我的香港博士生導師(1)

今天打開郵箱一看，非常高興，因為本領(lǐng)域?？籗oils and Foundations的主編給我來了一封信，通知我的論文已被正式接收。欣喜之余，頗為感慨。這篇文章歷時一年，內(nèi)容其實還是我在香港讀博士時所做工作的延伸。這不由讓我想起我在香港的博士生導師。

說起我的背景，我自己都覺得有點復雜，因為我在香港導師就有三個。其實我的主要導師專長并不是巖土，于是他就給我找了兩個副導師協(xié)助指導我的博士論文。其中一個助理教授是剛從劍橋大學畢業(yè)的青年才俊，思維非常活躍，我經(jīng)常跟他討論問題，他給我的啟發(fā)很大。我記得當時他把帶回來的近十幾年的劍橋大學博士畢業(yè)論文復印本借給我看。我如獲至寶，復印一份備份，然后抓緊研讀。零距離學習本領(lǐng)域世界頂級大學博士的研究成果，真是讓我大開眼界?？上У氖俏疫@位副導師沒多久就另謀高位，離開了我們的大學。這時我迎來了我真正的博士生學術(shù)導師（Prof．Chan）。

Chan教授出生在香港，但在加拿大長大，四十出頭就已經(jīng)是加拿大某頂尖大學土木系的講席教授（chair professor）。第一次見到教授，我竟有一種似曾相識的感覺，因為教授長得特別像一個人——費曼先生。(2)我很早就讀過《別鬧了，費曼先生》，可以說費曼是我最喜歡、最崇拜的科學家。記得當時我一個師姐（現(xiàn)在澳大利亞某大學的副教授）私下跟我說，Chan教授人非常好，而且非常智慧，跟著他前途無量。那時教授剛好有一年的學術(shù)休假，就一直在我們大學工作。我也正式“過繼”給了Chan教授，有幸成為他的學術(shù)團隊的一員，在香港對我基本上是一對一的指導。那一年是我博士期間脫胎換骨的一年。

跟教授接觸沒多久，他就發(fā)現(xiàn)我的土力學的基礎(chǔ)太差，離他的要求差得太遠。因為我碩士期間的背景主要是巖石力學。雖說巖土不分家，但就研究方法而言，土力學和巖石力學其實差別很大。國際上也是兩套人馬，竟有點井水不犯河水的感覺?；A(chǔ)差，怎么辦？那就補吧！在香港，有巖土專業(yè)的大學一共四所，四所大學里的成名教授基本都是Chan教授的好朋友。Chan教授來香港，這些好朋友都要經(jīng)常請他吃飯，好幾次他竟都帶上了我，并很正式地跟他的朋友介紹我是他在香港帶的學生，并推薦我去聽這些大教授的土力學的課程。要知道這些大教授在香港不是系主任，就是院長甚至副校長，授課水平絕對是一流。那段時間，我?guī)缀跏菦]日沒夜奔波于這幾所大學，聆聽高手的教誨，提高很快。更重要的是，每每遇到不清楚或不懂的地方，我就跟教授請教。教授有那種舉重若輕的本事，通常我認為很復雜的理論他都能用很簡單、很形象的方法給我解釋，讓我豁然開朗。給我印象最深的是，一次他帶我去施工現(xiàn)場，他隨手抓起一把現(xiàn)場的土塊，先是認真觀察，然后用手慢慢捻，直到捻得粉碎，接著跟我說，你看我這么一捻，我們就要能大概知道這些土的基本性質(zhì)。首先，通過觀察，你要大概知道這些土的主要成分，然后這樣一捻，經(jīng)驗豐富的話，就應該知道土的顆粒級配曲線大概是什么樣子，尤其是最細的那部分顆粒。通過這些最基本的觀察，你要馬上聯(lián)想到土的所有基本實驗是如何做的，如何來測這些土的基本性質(zhì)。然后還要聯(lián)系最基本的土的本構(gòu)模型，以至土力學教材所有的知識。這種聯(lián)想能力非常重要，因為只有重視土的基本性質(zhì)，你的研究、你的論文才會更有土的味道，才不會偏離巖土這個學科的本質(zhì)。

幾個月后，教授說你現(xiàn)在應該開始你的博士課題了。我說我的土力學的基礎(chǔ)還不夠牢固。教授說，基礎(chǔ)知識的學習和博士開題可以并行來做?；A(chǔ)知識的學習是無止境的，你可以邊做博士研究，邊學習基礎(chǔ)知識，這樣互相促進，并不矛盾。教授說：“目前巖土專業(yè)的研究手段無非就三種：一種是解析模型，一種是數(shù)值模型，還有就是實驗模型。這三種方法的關(guān)系，你一定要清楚。首先解析方法通常是借助于力學、數(shù)學的方法直接得到解析解。這是最直接的方法，但因為土這種材料的非均勻性、非線性，解析解其實是基于很多假設的基礎(chǔ)之上的。這種情況下我們就要借助于數(shù)值模型，數(shù)值模型的特點是可以利用計算機計算能力的優(yōu)勢，通過編程，用簡單的方法去無限接近解析解。數(shù)值模型的關(guān)鍵是，參數(shù)選擇問題。那么如何驗證解析模型，數(shù)值模型是否正確，這就要利用實驗模型了。實驗模型又分實驗室的小模型、現(xiàn)場的大模型和離心機模型。實驗模型的優(yōu)點是能得到相對最真實的數(shù)據(jù)，但缺點是試驗費用昂貴。鑒于這三種方法的優(yōu)缺點，你的博士論文的基本思路應該是，首先建立實驗室模型實驗，對研究課題有一個基本的認識，然后研發(fā)（應用）合適的土的本構(gòu)模型，將本構(gòu)模型放到數(shù)值模型里面，這個時候，要用實驗室模型去驗證數(shù)值模型（本構(gòu)模型）的參數(shù)，一旦合理正確，然后用數(shù)值模型去研究大的現(xiàn)場問題。如果可能的話，還要配合離心機試驗?？傊?，這幾種方法要互相配合使用，才有可能解釋清楚巖土工程中的科學問題?！?/p>

對于這幾種方法，我覺得最難、最麻煩的還是實驗室模型試驗。在香港做實驗可真是鍛煉人啊，因為從實驗設備的購買、制作（很多設備是要自己設計、自己做出來的，當然有技術(shù)人員幫忙）、調(diào)試、試驗、結(jié)果分析、處理各種試驗中的問題都是要自己一個人完成的。因為以前這方面的訓練并不多，所以剛一接觸實驗，很是有點手忙腳亂。后來為了節(jié)省時間，我索性把鋪蓋搬到了實驗室，一待就是一年。這些，教授都看在眼里，但就跟我說了一句話：“如果你真想把實驗做成功，你就一定會成功，關(guān)鍵是你下多大決心，所有人都會幫你的?！蔽矣∠笞钌畹氖?，實驗過程中，我有了一個自己感覺很重要的很original的想法，但要花費不少錢去改現(xiàn)在的模型，最要命的是，一旦我的實驗失敗，可能整套設備都會報廢，那可是上百萬的設備啊。但這個想法讓我激動得睡不著覺，后來還是跟教授說了。當時我的感覺是，教授眼睛一亮，就放下一句：“你大膽地去做吧，最嚴重的后果我來負責?！蔽耶敃r好像被打了一針強心劑，是激動，還是感動，已分不清楚。后來在我的認真籌劃、設計之下，我的這個想法在實驗中被反復驗證，實現(xiàn)了，我成功了！我迫不及待地打電話給教授，分享我的喜悅心情，那時已是晚上10：00。

正當我準備收拾收拾休息的時候，突然聽見有人敲實驗室的門，開門一看，竟然是教授。教授顯得非常興奮，說要請我喝酒，慶祝一下！“喝酒？”我一下又來了精神頭，不過這個時間，能去哪喝酒??？坐著教授的車，很快來到離學校不遠的一個酒吧！酒吧！這個香港非常有名的酒吧，是我能來的地方嗎？當時在我的印象中，無論是在電影，還是在電視里，酒吧，香港的酒吧，從來就不是“好人”該去的地方，教授竟然帶我去酒吧，我既興奮又害怕！可當我們進了酒吧以后，我發(fā)現(xiàn)這跟電影里演得不太一樣。這個酒吧是一個英國人開的，里面很多外國人，香港人也不少。酒吧里放著很柔和、很好聽的輕音樂，感覺很安靜！大家有的桌上放著一杯啤酒，在獨自看書；有的在聊天，聲音很小，恐怕讓別人聽見。這不像是個酒吧啊，倒是很像大學里的圖書館，不同的是有酒喝！教授問我喝啤酒，還是白酒，我說先來啤的！一會一個服務生端來兩大杯啤酒，就走了。我當時覺得奇怪，就這么干喝？不來點花生米，咸菜什么的下酒菜？教授一看我的表情，又笑著要了類似薯片的東西。教授舉杯慶祝，然后喝了一小口，我當時很興奮，再加上是又渴又餓，一下干掉一半，啤酒味道還真不錯！教授也非常高興，興致很高，一半英文一半中文地跟我聊著我們這個圈子科研的故事，不像一個教授，倒像一個朋友。

多少年以后，在學術(shù)上我獨立了，當我拿到了我的第一個基金，我的第一反應就是我要請我以前的導師們來訪問。我很懷念那段每天聆聽導師教誨，每天和導師激烈地討論，每天都在進步的時光！我很期待跟導師再次在學術(shù)上過招，再次到酒吧喝酒，當然現(xiàn)在是由我來買單。

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(1) 本文部分內(nèi)容發(fā)表在《大學生》2012年第20期。

(2) 費曼（1918—1988），美國著名物理學家，1965年諾貝爾物理學獎得主。