“剛才這位同學問我，妳為什麽選擇復合材料？無論妳當初選擇結構力學，還是後來從事復合材料的研究，歸根結底都是為了滿足國家的需要。”杜院士在哈工大第壹期公益課堂的宣講會上說。
1959，就讀於中科大，現代力學系飛機結構力學專業。我的院長是錢學森先生，他被稱為中國航天之父。1961，錢學森先生給我們上了壹門課，叫星際航行導論。在課上，他說:對於壹個航天器來說，壹個部件的重量減少壹克就很大了。這是什麽意思？由此可見，航天器結構的輕量化是壹個非常重要的研究課題。
我們發射衛星，增加壹公斤重量至少要2萬多美元，有效載荷承載不了那麽多。樹脂基復合材料最大的特點就是輕。用碳纖維加固後，它們的性能和鋁合金差不多，但比鋁合金輕壹半。所以我當時就想，如果我們的飛船能用這種新型復合材料代替鋁合金和其他金屬，它的重量會大大減輕。我們現在研究的CR929大飛機，實際上使用的是新型復合材料。但是，無論是新型復合材料用於飛機、衛星、導彈還是火箭，前提都是要明確其性能，即在飛行環境中能承受多大的力？這種結構安全嗎？這是個大問題。
那麽誰來解決這個問題呢？是要由力學專家來解決的，所以後來我研究復合材料，其實就是用力學的壹些新的理論和方法來解決這種新材料的應用問題，而它的載體就是航空航天或者飛機。
很高興參加今天的講座，看到剛剛入學的非常年輕的朋友加入哈工大。今年是建黨100周年，我們的國家進入了壹個新時代。去年百年校慶時，總書記高度評價哈工大:“建設了壹大批國之重器，培養了壹大批優秀人才，為黨和人民作出了重要貢獻。”我由衷地為妳在這樣壹個時代能在這樣壹所優秀的大學學習而感到高興，並向妳表示祝賀。
我非常支持和擁護伊山班的成立，但我想提醒大家，要從“善”“義”的深層含義去理解這個班的名字，而不是我個人的名字。做任何事情之前，壹定要想清楚為什麽要做，怎麽做好。我們決定設立慈善班的初衷是什麽？是為了適應國家的需要，科技的發展，建立世界壹流大學的需要。這種類型的班級不是哈工大獨有的，而是存在於中國的許多大學，如清華、姚班、中國科技大學等等。這些班各有特色，但最重要的特點是培養拔尖人才。
我們國家現在大概有3000所大學，每年大概有800萬畢業生。我覺得每個大學畢業生都是人才，他們和普通工人不壹樣。對於理工科學生來說，他們的工作應該是有科技含量的。此外，他們在整個成長過程中形成的價值觀、人生追求和家國情懷高於普通勞動者，因此他們能夠為國家的發展和科技的進步，以及社會的發展和進步做出更大的貢獻。
人才是科技發展的第壹資源，也是戰略資源。我們國家從壹個發展中國家建設社會主義現代化強國，壹個重要的標準就是經濟發展規模比現在還要大。雖然我們現在是世界第二大經濟體，但就人均國內生產總值而言，我們仍然相對落後。那麽未來的經濟發展，尤其是現代經濟的發展靠什麽呢？我個人覺得主要還是靠科技，但是科技的發展，科技強國的建設，實際上靠的是什麽？依靠人才是整個國家發展最重要的資源。我們說創新是引領發展的第壹動力，創新也是通過人來實現的。
我們現在提出培養拔尖人才。如何解釋頂尖人才？簡單來說就是人才中的人才。錢學森先生臨終前最關心的是教育和人才。他認為我們國家大學那麽多，但是能培養出頂尖人才的卻很少，因為很少有人去思考別人不敢思考的問題，做別人不敢也做不了的研究。從這個角度來說，壹個拔尖的人才，其實是在知識、解決問題的方法、科學認知、工程設計等方面表現突出，或者說他應該是壹個領軍人才。
2300年前，偉大的思想家、教育家孟子曾說:“天下英才教育之樂也。”我辦公室就掛著這麽壹幅字畫。每天都能看到，非常認同。作為教育家，孟子希望學生能夠成才，不是壹般的人才，而是拔尖的人才。我經常說，希望我的學生超過我。現在有些同學已經超過我了，有些正在超過我，有些可能以後會超過我。這是我們科技發展和社會進步的表現。
現在國家非常重視人才的培養，尤其是拔尖人才。就我們教育工作者而言，我們希望培養壹些能夠適應國家需要，具有創新能力的領軍人才。我國人才資源短缺嗎？我覺得不短。為什麽？我們辦了這麽多大學，還有其他類型的學校。我覺得我們在世界上還是有優勢的，無論是數量還是質量。但我們缺的是拔尖人才，是具有創新思維的人才，是能夠發現壹些科學規律，解決壹些重大工程理論問題的領軍人才。
在哈工大的畢業生中，這樣的人才如果能占到1/4，作為壹個教育工作者也沒有遺憾。我們談論建立壹個太空強國。什麽是太空力量？它不是第壹也不是第二，它必須是航天技術的領導者，這樣才能成為公認的強國。這樣壹個目標的實現，必然需要這些拔尖領軍人才的推動，需要他們帶領團隊，從零開始進行創新的技術變革。對我們來說，制造現有的宇宙飛船並不容易。它的科技含量很高，研發過程也不容易，但這些東西別人都做過，我們有的人也有。我們現在每年發射40多次。我們的空間站，深空探測，載人航天，北鬥導航，都是有中國特色的東西，但總的來說還是落後別人的。
今天我們開設伊山班，就是基於這種情況。我們從我們國家科技發展的需要，建設航天強國的需要，哈工大建設世界壹流大學的需要來思考問題。我認為此舉意義重大，必須引起足夠重視。拔尖人才其實是壹個模糊的概念。以上我所提到的是我們未來努力的方向。我們不要求每個人在校期間都要做。我們現在要做的就是幫助大家在校期間打好基礎，打牢基礎，這樣工作後才能抓住機遇，施展才華，實現目標。我覺得在學校的資源和基礎條件允許的情況下，以後可以做的更多。這是我的第壹個問題。我們要明確辦這個班的目的。
第二個問題是這個班怎麽辦。這是壹個新生事物，教育在不斷發展，教育改革也在不斷進行。培養模式、教學內容、改革思路等等都在不斷變化。就伊山階級而言，我們的任務很重。要創造條件，比如配備優秀教師，優中選優；需要提供完善的教學計劃、實踐方法、國際合作渠道等。目前這個班有三個方向，我覺得國家的需求是第壹位的。第二是我們的實驗平臺和師資水平，可以支撐這三個方向。為什麽要設定這三個方向？我簡單說壹下。
首先是力學。歷史上，中國航天事業的奠基人錢學森先生在1958中科大創建時就建議成立現代力學系，未來主要服務於航天事業。我們研究空氣動力學、結構力學、防熱等問題，都是為航天事業服務的。比如空氣動力學，只要是大氣層內任何飛行器的設計，不掌握就設計不出來，對吧？結構力學更是如此，既要保證結構的安全，又要精巧，實現功能，壹定要學好。航天環境非常復雜，尤其是工程任務。發動機內的燃燒規律我們不是太清楚，還有待探索。
哪裏有我們人類社會，哪裏就有力學。我曾經說過，力學不是壹切，但壹切都有力學。力學是所有設備和所有結構設計的基礎，沒有它是不行的。設計飛機的時候，妳要搞清楚怎麽設計才能讓阻力小，怎麽設計才能讓升力這麽大，等等。對於其他任何運動裝備，比如我們時速300km/h的高鐵，磁懸浮達到600km/h，沒有力學是絕對不可能設計出這些東西的。
二是復合材料與工程。目前我們的材料應用廣泛，幾千甚至上萬種材料，但總的來說有四大類材料，金屬材料，陶瓷材料，有機材料，第四類是復合材料。自然界和我們人工制造的東西可以分為很多種，比如電子材料、信息材料或者其他功能材料。那麽為什麽要制造復合材料呢？
我剛才提到，它最早的應用主要是在航空航天領域。因為它有兩個優點，第壹個優點是輕。這很好。目前波音和空客的飛機基本都是復合材料，而不是鋁合金。在我們未來的國產C929大飛機中，復合材料將占全機重量的50%。輕便是它的優勢，會帶來壹系列的好處。現在復合材料不僅在航空航天上很受歡迎，在國防、民用汽車、高鐵上也很受歡迎。風力發電機的葉片長達數百米，根本不可能使用金屬，必須使用復合材料。復合材料最早出現在航空航天和國防領域。第二個好處是可以自己設計。比如溫度高，或者溫度極低，或者有壹些特殊功能，壹般傳統軌道難以實現的復合材料都可以實現。
目前，復合材料是材料家族中的壹個新成員，它是新的但非常重要。現在我們國家在搞節能減排，二氧化碳排放峰值，碳中和，復合材料大有可為。目前，我國消耗的能源主要是化石能源。復合材料完成後，可以從航空航天、國防等其他領域使用。制造復合材料是這個國家的主要需求。
第三個方向是飛機的設計和工程，不需要我過多解釋。這件事對我們很重要。在我們進入太空後，我們發射了許多不同類型的衛星，壹些用於地球觀測，壹些用於通信，壹些用於導航，壹些用於科學研究等等。現在深空探測領域出現了壹系列新的衛星。我們中國的目標是在2050年前向太陽系的任何壹顆行星發射探測器。這些新飛機需要我們來設計，把中國建設成世界上真正的航天強國。
力學是設計的基礎，材料是壹切設備的物質基礎。我們講壹代材料，壹代設備。兩者結合後，將應用於航空航天等重要領域和關鍵環節。這其實是壹個有機的結合體，它們不能獨立發展。比如中國航天之父錢學森先生，首先是機械師。他在空氣動力學和固體結構力學方面做了大量創新性的工作，於是在中科大成立了現代力學系。剛才說了馬興瑞，他是學力學的。他從航天起步，做過航天五院院長，也做過總工程師。現在他是廣東省的省長。比如現在的浙江省委書記袁家軍，也是學力學的，當了五院院長。因為黨和國家的需要，他去管理，現在已經成長為壹名頂尖的管理人才。錢學森先生和任新民先生都是學力學的，最後都成了航天專家。以後可以選擇自己對哪個方面感興趣。
那麽，為什麽要設定這些方向呢？就是根據我們有的壹些條件和國家的需要，為我們國家的科技強國和航天強國的建設做貢獻。不管我想不想進這個班，我都要關註國家的發展，讓自己在這個科學上有用。本科是基礎教育，壹定要學好。現在有很多新名詞，數字化、網絡化、人工智能、大數據、雲計算等。，而且幾乎每天都有壹些新名詞；但是這些東西都是來自基金會的。如果妳打下了堅實的基礎，妳就可以用妳所學的知識和技能去創造新的理論和知識，這就是創新。
同學們，壹定要打好基礎。打好基礎才能創新，才能為國家和社會的發展做貢獻，才能成為國家需要的領軍或拔尖人才。希望伊山班實現這個目標，打好基礎，註重創新，成為拔尖人才，以後再推廣這個模式。這就是我要說的。祝大家未來四年學習愉快，基礎好，成績好。謝謝妳。