矢志创新

实现了我国超导磁体设计的力学支撑

新世纪之初，时任中国科学院近代物理研究所离子源室主任的赵红卫研究员（现为中国科学院近代物理研究所党委书记，2019年当选为中国科学院院士）从文献中查得国内仅周又和团队开展了超导力学的相关理论研究，就直接与周又和联系并当面交流，商讨如何攻克超导磁体设计中的力学困境以及今后合作研究的可能。在5T超导磁体委托德国二次制备均无法达到技术指标后，周又和教授毅然决然地进入了这一研究领域。

周又和教授是我国超导电磁固体力学的开创人和主导者。上世纪90年代，周又和教授带领团队进入超导电磁固体力学这一力学无人区，从力—电—磁—热多场强耦合和材料物性—结构制备—力学响应多重非线性交织的学术视角出发，开创了多场耦合超导固体力学。凭着勇攀高峰的创新精神、敢为人先的自信勇毅，他攻关20余年，突破“卡脖子”瓶颈，为我国超导磁体研制设计实现了从“0”到“1”的关键性力学支撑，建成了国际领先团队，把热血、汗水挥洒在祖国大地上。

起初，周又和教授带领团队创建的超导材料/磁体的力—电—磁—热耦合非线性理论模型中，考虑了超导电磁本构非线性及其应变关联非线性、温度敏感与热交换非线性、结构变形与电磁热耦合非线性，然后通过他创立的求解非线性边值问题的通用小波方法和分场降阶迭代法，实现了对多场耦合效应的准确高效计算。通过自编计算程序，准确预测出了超导材料的热磁失稳与磁通崩塌、超导绞缆/带材/磁体等物理与力学的实验特征，开启了超导断裂力学理论研究；揭示出磁通蠕变和磁通钉扎以及应变使超导性能退化的特征规律及其超导性能丧失的失超关联机制等。

2014年，周又和教授领衔团队为中国科学院近代物理研究所首台自主研制5T超导磁体的成功制备提供了有效的力学支撑；其研究论文在应用超导领域的国际期刊上发表后，引起了美、英、德等国学者的关注；2016年美国学者在《超导科学与技术》国际期刊上发表的论文指出，“在运行期间，磁体通电后经Lorentz力在股线上产生更大的应变，这一现象已被数值求解和实验证实。由于其材料的失效应变低，弄清磁体线圈内的应变发展是关键的。”在这一段肯定评价中，他们2014年发表的论文是此处的唯一引文。由此可见，从力学层面上实现超导磁体设计并被实验证实有效的工作是周又和带领团队首次实现的；其他还有“支撑了磁共振成像仪磁体设计”肯定评价等。

周又和教授带领团队研制出了国际首台全背景场超导力学测试的大型科研装置，提出了超导磁体力学分析的有效模型与算法等，被国际学界肯定为“支持了超导磁体设计”，支撑了中国科学院近代物理研究所124台（包括出口美国）超导磁体的成功研制和该所共50亿元的多台大装置进入研制。

他提出的应变检测失超方法被中国科学院近代物理研究所肯定具有“高精度”、“成为加速器磁体的重要检测手段”；所论证的CICC模式被首选为中国0聚变工程试验堆的高场导体；测量结果得到西北有色院肯定，称其“为新一代Bi超导材料制备提供了重要的参考依据”；发明的焊接工艺被西部超导公司应用后认为“解决了接头材料制备的关键技术难题及磁体运行不稳定困境”；转让4项授权发明专利，获批1项国家标准，推广研发7台设备等。

2023年，周又和教授牵头的“15T高场下超导材料力学的全服役场调控与测量装置研制”项目获批国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目，项目经费超1亿。该项目正是以国家正在论证的中国聚变工程实验堆中超导磁体服役磁场14.5T的需求为牵引，计划研制极端多场、高场服役环境下超导材料力学宏微观及多场性能测试与研究科学仪器。它将是世界上首台实验室可提供极端多场测试环境以及超导材料宏微观力学性能表征的装置，其中的大空间、15T横向强磁场的混合全超导二极磁体也将是世界上的首台。

报效祖国

完成的科研成果在多个领域应用

坚持面向国防、服务国防，周又和教授带领团队以国防领域重大战略需求为牵引，瞄准国防科技前沿问题、共性关键技术和瓶颈问题，坚持创新驱动，以超导电磁固体力学和风沙环境力学特色研究领域优势成果服务国防科技工业。

他带领团队率先开展风沙电实验并提出高精度数据处理方法，建立新的理论模型及其有效定量求解方法。解决了理论预报长期存在很大差异的问题，揭示出风沙电的显著影响及特征规律，为国防某产品的故障归零等提供了直接支撑，被学界评价为“取得了显著进步”和做出了“非常重要的贡献”等。周又和教授开拓的沙尘暴这一重大环境灾害的力学研究，取得了重大突破。主导推动了甘肃省沙尘暴野外观测站的建立等，完成5000余万元的科研实验建设。

周又和教授是非线性问题小波封闭通用方法的提出人与创建者。针对强非线性问题的定量求解这一力学乃至整个非线性科学中的共性基础难题，他带领团队潜心钻研20余年，发现了原有方法均不封闭是导致它们在强非线性问题中失效的根本原因，进而提出并创立了求解非线性边值问题的通用小波方法和分场降阶迭代法，实现了复杂环境与介质多场耦合非线性力学的高精度定量预测，为多场强耦合非线性问题的研究提供了有效手段。所建立的方法与定量结果被美国、英国、意大利与挪威等16个国家的29个不同领域团队的68篇论文直接采用，肯定其具有高精度与高效率。

为国育才

培养了专业素质过硬的一流人才

如今，周又和教授仍坚持为学院大一本科生讲授《力学与工程概论》这门专业基础课程。“基础教育”始终是周又和教育教学的关键词，他不断强调打好基础、建立新生的学习认知系统与培养学习习惯的重要性。

“给大一刚来的同学们要先讲好力学故事，要培养这些学生对专业的兴趣，开拓他们的视野。我想告诉这些刚刚走进力学殿堂的年轻学子们，力学发展到今天，我们能做的，我们要做的还有很多，我希望这可以成为他们之后的学习动力。”周又和教授说。

在近40年教学经验的浸润中，周又和教授摸索出“教学可达性”的心得。他认为，好老师不能照本宣科，而是他讲授的内容真正能抵达每一位学生心灵。他曾做过这样的一个比喻：“教材就是剧本，老师既是导演又是演员。”周又和通过教学设计与有效讲解来吸引学生，从优化课前备课、课中讲授、课后习题布置，到独立撰写编著出特色鲜明的66万字的《理论力学》教材，只为专业的内容更好地抵达学生的心灵。

“未来我还愿意给大家上课，一直讲到老，这一点坚定不移。”2021年，周又和教授当选中国科学院院士后，为大一新生讲授《力学与工程概论》课时曾这样表示，朴实的语言，彰显了其“教书育人是我们首要的工作”理念。

身为“院士教书匠”，除了带给学生们对专业的热情之外，院士这一身份带给他更多的是对教学与科研二者关系的切身思考。他说：“我不认为科研和教学是矛盾对立的，相反，二者是相互贯通的。搞好科研可以帮助教学工作实施得更好，搞好教学除了能满足国家培养创新型人才的需求、为我们培育研究型人才积蓄力量外，也能使教师的知识广度与深度都得到有效拓展。”

他坚守“为党育人、为国育才”初心使命，落实落细立德树人的根本任务，坚持“以教学带动科研，以科研反哺教学”的育人理念，全面提高教育教学质量。他主讲的《力学与工程概论》是新生的第一门专业课程，也是学生打开力学世界大门的“钥匙”。

他将科研写进教材里，将科研带到讲台上，将专业知识如春风雨露般播撒在一届届学生心间；他从绵延恣意的江汉平原到辽阔豪迈的磅礴西北，从年少春衫的志满青年到花甲之年的资深教师，他是兰州大学力学学科的建设者，也是全国高校教师教学大奖的兰大首位获得者。他与兰州大学这所扎根西北的百年学府30余年朝夕相伴，已然是“晨光雨露亦同行”的真挚之交。

心有大我，至诚报国。他带领团队一干就是近40年。他领衔的固体力学入选国家重点学科，创建了工程力学博士点、力学一级学科博士点与博士后流动站和2个教育部重点实验室，促成力学国家级一流本科专业建设点和特色专业。他带领团队先后入选国家教学团队、教育部长江学者创新研究团队、国家创新研究群体、全国黄大年式教师团队、国家111引智基地、全国首批科学家精神教育基地等。

周又和教授指导硕士生55人、博士生80人。他培养出国家杰青、长江学者特聘教授、青年长江、优青、青拔、全国优博及提名、中国力学优博、教育部新世纪人才和国际奖励等近20人次。他个人荣获第四届全国杰出教学奖、国家教学名师奖、全国五一劳动奖章、全国师德标兵、中国科协西部开发突出贡献奖和兰州大学优秀共产党员等荣誉称号。

热爱祖国

践行了新时代的使命担当

周又和教授致力于做科学知识的传播人，打造特色学术名片，以期通过专著的出版促进相关科研工作者全面了解最新研究进展，掌握先进方法和手段，凝聚广大科技工作者力量，提升我国科研工作不断攀登高峰。

他撰写的专著《超导电磁固体力学》在获得2021年度国家科学技术学术著作出版基金资助后，由科学出版社出版。该专著由我国著名超导科学家、国家最高科技奖获得者赵忠贤院士作序，肯定上述成果“有力地提升了我国超导应用水平及其国际影响力”“成为国际上相关领域的首部著作”。

他撰写的英文专著《Wavelet Numerical Method and Its Applications in Nonlinear Problems》作为“工程科学的计算方法”系列丛书由国际著名出版社Springer-Nature出版。国际著名计算力学家、美国辛辛那提大学刘桂荣教授为该书作序时指出：“强非线性问题的数值求解一直是一个挑战性课题……作者及其团队在发展小波及非线性问题求解上取得了重大进展，他们所建立的小波方法可以很好地、高效、高精度地求解许多非线性边值问题”。

他撰写的教材《理论力学》由高等教育出版社2016年出版，2024年再版。《理论力学》作为一门基础课程，在教学实践中肩负有重大的责任与使命。

他结合长期在力学一线教学实践中积累的经验，不断梳理知识体系的科学认知规律，对内容体系进行了系统改革，将教材中的知识点与科学研究的思维方法进行了有机融合。这是他2007年获批主持《理论力学》国家精品课程建设的主要内容之一，也是继他于2008年荣获全国高等学校教学名师奖、2009年由他主持的教学研究项目荣获国家教学成果奖二等奖后，在本科生教学方面取得的又一显著成果。

他择一事终一生，在教书育人中实现人生价值。他敢于提出新理论、开辟新领域、探索新路径，在独创独有上下功夫，自主创新攻克关键核心科学问题。

在周又和教授身上，我们看到了一名教育者的责任和担当，也看到了一名科技工作者的勇气和决心。他和郑晓静院士的爱情故事，依然在科学界被传为佳话，鼓舞着一代又一代的年轻人。他的科研故事，激励着更多的人投身于我国教育科研事业，为祖国的进步贡献自己的力量。