未来10年中国学科发展战略·力学

　　前言

　　力学学科作为重要的基础学科，是人类科学知识宝库的重要组成部分，是促进人类文明和社会进步的重要手段。它支撑了工程技术的发展，得到了世界各国的高度重视。伴随着科学技术和国民经济的快速发展，力学学科进入了一个新的发展时期。力学学科无论在创新研究能力上，还是在研究的广度和深度上都发生了深刻的变化。

　　进入21世纪，力学研究大量涉及新型空天运载系统、大型机械系统、智能系统、微机电系统、生物系统等，这些系统往往呈现非线性和多场耦合的复杂行为。研究对象处于超高温、超高速、超高压等超常服役环境。在这些背景下，力学学科开始呈现出新的研究特征：

　　从宏观尺度深入微/纳观尺度，从而突显跨尺度关联耦合、一体化综合性研究特点。从研究简单的机械运动，发展到揭示力学过程及其与物理、化学、生物学等过程的相互作用，学科交叉越来越广泛，与工程的结合越来越紧密，催生了许多新的力学分支学科和交叉学科。

　　上述特征将引发力学认识自然的手段和理论体系的深远变革。这种发展趋势，一方面要求力学在非线性动力学、湍流、固体强度理论等基本问题上有所突破，另一方面要求力学发展新的理论与方法，使其在新兴科技发展中继续发挥基础支撑的作用。

　　在学科发展战略研究联合领导小组的统一部署下，成立白以龙院士任组长,胡海岩院士、李家春院士任副组长的力学学科发展战略研究组和方岱宁教授任组长，孟光教授、陆夕云教授、孟庆国研究员、林宏侠副处长任副组长的力学学科发展战略研究秘书组。2009年5月启动力学学科发展战略研究工作以来，按照战略研究的总体部署，召开了多次力学学科发展战略研究组和力学学科发展战略研究秘书组联合会议，讨论和确定研究报告的整体结构、研究报告的定位、新时期力学学科的定位、学科体系结构设置、优先发展领域和重大交叉研究领域、保障措施等问题。

　　力学学科发展战略研究组对力学学科的定位和定义进行了热烈、深入的讨论。在我国历次对力学学科的调研和规划中，曾经出现了多种不断发展和充实的力学学科定义，反映出力学学科在发展过程中其研究内涵随时代发展的变化。希望本次对力学学科的描述，能充分反映当代力学研究范畴的拓展和学科交叉的时代特征。对力学学科体系结构设置问题，进行了全面而细致的讨论。传统上，力学学科分为动力学与控制、固体力学、流体力学3个二级学科以及若干力学交叉学科。从力学交叉学科发展的态势来看，进入21世纪，国内外对生命领域的问题和现象愈来愈重视，生物力学的发展非常迅速，逐步从力学交叉学科中的一个分支发展为力学的一个重要分支。环境力学、爆炸与冲击动力学、物理力学的研究基础、研究现状和研究队伍均具有一定的规模和影响。因此，本报告的学科体系结构按照动力学与控制、固体力学、流体力学、生物力学和力学交叉学科（以环境力学、爆炸与冲击动力学、物理力学为主）来设置。

　　本报告阶段性工作于2009年11月和2010年6月两次得到了中国科学院院士大会的咨询，院士们提出的意见和建议对完善和提高研究报告的质量起到了非常重要的作用。

　　根据力学学科发展战略研究组和中国科学院院士大会的咨询意见及时间进度安排，力学学科发展战略研究秘书组召开十余次会议，逐步推进撰写工作。其间，为了广泛征集素材，专门召开动力学与控制、固体力学、流体力学、生物力学各分支学科的专家研讨会。战略研究秘书组在撰写过程中，随时邀请力学界相关学者提供材料，补充报告内容。本报告完稿后，征求了力学界一些学者的意见，内容得到进一步的完善。

　　本报告深入分析了力学学科的特点和发展现状，给出了力学学科的发展态势，提出了未来10年力学学科的重点发展方向和保障措施建议等。希望本报告对拓展和深化力学研究的广度和深度，提高原始创新能力，促进力学学科均衡、协调、可持续发展，发挥积极的推动作用。

　　本报告是在力学学科发展战略研究组和力学学科发展战略研究秘书组充分调研和深入交流的基础上形成的，同时得到众多专家学者的关心和帮助，在此表示衷心感谢。国家自然科学基金委员会数学物理科学部解思深主任、汲培文常务副主任对此项研究非常关心。汲培文同志亲自参与调研和讨论，提出具体意见和建议，对本报告的完成起到了重要作用。

　　对本报告中的不足和不当之处，欢迎读者批评、指正。

　　白以龙

　　力学学科发展战略研究组组长

　　2010年11月5日

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