“自強不息，科學報國。”這是鐘掘對自己的要求和期望。
鐘掘是我國機械專業(yè)領域首位當選為中國工程院院士的女科學家。作為中南大學教授，她幾乎每天準時出現(xiàn)在中南大學的實驗基地。她雖已88歲，但精神矍鑠、充滿激情，常常出差、下廠，到全國各地參加學術會議。
鐘掘的故事，是一個中國知識分子隨祖國發(fā)展而成長的故事。她曾獲得兩項國家科學技術進步獎一等獎、兩項國家科學技術進步獎二等獎、一項國家技術發(fā)明獎二等獎等獎項，以及“全國先進工作者”等榮譽稱號。
開啟在重工業(yè)領域的奮斗生涯
還是小學生的鐘掘，就背著行李與家人從湖南徒步到重慶，一路上，她飽嘗日本侵略帶來的苦難，深感只有祖國強大，人民才能安生。她從童年開始就下決心要為國家的強大而努力奮斗，這也成了鐘掘畢生的追求。
1955年，在北師大女附中求學的鐘掘即將畢業(yè)。
當時，黨中央作出優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)的決策。周恩來總理在報告中指出“重工業(yè)是國家工業(yè)化的基礎”，強調“集中主要力量發(fā)展重工業(yè)”。
“總理的報告長久縈繞于心。當時學校組織畢業(yè)生去鋼廠煤礦接受現(xiàn)場擇業(yè)教育，雖然生產條件十分艱苦，但工人的勇敢、勤勞振奮人心。我決心為國家經濟基礎建設努力奮斗，便填報冶金機械為志愿。”從此，鐘掘進入北京鋼鐵學院冶金機械專業(yè)學習，開啟了在重工業(yè)領域的奮斗生涯。
幾十年后的今天，她仍和團隊里的年輕人一起迎接新型空天裝備、空天運載功能升級帶來的新挑戰(zhàn)。
“這些領域里既有必須競爭制勝的國家任務，又潛藏亟待破解的技術奧秘。”鐘掘努力將占空天裝備結構重量60%至80%的超高性能輕合金結構向多尺度形性精準制造推進，創(chuàng)造了國際最大、最輕的大型結構件，為空天往返復用長期服役戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)提供了基礎條件。“團隊的新一代技術和產品，一定能更好地助力國家空天制勝。”
打造世界最好的生產線
重工業(yè)這個充滿“陽剛之氣”的領域，在很多人印象中是男性的天下。但鐘掘毫不猶豫踏入了這個“硬冷世界”，成為那屆北師大女附中300余名畢業(yè)生中選擇冶金機械專業(yè)的兩名女生之一。
1960年大學畢業(yè)后，鐘掘被分配到中南礦冶學院（中南大學前身）工作。“帶學生到冶金廠實踐調研后，我就想，要努力助推我國冶金工藝過程全線機械化、自動化，讓工人從危險中走出來，讓機器工作如人一樣準確。”鐘掘的科研工作就從這些具體的技術革新開始。
到了上世紀70年代后期，經濟建設迎來高潮，鐘掘和同事開始向一個又一個冶金機械方面的大型工程技術難題發(fā)起沖擊。
上世紀80年代初，武漢鋼鐵引進日本1700熱連軋機特大型工業(yè)生產系統(tǒng)。然而，這套號稱集各種現(xiàn)代科技于一身的世界上功能最強的材料生產裝備，在空載試車時就出現(xiàn)重大故障——傳動系統(tǒng)非承載面被異常破壞，日方指責是中方使用不當所致。
鐘掘課題組應邀進行故障診斷，發(fā)現(xiàn)設備傳動系統(tǒng)內部有一個設計之外的力流，以數倍于設計值的巨大負載在系統(tǒng)內反向傳遞而導致設備異常損壞。這一問題的揭示令日方折服，不僅作出賠償，還修改了相應的軟硬件技術。
這是此類設備設計、制造、運行中從未被發(fā)現(xiàn)過的內部隱蔽問題。發(fā)現(xiàn)問題所在，不僅讓我國打贏了國際技術較量戰(zhàn)，也打開了鐘掘認識機械工程世界的大門。
通過處理多類國外引進裝備技術的缺陷，鐘掘在實踐中得到了鍛煉。“只要不懈努力、潛心觀察思考、不懼權威，揭示已有的未知故障，大膽提出新方法，就一定能創(chuàng)造超過他人的工程系統(tǒng)，打造世界最好的工業(yè)生產體系。”她總結說。
發(fā)掘機械集成科學新內涵
幾十年的教學與科研生涯中，鐘掘熱衷于在生產線上觀察、琢磨。“我喜歡欣賞機器強大的功能，也關注其中有無出現(xiàn)異常的生產現(xiàn)象，繼而通過采集數據、思考源頭機理等，提出解決異常問題的方法，最終以高效率獲得高質量產品。”鐘掘說，“同時思考有沒有更好的方法，生產出性能更好的產品。”
在工作積累中，鐘掘日益感受到機械工程是一個神秘而又豐富多彩、潛力無窮的世界，是自然科學與人類智慧的美好結合，是不斷創(chuàng)造的“人造系統(tǒng)”，是人類生存發(fā)展的利器，隱藏了無窮的威力。
“要始終帶著好奇心學習思考、不懈實踐，運用多學科的新知識，才能創(chuàng)造出具有新功效的機械裝備。”鐘掘表示。
在完成中國材料加工生產現(xiàn)代化改造任務的過程中，鐘掘發(fā)現(xiàn)了奇異現(xiàn)象并總結提出“封閉力流”概念；在完成我國3萬噸水壓機能力升級的技術改造中，鐘掘發(fā)現(xiàn)水壓機存在巨大附加力矩，導致壓機米級直徑立柱、近千噸級重梁受損，只有嚴格控制作業(yè)狀態(tài)能量傳遞路徑和近零運行誤差才能規(guī)避；在解決高速軋機振動、軋件周期缺陷問題時，鐘掘發(fā)現(xiàn)不同軋機有不同的機電耦合諧振機理和不同的觸發(fā)敏感參數關聯(lián)規(guī)律……
鐘掘常說，“物理學的科學成就，最能引導人的創(chuàng)造欲望和創(chuàng)新想法。”她一直熱衷于尋求新的制造能量來充分調動物質深藏的本性，使其演變?yōu)楫a品超常的服役性能，先后將超聲技術、電磁技術引入材料形性制造中，在解決鑄件均質純凈化、鍛件連續(xù)細晶化、薄壁構件高剛度化等方面的問題中獲得了意想不到的效果。
在破解這些科學問題的過程中，鐘掘提出，在科學大發(fā)展的今天，要特別關注工程科學中的新知識，包括裝備運行中的附加封閉力流理論、復雜機電系統(tǒng)耦合設計與解耦控制理論和方法、高性能構件的形性協(xié)同制造和多尺度結構形成的能量規(guī)律等。她提出的這些工程科學新知識已被同行認可和應用。
機械學科要有新作為
隨著科技的快速發(fā)展，有先進的科技水平和創(chuàng)新能力已成為國家競爭力的重要元素。
進入21世紀，鐘掘敏銳地認識到，在突飛猛進的科技發(fā)展中，機械學科必須有新作為。國家安全的需要是第一位的，航空航天裝備的制造能力已從樣機研制轉為批量生產，而信息產業(yè)的落后狀態(tài)已威脅到國家經濟安全，迫切需要突破關鍵制造技術和裝備領域的瓶頸。這是國際競爭中兩個重要的戰(zhàn)略領域。
當時，我國正在組織制定《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，鐘掘參加了規(guī)劃的戰(zhàn)略研究。
立足國際競爭和我國國情，鐘掘重點關注的是如何快速提升我國國防、經濟、人民生活安全所需裝備的制造能力。通過和制造領域多位專家討論，她提出了“極端制造”的概念和內涵，認為要提升重大戰(zhàn)略領域的競爭力，必須具備在國際競爭中制勝的極端服役裝備制造能力，在此目標牽引下，技術上必須突破極大尺寸、極小尺寸、極端服役能力、極端制造技術等技術要害和難點。
“要將制造的能量和物質轉化為產品的條件應用到極致，使構件處在最好的形性演變狀態(tài)，以獲得品質最佳的產品。”鐘掘期望“極端制造”的概念能促進國內制造界搶占制高點。
這一概念經專家論證獲得認可，被列入《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》的“前沿技術”，且被列入后續(xù)國家相關科技發(fā)展計劃，落實在國家科技項目中，已初見成效。
“國家重大需求永遠是首要的”“科技進步要靠自己奮斗”“難題總能破解”“自主創(chuàng)新是唯一出路”……這是鐘掘常說的話，也是她科研人生的寫照。她認為，從事機械學科的教學與科研，要傳承，更要創(chuàng)新，不僅要堅持走學習和創(chuàng)新并行的道路，還要帶著學生一起走好這條路。
現(xiàn)在，鐘掘仍帶領團隊奮斗在科研一線，聚焦國家最需要的領域，努力攻克一道又一道科學難關。“我的科研和工作很忙，一般在學校食堂吃飯，偶爾會在家做菜。我很少有時間鍛煉身體，隔三岔五下廠試驗和出差，就是很好的鍛煉。不停地發(fā)現(xiàn)、思考、破題就是我的生活，很簡單但很充實。”鐘掘說�！�
《科學新聞》 (科學新聞2024年6月刊 封面)