完美转身的背后 冯元桢
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作者: 无心
加州理工学院，全世界最优秀的研究型大学之一，其航空系举世闻名。从这个学校的航空专业出来的人，很少有人会想离开，改行从事其他领域的就更少了。中国航天事业的开创者钱学森是主动离开的第一人，他是加州理工航空系的第一个"Unique"（特例）。而从这里出来的，还有一位华人科学家叫冯元桢，他于1966年主动辞去了加州理工学院教授一职，并改行做生理学研究，开创了一个全新的研究领域――生物力学，在加州理工航空系的历史上，这是绝无仅有的，他成为了第二个"Unique"。
到底是什么促使冯元桢做出这样的选择？他成功的秘诀又是什么？他具有传奇色彩的人生故事也许会告诉你答案。
留学加州的中国尖子
1919年，冯元桢出生于江苏常州。他读书成长的时期，正是一个战火纷飞的年代。在那时，学习航空专业，为国家制造飞机，是很多年轻学子最向往的事情。20世纪40年代，冯元桢从国立中央大学航空系毕业，取得了硕士学位，成为中国第一届航空系毕业生。
冯元桢的父亲是一位画家。虽然自己是从事文艺的，但当时父亲认为，近代中国学文的人毫无用武之地，对拯救国家也没什么用处，因此也非常支持冯元桢学习工程学。冯元桢对科学孜孜追寻的动力，最初也正是来源于父亲的鼓励。
1944年，美国提供了一笔奖学金，资助20名中国学生赴美留学，成绩一向优异的冯元桢顺利通过了选拔考试，获得了去往美国加州理工学院深造的资格。
当时的加州理工学院航空系已经在全世界享誉盛名。著名的工程力学和航空技术权威冯・卡门教授，以及中国航空航天之父钱学森都执教于此。可是当27岁的冯元桢几经辗转漂洋过海来到这里时，加州理工学院却通知他，那笔资助的奖学金已经过期。眼看留学的希望就要落空，这时一位航空系的教授答应为冯元桢提供一个实验室研究助理的职位，从而帮助他完成学业。
在冯元桢的眼中，加州理工学院的好处就是，学术氛围很自然，学习节奏不紧不松。学校比较尊重研究生，他们在学校甚至能像老师一样拥有自己的办公室，这是加州理工学院不同于其他学校的地方。冯元桢在这里接受了航空领域最前沿的理论，因为基础很好，仅用两年，他就获得了航空工程的博士学位，并且是毕业生中的佼佼者，最后留校任教。
充满兴趣的研究
年轻的冯元桢眼界开阔，兴趣广泛。20世纪40年代，美国华盛顿州的塔科马吊桥在建成4个月后被大风吹垮，举世震惊。风力为何会将一座如此坚固的吊桥摧毁？这其中的道理是什么呢？正在美国念书的冯元桢对此产生了浓厚的兴趣。于是，在没有人提供指导的情况下，他开始利用学校里一个闲置的风洞做起了自己的实验。他亲手制作了吊桥模型，观察它在人工气流中的受力关系。通过对吊桥的研究以及其他实验的积累，冯元桢提出了空气弹性力学理论，从而解决了航空架构和空气动力如何相互作用的问题，这是航空领域里具有突破性的成果。他的专著《空气弹性力学》在1955年出版，这本书在学界的影响持续至今。
回首过往，冯元桢认为，正是对吊桥充满兴趣的研究为他日后的转行埋下了一颗种子。冯元桢说，从那以后，我自己做研究就是因为好玩，没有人告诉你应该做什么，完全凭自己的兴趣。
意外与转变
1957年，已经成为加州理工学院教授的冯元桢赴德国休假。他来到了大师云集的哥廷根大学。在哥廷根大学，冯元桢发现，教授们挑选研究题目非常自由，主持工作也绝对自由，校方不会提出任何具体的要求。这里的气氛让一向主张学术自由的冯元桢兴奋不已，并且受到了鼓舞。
令冯元桢没想到的是，在哥廷根大学访问期间发生的一件事彻底改变了他以后的学术生涯――他远在国内的母亲生病了。
而此时，恰好冯元桢所在的航空研究所旁边就是生理学图书馆，哥廷根大学一向以数量丰富的藏书闻名世界。于是，他每天泡在图书馆中阅读生理学著作，希望可以帮助母亲治病。
母亲的病或许是促成冯元桢转向研究人体的最重要的原因，至少在当时他的确想要通过自己的研究对母亲有所帮助。冯元桢说，后来自己年纪大了才慢慢了解，母亲是无论你做什么、怎样她都开心，都会支持你。
冯元桢把查阅到的资料寄给了国内给母亲看病的大夫。在接触生理学的过程中，他也认识到，人体运动、血液循环、人的脏器等都有力的作用在其中。能否通过对生物体的力学研究，来分析疾病的产生机制，从而为预测和治疗疾病提供帮助呢？这是一个前人未曾探索过的领域。他对这个挑战充满了兴趣。
从德国返回加州理工学院后，经过考虑，冯元桢开始了将力学和生物学研究结合到一起的准备工作。在他眼中，人体就像一个比飞行系统更复杂的工程，而且它要有趣得多。
初入生理学研究
完全没有生理学研究背景的冯元桢，要走出第一步谈何容易。
那时冯元桢已经人到中年，要从头开始学习生理学，这需要付出常人难以想象的努力。他要懂得医学，懂得医生对什么问题感兴趣，懂得生理现象，这是一大困难；更重要的是周围的人还不理解，他们也许认为这样的研究没有什么价值。
可是在冯元桢看来，只要有兴趣，一切都不是难题。为了弥补生理学知识的欠缺，他想了很多办法。冯元桢认为，自己没有生物学根底，最简单的办法就是找一个学生理学的朋友。而幸运的是，他找到了两个好搭档：一个叫索宾（Sobin），哈佛大学毕业的生理学博士后；另一个叫兹韦费克（Zewifach），在纽约大学医学院取得了博士学位，这两个优秀的生理学家成为了冯元桢最好的朋友。冯元桢一边跟他们请教生理学知识，一边学习做解剖实验。
渐入研究后，冯元桢发现，生理学研究涉及血管与血流，人体发生血管硬化等问题，是因为血液在发生病变的地方流动混乱，研究血液流动的动力学规律显然很有意义，这样一个生理学的问题就可以变成力学问题。
然而当冯元桢进一步开展实验时，他面临一个绕不开的问题。做科研，需要经费。人体研究，开销尤其大，经费来源怎么解决呢？虽然困难重重，冯元桢坚持着自己的兴趣。他觉得人要工作自由，这比任何事情都重要，不能因为经费问题就轻易放弃。
一个新领域的诞生
1966年，47岁的冯元桢从加州理工学院辞职，来到了刚刚创建的加州大学圣迭戈分校。这里为他提供了更加自由的科研空间。
加州大学圣迭戈分校生物工程系是冯元桢工作的地方，四十多年前，这里的科研条件和今天是远远不能相比的。但冯元桢为自己的研究投入了极大的热情，每天工作十几个小时。每到周六，他和同事都早早地起床，到离家很远的一个医院去听病例讨论会。冯元桢认为，多听听医生发现的实际问题，就能知道研究该从哪里入手。冯元桢从生理问题开始，寻找解决难题的力学理论依据，两者结合使他确立了最初的研究方向。
在冯元桢的实验室里有一张人体肺部血管图，那是他最得意的作品，研究人体肺部的血管分布，花费了他十多年的时间，他因此掌握了肺部血液循环的流体力学规律，让冯元桢欣慰的是，这个工作对医疗工作有极大帮助。
冯元桢与同事的研究范围还包括心脏、肠、高血压、组织等。他用力学方法来研究生物组织，在生物力学的领域中提出新的概念。如今生物力学已经涉及到了宇航、交通安全、体育等多个领域。
冯元桢和他的同事默默工作了几十年，终于迎来了掌声和喝彩。这些年来，他获得了美国科学界的众多奖项，囊括了奠基者奖、总统科学奖章，以及在工程学界可与诺贝尔奖相媲美的拉斯奖等，而生物力学因为成功地将力学和其他学科完美地交叉融合，其创立被看作是现代力学研究开启的标志之一。
如今，离1966年冯元桢做的那个决定已经过去近半个世纪。当初投身于一个新的研究领域时，冯元桢自己并没有想到会取得今天的成就。他的秘诀，或许就是作为一个科学家，听从自己内心的声音，永不停止地探索。
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