从中专生到院士—工程抗震专家周锡元

文/辛道国

他是世界著名的建筑抗震专家、博士生导师，但他的履历表上学历却还是中专，他的成功来源于刻苦自学和机遇。——题记

　　2002年4月25日上午，风和日丽。我来到北京南郊的北京工业大学建筑工程学院，访问中国科学院院士周锡元教授。

　　这几天，我在北京已对七八位无锡籍两院院士进行了采访，可眼前的周教授虽已65岁，仍象一个中年人，身体瘦弱，脸庞清瘦，衣着朴素，热情、谦和，仿佛是江南乡村中学的教师。

　　我听说周教授不大原意接受采访，更不愿意谈自己的经历。今天为了尽快切入“他是如何自学成才的”采访主题，我就有意识地谈起自己的学历：中师毕业，参加工作后，三年业余电大，两年自学考试中文本科毕业。这样不知不觉周院士进入我的采访路径，他从家乡、家庭情况谈起——

　　我不聪明，也不是很机灵。但是我比较勤奋，可能正是这一点长处，才使我直到了今天。

　　1938年5月，我出生在无锡的荡口镇，父亲早逝，家境贫困。母亲为了养家糊口，带大几个孩子，在镇上开了一个小饭馆。她原来指望我学到初中毕业，能帮助家里算算账，做好小生意就满足了。我上初中时，家里穷得实在连学费也交不起，又赶上身体有病，只得休学在家，母亲对我要求并不高，可我并不这么想，自小就爱学习，特别是对数理化课程，兴趣浓厚。尽管休学在家，仍抓紧时间自学，力争赶上学习进度，补上拉下的课程。我家的邻居中，有一位是留美学者的母亲，非常善良、乐于助人，她看到我学习上刻苦用功，很同情、喜爱我，一次将我领到家中的书房里，让我自己挑喜爱看的书。头一次看到这么多、这么好看的书，我异常兴奋。有了这么多的书可看，又有了这样一位好心的长者，我如鱼得水，如饥似渴地在知识的海洋中遨游。

　　1953年，我初中毕业，考上了建筑工业部苏州建筑工程学校。该校对优秀学生和家庭困难的学生有补助，这对我来说是最适合的了。三年的学习，我掌握了土木工程的基本知识，同时还进一步培养了接受科学，勤奋刻苦，珍惜时间的良好习惯。我在这所普通的中专学校里学习的三年，过的是半军事化的生活，团结、紧张、严肃、活泼，如同当了三年的兵。这使我人生道路发生了重大转折，将我带进了土木工程事业中来。

　　1956年夏天，周锡元与24名同学一起被分配到北国哈尔滨，在中国科学院土木建筑研究所——这就是后来的中国科学院工程力学研究所和中国地震局工程力学研究所，进入结构理论研究室工作。当时的所长是刘恢先先生。

　　到研究所不久，刘所长请哈尔滨工业大学王光远先生来所兼 职，开展抗震设计理论和方法的研究。他要一名新分配的学生，计算和抄写稿件，室领导找了一位同学，但他说这些东西看不懂，干这没什么意义，那时我分在图书资料室，我说那我去替你吧，就这样我去顶了这份差事。

　　当年，周锡元并不知道，这个成人之美的选择，却使他较早地置身于抗震科学研究的前沿，这对后来事业的成功具有重要影响。

　　王光远先生因其发表的论文和翻译前苏联别列耶夫的著名教科书——《材料力学》，在土木工程界已有相当影响。他正在翻译前苏联那扎罗夫的《工程地震学》，我一边抄写一边对照原文看，尽量学习和理解书中内容，这是我接触的第一本专业书。抄写过程中我也提一些问题请教王先生，都得到和气的回答，当时并不懂甚至完全不懂，但我还是记在心里，并以此为基础去学习和查找参考书，经过几次反复，逐渐理解了书中的大部分内容。半年后，研究室划分课题，我分到了王光远先生负责的小组，共5人，除王先生外，全是1956年分配到所的年轻人，我最小。我们研究方向是工业厂房的动力特性和由于地震和机器载荷引起的震动。

　　1957年春，为了提高新职工的数学水平，所里请哈工大老师开讲高等数学课程，并分初级、高级两个班，初级班从解析几何、微积分开始，高级班的学习对象主要是大学工科毕业生，从场论开始。我和另一个同学报了高级班，得到了王光远先生和室领导的支持。学习约一年，我除了听课还坚持自学，使自己的数学知识有了一定的基础。王先生是结构力学专家，我帮他计算论文中的例题和图表，计算本身并不很复杂，但要弄懂道理就不那么简单了。求知欲促使我完成计算后继续探究其理论基础和方法实质，依靠自学和王先生的指点，我逐渐掌握了有关结构力学的基本原理和方法，并试图进行一些类推和引伸。

　　结果，他只用了三年时间，就学习了别人需要四、五年时间才能学完的课程，并很快适应了工作需要，这也为日后更好地工作打下了坚实的基础。刘所长和其他老一辈科学家像对待本科生一样重视对周锡元的培养和使用。周锡元经常得到刘恢先、胡聿贤、王光远三位专家的指导和教诲。在王光远教授的眼中，周锡元虽然年龄小，学历低，四个助手中只有他一个是中专生，但他最勤奋、最刻苦、最努力。王教授预言，周锡元如此发展下去，将来一定会取得更大的进步。

　　1958年，王光远教授和机械工业部第一设计院张有龄先生合作对上海、太原、洛阳等地机械工厂的振动做一次调查。最后通过厂房模型试验，发现在沿水平方向施加的动力作用下，高低两层两跨厂房模型出现蛇行状的震动，而对应于每一种蛇行状的震动是可以按照高度方向和长度方向分离开来处理的。周锡元随即联想到数理方程中分离变量方法，他应用数学知识推导了一个理论解，与实验结果居然相符。王光远先生也很高兴，他把这一解答推广到很一般的情况，并从中引出了一系列有重要理论和实际意义的结论，获得了很多应用。这使周锡元第一次感受到做研究工作的乐趣，从此沉迷其中。

　　20世纪50年代以前，在建筑物的分析和设计中都是把真实的结构假想地切割成一系列平面体系进行计算，实际上建筑物的各个部分相互影响和相互制约，形成一个空间整体，它和平面体系的工作状态是很不相同的。50年代后期，王光远先生与助手周锡元、徐祥文和肖光先进行了各种单层厂房的大模型静力和动力试验。首先证明了厂房整体的震动和单片平面排架的振动不仅有量（频率）的不同，而且有质的不同（出现多组空间振型）；同时证明了厂房横向变形和振动时，各排架只在本身平面内移动，宏观上形成屋盖以剪切变形为主的现象，而弯曲变形可以近似地不予考虑。这和苏联专家提出的基本假设是针锋相对的。周锡元帮助王光远先生推导了剪切梁系和剪切板的自由震动和地震作用下的强迫振动问题的解答，从而使厂房的空间振动理论进一步实用化。

　　在此基础上建立了工业厂房空间整体静力和动力的计算理论；各层楼板和屋盖被简化为一组剪切梁，而横向排架、框架和山墙构成了上述剪切梁系的弹性约束。为了检验这个理论和取得刚度参数的数据，王光远先生和他的助手们还对十几座真实的厂房进行了实测。结果证明，这个理论不仅计算简便，而且非常符合建筑物的实际工作情况。

　　1962年在哈尔滨召开全国性的工程抗震学术交流会，在会上周锡元首次能与胡聿贤、王光远等著名学者一起发表论文，得到了与会专家的刮目相看。著名结构力学专家张有龄先生在座谈会上说，工程力学所真是出人才啊。记得1958年与王光远合作到各地调查，测量机械设备引起的振动，小同志周锡元手拿仪器跟着我们跑前跑后，想不到时隔三年就做出了有相当分量的论文。同时他对着王光远说：你们真会培养人啊。

　　这项研究经过多年的试验和理论分析不断地发展和完善，并在我国钢筋砼结构和抗震规范中得到了应用和推广，在1978年全国科学大会上获得了国家级科技奖。

　　俗话说“师傅领进门，修行靠自身”，1961年以后周锡元在胡聿贤、刘恢先教授的指导下，一直从事工程结构抗震研究工作，致力于我国地震工程学的研究和发展。

　　应该说，科研院所里藏龙卧虎，强手如林，一个中专生，要能斩露头角，脱颖而出，需要比常人付出更大的努力，周锡元始终谦虚、好学、奋发努力。即便在文革动乱时期，他也把逆境看作是磨炼自己的机会。当年，他和同事们一起，被下放到三线建设工地劳动，他思想上虽然想不通，但随遇而安，积极工作，很快成为工地上的技术骨干。然而艰苦的生活和工作环境削弱了他的体质，不久他进入了长期与疾病作斗争的恼人岁月，这时他刻苦自学外语，他早年学习英语和俄语，后来根据工作需要又学习日语。1972年随着尼克松访华，中美关系解冻，他意识到英语又会有更大的用处，又从头学习英语，从只能阅读专业资料到能写能说，他坚信，机会永远青睐有准备的人。浪费时间是最大的对不起自己。果然20世纪80年代初，他顺利地通过英语考试，得到了赴美进修的机会。

　　周锡元教授在地震工程学领域辛勤工作了40多年，成果累累：60年代中期发展了地震力统计理论、强震地面运动特性和场地影响的研究，与合作者提出了非发震断层对震灾与地震动无局部增强作用的重要结论，大大扩展了地震区可利用场地的范围；70年代首先在国内发展了地震动小区划的定量方法，并负责完成了北京城区地震动小区划；80年代首先提出和发展了基于可靠度理论的设计地震动和地震危险性分析新方法，在国内率先发展了城市和区域综合减灾的关键技术与防灾规划；90年代主持建筑和生命线抗震新体系研究，负责完成了砌体结构隔震研究和试点建筑，推动了产业化进程，该项目被评为国家“八五”重大科技成果，获国家科技进步二等奖，并获准重点推广。

　　1978年他从北京 地 震队调到中国建筑科学研究院工程抗震研究所，历任研究室主任、高级工程师，副所长、研究员。1985-2000年兼任《工程抗震》杂志主编。1991年获国家级有突出贡献专家称号。1997年10月当选为中国科学院院士。2000年他调任北京工业大学建筑工程学院结构工程学科部教授、博士生导师。是该校学术委员会副主任、工程抗震与结构诊治北京市重点实验室主任，抗震减灾研究所所长。中国灾害防御协会常务理事、建设部科学技术委员会委员、建设部抗震防灾规划和抗震设防区划评审委员会主任，国家地震烈度评定委员会委员。

　　回顾往事，周院士说：当年从苏州一块来的同学中，虽然现在他们也大都是高级工程师、高级会计师等，而我得到了老一辈科学家们的耳提面命、直接指导和教诲，是老前辈的手把我带到科学研究的登攀路上这就是我的幸运之处。

　　“当然，您自强不息的努力奋斗，也是十分关键的内因。”我插了一句外行人的感受。

　　结束采访，他一直把我送到学院大门口。我来到马路对面的公交车站上，他还在向我挥手致意。从这位外柔内刚的江南汉子身上，我感受到，他的自学不是“self-study”而是“self-teaching”。