院友风采—— 2004 届院友胡俊：追求本质，破解有限元世纪难题的数学家

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院友风采—— 2004 届院友胡俊：追求本质，破解有限元世纪难题的数学家

来源  余欢  中国科学院数学与系统科学研究院  2025 年 07 月 17 日 14:36  北京

胡俊简介：

胡俊，北京大学数学科学学院教授，现任期刊 Adv. Appl. Math. Mech. 执行主编、北京计算数学学会理事长、中国数学会常务理事、中国数学会计算数学分会常务理事等。2004 年 7 月毕业于中国科学院数学与系统科学研究院计算数学专业，获得理学博士学位，师从石钟慈院士。主要从事非标准有限元方法的研究，（与合作者）解决“弹性力学问题混合有限元方法的构造”这个 50 余年的公开难题，解决了有限元方法研究领域理论方面一个 60 余年的公开问题：任意维空间中单纯形网格上具有任意连续可微性的有限元空间的构造问题，构造出线性化 Einstein-Bianchi 方程组首个保结构的稳定混合有限元方法。牵头研发了“北达飞易”新一代 CAE 算法引擎，该软件入选中国科协“科创中国”系列榜单，获 CSIAM 应用数学落地成果、重庆市工业软件产品推荐名录等权威认定。曾获教育部自然科学奖一等奖、国家杰出青年科学基金、冯康科学计算奖、中国数学会计算数学分会首届青年创新奖等。

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2001 年，胡俊进入中国科学院数学与系统科学研究院计算数学所，师从著名数学家石钟慈院士攻读博士学位，与有限元研究结下了毕生情缘。

这段学术经历，不仅为他打下了扎实的理论根基，更淬炼出他独特的学术品格 —— 直击问题本质的治学理念与超常的恒心毅力。正是这份执着，让他在广阔的学术海洋中不断探索未知、攻坚克难，最终成长为引领学科发展的知名学者。

学术沃土育英才

在石钟慈院士的悉心指导下，胡俊早期就专注于弹性力学问题混合有限元方法的研究。从青涩学子到北京大学数学科学学院教授，他始终聚焦非标准有限元方法这一核心领域，在弹性力学问题、线性化 Einstein-Bianchi 方程组混合有限元方法等方向取得了一系列突破性成果。

他与合作者建立起设计分析弹性力学问题混合有限元方法的新框架，构造出具有最优收敛性和完美理论分析的混合有限元，攻克了困扰该领域 50 余年的关键科学难题；在任意维空间的单纯形网格上构造了具有任意连续可微性的有限元空间，解决了有限元理论研究领域这个 60 余年的公开问题；构造了线性化 Einstein-Bianchi 方程组首个保结构的混合有限元方法。这些工作为他赢得了教育部自然科学奖一等奖、国家杰出青年科学基金、冯康科学计算奖等多项荣誉。

回望这二十余年的学术跋涉，胡俊感念中国科学院这片学术沃土的滋养与石钟慈院士的言传身教：“石老师推荐我研读 Brezzi 和 Fortin 的经典专著，引导我选择四边形网格板元这一前沿方向。” 他的博士论文《弹性力学问题的四边形 Locking-free 元》凭借突出的创新成果，获评 2006 年全国优秀博士学位论文。毕业后在石钟慈院士的推荐下，他赴德国深造从事洪堡学者研究，与著名数学家 Carsten Carstensen 教授合作。在德国的研究经历让他接触到国际最前沿的学术动态，进一步拓宽了研究思路，在更广阔的学术舞台上汲取养分。

问题甄别的三重境界

在多年的学术探索中，胡俊渐渐沉淀出自己的科研方法论。他把研究问题分为三类：第一类问题，浅显易解、可快速获得答案者；第二类问题，需苦心孤诣、潜心钻研方能触及者；第三类问题，则是领域内长期悬而未决、众人渴盼突破却始终未解的“硬骨头”——这才是胡俊心之所向的挑战。

“弹性力学混合有限元方法”的突破包括胡-张元算法的诞生，正是他挑战第三类问题的典范。从 2002 年国际数学家大会上萌发构想，到 2015 年最终揭晓答案，十三载寒来暑往的持续探索，非灵光乍现，而是厚积薄发。“能简单则不复杂，能高效绝不拖沓，核心在于抓住本质。”——这是数学逻辑严谨、简洁之美在其治学中的深刻映射。

在育人上，他尤为注重锤炼学生两样“法宝”：一是独立“觅”问题的能力，这是未来成为真正科研者的基石；二是攻坚克难的恒心与毅力。“在学术探索中，只要笃信所选问题的价值，就应坚持到底——这种锲而不舍的精神，正是最深沉的动力源泉。”胡俊强调道。

从理论高地走向产业前沿，胡俊带领团队成功推出了具有完全自主知识产权的“北达飞易”新一代有限元结构仿真分析软件。该软件深度植根于团队二十余年在弹性力学混合有限元方法研究领域的原始创新积累，其核心 CAE 算法引擎正倾力打造工业仿真软件的“心脏”——高性能求解器。面对国家在先进制造等领域对核心工业软件的迫切需求，“北达飞易”已与多家央企国企深度合作，推进航空、汽车等关键领域工业软件共性底层数学库的研发。该项目不仅承担多项国家级、省级科研课题，更荣膺中国科协“科创中国”认证、CSIAM 应用数学落地成果认证、入选重庆市工业软件推荐名录等认可，成为国产高端仿真软件自主突围的标杆。

结语

“人生一世，当仰望星空，亦需脚踏实地。”胡俊的学术人生正是这句话的生动写照。从破解世纪难题到推动产业变革的应用前沿，他始终在寻找那些值得全力以赴的“真问题”。这种对学术本质的执着叩问与不懈追寻，成就了一位数学家独特而丰盈的生命轨迹——以数学之眼洞察世界本质，以求解之志回应时代需求。

来源：中国科学院数学与系统科学研究院