他爱与难题结缘——访随机动力学专家朱位秋院士

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　　他爱与难题结缘——访随机动力学专家朱位秋院士(一)

　　一张发黄破旧的浙江大学校报，传来了一件人们早已淡忘的往事——1984年7月，美国科学院院士、美国工程院院士、随机振动学科的奠基人S·H·Crandall给浙江大学力学系主任谢贻权教授的来信，信中对力学系讲师朱位秋在他的指导下学习和工作一年零九个月的学术评价，称道“这位杰出的年轻人显然是头等的学者，并有潜在能力成为一位带头的教授与科学研究者”。

　　2003年11月30日，浙江大学报报道了朱位秋荣升中国科学院院士的消息，证明了20年前S·H·Crandall预言的正确，勾起了笔者解读他爱与难题结缘以及一举成功的人生轨迹。

　　书籍越读越多，成绩越来越好

　　1938年金秋时节，一个小生命降生于浙江省义乌陇头朱东塘角村一户世代农家，其祖母企盼小生命长大后像金秋的田野一样硕果累累，于是起名“位秋”。小位秋7岁那年，母亲染上疫病永远离他们远去，父亲常外出做鱼苗生意，他在祖母关爱下读完了村办小学，成绩优秀。1951年春，朱位秋考入义乌中学。由于朱位秋勤奋好学，成绩名列全年级的前列，提前半年毕业，并以优异成绩于1953年秋考入杭州高级中学。

　　陇头朱靠近浙赣铁路边沿，朱位秋从小看到过那乌龙般的长长列车。进入小学后，他憧憬长大后当一名火车司机。进入中学后，全国正兴起学习苏联的热潮，得知祖国建设正需要大量工程技术人员，于是他的目标瞄准了工程师。20世纪50年代，新中国提出了“向科学进军”的口号，朱位秋的胸中萌生了当一位科学家的美好理想。于是他更加努力学习，特别重视数理化的学习。

　　杭州高级中学是浙江省的一所历史名校，有许多青年学生企盼进入该校学习，经过严格筛选而进入杭州高级中学的学生，都是学业、品行兼优的好学生。它培养出过许多知名人士、院士、教授等高级专门人才。朱位秋心怀理想，刻苦学习，到毕业时，每门功课都得了5分(全优)，并以优异的成绩考入了华东航空学院。就在他入学那年，华东航空学院搬到西安改为西安航空学院，一年后与西北工学院合并，组建成西北工业大学。

　　在大学里，朱位秋善于把握时间，并爱与种种难题结缘。因此，他钻研难题的决心越来越大，不仅学习的成绩越来越好，年年名列全班第一名，而且社会工作能力也大大提高。从大一下半年开始，他被选为班长。他利用一切课余时间为同学服务。在学习上，他尽心帮助困难同学;在工作上带头干重活、脏活。因此，他于1958年被推选为校社会主义建设积极分子，1959年担任团支部书记。

　　1958年秋，西北工业大学新办力学系，在全校抽调60名优秀生去力学系学习，朱位秋名列其中。1960年，朱位秋加入了中国共产党，挂上了西北工业大学红底金字的校徽，当上了政治干部兼班主任。在劳累工作之余，他坚持自学与听课，参加考试，成绩优秀。1961年他如愿考上了我国力学与航空界老前辈季文美教授的研究生。在研究生期间，除课程学习外，他经常泡在图书馆里，看完所有能找到的有关专业文献。1964年底，朱位秋研究生毕业。

　　朱位秋喜欢新兴与困难学科，在材料力学与理论力学之间，他选择了理论性强的理论力学;在线性振动与非线性振动之间，他选择了困难得多的非线性振动。1964年，朱位秋见到了随机振动学科奠基人S·H·Crandall所著《机械系统中随机振动》一书，立即对这门新兴学科产生浓厚兴趣，从此，开始了40年如一日的随机振动自学与研究的生涯。

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　　他爱与难题结缘——访随机动力学专家朱位秋院士(二)

　　学问越做越深，荣誉越来越多

　　朱位秋40余年的教学与科研生涯，是多姿多彩的，基本上可分为三个阶段：其一自1961年研究生到1975年调到浙大来前夕，是为搞非线性随机振动的研究打基础时期，这一时期先是师从非线性振动专家季文美教授一边学习，一边做季教授的助理研究工作;1967年到飞机结构强度研究所从事科技工作，在大型飞机大气紊流突风载荷方面做了一些探索研究，朱位秋的专业技术知识和科学研究方法都有全方位的提高。其二是1975年调到浙大后至1981年出国访问前，是朱位秋进一步系统积累专业知识、拓宽科研视野的时期。这个时期，朱位秋主要从事应用力学的教学工作。其三是1981年至今，是朱位秋的教学和科研工作的成熟和收获时期。在长达20余年的教学和科研生涯中，一路上勇破难题，开拓创新，成果丰硕，亮点闪耀，具体说来——随机振动是自然界和社会中普遍存在的现象。飞机、火箭发射后的巨大噪声激发空气的振动，地震、台风引发建筑物的振动，道路不平、海浪四起迫使车船的振动，电路传输中负载的变化带来的电流波动，生物机体中生物电流的振动，经济、金融市场的随机振荡，等等，可说随机振动无处不在，难以预测。面对这一难题，科学家们奉献毕生的精力寻找计算、预测的方法。经过多年的努力，科学家们用概率统计的方法得到近似解，但计算十分繁杂。面对几十年来悬于科学家心头的难题，朱位秋毫不犹豫地选择攻坚。1981年2月，他以访问学者的身份来到美国威斯康辛大学工程力学系，半年后转到麻省理工学院(MIT)机械系，师从随机振动奠基人S·H·Crandall教授，在声学与振动实验室工作，真正开始了攻坚随机振动难题，冲击这座理论高峰的壮举。朱位秋说：“要想取得理论上的突破，不仅要有方法上的修修补补，还要有学术思想和研究体系上的重大改变。”有了明确的指导思想，心中怀着为祖国争光，为中国学者争气的雄心，一步一个脚印地攻关。他放弃了任何节假日，也不为异国他乡美丽风景所诱惑，经过一年零9个月争分夺秒的攻关研究，在S·H·Crandall教授提出的多重共振的影响研究课题中，朱位秋用像源累加法与模态累加法作了十分彻底与成功的研究，并在振动研究中，开创性地引入了数论的方法，解决了方板和正三角形板宽带随机振动等难题，取得学术界同行公认的满意结果，撰写了《方板的宽带随机激励》和《正三角形板的宽带随机振动》两篇论文，分别在德国法兰克福和美国新奥尔良召开的有关学术年会上报告，并收入会议论文集或发表在专业学术刊物上。特别是1982年11月，朱位秋前去德国法兰克福参加的理论与应用力学协会举办的随机振动与可靠性讨论会，与会者都是上述学科的带头人或前沿研究者，朱位秋以“李亚普诺夫系统能量包线随机平均法”阐析了随机振动难题，受到与会专家的一致好评。朱位秋初战告捷，学术界同行投来惊奇的目光，S·H·Crandall教授也改变看法，并高度赞扬朱位秋“是一位能进入一个新的领域并很快对该领域作出重大贡献的第一流的研究者”。面对钦佩的目光和热烈的掌声，朱位秋显得十分平静，并以加倍的努力迎接更大的学术挑战。

　　1982年，1933年创刊的权威美国《应用力学杂志》准备出版创刊50周年纪念专集，邀请国际权威人士撰写纪念文章。朱位秋勇接重任，博览世界同行论文，仅用3个月就起草了《随机振动：近期进展评述》一文，以S·H·Crandall与朱位秋名义发表，受到学术界同行的赞赏，从此，朱位秋的名字更是飞遍全球，成了国际知名的年轻学者。

　　1983年5月，朱位秋回国后，继续进行随机振动的研究，得到了Gauss(高斯)白噪声激励下单、多自由度非线性系统最为一般的能量等分精确平稳解;指出了Gauss白噪声激励下单自由度强非线性系统能量包线随机平均法的数学理论依据，将该法推广为一般情形，并首先应用于滞迟系统的随机响应分析与可靠性估计等;提出了Gauss白噪声激励下单自由度强非线性系统的等效非线性系统法;提出了随机载荷作用下具有随机疲劳强度的结构的疲劳损伤累积与疲劳裂纹扩展理论，给出了随机疲劳问题的圆满解答;将标量随机场的局部平均理论推广于矢量随机场，提出了基于矢量随机场局部平均理论的随机有限元方法。并撰写了《随机振动》专著，概括了国际上包括他本人的直至20世纪90年代初随机振动理论的精华，于1992年12月由科学出版社出版。该书被美国工程院院士、随机结构动力学宗师Y·K·Lin教授誉为“现今欧、美、日各国无类似专著可以比拟”，被国内外同行专家引用近百次，成为国内随机振动领域最有影响的著作。此后，他把目光放得更加高远，准备着更大的突破。

　　1989年10月至1992年6月，朱位秋再次受聘去美国从事研究。自20世纪90年代初以来，朱位秋选择了世界上60余年无人问津的非线性随机振动系统能量非等分精确平稳解的大难题。回国后，他继续抓住这个难题不放，经过无数个日日夜夜的苦思冥想和演绎推导，终于首创性地提出将非线性随机动力学的研究从Lagrange(拉格朗日)体系转到Hamilton(哈密尔顿)体系，将非线性随机动力学系统表示成随机激励的耗散的Hamilton系统，按相应Hamilton系统的可积性与共振性，将系统分成不可积、可积非共振、可积共振、部分可积非共振、部分可积共振5类，在国际上首次提出与发展了随机激励的耗散的Hamilton系统理论。从而得到了4类能量非等分精确平稳解，打破了60多年来只有能量等分精确平稳解的局面，Y·K·Lin教授于1990年提出的关于“非线性随机动力学系统能量非等分解”的难题，纠正了法国学者C·Soize关于陀螺力为广义外力，它不影响精确平稳解的不正确结论;同时还提出与发展了等效非线性系统法、拟Hamilton系统随机平均法、随机稳定性与随机分岔及首先穿越故障概率和首次穿越时间概率密度及各阶矩的方法等难题。

　　1996年7月到1996年12月，朱位秋以研究教授的身份去纽约州立大学布法罗分校土木系从事学术研究，已从事线性控制研究20余年的控制理论权威T·T·Soong教授出了一个大难题——非线性随机控制理论研究。面对这块“非线性随机控制”的处女地，朱位秋阅读了许多控制理论的书籍与文献，最后在睡梦中想出了自己研究的成果随机平均法与随机动态规划法相结合进行控制的办法。回国后，他继续冥思苦想，走路在想，吃饭在想，爬山在想，睡觉也想……终于提出了非线性随机最优控制理论的三套方法，即提出和发展了以响应最小为目标的非线性随机最优主动与半主动控制、以最大Lyapunov指数最小为目标的反馈稳定化及以可靠度最大或平均首次穿越时间最长为目标的故障概率最小化控制理论方法。上述三大类非线性随机最优控制理论方法又可分5套控制方案，并撰写了15篇高水平的学术论文，直到2003年底才算圆满完成这项研究工作，基本上解决了国际结构控制权威、原美国国家地震工程研究中心负责人T·T·Soong教授于1996年提出的“发展非线性随机最优控制理论方法”的难题。

　　正处人生之秋的朱位秋，经过20余年的坚忍不拔的攻关研究，所取得的原创性的研究成果构成了一个崭新的非线性随机动力学与控制的Hamilton理论体系的框架，为解决工程中一系列极其困难的非线性随机动力学与控制关键问题提供了一整套全新而有效的理论方法。经浙江省科技厅组织包括力学界3名院士在内的鉴定委员会鉴定，认为朱位秋的研究成果“整体上达到了国际先进水平，其中若干方面达到国际领先水平。”这些理论已被应用于地震激励下耦合高层建筑与香港订九斜拉桥的动力学分析与控制研究，控制效果与效率均优于线性控制。他提出的随机平均法，还被应用于生物群体动力学，得到了比德国洪堡大学物理研究所Ebeling教授等更好的结果。

　　一分耕耘，一分收获。专选难题、勇挑重担、敢于攻坚、善于创新的朱位秋，勤于笔耕，精神成果累累，继《随机振动》专著出版后，于2003年2月又由科学出版社出版了专著《非线性随机动力学与控制》，Y·K·Lin教授在序言中称“实属学术上重要贡献。书中理论之发展，以统一的哈密尔顿框架为基础，乃朱位秋教授之首创，尤属独特可贵。”西北工业大学博士生导师、随机振动专家方同教授在书评中称，该书“反映了这一领域中当代的最新成就，可谓非线性随机动力学发展过程中的一个新的里程碑。”至2003年底，朱位秋发表学术论文150多篇，被SCI、EI、ISTP收录达120余篇;他的论著学术性很强，被Y·K·Lin等国际著名学者广为引用，共计引用达460余次，可见其学术成果含金量之高!

　　朱位秋的杰出学术成就公诸于众后，接踵而来的是多种荣誉：2002年被美国佛罗里达大西洋大学聘为应用随机学研究中心Schmidt杰出客座教授，荣任2003年召开的第五届国际随机结构动力学会议共同主席;Y·K·Lin教授在《非线性随机动力学与控制》一书序言中称朱位秋“在随机动力学领域，已成为国际著名专家之一”。

　　自1985年以来，朱位秋主持完成国家自然科学基金资助课题5项;主持完成教育部博士点专项基金资助课题2项。已获得国家自然科学奖二等奖1项，中国高校科学技术(自然科学)奖一等奖1项，国家教委科技进步奖(理论)二等奖及浙江省自然科学优秀(系列)论文一等奖及全国优秀科技图书奖二等奖等，均为第一获奖人。2003年11月，他当选为中国科学院院士，成为义乌市有史以来第一位自然科学方面的中国科学院院士。

　　道路越走越宽，队伍越来越长

　　人才是国家的未来，是人类的未来!

　　多年来，朱位秋在随机动力学陕缝中孤军突前，深感人才之匮乏。为了“科教兴国”及争创“世界一流大学”之大任，他一手抓科学研究，一手抓人才培养。而今已培养博士毕业生2名，在读8名，已毕业硕士生10名，在读3名，还指导博士后1名，青年教师2名，都已升为正教授，其中1名为浙大固体力学研究所主持工作副所长。他在教学和科研之余，常被邀在校内外讲学，参加“学术沙龙”。朱位秋说，世界万物都是随机的，难以预测的。他决心继续研究，把随机动力学的理论进一步扩展应用于各个领域，打算将土木、电机、机械、经济等学院有志趣者组织起来，带领一批年轻有为的人才开创随机振动理论研究的美好未来。而今，朱位秋申请的国家自然科学基金重点项目已被批准，2004年开始非线性随机动力学与控制的哈密尔顿理论体系及其应用的研究。我们深信，在朱位秋带领下，浙江大学随机动力学研究将会有新的突破!

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supervb

　顶咱导师的简介!

　　我们努力的目标~

　　[em03]

xiven2008

中国有这样的科研人才，是国之大幸!　
现在高校中有好多的伪教授，自己什么都不搞，可成果一大堆，都是别人帮他做了。

[ 本帖最后由 xinyuxf 于 2007-7-10 21:27 编辑 ]

Lagrange

可惜现在能静下来做研究的人实在是太少了

happyman

老一辈的治学态度和精神很值得我们学习。

mjhzhjg

总有那么一些人，成为中国的顶梁柱，这是国之大幸

leetun

对朱位秋院士佩服得五体投地，现在能够真正做学问的人不多了。见过朱院士，很朴实，很严谨的一个人。

lisuai705

学习朱老，做一个踏实的人