1933～1960年《中国物理学报》发表力学类文章的统计分析*

2014-03-26刘俊丽

中国科技期刊研究 2014年3期

■刘俊丽白欣

1）中国科学院力学研究所，中国力学学会《力学进展》编辑部，北京市北四环西路15号 100190，E-mail：liujunli@cstam.org.cn

2）首都师范大学物理系，北京市西三环北路105号 100048，E-mail：baixin@tsinghua.org.cn

《中国物理学报》（Chinese Journal of Physics）于1933年在上海创刊。创刊初期为季刊，刊登英、法、德三种语言的论文。1953年，更名为《物理学报》，一直沿用至今。1955年改为双月刊，1959年改为月刊［1］。在没有力学领域专业期刊之前，《中国物理学报》为中国力学界学术交流提供了重要平台。

本文对《中国物理学报》自1933年创刊以来至1960年这26年间所发表的力学类文章及著者进行了研究，分析了包括文章数量、作者单位、学术背景、来源地区和社会影响等一系列数据。专业领域的论文发表数量在一定程度上反映了该学科的发展状况。因此，本文对于了解此时段中国力学的发展以及在力学类期刊创立之前，《中国物理学报》在力学领域的地位及影响有一定的意义。

1 1933～1960年《中国物理学报》力学类文章的统计与分析

1.1 文章统计结果与分析

根据《物理学报》网站上（http：//wulixb.iphy.ac.cn/CN/volumn/home.shtml）发布的数据，对1933～1960年《中国物理学报》上发表的文章进行了统计。这个时段内，作者和各个教研室发表文章的数量共计540篇；由两人及两人以上共同发表文章的数量为175篇，占总量的38.2%；发表过文章的作者有414人；平均每人发表文章1.3篇。其中发文量较多的有葛庭燧（发表15篇），张宗燧（发表15篇），胡海昌（发表15篇），于敏（发表14篇）等。

1936年，力学类文章在《中国物理学报》第一次发表。1933～1960年所刊发的540篇文章中共有92篇属于力学类文章。其中，两人共同发表的文章篇数为23篇，占力学类文章数量的25%。发表力学类文章的作者共有57人，平均每人发表文章1.6篇。在这些作者中，发文量较大的作者有胡海昌（发表15篇），葛庭燧（发表9篇），刘叔仪（发表6篇），钱伟长（发表5篇），林鸿荪（发表5篇）等。

根据数据的对比可以看出，在1933～1960年间，该刊发表力学类文章作者的平均发文量要高于所有作者的平均发文量。这说明我国力学研究者的发文量水平较高。与其他物理领域相比，由合作完成的力学领域文章数量所占比例偏低，这说明力学科研的群体化研究较弱，个体研究占据着主导地位。

1.2 力学类文章所占比例的统计

图1是历年发表的力学类文章数量占总文章数量的百分比柱状图。有纹理部分代表力学类文章的数量，有点的部分代表非力学类文章的数量，两部分之和代表这一年发表的总文章量。1938年，1941-1943年因抗战停刊，1952年因“三反”、“五反”而停刊，1940年发表的所有文章没有查到，但是从相关材料上得知发表过8篇文章，其中一篇重要文章就是周培源先生撰写的关于湍流的力学类文章［2］。根据图1所示，力学类文章发文趋势可分为5个时期：

图1 每年力学类文章数量占总文章数量的百分比

（1）1933-1935年，《中国物理学报》没有出现力学类文章。在此时段内，力学类文章发表量少的原因主要有以下三点：1）这个时期内，能够在《中国物理学报》上发表文章的学者，大半是辛亥革命之后留学归国人员或他们的学生。而在辛亥革命之前，绝大多数出国留学生是学工程的，学物理或力学的极少。2）中国的数学、物理、力学教学起步较晚，基础薄弱。自1903年北京大学成立数学物理系到1932年，数学物理教学还不满30年。同时，在20世纪20年代，我国所用的力学教材非常少，而且都是外文的，很不利于力学的研究。直到1932年，国内的学者才开始陆续出版自己的教材，因此我国对力学的研究在这一年才刚刚开始。3）还有一些作者，将其他少量的文章直接投向海外期刊。

当时，整个物理包括力学界只有唯一的这个期刊。尽管如此，期刊每年发表的文章也不足10篇，这足以说明物理与力学研究基础之薄弱。而且这几年又恰逢《中国物理学报》刚刚创刊，力学研究者对这一新兴刊物关注度还不够。所以发表的力学类文章极少，甚至没有。

（2）1936-1939年，《中国物理学报》开始发表力学类文章。这个时期少数海外留学生纷纷回国，投入到国家建设中，因此《中国物理学报》上开始逐渐刊登力学类相关文章。这也说明了此阶段力学的研究小有起色。

（3）1944-1950年，《中国物理学报》上发表的力学类文章开始增加。在20世纪40年代，有一部分优秀的学者留学归国，其中包括在力学领域有着很深造诣的钱伟长、周培源等人。他们凭着扎实的科学基础和丰富的学术经验在力学领域中取得了不少的成绩。但是由于当时的一些社会限制，力学领域只是在缓步向前，并没有出现飞速的发展。

（4）1953-1957年，《中国物理学报》力学类文章比例大量增加。这是由于力学已经受到了足够的重视，它成为了一门独立的学科，而且研究力学的机构也相继建立。1952年，北京大学设置了第一个力学专业。1951年中国科学院数学研究所成立了第一个专门从事力学研究的机构——力学研究室，它吸引了一批年轻有为的学者，使力学研究有了突飞猛进的发展。1956年中国科学院力学研究所成立。1957年中国力学学会成立。在这一时段，大批海外学子突破各种阻碍纷纷回国，投身于祖国的建设，奉献自己的力量。总的来说，自1952年之后，由于力学专业和力学专门的研究单位从无到有，力学类文章大体上呈指数增加的趋势，从图上可以看到：1953-1957年是力学类文章所占百分比最高的一段时间，百分比按年份依次为35.3%，39.5%，29.7%，42.1%及23.1%。在此之前，力学类文章在1944年所占总文章量的比例最高，为21.4%，而这个数据，在1956年被刷新为42.1%。由此可见，力学在这一时间段已经开始了迅猛的发展。

（5）1958～1960年，《中国物理学报》力学类文章量在减少。从图1可以看出，1958～1960年间，力学类文章百分比有明显下降，直到1960年降到0。其原因是中国力学学会在1957年成立后就创刊了《力学学报》，大部分的力学类文章都发表在这一力学专业的期刊上，所以在《中国物理学报》上的力学类文章发表数量在减少。

1.3 力学类文章类型的统计

表1反映了发表不同类型力学类文章的数量及所占的百分比。其中，固体力学发表文章，58篇，占力学类文章总数的63.0%。流体力学发表22篇，所占比例为23.9%。从表中的数据可以明显地看出固体力学的文章量是流体力学类文章量的两倍多。究其原因，可能是因为固体力学是力学中形成较早，理论性较强，应用较广的一个分支，并且其分支较多，有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、板壳力学。20世纪，铁路与船舰结构设计的需求都促进了固体力学的飞速发展。相对固体力学而言，流体力学分支较少。虽然在同一时期流体力学在飞行设计方面有着很大的作用，但其发展程度还远远不及固体力学。另外有12篇被归为“其他”，其中包括10篇有关金属内耗问题的文章，1篇介绍爱因斯坦在物理学方面成就的文章，1篇涉及辐射损失对加速器中自由振动的影响文章。

表1 力学类文章分类统计表

2 1933～1960RH《中国物理学报》力学类文章作者的统计与分析

2.1 不同发文量的作者数统计

根据图2可知，发表1篇力学类文章的作者最多，为41人，占70.7%，也就是超过一半以上的人只发表了一篇文章，说明力学领域还处于分散状态，尚未形成固定的核心研究群体。而且也可以看出该刊物的作者范围较广，参与度较高。之所以如此，是因为该刊物有较高的学术地位，能广泛吸引作者，具有较强的凝聚力。图2还显示出发表两篇及两篇以上文章的作者有17人，占总人数的29.3%。其中有1人发表文章数量最多，为15篇，发表文章数量3篇以上的为8人。发文量最多与次最多之间的梯度较大，这也说明了专门研究力学的作者非常少（由于有22篇文章是由两位作者合作撰写，有1篇文章由3位作者合作撰写，所以总量为115篇文章，一共57位作者。）。

图2 不同发文量的作者及群体数目统计

2.2 力学作者的留学情况与发文量的统计

将1933～1960年期间在《中国物理学报》发表力学类文章的所有作者的留学情况与其发文量进行统计，归纳如表2。从表2中可以看到，有留学经历作者为30人，占总人数的70.2%，发表文章量也较多，为67篇，占总文章量的58.3%，平均每人发表2.2篇。因此有海外留学经历的作者不仅在人数上更在发文量上都占据着举足轻重的地位。而未曾留学的作者为10人，占17.5%，发文量也较少，为28篇，占总文章量的24.3%，平均每人发表2.8篇，要多于有留学经历的作者平均每人发表文章数量。

根据统计数据，可以得出，没有留学经历的作者进行力学研究（发表文章）较为集中，平均产文量较高，例如胡海昌和叶开沅，胡海昌在1933～1960年共发表15篇文章，叶开沅在此期间发表了4篇文章。有留学经历的作者具有较高水平的力学家在数量上相对较多，虽然平均个人发文量低于没有留学经历的作者，但是在《中国物理学报》上发表力学类文章的作者数量多，所以有留学经历的作者是力学研究（发表文章）的主力军。

表2 力学作者留学情况与发文量

2.3 对核心作者的统计分析

图3是对1933～1960年间所有发表过力学类文章的作者及群体进行的统计，反映了不同作者的发文量情况。从图中可知发表文章在两篇及两篇以上的作者共计17名。在这17人中，胡海昌发表文章量最多，为15篇，占所有力学类文章总数的13%。其次是葛庭燧，他发表9篇文章，占总数的8%。刘叔仪和钱伟长各发表6篇文章。林鸿荪发表5篇文章。叶开沅、周培源、卢鹤绂3位作者各发表4篇文章。杜庆华、刘益焕、陶祖聪各发表3篇文章（刘益焕和陶祖聪两位作者发表的3篇文章均为两位合作发表）。这11人是相对核心的作者，所以统计了他们的单位、地区及发文量来研究。

图3 作者发文量的统计

如表3所示，发表文章在3篇及3篇以上的核心力学作者基本上都是在北京，该地区是核心作者主要集中的地方。发文量最多的胡海昌在中国科学院数学研究所，而且在这11名核心作者中有3人均到过中国科学院数学研究所。在这些核心作者中，有7位曾到过中国科学院的研究所，6位曾到过高等院校，也就是说核心作者在这两种机构中的数量基本相当。

3 力学类文章作者和发文量的分布统计

3.1 论文作者和发文量的单位分布

从表4中可以看出发表力学类文章数量最多的单位是中国科学院数学研究所，为29篇（其中含3篇与外单位合作），占总数的23.8%，作者人数为5人，占总人数的7.7%，平均每人发表5.8篇。清华大学在发文量上位列第2，发表了17篇（含与外单位合作发表3篇），占13.9%，作者7人，占总人数的10.8%。平均每人发表2.4篇。北京大学发表文章12篇（含与外单位合作1篇），占总数的9.8%，包含作者3人，占总数的4.6%，平均每人发表文章4篇。中国科学院金属研究所发表文章数11篇，占总数的9.0%，作者10人，占总人数的15.4%，平均每人发表文章1.1篇。

表3 核心作者所在单位

上述4个单位在发文量上明显多于其他单位，中国科学院数学研究所、清华大学、北京大学以及中国科学院金属研究所在力学研究领域占据重要的地位，属于较为核心的单位。中国科学院作者平均产文量较多，发表论文密度较大，这也就奠定了中国科学院在力学领域的领导地位。而清华大学、北京大学，由于其发文量与平均每位作者的产文量较高，所以这两所高校在力学研究中也具有举足轻重的地位。

从表4中还可以看出论文的著者大多数来自于高校和研究所，这两种单位是该刊物发表的文章和其作者的主要来源。但是其中也不乏来自美国普林斯顿高等研究院的胡宁和来自南昌第一中学的李毓昌。李毓昌是唯一一个来自中等院校并且在《中国物理学报》上发表过力学类文章的作者。这体现了《中国物理学报》发表论文的作者单位分布具有广泛性。

表4 作者与发文量的单位分布统计

3.2 论文作者和发文量的地区分布

从表5可以看出该刊物发表力学类文章的作者来自中国的部分城市，而且还拥有一个国外著者，不仅显示了作者在地区分布上的广泛性，同时也显示了作者地区分布的相对集中性，仅北京就占总人数的50.1%，并且只有中国的13个城市的作者发表过文章，也就是说这些城市在力学研究方面较集中，处于主要地位。北京是论文著者最多的地方，有33人，占50.1%，同时它也是发文量最多的地区，发表文章79篇，占64.8%。因为这里有包括中国科学院的众多研究所、清华大学、北京大学等众多的核心研究单位。同时北京有着悠久的历史，深厚的文化底蕴，不管是在经济、师资还是在教育、科研方面都在其他城市中处于领先的地位。因此在这座都市里人才比较集中，科学竞争力比较强，基础设施比较完善，发文量自然领先。而作为核心作者的葛庭遂先生所在的中科院金座所就建在沈阳这样沈耽的发文量也自然较多。在抗日战争时期国内顶尖的3所高校，北京大学、清华大学和南开大学合并为西南联合大学，内迁到昆明。所以在这一时间段昆明的发文量明显增加。南京大学、国立中央研究院物理研究所等科研机构，科技和经济也较为发达，所以南京也是发文量较多的一座城市。因此，根据表5可以得知，除了北京以外，沈阳、南京、昆明是相对来说发文量和作者人数较多的城市。而其余经济，教育，文化较落后的地区作者人数相对较少，发文量也较少，甚至没有。

表5 不同地区的作者和发文量

4 重要文章的社会影响

4.1 《关于Reynolds求似应力方法的推广和湍流的性质》——周培源

——《中国物理学报》1940年第4卷第1期

1938～1940年，周培源在对湍流理论进行了两年的研究之后，撰写了“关于Reynolds求似应力方法的推广和湍流的性质”一文，发表于《中国物理学报》1940年第1期。该文在国际上首次提出需要研究湍流的脉动方程，并用求剪应力和三元速度关联函数满足动力学方程的方法，建立起普通湍流理论。他的这一研究成果，为以后的湍流研究开辟了一个崭新的方向。也就是说这篇文章奠定了湍流模式理论的基础，是他一生中发表的最重要文章之一。该研究成果获国民党政府教育部1942年第二届学术审议会议自然科学一等奖［3］。

4.2 《横观各向同性体的弹性力学的空间问题》——胡海昌

——《物理学报》1953年第9卷第2期19世纪开始，国际上的物理学家开始研究各向异性弹性力学，已经解决了平面二维的问题，但是真正三维的问题的某些解，直到1953年才被胡海昌找到，并发表了此篇文章。该文提出横观各向同性体的位移用两个位移函数表示出来，大大简化了待解的方程。通过位移函数，求得了真正三维的空间问题的一系列解，其中一些解应用于土建中的基础与地基分析中具有重要的意义。胡海昌在这方面的工作受到苏联、美国等国外同行的重视，并在他们的论文、专著中被引用介绍。而且在1956年，这篇文章获中国科学院自然科学奖三等奖［4］。

4.3 《论弹性体力学与受范性体力学中的一般变分原理》——胡海昌

——《物理学报》1954年第10卷第3期这篇论文发表后，在五六十年代，国内掀起了研究变分原理的热潮。一方面是根据广义变分原理用里兹法求近似解，这在国际上是一个创举，比国外同类工作早了5年。另一方面是相继提出了板、壳、振动、稳定诸问题的广义变分原理，在国际上也处于领先地位。胡海昌在弹性力学和塑性力学中首次建立了三类变量的广义变分原理，并首次指导同事和学生把这类原理用于求近似解。日本人鹫津久一郎比他晚一年重建了上述原理。由于它在有限元法和其他近似解法的重要应用，后来受到美、日、英、苏、

德、法等多国的学术文献、专著、教科书广泛介绍和引用，世界公认为“胡-鹫津原理”［5］。一项国内的力学研究成果在国外引起如此强烈的反响，尚属罕见。

4.4 《容变黏滞性之唯象理论》——卢鹤绂

——《中国物理学报》1950年第7卷第5期。

文中提出了容变黏滞性理论，首次推出容变弛豫方程，并以此对经典流体动力学方程（纳维尔——斯托克斯方程）进行扩充，以容纳容变黏滞性。后来又分别发表《从声现象研究体积黏滞性和压缩性》（声学会月刊），《容变黏滞性与声之速度与吸收》（《中国物理学报》），《可压缩流体之散逸函数》（《中国物理学报》）这一系列论文的发表引起了国际学术界的重视，流体动力学弛豫压缩基本方程，被美国理论物理学家马卡姆等人命名为“卢鹤绂不可逆性方程”［6］。联邦德国的《物理学大全》［7］和伯格曼的名著《超声学及其在科学技术上的应用》［8］都引用了这一方程。

4.5 《圆薄板大挠度问题》——叶开沅，钱伟长

——《物理学报》1954年第10卷第3期

圆薄板大挠度问题，是一个典型的非线性问题，其非线性微分方程由冯·卡门在1910年提出，但长期没有找到好的求解方法。冯·卡门在1940年提出这个问题还需要一种工程师能够运用的解法。而钱伟长在1947年做到了这一点，其计算结果和1942年由麦克弗森（Mcpherson），朗布尔格（Rumberg）及利维（Levy）所完成的实验相符合。他的摄动法不管是达到的精度还是方法的巧妙都是令人赞叹的，因此《圆薄板大挠度问题》一经刊出，便引起了国际上的重视，而且还被译成俄文在苏联出版。苏联学者称之为钱氏摄动法［9］，而国际力学届称之为“钱伟长方法”［10］。

4.6 《用内耗方法研究碳在γ-铁中的扩散》——葛庭燧，杨本炜

——《物理学报》1957年第13卷第5期

葛庭燧是国际上固体内耗领域的开拓者和奠基人之一，在国际上进行固体内耗方面的研究较早，并作出了很大的贡献。在1948年，葛庭燧首先在体心立方Ta中观测到Snoek弛豫峰。在20世纪50年代，他在含有间隙原子C的面心立方铁合金中发现了另一类特殊的Snoek弛豫内耗峰。在此文中，他研究了在含锰1.7%的γ-铁中观察到因含碳而引起的内耗峰的情况，说明碳在面心立方系的纯金属中能够由于应力感生扩散而引起内耗峰，并进一步说明晶体点阵中有空穴（或原子学位）存在。他对“填隙原子在含有替代式合金元素的面心立方系中及面心立方系的纯金属中都能引起斯诺克型内耗峰”这一论断表示肯定，这项成果又引起了国际上对点缺陷内耗研究的新热潮，并且也为后来点缺陷内耗弛豫的普遍理论的建立奠定了坚实的基础。

5 结论

本文对1933～1960年间《中国物理学报》发表的力学类文章及作者进行了统计分析。虽然这项统计基数较少，各项比例可能并不能够反映实际情况，但是它至少反映了我国早期力学学科发展的一个侧面。综合统计结果，可分析归纳出以下结论：

（1）建国初期《中国物理学报》上发表的文章数量，不管是力学还是其他领域都呈现稳步上升，并且力学类文章作者大都来自高等院校和中国科学院，并且一半以上的作者有国外留学经历，表示当时的力学研究工作，均与国外力学研究工作有一定的联系。同时还有少数来自外国的作者，这也决定了《中国物理学报》在力学研究领域的权威性和重要的地位。

（2）通过对文章作者的分析和统计知道，大多数的作者都只发表了1篇文章，只有非常少数的作者发表文章在3篇以上，另外，有4人发表文章在5篇以上，所以《中国物理学报》相对稳定和高水平的作者比较少。并且对于力学类文章类型的统计发现固体力学的文章量是流体力学类文章的两倍以上，因此当时固体力学的研究要领先于流体力学。

（3）通过对论文作者的单位及地区进行统计分析得知：中国科学院数学研究所和清华大学是该刊发表文章的两个核心单位，北京是发表文章的核心地区，该刊的主要作者分布还相对集中，说明当时国内力学研究水平还很不均衡。

（4）《中国物理学报》上发表的文章都有很高的学术水平，其中有一部分高质量的文章对力学研究产生了深远的影响，推动了中国力学研究事业的发展。所以在专业的力学期刊创刊之前，该刊对社会和科研有积极的意义。

在《物理学报》创刊80周年之际，通过对其早期文章及作者的分析，了解到该刊对力学的发展有着不可替代的作用。它不仅培养了我国顶尖的力学家，也推动了国内外力学研究的学术交流，使我国力学研究成果被其他国家所认可。

致谢在论文的撰写过程中，得到了北京大学武际可教授的帮助，并承蒙审阅文稿，对此谨致诚挚的谢意。

1 刘大乾.《物理学报》创刊30周年（1933-2002年）大事记.物理，2003，32（12）：827-839

2 黄永念，石光漪，黄超光编.周培源科学论文集.北京：中国科学技术出版社，1992：211-232

3 冯秀芳，戴世强.周培源先生学术思想初探.力学与实践，2006，28（5）：84-88

4 《中国科学家辞典》编委会.中国科学家辞典（现代第五分册）.山东：山东科学技术出版社，1982

5 《科学家传记大辞典》编辑组著.中国现代科学家传记（第五集）.北京：科学出版社，1994

6 中国人民政治协商会议全国委员会文史和学习委员会编.文史资料选辑（第52辑，总第152辑）.北京：文史资料出版社，2005

7 彭溎源，陈树铭，丁丽华编.中国科学院图书馆情报工作教材参考咨询与参考源.北京：中国科学院文献情报中心，1993

8 伯格曼著.超声学及其在科学技术上的应用.见：文史资料选辑（第152辑），全国政协文史资料委员会编.北京：文史资料出版社，20054