序

2021年是我國著名的力學(xué)家、地球動力學(xué)家和教育家、中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系及地球物理學(xué)系教授王仁先生誕辰百年.王仁先生為我國的塑性力學(xué)與地球動力學(xué)的發(fā)展做出了奠基性和開拓性的貢獻(xiàn)；是我國將力學(xué)同構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和地震學(xué)相結(jié)合的先驅(qū).

王仁1921年1月2日生于浙江省吳興縣.1943年畢業(yè)于西南聯(lián)合大學(xué)航空工程系并獲得工學(xué)學(xué)士學(xué)位.1948年赴美國西雅圖華盛頓大學(xué)航空工程系深造，師從國際著名非線性力學(xué)專家羅森堡(R.M.Rosenberg)教授.1950年被推薦到由國際著名塑性力學(xué)教授W.Prager創(chuàng)辦的布朗大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)部深造，1953年獲得應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)哲學(xué)博士學(xué)位.歷任布朗大學(xué)應(yīng)用力學(xué)部的副研究員和美國芝加哥伊利諾伊理工學(xué)院力學(xué)系助理教授.

1955年回國.王仁先生應(yīng)周培源教授邀請到北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系任教.他與葉開沅和董鐵寶等一起創(chuàng)建了北京大學(xué)固體力學(xué)教研室.“文化大革命”期間(1971年)被分配到北京大學(xué)地質(zhì)地理系地質(zhì)力學(xué)專業(yè)工作.他積極開展力學(xué)在地質(zhì)學(xué)中的普及和應(yīng)用的工作，并結(jié)合實(shí)際地質(zhì)問題，編寫了我國第一部供地質(zhì)系本科生學(xué)習(xí)的《固體力學(xué)基礎(chǔ)》教材，率先在我國大學(xué)中的地質(zhì)系開設(shè)固體力學(xué)課和設(shè)立模擬地質(zhì)構(gòu)造變形的光彈實(shí)驗(yàn)室，以及研究巖石破裂機(jī)理的巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室.

1970年代王仁先生用變形體力學(xué)首次給出了分層(13層和15層)快速和慢速地球模型的理論解，對李四光提出的全球構(gòu)造運(yùn)動的驅(qū)動力源與地球自轉(zhuǎn)速率的變化問題進(jìn)行了定量分析，揭示了短期和長期地球自轉(zhuǎn)速率變化對應(yīng)力場和地表變形場影響的大小和量級，以及驅(qū)動全球構(gòu)造運(yùn)動的可能性.這個理論為研究日月引潮力對地震的觸發(fā)莫定了理論基礎(chǔ).

1976年唐山大地震后，王仁先生提出了模擬地震遷移與危險區(qū)預(yù)測的思想和方法，利用中國歷史地震、地球物理、地質(zhì)構(gòu)造等資料和彈塑性有限元方法，先后研究了1966年邢臺大地震后到唐山地震5次大地震和唐山大地震前700余年華北地區(qū)14個歷史大地震的遷移規(guī)律，根據(jù)這些地震遷移得到的構(gòu)造應(yīng)力場結(jié)果，推演出唐山大地震后京津地區(qū)處在地震安全度增加地區(qū).這個結(jié)果回答了當(dāng)時人們普遍關(guān)心的這個地區(qū)的大地震危險性問題.這項(xiàng)研究在1979年巴黎召開的國際地震預(yù)報會和1981年國際地震與地球內(nèi)部物理學(xué)協(xié)會(IASPEI)上進(jìn)行了報告，引起了與會者的極大關(guān)注，開創(chuàng)了地球物理方法之外的研究地震遷移與危險區(qū)預(yù)測的新方法，這個方法要比現(xiàn)在國際上流行的類似方法(地震觸發(fā)庫侖應(yīng)力變化方法)至少早10年.

1980年代王仁先生提出了利用震源機(jī)制解給出的地震釋放主應(yīng)力方向、大地測量和應(yīng)力測量等數(shù)據(jù)，聯(lián)合反演板塊運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)的方法.利用這個方法反演得到了東亞構(gòu)造應(yīng)力場和北美板塊的速度場和應(yīng)力場以及相應(yīng)的板塊邊界的運(yùn)動速率和其底部的拖曳力.在巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，同國家地震局地球物理所合作，王仁先生等利用激光全息干涉，觀測和研究單軸壓縮的割縫大理巖巖樣在軟化階段的變形特征，發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)與以往不同的逆向宏觀剪切破壞；并用研究組開發(fā)的彈塑性有限元程序(NOLM)再現(xiàn)了整個變形過程，從理論上對這個結(jié)果給出了合理解釋.開啟了我國巖石力學(xué)試驗(yàn)與塑性力學(xué)數(shù)值模擬結(jié)合的工作.王仁先生等還將損傷力學(xué)引入到巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，研究了巖石試件表面裂紋的發(fā)展變化及其與外載和預(yù)制缺陷之間的關(guān)系，并以實(shí)驗(yàn)觀測和分維統(tǒng)計分析結(jié)果為依據(jù)，建立了巖石分維損傷本構(gòu)模型，用來模擬各種巖石材料變形和大尺度地球動力學(xué)問題的分析計算.

王仁先生十分關(guān)注地球科學(xué)人才培養(yǎng)事業(yè)，推動北京大學(xué)地球與科學(xué)學(xué)院的創(chuàng)辦.在他的努力下，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院終于在2001年創(chuàng)立.王仁先生是當(dāng)之無愧的北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院的創(chuàng)始人.

1986年以后，王仁先生雖然大部分時間在國家自然科學(xué)基金委員會從事領(lǐng)導(dǎo)和顧問工作，但是他始終沒有離開科研、教學(xué)和培養(yǎng)研究生的第一線，直到2001年4月8日他生命的最后一刻.

王仁先生在地球動力學(xué)領(lǐng)域的研究工作，獲得了國內(nèi)外同行的贊譽(yù)和重視，他被國際著名地震學(xué)家安藝敬一(K.Aki)譽(yù)為“中國地球動力學(xué)之父”.鑒于王仁先生在科學(xué)上的成就和杰出貢獻(xiàn)，2000年榮獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎.

為了緬懷王仁先生，我們組織了“紀(jì)念王仁院士百年誕辰地球動力學(xué)研討會”專欄，專欄文章涉及板塊動力學(xué)、地幔對流、計算地球動力學(xué)、地震學(xué)、行星動力學(xué)和巖石力學(xué)領(lǐng)域的一些綜述和進(jìn)展以及新方法.

王仁先生仁厚篤實(shí)，慎思勤勉，光明正大，艱苦樸素，平易近人.王仁先生在地球動力學(xué)研究中的一系列重要思想、方法，培育出了一大批今天在國內(nèi)外地球動力學(xué)領(lǐng)域的杰出學(xué)者和工作者.“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”.讓我們繼承和發(fā)揚(yáng)王仁先生腳踏實(shí)地、銳意進(jìn)取、不斷創(chuàng)新、助人為樂的精神，為地球動力學(xué)領(lǐng)域做出新的更大貢獻(xiàn).

二零二一年九月二十八日