劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

2019年是“中蘇珍寶島自衛反擊戰”五十週年,五十年前的1969年初,中國與前蘇聯曾因邊界問題發生武裝衝突,蘇軍竟悍然以T62坦克為先導入侵我國領土珍寶島,當時我邊防部隊裝備的56式40毫米火箭筒,尚不能對T62坦克構成絕對威脅,因此研製新型穿甲彈的任務迫在眉睫,軍工科研人員將目光鎖定在劉先志身上,那麼這個劉先志到底是什麼人呢?他真能解決這個問題嗎?

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

劉先志

劉先志(1906—1990)字士心,山東高密人,1906年4月11日出生於教師之家,其父劉蓬生早年求學於“蓬萊文會館”,一生以教書為生,並曾在濰坊“廣文中學”擔任校長,而母親張連元是濰縣鄉紳之女,天資聰穎的劉先志從小就接受了良好的家庭教育,並先後在濰坊培基小學和文華中學讀書,這兩所學校的前身都是美國基督教傳教牧師狄樂播創辦的“文華館”,上世紀三十年代之初曾合併更名為“廣文中學”。

1926年7月,劉先志考入燕京大學數學系,並於1930年獲得理學學士學位,燕京大學乃是教會大學,每年的學費可不是一筆小數目,一般普通人家是無力承擔的,由此也可以推測,劉先志不可能出生於一個普通農民家庭。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

燕京大學匾額

劉先志是1934年考取了留德公費生,前往柏林工業大學機械系學習機械工程專業,此前他曾在國立山東大學機械系旁聽,而他之所以選擇機械專業,一是因為德國機械工業發達,二是劉先志的岳父是實業家騰虎忱,他曾創辦了濰坊華豐機器廠,而學習機械工程,顯然有助於其岳父的家族企業,也是“實業救國”使然。

而劉先志之所以能考取留德公費生,除了考試成績優異之外,還與時任山東省教育廳長何思源有一定的關係,何思源曾是劉先志父親的學生,曾有過留學德國柏林大學的經歷,三十年代又是山東省最高教育行政長官,對老師的兒子施以援手,也是順理成章的事情。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

何思源

1939年6月,劉先志從柏林工業大學畢業並獲得特許工程師學位,正在籌備回國之際,第二次世界大戰爆發,中國留德學人全都被迫滯留在德國,諸如張維、陸士嘉、季羨林、何澤慧等人都是此種情況,劉先志只好留校任教,在柏林工業大學理論力學研究所任主任助教和研究員,期間他的《關於複變函數處理的一個方法》論文,由於論證方法巧妙新穎且計算簡便,而被收入當時德國國家保密成果彙編之中,並註明這種計算方法是由來自中國的劉先志首創的。

劉先志在選學了電機工程的同時,又到哥廷根大學理學院選學了力學專業,由著名物理大師路德維希·普朗特主持的哥廷根大學理學院是世界力學研究的中心,他也是近代力學的主要奠基人之一,被譽為“空氣動力學之父”和“現代流體力學之父”,當時來自中國的女留學生陸士嘉正師從普朗特攻讀博士學位,在同學的慫恿和鼓勵之下,劉先志也把自己的學位論文送交給普朗特教授審閱,普朗特在閱讀其論文之後,決定收下劉先志這個中國弟子,並指導劉先志撰寫博士畢業論文並親自主持了其博士論文答辯會。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

力學大師普朗特

在物理大師普朗特門下,先後有兩位來自中國的留學生,那就是陸士嘉和劉先志,世界航空大師馮·卡門早年也曾師從普朗特,因此陸士嘉、劉先志與馮·卡門都是同門師兄弟姐妹,劉先志比陸士嘉年長5歲,卻晚於陸士嘉獲得博士學位,陸士嘉於1942年獲得自然科學博士學位,而劉先志直到1945年才獲得自然科學博士學位。

上世紀四十年代初期,劉先志曾在導師普朗特介紹之下,進入著名的克虜伯兵工廠擔任副總設計師,參與設計了多款火炮,併為黑豹和虎王坦克設計炮塔及自動火炮,還參與開發設計了88毫米、105毫米和128毫米三種大口徑坦克炮,因此熟知坦克性能和各種火炮設計參數,二戰初期德軍古德里安的裝甲部隊發動的閃擊戰,各型坦克發揮了巨大的作用,無論是在西線作戰和東線作戰,最初都打得英法聯軍和蘇軍丟盔卸甲且一潰千里,幾乎毫無招架之力。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

左起:普朗特、錢學森、馮.卡門

第二次世界大戰結束後不久,劉先志夫婦獲准移居瑞士,在蘇黎士世約利康製造廠擔任工程師,並等待回國時機,當時陸士嘉與張維也一同到了瑞士,後在國民政府駐法國大使館的幫助下,劉先志夫婦、陸士嘉夫婦及季羨林等人於1946年6月從法國馬賽港登上回國的郵輪並抵達上海,多年滯留海外的遊子,終於回到了祖國的懷抱。

劉先志先是被上海工務局聘為正工程師,不久又被國立同濟大學聘為教授,主講應用力學、材料力學、振動學、電機學和傳熱學等課程,其深厚的理論素養和豐富的實踐經驗,讓同濟大學的師生非常佩服,期間還被無錫開源機器廠慕名聘為兼職設計部主任,併到無錫麻紡廠協助解決麻紡機的振動問題。

1949年建國之後,劉先志被繼續留在同濟大學任教,由於其在師生中具有很高的學術聲望,於1950年被推舉為教務長,協助校長夏堅白主持教務工作,夏堅白也是留德出身,也可以說是劉先志的學長。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

劉先志

1951年6月,原山東省立工業專科學校升格為山東工學院,由省工業廳廳長馮平兼任院長,張協和任副院長兼任黨組書記,實際上由張協和主持院務工作,張協和是黨內為數不多的高級技術專家,在延安時期就曾被中共中央組織部任命為甲級工程師。

山東工學院創建伊始,急需引進高水平的師資力量,張協和將目光鎖定在山東籍的劉先志身上,遂專程派人去上海同濟大學遊說劉先志並交代說:“學校交給他辦,我做他的後勤,需要人、錢、設備,向我要;對他的要求就是一條,培養的人才要像他那樣,既有理論,又有實踐。”由此可見劉先志在學界的知名度。

劉先志在德國留學多年,深知德國大學與工廠的關係,也形成了自己的辦學理念,那就是:“辦工科院校,學校旁邊就應該是工廠,學校設計的東西就是工廠生產的產品,而工廠也就是學校實習和生產的基地。”面對這樣一個報答桑梓和實現理想的歷史機遇,劉先志放棄了在同濟大學的優厚待遇,於1952年5月攜全家赴濟南上任,但此時張協和卻已經調離了。

劉先志僅被安排擔任普通教授,但工資卻被定的很高,而且很快就出任教務長,從同濟大學教務長轉任山東工學院教授、教務長,這在今天看來是一件不可思議的事情,但五十年代的人就是這樣,一切以國家利益為出發點,時刻聽從黨和祖國的召喚,將自己的一腔熱血貢獻給國家。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

山東工學院舊址

劉先志調到山東工學院這一年是46歲,正是年富力強之際,除了應對學院繁重的教務工作之外,他在為學生開設理論力學課程的同時,,還主動為力學或相近學科的教師講授高等剛體力學、彈性力學、流體力學、振動學、傳熱學及偏微分方程等十幾門課程,以彌補師資力量的不足。

劉先志曾於五十年代初在瑞士《應用數學和物理》雜誌上發表了一篇《關於連通管內理想流體自振的部分理解》學術論文,再一次引起了國際學術界的關注,其德國老師、著名力學家M·舒勒在致敬信中寫道:“這篇論文是有價值的,它比牛頓當年推出的一類似公式更為一般。”並特別將這篇論文分發給德國30個研究中心,日本學界也曾將劉先志的若干篇論文收入《非線性振動的新成就》文集中。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

《劉先志論文集》

劉先志曾於1955年3月被任命為山東省工業廳副廳長,在1956年國務院確定的教授評級中,劉先志被評為一級教授,當時整個山東省高校中只有5人被評為一級教授,其他4人分別是山東大學的馮浣君、青島工學院的王之卓、山東醫學院的尤家駿和青島醫學院的徐佐復,而當年同船回國的張維、季羨林也被評為一級教授,而與劉先志同門的陸士嘉僅被評為二級教授。

劉先志曾在1957年舉辦了一次全國性的機械振動學講習班,為期一年零兩個月,全國許多高等院校、科研單位及廠礦企業都派出講師和工程師以上人員參加培訓,劉先志親自授課,培養了一批機械振動方面的專家,還將自己的《機械振動學》講義進行修改後,以《機械振動學導論》出版,惠及了更多的人。

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《機械振動學導論》

1960年5月劉先志被任命為山東工學院副院長,主抓教學和科研工作,當時山東省也成立了科學分院力學研究所,並在山東工學院增設了工程力學專業,劉先志作為學科帶頭人主持了籌建工作,為了儘快培養力學領域人才,劉先志一方面要為力學研究所青年科技人員講授力學基礎理論,一方面又要為工程力學專業學生講授流體力學,由於過度勞累,還曾在課堂上昏厥過。

上世紀六十年代初,山東工學院專門成立了力學研究室,這完全得益於劉先志在力學領域的深厚造詣,當時全國高等院校和科研院所能夠成立力學研究室的並不多見,主要原因還是缺少該學科領域的帶頭人,而山東工學院是幸運的,由劉先志領銜的力學研究室,並不輸於全國其它單位的力學研究室。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

劉先志

劉先志在德國留學12年,養成了嚴謹的治學態度,他的每一篇論文手稿都十分工整,所有圖表和曲線都描繪得非常清晰,每當論文撰寫完成後,從不輕易發表,而是反覆斟酌且認真推敲,其一生所發表的學術論文,都具有相當高的質量和水平。

文革時期,劉先志也被剝奪了正常的教學和科研工作的權利,並被打成反動學術權威,全家被驅逐出原住所,在一間低矮的平房內安家,劉先志每天都要到造反派指定的地點參加勞動,接受管制和改造。

1969年中蘇之間發生武裝衝突時,蘇軍T62坦克在我國領土珍寶島上肆虐橫行時,邊防部隊裝備的反坦克武器不能對其有效打擊時,有人想到了劉先志這位曾經的“火炮專家”,軍工研製人員專門找到劉先志請教,很快就設計生產出了69式火箭筒並正式定型生產。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

劉先志工作照

七十年代初,劉先志儘管年事已高,並且靠邊站多年,但他從未停止思考,利用一切可以找到的紙張進行書寫和演算,1977年被平反後出任省政協副主席,其境況才有好轉,很快就在《中國科學》上發表了《推算楔形直杆縱振自主頻率的一個方法》,當時國外同行相繼來函索取文稿,認為論文提出的方法簡便且可靠,當“科學的春天”真正來臨時,劉先志攜9篇高質量學術論文參加了全國科學大會,其嚴謹的治學風範,得到與會者的高度評價。

撥亂反正之後,劉先志於1979年出任山東省副省長,直到1984年才卸任,這時的劉先志已經是年近八旬的老人了,但還是擔任省政協副主席之職,並於1990年5月20日走完了其人生歷程。

劉先志:他與陸士嘉同是德國物理大師普朗特的博士生

劉先志雕像

在我國學界像劉先志這樣學術背景的人並不多見,在其近20年的高等教育中,所學專業包括有數學、機械工程、電機工程、應用力學等,由理科到工科,再由工科到理科,理科與工科的完美融合,所涉領域之寬,完全承襲了德國哥廷根學派的精髓,因此說他是德國哥廷根派的傳人一點也都不為過。


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