也许你见过如何检测大型桥梁,也许你也见过如何检测和调试汽车,但是,你可曾见过对微电子机械产品的力学性能进行检测?面对那些比头发丝大不了多少的微米级高科技机电产品如何进行检测、调试呢?那可是肉眼看不清、手指拿不起的微电子机械系统啊!本文要介绍的就是专门从事这方面研究工作的东南大学MEMS教育部重点实验室副主任何小元教授。闻名如见其人,何小元个头不高,但看上去却非常的精神、壮实,充满着生命的朝气。50岁刚出头的他,担任着中国力学学会理事、中国力学学会实验力学专业委员会副主任委员、省力学学会实验力学专业委员会主任委员、省力学学会副秘书长和东南大学力学研究所所长等多项职务。2000年10月,农工党东南大学基层委员会成立时,已任农工党东南大学支部主任的他不负众望,当选为基层委员会首任主任委员。
“最适合我从事研究工作的环境在国内”
何小元出生于苏北名镇黄桥,文革后恢复高考制度时,作为第一批大学生考取华东工程学院(现名南京理工大学)的随动专业(火炮自动控制),入学一个月后他被抽调到数学力学师资班学习,从那时起,他对力学渐渐地产生了兴趣。1982年大学毕业后,他被分配到太原机械学院力学教研室,从事力学教学工作。1984年考取南京工学院(现东南大学)数学力学系一般力学专业硕士研究生,从此,他开始了实验力学方面的专门研究工作。毕业留校任教后,他又在职报考了博士研究生,1994年在国家自然科学基金的资助下完成了博士论文《形貌与变形的图像重构法》,并以此文在西南交通大学获固体力学专业工学博士学位。
近年来,他多次赴美国、新加坡、香港进行合作研究。每当谈起在境外工作、学习的经历,他总是以他自己的眼光看待所经历的一切:应该承认西方发达国家无论是生活条件还是科研条件都要比当时中国国内要好得多,尤其是美国,同样的劳动付出所得到的工作报酬要比国内高很多。但他认为,一个人的成长,应该选择一块最适合他自己的土壤。当时,他在美国的同学几乎都有一份很好的工作,如在福特汽车公司、通用汽车公司工作等等。1997年,何小元一家三口也都已经相继到了美国,这也许是许多出国留学人员梦寐以求的事情,然而他并未选择长期居留在美国工作,于1998年携妻子和女儿毅然选择了回国工作。
现在,回国已快10年了,但回忆起当年的选择,他总是说:“能够亲眼目睹自己祖国的伟大变化,亲身参与自己祖国的建设,在自己最熟悉的土地上,从事自己最热爱的事业,对一个人来说也应该是非常幸运的。”
突破在对传统力学的研究中
记得冰心老人曾经说过:“成功的花,人们只知道惊羡她现时的明艳,却不知当初她每一个芽儿中浸满了奋斗的泪泉。”
力学研究是物理学中最为古老的一个研究领域之一,可以说现在从牛顿三大力学定律到力学在各个工程领域的应用,基本的理论问题都已经研究得非常透彻和完善,现在大学里所教的力学知识至少是半个多世纪以前的研究成果。尤其是20世纪下半叶开始,由于计算机技术的发展,力学在工程应用方面的研究也日趋成熟——运用有限元技术可以模拟整架飞机设计过程中的全部力学问题,使用方便的计算机工具可以让工程师们直接用于工程设计。所以,自上世纪80年代以来,力学研究的处境日益艰难。要想让力学的研究获得新的生机,作为一个现代的力学工作者,就必须以现代高技术的应用为突破口。“从传统力学研究中做出新意,去做别人不愿做的事情,做别人没有做过的事情”,这些才是何小元从事科研工作最大的特点。多年来,何教授一边从事着繁重的研究生教学任务,一边进行着实验力学的研究,并取得了累累硕果。以下只是他多年来所取得成绩的一个缩影:1993年负责完成国家自然科学基金项目“光电子方法测量高温下热变形和三维形状的研究”,1995年负责完成国家“八五”攻关子课题“LSD-201型轴承座二维动态位移测量系统的研究”,1997年负责完成国家自然科学基金项目“梯度折射率光学用于面内位移测量的研究”,1999年负责完成教育部留学回国人员科研启动基金项目“亚微米级形貌测量技术及其用于微电子器件翘曲”的研究,2003年负责完成国家“863”项目“MEMS(微电子机械系统)动态测试技术及设备”和国家自然科学基金项目“MEMS材料与结构静、动态力学性能测试方法研究”,2005年负责完成教育部博士点基金项目“碳纤维加固混凝土界面力学行为研究”。他还先后参加完成了“激光干涉图三维重建方法测量热加工残余应力”的研究等五项国家自然科学基金项目和重点项目的研究任务,参加完成“电镜细观测定材料力学性质与损伤机理研究”等四项省级自然科学基金项目。至今,他已累计发表学术论文120多篇,其中被SCI、EI检索60多篇。他主持研究的“表面三维形貌自动测量系统”和“远距离二维动态位移测量系统”两项成果经专家鉴定,均达到了同期国际先进水平;1997年4月至1998年9月他赴美进行微电子器件可靠性方面的合作研究,负责研制的微电子器件变形测量仪器已被摩托罗拉、IBM、惠普、东芝、美国通用汽车等国际著名大公司所采用;2000年在新加坡国立大学研制的用于MEMS(微机电系统)材料与结构力学性能研究的数字立体显微镜已被国内外多所知名大学和公司所采用。目前,他正在负责国家“973”项目子课题和国家自然科学基金项目等多项国家级科研项目,主要从事微结构动力学和光测力学方面的研究工作。
一份耕耘,一份收获。鉴于他的研究成果,何教授已先后多次应邀在新加坡国立大学、香港科技大学、清华大学、中国科技大学、国防科技大学等著名大学做专题学术报告,也曾应邀在国际实验力学大会上做大会报告。现在,作为大会组委会主席的他正在筹备2008年11月在南京召开的国际实验力学大会。
“问渠哪得清如许,为有源头活水来”。科学研究是件严肃的事情,何小元有时感到自己像是一个活动在漫无边际大草原上的牧羊人——孤寂无边;但是他认为:每一门学科、每一个研究领域都是具有很强大的生命力的,更何况力学是一门与人类生活密切相关的应用科学呢?力学研究并没有走到尽头!做力学研究到了当代这个层次,研究人员的智慧应该都不会低,所以,现在从事科研工作主要是要靠持之以恒地去研究、去探索,你才会取得可喜的回报。从事实验力学研究的“突破口”应该是在对自然现象和客观规律的不断探索中!这就是他多年来进行力学研究所获得的最大的体会。
“干好这些工作,是我唯一的选择”
2000年10月,何小元担任了东南大学工程力学系主任,肩上的担子更重了,如何处理好科研、行政工作之间的矛盾?为此,何小元可是花了不少心血,他不但一手抓科研,力求在科研领域有所突破,而且一手抓管理,协调好全系工作。在担任系主任期间,为了做好全系的工作,他一方面积极配合学校领导的工作重心,争取得到上级有关领导的关心和支持,另一方面努力处理好全系师生的关系,以身作则,将全系老师的积极性凝聚到一个大方向上来。尽管行政、科研工作都很繁忙,但他却从不放松带好研究生,他总是尽一切可能在实验室同研究生一起做实验或讨论问题。
作为一名省政协委员和农工党的基层负责人,谈起参政议政和民主党派的工作,他由衷地表示:近年来的工作使自己深深地感到,组织的关怀不仅对做好党务工作,而且对于做好各项科研工作也有着极大的帮助。通过多次参加民主党派组织的学习交流活动,使他有机会进一步了解到我国多党合作的来龙去脉,增强了政治责任感和时代的使命感;以前对于学校的工作,即使有些想法终因“人微言轻”也难以实现,现在有了组织的支持,可以通过政协和农工党这些组织渠道将自己的想法向有关部门反映。几年来,在农工党江苏省委创建先进基层组织的活动中,他所领导的农工党东南大学基层委员会取得了优异的成绩:基层委员会被农工党中央授予“中国农工民主党基层组织建设优秀奖”,基层委员会所属第一支部被农工党省委授予“先进基层组织”称号,第二支部被农工党省委授予“优秀基层组织”称号,2005年,他自己又分别被农工党省委和省直工委授予优秀基层干部的光荣称号。
谈到所担任的教学科研工作和民主党派工作,他凝重地说:“既然大家相信我,自己也愿意承担这份工作,所以,只有干好这些工作才是我唯一的选择,同时也是自己的一份责任。”
看着眼前这位个头并不高大却很壮实的汉子,我仿佛体会到了他那火热而又充满朝气的心境,感受到了他那“与辛苦作伴,与奉献同歌”的意志。“科学技术是第一生产力”!我深深地领悟到我们国家的科技力量之所以会很快地从文革后的百废待举中强大起来,不正是因为有了千千