2019年11月3日，由上海市人民政府、中国科学院和中国工程院主办，上海交通大学承办的第340期东方科技论坛在上海科学会堂举行。本次论坛的主题为“跨尺度力学计算与工程应用”。上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院院长廖世俊担任本次会议的执行主席。东方科技论坛办公室副主任、上海市科委基础研究处副处长李力雄、中国科学院力学所龙勉教授、清华大学冯雪教授、广州大学袁学锋教授、西安交通大学申胜平教授和郁汶山教授、华中科技大学李振环教授、黄敏生教授、北京理工大学陈少华教授、兰州大学王记增教授、西北工业大学朱继宏教授、中国科学技术大学司廷教授、复旦大学丁淑蓉教授、徐凡教授、上海交通大学陈巨兵教授、王本龙教授、张律文教授，以及来自同济大学、重庆大学等高校的20多位专家学者参加了此次会议。
图1 合照
图2 李力雄副处长介绍论坛情况
图3 廖世俊院长介绍嘉宾并致欢迎词
跨尺度计算是力学学科以及材料学学科的前沿研究方向，许多实际的工程问题都具有跨尺度特性，例如利用纳米复合材料对舰船进行结构优化设计；超高速战斗机飞行产生的多尺度边界层现象；新型纳米材料生产工艺设计等。此类问题事关国家安全命脉以及社会经济发展，展现出重要的社会和科技意义。目前学术界和产业界对于跨尺度计算十分重视，这是一个发展迅速的新兴领域。
本次论坛“跨尺度力学计算与工程应用”立足力学学科，以跨尺度计算为切入点，面向航天航空、海洋工程领域的重大工程实际，凝练关键科学问题，加强力学与材料、计算机、数学等学科的交叉融合，为优秀学者搭建一个沟通交流、交叉合作的平台。本次论坛采用报告和讨论相结合的方式，大家踊跃发言，碰撞出激烈的思想火花。
清华大学的冯雪教授阐述了一种利用纳米压痕仪测量材料高温力化学耦合的实验方法，总结了如何利用小尺度下的力学实验方法来发展极端高温条件下材料热防护技术。他的这项技术与多个国内外企业联合开发了实际技术产品，他提出，社会上对跨尺度力学技术的需要十分迫切，力学科技工作者要立足于实际需要，敢想、敢做、敢于攻克最难的技术问题。
图4 冯雪教授做大会报告
西北工业大学的朱继宏教授在题为“结构保形优化设计”的报告中阐述了他在航空领域的技术创新。他介绍了以力学分析为指导准则的前景，按照力学分析、结构优化、减重、提高飞机续航能力的思路，详细介绍了国内外本领域的发展和现状，计算机数值模拟等基础理论和实验工作以及目前已取得的成果，结合企业需求探讨了当前的挑战和困惑。
图5 朱继宏教授做大会报告
上海交通大学的张律文教授在报告中回顾了她在过去十年中对纳米复合材料的全方位研究，展望了纳米复合材料将成为未来工程材料的主流的可能性。她认为纳米复合材料的发展无法脱离跨尺度力学计算。要发展可靠、有效的新型纳米复合材料应当转变思路，以力学为主导，以跨尺度模型为核心来设计工艺流程，才能令我国纳米复合材料的发展真正走在世界的前沿。
图6 张律文教授做大会报告
复旦大学的丁淑蓉教授介绍了其跨纳观-微观-介观-宏观尺度的理论模型，围绕其课题组所关注的核辐射极端力学问题，结合计算揭示了在辐照条件下材料的损伤退化机制。她在报告中都引用了大量的实验研究结果来支持自己的理论分析，结果表明，跨尺度模型在分析此类问题中具有惊人的准确性，完全可以应用于新型核电站防护材料的设计工作中去，对核能源的安全利用具有重大意义。北京理工大学陈少华教授在讨论中对丁淑蓉教授所提出的理论模型表示了认同，指出相关领域的从业专家应该努力设计一套预测性强、适用性广的跨尺度计算软件。
图7 丁淑蓉教授做大会报告
中国科学技术大学的司廷教授在报告中介绍了激波界面不稳定性相关工作，利用原创的实验方法，研究了不同类型激波作用下流体界面演化规律。
图8 司廷教授做大会报告
华中科技大学的黄敏生教授介绍了跨尺度方法在研究金属材料位错问题的重要性。并且指出，现在广泛使用的传统理论研究位错还有很多局限性，要深入理解位错对于新材料的影响，必须采用跨尺度的研究方法。
图9 黄敏生教授做大会报告
兰州大学的王记增教授展示了团队最新开发的新型数值方法，及其推动非线性偏微分方程计算的前景，他针对传统数值方法存在的缺陷以及局限，介绍了他的新型数值方法所带来的颠覆性创新。他在报告中提出：跨尺度力学的发展离不开有效的数值方法，高精度的数值方法是跨尺度力学发展的基石。
图10 王记增教授做大会报告
西安交通大学的郁汶山副教授对利用人工智能研究跨尺度力学进行了深入探索，指出利用新型的人工智能技术能够打破传统力学研究的桎梏。高计算效率，统一化的求解方式也许能让人工智能技术成为未来跨尺度力学研究的神兵利器。
图11 郁汶山教授做大会报告
与会专家围绕跨尺度力学发展的挑战与机遇、未来发展趋势等问题，进行了深入探讨和交流，形成了立足于实际问题，加大自主研发力度、开发自主力学计算软件、专注一个问题，不把战线拉得过长，合理分配研究资源及经费等建议。
大会讨论
