“在固体力学研究者眼中，蜂巢、荷叶等兼具精巧外观和完美结构的天然‘建筑’具有某种特殊的吸引力。通过深入探索，能从这些自然馈赠中获得灵感，发展新的力学理论并设计出优质材料，从而指导人类的工程实践。北京大学力学与工程科学系系主任段慧玲教授就是这样一位科学家，她以材料和结构力学性能为主攻方向，在弹性力学和非均质材料力学这一基础领域取得了一系列创新成果，发表高水平论文90余篇，是一位拥有国际学术影响力的优秀学者。”这是段慧玲教授在获得第十一届中国青年女科学家时，组委会的颁奖词。
第十一届中国青年女科学家奖获奖者合影
学术：斩获累累硕果
早在此次获奖之前，段慧玲就在表面应力理论和非均质材料力学领域这一基础领域取得了一系列创新成果：发展了纳米尺度的表面弹性理论，在被认为是细观力学基石的Eshelby体系研究方面，建立了具有表面应力效应的非经典Eshelby体系，发现了弹性场的非均匀性和尺度相关性这一与经典结果不同的新现象；建立了预测具有多种界面效应的复合材料等效力学性能和热传导性能的细观力学框架；发展了复杂形貌固体表面的弹性理论和浸润理论，揭示了吸附产生表面应力的物理机制；从理论和实验上发现了液体在具有复杂多级微结构的固体表面上介于经典的Cassie-Baxter和Wenzel浸润状态之间的亚稳态的存在，从而揭示了微结构表面上浸润状态转变的失稳机制；揭示了疏水微结构表面最优化斥水性的微观机制，建立了由表面粘附性调节的疏水表面滑移理论；利用复杂孔隙介质的表面浸润特性，实现了纳米尺度毛细流动的开关控制。
她在“表面应力理论和非均质材料力学”方面的研究工作已经在Nature Comm.，Proc. Natl. Acad. Sci.USA，Advanced Mater. Phys. Rev. Lett., Advances in Applied Mech.,J. Mech. Phys. Solids, Proc. Royal Society A, Phys. Rev. B等期刊上发表SCI 论文70余篇，他引1000 余次。有7篇论文成为高引用论文和热点论文，有两篇论文分别是 J. Mech. Phys. Solids和Phys. Rev.B 近10 年的高引用论文。应邀在IUTAM Symposium、国内外学术会议、大学及研究机构做大会报告、主旨报告、邀请学术报告40 多次。
清华大学化学工程系教授、中国科学院院士费维扬为北京大学工学院力学与工程科学系研究员段慧玲颁奖
段慧玲的研究工作被许多国内外学者实质性引用并给予高度评价。例如，非均质材料细观力学框架被国际著名学者认为是“非同寻常的”(remarkable)结果，是“特别有用”(particularly useful)的理论框架；提出的方法被称为“段-黄-王(DHW)方法”；基于分子吸附机理的表面应力理论被认为是一项“关键贡献”(key contribution)。段慧玲推导的描述表面/界面应力的广义Young-Laplace方程的具体表达式、具有表面/界面应力影响的Eshelby张量、应力集中张量、细观力学基本公式、等效弹性常数、具有表面影响的纳米线弹性模量的表达式以及实验测量的纳米线弹性模量数据、复杂形貌固体表面的弹性理论等被国内外学者大量采用，并用于比较、验证相关理论、数值计算结果。由于候选人在表/界面力学方面创新性的系列工作，2009年获得美国机械工程师学会(ASME)The Sia Nemat-Nasser奖，是该奖迄今为止唯一一位来自美国本土之外的获奖人。
追求：源于未知和挑战
如今在科研方面已经斩获累累硕果的段慧玲老师其实并非一开始就坚定了科学研究的方向。她曾在高考以两分之差与心目中的大学失之交臂，被调剂到大庆石油学院（现东北石油大学）化工机械专业学习。1991年本科毕业后，凭借大学期间优异的成绩，先后轻松地获得了留任学校机关科员和进入工厂做工程师的机会。然而经过了四年的尝试，这两份安逸的工作并未给段慧玲丝毫的留恋，“一天也没什么重要的事情，要画机械设计图、设计零部件什么的。你知道怎么样去设计，但是也不知道为什么要这么做，就是那设计规范让你这么做的，不符合自己对事物追根求源的本性。”
抱着这样的想法，段慧玲于1998年完成了化工机械专业的硕士学位，然后回到东北石油大学化工机械专业做一名讲师。那时，段慧玲通过勤恳的工作，已经达到了足以让旁人艳羡的生活状态，然而在这平静的生活中的一个问题却始终使她感到不安：“你会看到你退休的时候是什么样。这种按部就班的生活，没有什么有挑战性的东西。每天自己回家做饭，带孩子上班挣工资，然后就想退休之前都是这样的生活，没劲。”正是这平静生活中的一点不安，激起了她的求知欲望，“好像厌倦了只是使用公式解决问题的感觉，我突然想知道公式背后的秘密”，段慧玲毅然在2001年做出了辞职攻读博士的决定。
决定踏上科学之路，段慧玲不得不做出太多牺牲与转变：从一个驾轻就熟且已开始收获成果的领域，到一个完全陌生的世界；从一个理科知识储备甚少的工程师，要转型为一个兼顾理论、模拟和实验的现代科学家；放弃稳定的收入、安逸的生活，牺牲享受天伦之乐的时间。造化弄人，因错过了清华博士的报名日期，她不得不转而填报北大博士。但也正是在北大力学系的这段时光，成就了她今日学术上的成就。
蝶变：基于勤奋和执着
虽然是机械工程专业出身，但段慧玲段慧玲在进北大之前并未接受严格的力学训练，上课也听不太懂。几乎相当于从零开始攻读博士学位的她，那时候经常感觉看不到前途，以至辗转难眠。段慧玲依然积极调整自己的状态，“只有我努力了，这个情况才可能会好起来，不好好做肯定不会好，这是必然的。”想到儿子因为自己选择科研路而做出的牺牲，段慧玲很快地找到了自己成长的最大动力，完全进入了科研的状态，每天至少工作14个小时，博士期间发了多篇高质量的论文。段慧玲成为了力学系历史上第一个获得全国百篇优秀博士论文的毕业生，也是北京大学那一年理工科博士生中该奖的唯一获得者。
博士毕业后，她也一直以超乎常人的高标准要求自己，“希望自己能在短时间内做出更好的成果来弥补之前耽误的学习时间”。在英国做博士后的时候，段慧玲依然早出晚归，一年发10篇SCI，以至那些英国同事很困惑地对她讲，“我们晚上走的时候你在，早上来的时候你还在。你是不是天天睡在地毯上？”后来段慧玲到德国做洪堡学者。她于2007年12月回到北京大学工学院工作，开始了她教学与科研的双重角色。至今，荣誉等身的她，已然完成“工程师”到“科学家”的蜕变，她于2012年获得“国家杰出青年基金”，2014年获得“长江学者特聘教授”。
但面对如此之多的荣誉，段慧玲依然谦逊如常、潜心科研。她坦言，“获得一个奖对我的生活没什么影响，这只是你好好工作使工作得到了认可。就像你上高中的时候，平时好好学习，最后考试的时候拿了个好成绩一样。但是你得了好成绩不还是要好好学习吗？我觉得能静下心来好好做研究是一件很幸福的事，因为我很喜欢做这件事情。我相信，就像你们好好学习是一种习惯一样，我好好做研究，静下心来做研究也是一种习惯。我不觉得有多么辛苦，或者像别人想象的那种，我觉得我从中得到了快乐。不工作，反而不知道要干嘛了。”
谈及今日的成就，段慧玲很感激恩师王建祥教授，正是他的指导、绅士风度和包容的态度使她在科研道路上自由前行，也感谢北大力学系老师对她的培养。同时，她也感谢陈十一教授、张东晓院长的支持与鼓励，正是在北大工学院这种良好的科研氛围之下，自己才得以在自然科学里取得这些成绩。
教育：成于躬耕和真心
作为一名大学教师，做好研究是一方面，培养好的学生则是更加重要的事业。从教以来，她的门下不乏学术牛人，本科生如褚世敢、邹桂进和刘颖等同学均以出色的科研成果获得北大优秀论文奖，优秀外籍博士后白朗（西班牙人）和博士研究生“学术新人奖”获得者王岩也均出自其门下。
不管是本科生还是研究生，段慧玲都坚持在为学生选题时“一定要有一个好的宽广的视野”，要选择“有深度有意义的科学问题”。此外，她还非常重视自己对学生的表率作用，不管日常多么忙，她总是尽可能多地在办公室。多数时候，她来得比学生早，走得比学生晚，给学生改论文时经常顾不上吃饭。“你要给研究生一个好的选题，给一个表率作用，让他们勤奋努力的工作，要及时的多和他们交流，学生和老师的交流很重要。你要帮助这些学生成长，遇到好的苗子不容易，你要帮他们设计怎样做学术，怎样努力做可以让他们更好地成长。你需要设身处地的去替他想，不要把学生当成劳动力去给你做其它科研外的东西，而是想怎么让他们成长，培养他们做人、做事、做出色的研究。”当然，段慧玲也以自己的高标准要求着自己的学生，要求“他们每个人拿出我现在的工作态度”。这种以身作则、严格要求的作风自然使得门下名人辈出。
生活：美于选择和追求
不喜欢那种一成不变的生活，喜欢探索未知的东西，永远希望明天和今天不一样，正是段慧玲心态的写照。谈及科研带来的收获，段慧玲说，“人生其实就是好多岔路口，你选择了这条路就要放弃那条。你选择的时候，可能会有非常清晰、很多人在走的路，这是最容易的路。但是这条路，对你不一定是最好的。”“生命就是遇到矛盾解决矛盾，再遇到矛盾再解决矛盾的过程，爬坡时才会遇到矛盾，如果你没遇到矛盾，说明你在走下坡路了。”
“科研是一个持续的、长期的、要耐得住寂寞的、勤奋努力的过程。但是因为女人这一生要经常的被打断、要去照顾家，所以就很难持续不断地努力，耐得住寂寞，一直坚持下去。”作为一名科学家，段慧玲也在努力平衡好科研与生活。
她表示，没有必要认为当了科学家、教授就应该不修边幅，那些真正事业做得好的女性反而各个方面都很好。如今，段慧玲依然很注重自己的穿着，家里总是收拾的井井有条，每周会抽出时间去做做美容、去几次健身房。家庭方面，段慧玲也会经常利用周末时间回到父母亲身边一起吃个饭。段慧玲边说边笑，“让自己像女人一样打扮自己，把家收拾好，对父母、孩子尽到义务，是挺好的一件事情，好好工作也挺好的嘛”。
在谈及“蝶变”这个词时，段慧玲表示，“这些年我的变化还是很大的”，“现在和以前是完全两个不同的人”。段慧玲说，这些年，她“在成长过程中遇到了很多挫折困难”，但是“今天看来觉得是一种财富”。“我想想过去那些所谓对我很纠结的事情，现在看来我已经过来了，我反而要感谢那些东西、那些人、那些事情，如果没有当时那些事情的刺激和促使，我不会有今天”。段慧玲说，生活对她的人生价值观影响很大，“这可能是我除了学术之外最大的收获”。
从一个理科知识储备甚少的工程师，转型为一个兼顾理论、模拟和实验的现代科学家，段慧玲这一路走来，多年的积淀已经使她的生命中多了比常人更多的达观与从容。是科学让她完美蝶变，未来的科学路上，段慧玲老师带着这一路收获的美好，必将更加笃定、更加辉煌。
撰文 |刘星铄
嘉宾简介：
段慧玲，女，蒙古族，九三学社社员，1970年5月25日生于内蒙古赤峰市，北京大学理学博士，长江学者特聘教授，博士生导师。北京大学力学与工程科学系系主任，北京大学高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室副主任，北京大学固体力学学科点主任。获得国家杰出青年科学基金、第十二届中国力学学会青年科技奖，茅以升科学技术奖北京青年科技奖，第十一届中国青年女科学家奖 (2014)等多项奖励。
作者简介：
刘星铄，北京大学2014级本科生，现就读于北京大学社会学系。关注中国女科学家背后的故事。
本文刊登在《今日科苑》杂志2016年2月刊《青年才俊》栏目，首发于“科学家”公众号
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