1969年，中蘇在珍寶島發生的戰鬥震驚了整個世界，前蘇軍以先進的坦克，橫行霸道，我軍的各種口徑反坦克炮，都無法對這種T62坦克構成威脅。在幾位老帥的幹預下，研製新型穿甲彈、破甲彈的任務就落在了某軍事研究所的科研人員肩上。但要求穿甲彈、破甲彈擊穿不同厚度的鋼板，初速應該是多少?炮彈接觸鋼板時瞬間產生的高溫高壓又應該是多少?科研人員心裏一點底都沒有。沒有準確的數據，研究就無法進行下去。幸運的是得到了計算這個課題的一個方程式。這道方程式誰也不會解，我國剛剛研製的計算機更不可能輸入解這種方程式的程序。
葉劍英元帥知悉後，他指出一定要加速研製出新型穿甲彈、破甲彈，並提出山東某大學一位名叫劉先誌的火炮專家，可向他討教。此時的劉先誌，正被管製勞動，除了一大堆的曆史問題外，更主要的原因是，當年劉先誌曾主持過希特勒德國克虜伯兵工廠的火炮設計。兩位奉命到山東的軍人知悉這一切後，不禁犯難：解這道方程式關係我軍科研的動向，這可是絕密中的絕密啊!怎麽辦?兩位軍人商量許久，最後決定，隻讓劉先誌解方程式，別的一字不漏。
第一次見麵是在學校的菜園裏，兩名軍人拿出了那個方程式說：“我們是搞教育的，碰到一個難題，希望你能幫助解出來。”劉先生老人掃了那個方程式兩眼，閉目沉思了一會兒，問：“這方程式是幹什麽用的?”年長的軍人說：“當然是教學用的。”“教學根本用不上這種東西，你們拿走吧!”老人冷冷地將紙片塞到他們手中，重新摸起了鋤把。“你，你怎麽這種態度?”老人冷瞟了他們一眼：“既然不相信我，還找我幹什麽?”
幾天以後，兩位軍人又來了。這次他們穿著軍裝，拎著兩兜營養品，背著校領導，直接摸進老人的家門。
兩位軍人滿帶歉意地說：“首長批評我們了，以前我們不知道……我們以為……”劉先誌攔住說：“別說了，都是我不對，我怕你們不來了，那可要誤了國家大事……瞧，我已經算出來了，你們需要的幾個數據都在這裏。”老人從床底下拿出一疊紙，紙上標滿各種方程式和最後的數據。
年長的軍人驚疑地問：“您真知道我們是幹什麽的?”“研究破甲彈、穿甲彈，打坦克用的。”劉先誌說完，頑皮地擠了擠眼睛。
“簡直神了，老先生，沒有方程式，您怎麽算出這些數的?”另一名軍人歎服地說。老先生敲敲腦袋：“我這手腳不利索，可這兒還靈光。”不久，新研製的破甲彈和穿甲彈，把近25厘米厚的鋼板打得彈痕累累、炸得坑坑窪窪。
前蘇軍高級軍事會議上，被蘇聯“宇宙”號衛星拍攝的一摞照片，攤放在會議桌上。元帥、將軍們依次看過照片後，都臉色陰沉，默然不語。崔可夫元帥捏著一張照片，仔細看了許久，才歎息著說：“我想到一個人，他叫劉先誌。以前，我以為他死了；可現在，我敢說，他肯定還活著……” (完) 胡海岩（中國科學院院士、北京理工大學校長 ，劉先誌的學生）
著名力學家、教育家劉先誌先生離開我們即將16年了。然而，進入中國學術期刊網（CNKI）檢索可以看到，青年學者們仍在引用他生前的研究結果，甚至是他50年前的研究結果。可以說，劉先誌先生的研究成果和學術思想至今仍在影響著中國力學界。
為了紀念劉先誌先生百年誕辰，探索他的學術思想，我再次研讀《劉先誌論文集》，從中感受他當年的研究曆程，領悟他的研究思路，學習他的研究方法和成果。該文集收錄了劉先誌先生在1953年—1981年期間撰寫的26篇論文，刊登在《Zeitschrift fuer Angewandte Mathematik und Physik》、《Ingenieur Archiv》、《中國科學》、《力學學報》、《應用數學和力學》等著名期刊上，反映了他在這一時期的主要研究成果。為了理解他在那段風雨曆程中的研究，我在學習過程中也不時翻閱《中國科學技術專家傳略》、《山東工業大學誌》等史料。漸漸地，我眼前出現的已不再是公式和圖表，而是他那探求真理、挑戰大師的勇氣，他那嚴謹治學、盡善盡美的作風，他那知行統一、高屋建瓴解決工程問題的風範。以下從四個方麵來探索劉先誌先生的學術思想。 劉先誌先生從青少年時代就起就對大自然充滿好奇心，探求科學真理。步入學術生涯後，他曾對許多世界性大師提出的科學難題傾其畢生精力去思考和探索。例如，在德國柏林工業大學力學研究所擔任W. Kucharski教授的主任助教期間，劉先誌先生開始研究連通管內理想液柱的自由振動問題。早在17世紀，Sir I. Newton、J. Bernoulli和D.Bernoulli等大師就嚐試過求解這一問題，但僅獲得了類似於物理擺微振動的線性振動周期。對於更一般的情況，這是一個比求解物理擺大範圍運動更加困難的非線性振動問題。劉先誌先生對該問題的研究長達40年。1943年到1953年期間，他針對等口徑橢圓形連通管、不等口徑圓弧形連通管等情況，通過首次積分、分離變量積分和第二類橢圓函數積分獲得了大範圍振動周期的精確解，並發現物理擺的擺長為等口徑圓弧形連通管周長的1/4 時，兩者的大振幅運動具有相同的周期。盡管這一研究大大推進了Newton等大師的結果，但劉先誌先生並不滿足，多年一直思考這一問題。直到1980年，他已74歲高齡時，又撰文對該問題的數學模型進行分析，指出在沿用以久的文獻中忽略了不等口徑管段之間部分液體流動的能量改變量，從而在係統運動微分方程中丟失了速度平方項。又如，劉先誌先生在上世紀70年代細致研究了變截麵彈性直杆的縱向固有振動和扭轉固有振動問題。早在19世紀，G. R. Kirchhoff等學術大師就研究過這類問題。由於數學處理上的困難，他們隻好先假設振型再利用Galerkin方法獲得近似固有頻率。麵對這樣的難題，他人一般都會繞道而行。鑒於變截麵彈性直杆的固有振動計算對於動力機械的葉片設計具有重要意義，劉先誌先生在古稀之年向這一問題發起衝擊，並憑借深厚的數學功底獲得了非常漂亮的結果。他先從楔形直杆的縱向/扭轉固有振動分析入手，對描述固有振動的Bessel微分方程的解函數作漸近展開，獲得了固有頻率的前二階近似和誤差估計。然後，他又研究了更為一般的非均質、變截麵彈性直杆縱向/扭轉固有振動問題，采用級數法獲得了該問題的通解。
在《劉先誌論文集》中，有兩組論文分別介紹了他的上述成果。凡閱讀這這些論文的學者，無不感受到他那探求真理、挑戰大師的科學精神。 《劉先誌論文集》中的論文可以分為兩類，一類是應用力學基本問題的研究，一類是來自工程實際的力學問題研究。在第二類中，包括了劉先誌先生上世紀50年代對球磨過程的力學研究和70年代對內燃機往複慣性力分析和平衡的研究。
以1959年發表在《力學學報》的長篇論文“球磨絕對最高粉碎產量裝載因數的推求及球磨在運用中力的關係”為例，可以看到當年劉先誌先生在張店鋁廠如何從實際工程問題中提煉並解決力學問題。由於這項研究缺乏可借鑒的基本資料，他從球磨過程的最基本力學分析開始，細致研究了各層鋼球的運動規律、循環時間、碰撞力、消耗功率等力學問題，進而分析了絕對最高粉碎產量裝載因數，最後給出了詳盡的計算結果和圖表，提供了工程師感興趣的公式和結論。在當年《力學學報》刊登的一般力學論文中，能如此理論聯係實際，徹底解決工程問題的長篇論文實屬罕見。
如果再繼續研讀《劉先誌論文集》中關於平麵曲軸八缸V型內燃機二階往複慣性力分析和平衡的4篇研究論文，就會發現他特別注重理論聯係實際，擅長用樸素簡潔的力學和數學工具去描述和分析工程問題，運用工程師所熟悉的語言和圖表揭示問題內在的力學規律，從而徹底解決他人無從下手的工程問題。因此，凡是研讀《劉先誌論文集》的學者，都會感受到他那知行統一，破解難題的學術風範。 學習劉先誌先生的研究成果，總會讓我聯想到他那不同尋常的求學和研究經曆。從燕京大學數學係到柏林工業大學力學研究所，再到哥廷根大學航空和流體力學研究所，他經曆了近20年的高等教育，寒窗苦讀，潛心研究，先後獲得理學學士、特許工程師和自然科學博士；他的學術背景從純粹數學轉向機械工程、電機工程，再轉向應用力學，經曆了由理學到工學，再到理工相結合的境界；他的治學思想則最終溶入了德國哥廷根學派。德國哥廷根大學曾是著名數學家K. F. Gauss、G. F. B. Riemann等工作的地方，具有悠久的數學傳統。1886年，應用數學家F. Klein來到哥廷根大學任數學係主任，不久又引進了年僅26歲的數學天才D. Hilbert。Klein倡導理論與實際密切結合、科學與技術密切結合、數學科學與應用科學的密切結合，提出了一係列新的學術製度，創立了哥廷根學派，使哥廷根大學成為19世紀末、20世紀初的德國學術中心，甚至被稱作歐洲學術中心。在這一學派中，近代流體力學奠基人L. Prandtl領導的航空和流體力學研究所具有重要影響。劉先誌先生正是在Prandtl指導下獲得博士學位的。
在我國著名科學家中，曾有多位師從哥廷根學派的大師和傳人。例如，陸士嘉在哥廷根大學師從Prandtl，錢學森、郭永懷、範緒箕在美國加州理工學院師從 Prandtl的學生Th. von Karman，錢偉長在加拿大多倫多大學師從J. L. Synge等。與他們不同的是，劉先誌先生在師從普朗特之前就已係統學習了純粹數學、機械工程、電機工程三個專業，具備了非常好的理工結合基礎，並且已在德國學習和工作近10年，其學術思想的基礎上早已與哥廷根學派相通。哥廷根學派是應用數學的倡導者，該學派的大師和傳人不僅有很深的數學功底，而且有對物理過程的理解；他們都強調對物理過程的本質認識，而在數學方法的使用上則樸素簡潔。在劉先誌先生的研究工作中，不僅可以看到他那追求真理的勇氣和嚴謹治學的作風，還充分體現了哥廷根學派這種將應用數學、力學與工程的完美結合。閱讀他的論著，可以看到每項研究均具有實際的應用背景，與當時工程實踐所需要解決的重要問題有關；又可以看到他總是將應用數學和力學相結合對實際問題展開研究，獲得漂亮的理論結果和計算圖表，最終徹底解決問題。從思維方式和學術風格看，他堪稱是哥廷根學派在我國學術界的傳人之一。
