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Men of Mechanics (10): 生物力学之父冯元桢

已有 10100 次阅读 2010-10-11 10:26 |个人分类:未分类|系统分类:人物纪事

冯元桢(Yuan -Cheng.Fung1919年生于江苏,美籍华人,国际知名力学家,生物力学开创者及奠基人,有“生物力学之父”美誉。现为美国国家科学院院士、美国国家工程院院士、美国国家医学院院士、中国科学院外籍院士、中国工程院外籍院士及台湾中央研究院院士。2000年获美国科学最高荣誉“美国国家科学奖章”,为获此殊荣首位生物工程学家;2007年的“拉斯奖”(Russ prize)颁发给圣地亚哥加州大学(UCSD)工学院名誉教授、国际知名的生物工程学家冯元桢,以表彰他“鉴别与确定人体组织的结构与功能,使之有助于创伤的预防及减轻”的贡献。学术地位堪与诺贝尔奖媲美的“拉斯奖”系由俄亥俄大学校友拉斯夫妇于1999年斥巨资设立,每两年由国家工程院颁发一次,旨在奖励工程(包括生物工程)领域的杰出学术成就及其有功人士。另有美国“百年大奖”、美国国家工程院“奠基者奖”、 中国南京大学世纪校友学术成就金质奖章等。

冯元桢1937年考入中央大学(1949年更名南京大学)航空系,1941年获学士学位并留校任教,同时攻读研究生,1943年毕业获硕士学位。于1948年获美国加州理工学院博士学位,毕业后留校任教,从事空气动力学、超音速、弹性力学的教学与科学研究,在非线性结构动力学、结构稳定性理论、颤振和冲击响应等方面的研究成果卓著,多次获奖,他的第一部专著《 Theory of Aeroelasticity 》是气动-弹性力学领域的经典著作,已被译成俄、中、波等多种文字。同时,他还担任洛克希德、波音及道格拉斯等多家航空公司顾问,解决了许多实际问题。冯元桢是在中央大学获航空学硕士学位的。那时国内有些教授用英语讲课,冯的英语很好,所以到了美国马上就能听懂讲课,并能参加考试。头9个月他旁听和参加考试。到秋季开学,便着手准备论文研究。他的论文是有关对飞机设计十分重要的气动弹性理论的新领域。冯研究飞机和导弹的空气动力学和结构弹性力学结合的基本原理。他1946年到加州,经过短短两年的时间,于1948年就获得博士学位,成为航空学教授。但后来,他的兴趣转移到生物学和生理学,离开了航空学领域。

先后任加州理工学院、加州大学圣地亚哥分校教授。加州大学华裔学者协会理事会创会理事兼顾问团主席。他在生物力学、航空工程、连续介质力学等领域有重要成就。曾出任世界生物力学组织主席、美国生物医学工程学会主席等职。

   20世纪60年代初,冯元桢教授致力于新兴交叉领域——生物力学的开拓,这是因为现代医学上心血管疾病等问题的病理涉及力学,需要力学专家合作研究。当时生物工程学研究尚处于萌芽阶段,冯元桢在其夫人——名医喻娴士教授的鼓励和支持下从动物解剖开始, 研究活组织、器官的生理和力学机理, 为生物力学开创道路。之后,他在发现人体血球、血管、微循环的奥秘方面取得重大突破,创立了著名的“冯氏隧道理论”。

  1966 年,冯元桢教授在美国加州大学圣地亚哥分校创立生物工程系,并将工程学的原理运用于人体机能的研究,在这一领域内,冯元桢和他的实验室取得了三个具有里程碑性质的成就:生物软组织本构关系的研究;.以肺毛细血流片层流动(Sheet flow)模型为核心的肺血流动力学规律的研究;生物组织器官生长和应力的关系的研究。在冯元桢教授的领导下,加大圣地亚哥分校的生物工程研究与教学声名卓著、成果丰硕,并为开创新的医学疗法和增进人类健康建树良多,从而赢得了国际公认的领导地位。

  冯元桢的学生有:钱煦,美国三院院士,UCSD教授;甘荣珠,美国奥克拉荷马大学教授;吴云鹏,原重庆大学校长;董平,香港科技大学、UCSD教授等。他写了很多教材,在欧美以及亚洲广泛流行,如连续介质力学;生物力学(运动、流动、应力、生长)、生物力学(血液循环)、固体力学基础等书。



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