從航空界泰斗到生物力學之父，科學史上最華麗的轉身

假設47歲的你已經在某個領域取得了超常人的成就，你會選擇轉行到一個全新的領域重新開始嗎？相信很多人的回答都是否定的。

但馮元楨卻不這麼認爲。

他曾是世界上最優秀的航天航空研究者之一。47歲的他卻因爲個人興趣毅然決然選擇轉身投入幾乎是一片空白的生物力學領域，創立了世界上第一個生物工程學系，是生物力學的開創者和奠基者，有着「生物力學之父」的美譽。

馮元楨這一次的「轉行」也被稱爲科學史上最華麗的轉身。硅谷洞察國慶系列第二期的主角就是這位充滿奇蹟的華人科學家——馮元楨。

戰火中勵志求學

1919年，馮元楨生於江蘇常州的一個書香門第家庭。幼年時期的馮元楨生活在一個動亂的年代，那時正值國內軍閥混戰，但是他的畫家父親在如此亂世還依然鼓勵馮元楨積極外出求學，並且告訴他：“如果想要改變中國，就去學理工科吧。”

馮家祖宅位於文常州橫林餘巷，圖片來自網絡

高中畢業的那一年對馮元楨來說格外的重要，他懷抱着對學術和大城市的憧憬隻身一人來到上海蔘加大學的入學統考。然而也正是這一年，盧溝橋事變爆發，折磨中國長達八年的侵華戰爭正式打響。

正在上海備考的馮元楨通過報上的新聞的得知了這個令人悲憤的消息，他和全中國所有的有志青年一樣，迫不及待的想要用自己的一腔熱血報效祖國。當時的馮元楨意識到，身材消瘦的自己並沒有足以擊殺敵人的肉體力量，但是他可以學好知識，利用自己的頭腦來還擊入侵者。

國立中央大學大門，圖片來自網絡

18歲的馮元楨毅然決然報考了中央大學航空系，成爲了中國第一批航空系的學生。可是即便考入當時亞洲第一的中央大學，也無法安心的搞學問。日本入侵南京後，中央大學便舉校搬至大後方重慶，在條件十分艱苦的重慶，馮元楨度過了在中央大學的六年，先後獲得了學士和碩士學位，成爲當時中國最權威的航空工程學專家。

1944年，美國爲20名中國優秀學子提供了一份獎學金以供他們赴美留學，馮元楨正是這20人中的一份子。多年來夢寐以求進入世界最高學術圈的馮元楨認爲自己的機會到來了。可是，命運卻給他開了一個「玩笑」。

1945年，隨着二戰結束，美國的軍民航空集體撤出中國，沒有飛機可坐的馮元楨只好乘船前往美國，可是在航行的途中又遇到了各種各樣惡劣的天氣導致航程延誤。當他抵達加州理工大學的時候，已經是第二年的一月份了。校方遺憾的告訴馮元楨，由於他沒有按時入學，獎學金已經轉贈他人了。

沒有了獎學金的馮元楨自然負擔不起高昂的學費和生活費，眼看自己多年來的夢想近在咫尺卻又遙不可及，無法想象當時的馮元楨在加州的土地上是懷着怎樣一份絕望的心情。

年輕時的馮元楨，圖片來自網絡

不過好在當時一位航空系的教授非常欣賞馮元楨的才能，便給了他一份實驗室助教的工作。在這位教授的幫助下，馮元楨半工半讀兩年後拿到了加州理工大學的航空工程與數學博士學位，併成功留校擔任航空工程學教授。

叱吒航空工程學

成功成爲加州理工航空工程學教授的馮元楨繼續發揮着自己在工程學方面的才華。馮元楨最初在國內研究的是飛機和導彈的空氣動力學和結構彈性力學結合的基本原理，後來擔任加州理工教授時期從事空氣動力學、超音速、彈性力學的教學與科學研究，在非線性結構動力學、結構穩定性理論、顫振和衝擊響應等方面的研究成果卓著，並且多次獲獎。

而往後幾年中，馮元楨先後擔任了洛克希德、波音及道格拉斯等多家航空公司顧問，解決了許多實際問題。

《空氣彈性力學》到如今爲止仍然被航空工程學領域的學生稱爲經典，圖片來自網絡

當然，他在航空工程學方面最大的成就當屬他的第一本著作《空氣彈性力學》（Theory of Aero－elasticity），這本書直到現在仍然被無數氣動-彈性力學領域的學者奉爲必讀的經典著作。由此可見當時馮遠征在航空工程學的地位。

這一年，他36歲。

兩年後的德國，一切轉折發生的地方。

那年，馮元楨帶着戈根漢基金學術獎金來到德國哥廷根大學休假，這個大學以其豐富且巨大的藏書量聞名世界，這樣的地方對於馮元楨這樣的學者來說是最好的度假地了。

曾經的哥廷根大學爲世界第一的名校，圖片來自網絡

可是，就在他準備好好享受自己的假期的時候，突然得知遠在國內的母親患上了嚴重的青光眼。焦慮中的他在哥廷根圖書館中查閱不少有關青光眼的文獻，並且每週都將自己讀到有用的文獻譯文和摘要寄給國內的母親，並對母親說：“如果你看不懂，就交給外科醫生。”就這樣，靠着在圖書館查閱資料的馮元楨幫助國內的外科醫生治好了母親的青光眼。

馮元楨母親（左一），圖片來自網絡

多年後，當馮元楨回到中國，當年爲其母親做手術的外科醫生十分感謝馮元楨。不僅僅是因爲馮元楨這份令人動容的孝心，更是因爲馮當年寄回來的這些文獻幫助中國外科臨牀醫學取得了長足的進步。

華麗的轉身

從德國回到加州後，馮元楨開始着迷於生理學，決心要將力學與生物學研究結合在一起，開闢出一條新的道路。要知道，在此之前，馮元楨對於生理學完全一竅不通。他不知道人體的解刨結構、生理現象、甚至連醫生是如何工作的都不知道。就連他加州理工的同事都勸阻道：“你這樣做有什麼意義和價值呢？”

然而，外人的態度從來都不會影響到馮元楨的決心，只有興趣纔是他最大的動力。

在經過幾年的研究後，馮元楨認爲這門學科需要投入百分之百的精力，不應該被其他的工作所打擾。所以當時已經在航空工程學領域取得巨大成就的馮元楨毅然決然的離開了加州理工，來到了剛建立不久的加州大學聖地亞哥分校。

這一年，他47歲。

加州大學聖地亞哥分校標誌性建築物，圖片來自網絡

來到加州聖地亞哥分校的馮元楨要在加州大學從零開始建立新的生物工程，並且用數學的分析方法和工程實驗來研究生理學。那時的馮元楨每天工作十幾個小時，經常凌晨點多就起牀工作。他的好友，中國爆炸學家鄭哲敏說：“他是很勤奮的，經常看到他在家裏哪怕一隻手抱着孩子，另一隻手也拿着資料在看。”

壯年時期的馮元楨，圖片來自網絡

每到週六，馮元楨和同事都早早的起牀，摸黑開着車前往離家幾百公里的醫院聽病例討論會。他說：“只有瞭解醫生們發現的實際問題，才能知道研究應該從何處入手。”

馮元楨的研究最開始是從血液循環、血管、血管彈性和血細胞的力學開始入手。在他的實驗室中，掛着一張人體肺部血管圖，這也是他畢生研究生涯中最滿意的一張作品。這張圖的意義究竟有多大呢？在這場圖誕生之前，全世界的醫生們都不知道人體肺部的血管分佈情況。

馮元楨通過建立肺毛細血流片層流動（Sheet flow）模型，研究出了肺血流動力學的規律，從而建立了肺部血管的分佈情況圖。而事實證明，這張人體分佈血管圖對於臨牀疾病的診斷與治療提供了極大的幫助，這也印證了他當年對記者說的話：“我相信我們大家付出的辛勤努力是會造福人類的。”

馮元楨與他畢生最完美的作品「肺部血管分佈圖」，圖片來自網絡

馮元楨就是這樣在外界都不看好的情況下，一步一步的在生理學領域開闢出了一條全新的道路——生物力學。並且，馮元楨還在加州大學聖地亞哥分校開設了世界上第一個生物工程學專業，從此開始將自己的研究成果傳授給學生，讓這門學科能夠幫助到更多的病人。

在接下來的幾十年中，全世界都在對這位「華麗轉身」的科學家所做出的貢獻進行表彰。

2000年，馮元楨獲得了美國科學最高榮譽“美國國家科學獎章”並接受時任美國總統克林頓的頒獎，成爲第一位獲此殊榮的生物工程學家；2007年獲地位堪比諾貝爾獎的“拉斯獎(Russ.Prize)；另外他還獲得了美國“百年大獎”、美國國家工程院“奠基者獎”等諸多科學界重量級獎項。

時任美國總統的克林頓接見馮元楨夫婦，圖片來自網絡

當然，像馮元楨這樣的人才，各國自然也是要不遺餘力的「拉攏」。在他的職業生涯中，總共擔任了六個國家和地區的院士，包括美國國家科學院院士、美國國家工程院院士、美國國家醫學院院士、中國科學院外籍院士及中國臺灣中央研究院院士。並且，他還是中國科學院首批外籍院士之一。

將中國與世界相連

雖遠離故土幾十年，可馮元楨也從未忘記過自己的祖國。

他十分關心祖國科學技術的發展。自70年代中美關係解凍後，他是最早一批來華訪問的學者，並擔任中國十多所大學的名譽教授和名譽研究員。馮元楨曾多次在國際學術會議的講壇上自豪的說：“我是中國人。”

早在1979年6月中國生物力學考察組赴美時，馮元楨就明確指出，發展中國生物醫學工程必須引起十分注意的一個問題是不要使得醫療費用惡性上漲，不要重蹈歐、美生物醫學工程發展引起醫療費用狂漲的覆轍。

馮元楨爲常州大學題詞，圖片來自網絡

1979年9月至11月，馮元楨教授和他的學生、助手顏榮次教授一起回國，在武漢（華中工學院）和重慶（重慶大學）兩地講學，參加這次講習班的成員大多成長爲中國第一代生物力學研究隊伍的骨幹。

爲了促進祖國生物力學的發展，馮元楨教授在已故的中國醫學科學院院長黃家駟教授和華中工學院前院長朱九思等的支持下，發起組織了中、日、美生物力學國際學術研討會（後擴展爲中、日、美、新加坡四國），首屆會議於1983年在武漢召開，馮元楨教授在會議上提出了關於組織和器官應力－生長關係的假說（馮元楨假說），揭開了生物力學發展史的新篇章。迄今，研討會已歷五屆，對中國生物力學的進步起了重要作用。