在今年国家自然科学奖二等奖名单上，“结构拓扑优化中奇异最优解的研究”位居首位。什么是结构拓扑优化和奇异最优解？这项研究对国家的经济建设具有何种意义？我国在该领域的研究在居国际何种地位？记者日前采访了这一研究项目的主持者——中国科学院院士、大连理工大学工程力学系程耿东教授。

 

“小到易拉罐的耐压性，大到楼房、桥梁、飞机抵抗外力而不被破坏的载荷量，结构拓扑优化所要研究的就是工程结构如何设计，既能确保安全性，又能节省材料，降低工程成本……”记者面前的程耿东院士温文尔雅、和蔼可亲，于淡泊之中透露一种执着。面对记者的疑惑，程耿东介绍，对结构拓扑优化中奇异最优解的研究，为上述问题找到了一种有效的解决途径，比如，单就每辆汽车能减轻自重10%的话，就可降低油耗6%~8%，对于建设节约型社会意义重大。

 

去年4月，年届65岁的程耿东卸任大连理工大学校长职务，再次把人生重心转向孜孜以求的力学研究事业。早在1991年，他就因参与由力学界老前辈钱令希院士主持的研究项目而首次获得国家自然科学奖二等奖。其后，结构拓扑优化中奇异最优解问题引起了他的注意，力学研究中的这类特殊问题扰动了很多科学家的心弦，成为国内外学者瞄准的科研高地。

 

在担任大连理工大学校长职务的10余年间，程耿东在繁忙的行政工作之余，诲人不倦、学术不辍，将这项研究不断完善、日益精进，分别于1991年、1992年、1995年和2005年发表了4篇高水平论文，奠定了我国在这一学术研究领域的地位。为了做好学校管理工作和教学、科研工作，程耿东经常工作到很晚，校内很多师生都收到过他午夜以后发来的电子邮件。

 

10多年来，他主持的这一项目研究在国际优化研究领域已获得广泛承认，并已经成为处理此类奇异性问题的主流技术，从而提高了我国优化学科在国际上的学术地位。取得的成果正确描述了具有奇异解的优化问题的可行区形状，纠正了以往文献中的错误认识；将性态约束函数的连续性分析引入奇异最优解研究，为奇异性现象的分析以及求解方法的构造提供了理论工具。

 

国际学术界对程耿东和他率领的团队的研究成果给予了高度评价，有关获得奇异最优解的工作被评价为是“处理由奇异拓扑导致的计算困难的相当大的进展”，“是在正确方向上前进的一大步”。提出的Epsilon－放松及其系列算法，被国外著名专家认为是：“非常重要”、“具有里程碑意义的贡献”。

 

对于相隔十几年后再次获奖，程耿东认为，这恰恰说明“科技创新获得承认，需要时间来检验”，因此社会各界，包括学术界本身对科研工作要给予更多的耐心和宽容，力戒浮躁之气，对那些年轻学者所从事的研究工作尤其如此。