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周恒院士工作照。 圖片由天津大學(xué)提供
不久前,一則“天大先生”的短視頻在網(wǎng)上走紅。視頻里,92歲的周恒院士騎著自行車從辦公室回家。網(wǎng)友的評論除了驚訝于“周先生如此年輕”外,更多的是在“求校園中偶遇”。
視頻里棗紅短袖、白發(fā)精干的“普通”老爺爺,是我國著名的流體力學(xué)專家、中國科學(xué)院院士周恒。從破碎的山河中走來,周恒見證了中國流體力學(xué)的發(fā)展,并一直行走在解決科學(xué)問題的道路上,做一名心態(tài)年輕的“90后”。
無意間播下的種子:擇一業(yè),傾一生
“我已經(jīng)年過九十,可以算是高壽了。縱觀我這一生,應(yīng)該說基本上是順利的?！?/p>
去年,周恒院士生病住院期間,回首自己的人生,寫下了這些文字。這些清淡、流暢的文字,多數(shù)是對自己童年的回顧。周恒生于上海,8歲那年,抗戰(zhàn)爆發(fā),他同家人遷往江西南昌,隨后又輾轉(zhuǎn)贛州、貴州獨山、貴陽、重慶等地。那時年紀小,在父母的庇護下,他“并不覺得顛沛”。
周恒的父親是一名中學(xué)數(shù)學(xué)教員,為人誠實正直;母親婚后雖然放棄了工作,專心照料家庭,卻始終保持著思想的開闊。對于孩子,夫妻倆關(guān)心的不僅是他們的衣食,更注重的是教育,在抗戰(zhàn)時多次遷移,每到一個新的地方,總要設(shè)法找到當?shù)剌^好的學(xué)校,讓子女們能受到好的教育。父親還經(jīng)常出些算術(shù)題“考考”子女們。
贛州是抗戰(zhàn)時期周恒一家待的時間最長的地方,周恒和兩個姐姐經(jīng)常去一家專營小說的“廣益書店”向老板借書來看?！拔铱吹拇蟛糠质俏鋫b小說。每次借書回來,都立即包上書皮,看時小心翼翼,還回去時書都和新的一樣,所以老板也放心讓我們不斷地借書看?！弊x書的習慣,長久地陪伴著他,即便后來學(xué)了理科,他的涉獵范圍依舊不限中外,群書均覽。
1946年,抗戰(zhàn)勝利后北洋大學(xué)(現(xiàn)天津大學(xué))復(fù)校,剛讀完高中二年級的周恒考上了北洋大學(xué)化工系,隨后轉(zhuǎn)入水利系。對于這段經(jīng)歷,網(wǎng)上一個廣為流傳的版本是:“青年周恒聽海外歸來的教師及工程師介紹國外興建水利工程的情況,感到水利是一個國家的命脈,故而毅然轉(zhuǎn)系?！庇浾呦蛩笞C,周老笑著擺手,說這樣的描述太過“拔高”了,再說“化工不是一樣關(guān)乎國家命脈?”
“那時年紀輕,知識非常有限,沒有這么高的主見?！敝芎阏f,那次轉(zhuǎn)系,只是一個大學(xué)生懵懂間的決定。彼時北洋大學(xué)土木系和水利系在學(xué)界地位甚高,老校長茅以升、李書田等土木水利專家一手創(chuàng)立了中國水利工程學(xué)會(中國水利學(xué)會前身),不少水利系走出的學(xué)生親身參與了黃河、海河的治理?！八到?jīng)常請校友們來做報告,化工系的校友來得少?！边@樣,周恒就覺得學(xué)水利好而轉(zhuǎn)了系。
1950年,他以全班第一的成績畢業(yè),并留校擔任水利系助教。任助教兩年,周恒參與的三門課都多少和力學(xué)有關(guān),就此與力學(xué)初結(jié)緣分。兩年后,周恒被調(diào)到力學(xué)教研室工作,從此走上了力學(xué)教學(xué)和研究的道路。23歲的周恒第一次站在講臺上,開講的第一門課就是理論力學(xué)。
掛在嘴邊的名字:錢學(xué)森與曹仁杰
周恒不常接受采訪,他總覺得個人經(jīng)歷“沒什么好講”。如果一定要講,他愿意說說在科研道路上的曲折經(jīng)歷和給他帶來啟發(fā)和觸動的那些人。最常提起的名字有兩個:一位是大科學(xué)家錢學(xué)森,另一位則是技術(shù)工人曹仁杰。
1955年,錢學(xué)森先生回國,國內(nèi)的力學(xué)研究迎來一波高潮。1956年上半年,錢先生在北京開了個系列講座,結(jié)合他剛出版不久的學(xué)術(shù)專著,講授“工程控制論”。周恒和天津大學(xué)的另外兩位老師自愿報名去聽,每周三早晨6點就得從家出發(fā)去火車站,坐將近三個小時的火車到北京,再趕到中關(guān)村去聽課?！板X先生的講座定在下午,聽完課還要再趕回天大,參加學(xué)校的學(xué)習?！?/p>
就這樣來回折騰了一個學(xué)期,另兩位老師都沒有堅持下來,只有周恒一直聽到了最后,“那時很辛苦,但錢先生講得非常好,深入淺出,對我后來的教學(xué)和科研都有啟發(fā)?！?/p>
不僅聽下來了,那年暑假,周恒還依據(jù)錢先生的講解,在后來被稱為最優(yōu)控制的方向上“做了一個小小的課題”。他把自己的論文寄給了錢學(xué)森。這個年輕人第一份真正意義上的科研成果,竟然得到了錢先生的認可和贊賞。更讓周恒高興的,是錢學(xué)森還同意了他的請求,讓他每周三天到位于北京的中科院自動化所,在錢先生親自指導(dǎo)下做科研?？上Т撕蟛痪?“反右”運動開始,指導(dǎo)就此中斷。
幾年后,周恒摸索著自己從文獻上找一些課題來做。他開始關(guān)注流動穩(wěn)定性問題,想把一般力學(xué)中已有的運動穩(wěn)定性理論移植到流體力學(xué)中去?！半m然寫了幾篇文章,甚至也得到過年長學(xué)者的肯定,但現(xiàn)在看來價值不大?！睂τ谶@段研究經(jīng)歷,周恒并不滿意,覺得這些論文“數(shù)學(xué)氣”重,“沒有考慮工程技術(shù)發(fā)展的需求,不能解決實際問題?！?/p>
而使他認識到做科研要深入“現(xiàn)實世界”、基礎(chǔ)科學(xué)理論要為解決工程技術(shù)問題服務(wù)的“第一人”,則是技術(shù)工人曹仁杰。
20世紀70年代,周恒和力學(xué)系的幾位同事受邀到位于江西九江的一個航海儀表廠,協(xié)助他們解決一個技術(shù)難題。當時,儀表廠正在研制導(dǎo)航儀上所需的“氣體動壓軸承二自由度陀螺儀”,40多歲的技術(shù)工人曹仁杰負責陀螺儀轉(zhuǎn)子、軸承等核心部件的設(shè)計和加工。
“他們遇到的難題是,陀螺儀的轉(zhuǎn)子一啟動,整個陀螺就會抖動,軸承就會卡死?！边@種“抖動”,看起來是個振動問題。因此天津大學(xué)派出的團隊,也由一位熟悉機械振動問題的同志牽頭。到了現(xiàn)場,他們發(fā)現(xiàn)實際情況和教科書里講的不是一回事?！霸诶碚摿W(xué)教科書中有剛體繞定點轉(zhuǎn)動的問題,典型的例子就是陀螺儀。但書里講陀螺儀,沒提過什么‘抖動’問題。當時美國已有以這類陀螺儀為核心的導(dǎo)航儀,但一點詳細資料都沒有,也不知道他們是否遇到過同類問題。”
因為“無從下手”,專家團隊的大部分成員直接返津,周恒和另一位同事卻多留了幾天。他跟在曹仁杰身邊,仔細看他加工陀螺儀的零部件、也從旁觀察運轉(zhuǎn)試驗?！澳銈兡芟胂髥?軸承上刻的螺旋槽,深度只有兩微米,全憑他制造的土模具,用手工打磨出來!”曹仁杰身上的干勁和那種精確到微米的嚴謹感染了周恒。
通過在工廠的實際觀察,并參考當時能得到的一些零星資料,周恒漸漸意識到,困住研制小組的并不是教科書上的典型“振動問題”,而是“不穩(wěn)定性問題”。重新確定了方向,周恒開始在天津、江西兩頭跑,這邊和同事一起,想方設(shè)法從理論層面突破難關(guān)。那邊,曹仁杰的實踐給了周恒很大的啟發(fā)。最終,周恒通過計算,得到了可以不產(chǎn)生“抖動”的軸承參數(shù)。曹仁杰則給予了充分信任,按照周恒給出的參數(shù)加工出了新的轉(zhuǎn)子,一舉制造出不“抖動”的陀螺儀。
經(jīng)過兩年的努力,難題得以成功解決,周恒總結(jié)相關(guān)原理和經(jīng)驗,和上海交大的劉延柱教授合作寫了一本“小書”——這本小冊子至今仍常被我國一家研制慣性導(dǎo)航儀的重要單位參考。周恒總說,陀螺儀最終設(shè)計成型,曹仁杰起了很大作用,“他在多次嘗試之后,最終選擇了一種和書本、文獻上不同的結(jié)構(gòu)。直到改革開放后,我們才發(fā)現(xiàn),國外一款飛機上的著名陀螺儀的結(jié)構(gòu),與他當年的設(shè)計非常相似?！?/p>
與曹仁杰的交往,讓周恒堅信,技術(shù)創(chuàng)新不可迷信書本,要親自實踐才能取得真知。“也正是那一次經(jīng)歷讓我意識到,理工結(jié)合才是有效的科研方法?！?/p>
老科研人的堅信:哪怕犯錯,也不要只是創(chuàng)造些“時髦新名詞”
1980年,50歲出頭的周恒擔任了天津大學(xué)應(yīng)用力學(xué)教研室副主任,3年后升任力學(xué)系主任。他講課深入淺出,條理清晰,深受學(xué)生歡迎。1983年,周恒又被委以重任,開始籌建天津大學(xué)研究生院,并先后任研究生院副院長、院長。他做了一輩子老師,卻不好為人師;他教了一批批學(xué)生,卻總說好學(xué)生不是教出來的,是學(xué)出來的。
他不愿向記者列舉自己培養(yǎng)出的高徒,更忌諱“某某在周恒院士的影響下取得了某某成就”這樣的說法?！俺删褪侨思易约号Φ脕淼?怎么就是受了我的影響呢?我只是該干什么干什么,做好自己的事。”
周恒不喜歡說教,但天大不少從事力學(xué)教研的年輕人,還是從這位一心只想著科學(xué)的老先生身上學(xué)到了很多。他們相信,想要成才,思想要活躍,不能迷信教師和書本,也不能迷信權(quán)威,要深入實際、不斷學(xué)習、更新知識,教學(xué)和科研都要搞好。
年輕科研人的“相信”,源自周恒的“堅信”——
他堅信科學(xué)研究是不怕犯錯的,自己會犯錯、同行會犯錯、權(quán)威專家也會犯錯。論文第一作者的頭銜不能說明什么,一切理論都要接受實踐的檢驗。而且很多時候,犯錯和“證偽”也是推動科學(xué)發(fā)展的必要步驟。
1981年,正在進行流動穩(wěn)定性非線性問題研究的周恒,到英國做訪問學(xué)者。他到訪的,正是流動穩(wěn)定性弱非線性理論的最早提出者——斯圖爾特教授執(zhí)教的大學(xué)。周恒試圖在前人研究的基礎(chǔ)上,解除或至少放寬其方法在應(yīng)用層面所受的限制,再設(shè)法將弱非線性理論推廣到三維問題上。他所做的工作,在當時得到了英國同行以及著名科學(xué)家錢偉長先生的肯定。
“但我堅持做下去的結(jié)果,竟然是最終否定了原來的弱非線性理論。我發(fā)現(xiàn),有不少地方,理論提供的結(jié)論與實驗結(jié)果不符?！敝芎阏f,看到錯誤后,又經(jīng)過4年多的研究,他終于弄清了原來的弱非線性理論出現(xiàn)問題的原因,也相應(yīng)地提出了改進辦法。
雖會犯錯,但“理工結(jié)合”的理念再未改變。
當年與曹仁杰的合作,啟發(fā)周恒總結(jié)出一套“理工結(jié)合”的科研理念。此后“理工結(jié)合”這四個字,就一直刻在他腦海里。錢學(xué)森先生一再倡導(dǎo)“力學(xué)要走技術(shù)科學(xué)的發(fā)展道路”,更是堅定了他“理工結(jié)合”的決心。
“一門新的學(xué)科,其起源往往是為了認識現(xiàn)實世界中的新事物。而只有用這門學(xué)科去解決現(xiàn)實世界中不斷出現(xiàn)的新問題,才能推動其后的發(fā)展?！敝芎銏孕趴茖W(xué)的任務(wù)有二:一是幫助人類更好地認識世界;二是根據(jù)需求,幫助人類解決在生產(chǎn)生活中遇到的問題。前者受限于人類現(xiàn)階段的認知水平,“是有一定偶然性的”。而后者,“需要我們這些從事基礎(chǔ)研究的人,主動走到生活中、走到實踐中去,看到迫切的需求、提煉出新的科學(xué)問題,而不能光坐在辦公室里等待,或從書本文獻中去找?！?/p>
在周恒看來,花費幾年也好、幾十年也罷,能從根本上解決實際問題的理論創(chuàng)新,才是過硬的科研成果,否則就只能“從論文到論文,耗費了時間金錢,發(fā)明出一堆‘時髦新名詞’而于事無補”。
20世紀90年代,周恒轉(zhuǎn)入超聲速、高超聲速流相關(guān)問題的研究,將關(guān)注的目光投向航天技術(shù)領(lǐng)域。他的團隊的研究成果,不僅在力學(xué)界得到肯定,也同時得到航天部門的認可,其中一些成果已進入試用階段,開始服務(wù)于實踐。
記者問周恒,取得這樣的突破,是不是很有成就感?清瘦的老人仍舊擺手:“力學(xué)恐怕要算是‘最老’的科學(xué)了,要取得超越人類現(xiàn)有認知的突破那是太難了。我們只不過是取得了一點小小的進展,對國家能有一些用處而已?！?/p>
老院士在趕時間:小輪車與“散伙飯”
周恒家客廳的墻邊靠著一輛小輪自行車。老人每天都騎著它去辦公室。“去年生病住院之前,我都是上午步行上下班,下午騎車上下班。”如今,因為體力漸弱,一般只在上午去一次辦公室。通勤工具也從雙腳加“大轱轆自行車”,換成了這輛安全系數(shù)更高的小自行車。他查了手機,“以前步行一個來回大約走4500步,現(xiàn)在年紀大了、步子小了,一個來回大概得6000多步了。天氣不好時,年輕同事們不放心我自己走路,會來家接我。平時我想著,讓人接還不如騎這小車呢?！?/p>
在旁人看來,周恒是已過鮐背之年的“90后”老人。但在工作中,他的心氣卻還像個真正的“90后”。
“有時候,他會針對一個問題,給新來的博士生講兩個小時。為什么做這個研究,這個研究的重要性是什么,他都會細心解釋。他有很強的物理直覺,思維也很敏銳,學(xué)生們都愿意和他討論問題?！?017年加入周恒團隊的天津大學(xué)機械工程學(xué)院青年教師陳杰說。
“周老師現(xiàn)在還在指導(dǎo)3個研究方向的團隊。在辦公室,大部分時間我們都在討論科學(xué)問題,他會不停地思考,不停地探索新的問題,面對復(fù)雜的新課題,他愿意一點一點去學(xué),一點一點弄清楚,他也很樂意向年輕人請教科研中的問題?！标惤苷f。
陳杰記得,有天早上5點鐘,周老師就在研究團隊的微信群中討論起科學(xué)問題來。他會不斷地提出問題,探討研究。“他的微信都是打字,會把研究問題說得很清楚,非常細致?！?/p>
去年周恒生病住院的時候,醫(yī)院考慮到他的身體狀況,不允許他見外人。但周恒挺執(zhí)著,他跟醫(yī)生說,有幾個年輕同事得來和他探討科研上的問題,這是“實際需要”。醫(yī)生拗不過他,終于同意“每次探訪只來一個人,最多待一小時”。陳杰說,他們?nèi)チ?“周老師也不提自己生病的事,一個小時都用來討論科學(xué)問題”。
周恒更是一個愿意破除自身局限的師長?！坝欣蠋熣f要站在自己的優(yōu)勢上創(chuàng)新,但是他說不行。某個研究方向沒有價值了,他就會重新學(xué)習,因此他也轉(zhuǎn)了很多研究方向?！标惤苷f。
和年輕人討論問題,周恒會不時流露出獨屬于他的“自黑式”幽默。陳杰還記得,有一次,周恒提了個問題,大家都答不出,他笑著引用電影中列寧的一句話說:“一個傻子提出的問題,三個聰明人都答不出來?！碑斎?面對不認同的事情,周恒也直言不諱?！八麜u解決不了問題的研究,比如說工程上沒有實際作用,純粹為了發(fā)文章的?！标惤苷f。在周恒的影響下,團隊不唯論文,不為拿獎,而是單純地為了解決科學(xué)問題、單純地做研究。
科研之外的周恒,是清簡而可愛的老人。
“他每天自己做飯,生病之前的衛(wèi)生都是自己打掃,什么事情都是自己做,很少去麻煩別人。90歲的時候,出差到綿陽,他的行李都是自己提,我要幫忙他也不讓?！标惤苷f。
周恒的生活很簡單,陳杰開玩笑說認識周老師4年,他身上“同一件”襯衣也穿了4年?！跋吹酶筛蓛魞?穿得整整齊齊?！标惤苷f,周老師的衣服都不是名牌貨,吃的也十分簡單。
在天津大學(xué),周恒有兩位老友,一位是建筑系教授、中科院院士彭一剛,另一位是精密儀器系教授、中國工程院院士葉聲華。這些年,三位老院士沒事就相約“下館子”,聚在一起聊聊天。
采訪那天,一位探望周恒的晚輩,向記者展示了一張三位院士頑童般坐成一排吃冰激凌的照片?！翱隙ㄊ桥砝蠋煱l(fā)給你的吧?下次見面我要批評他!”周恒開起了玩笑,“剛開始,我們以天大為圓心,選擇的聚餐點可能離校很遠,慢慢地年紀更大了,選擇餐館的范圍越縮越小。直到幾個月前,我們仨就在離校最近的一個餐館吃了一頓非常便宜的‘散伙飯’?！?/p>
說這句話時,周恒依舊風輕云淡,疾病和衰老,在他的言語里似乎都不足掛齒。但還是有人看出了一些微小的變化——
“這一年來,周老師改變了他規(guī)律的生活,起早貪黑地考慮科學(xué)問題。”陳杰覺得,老師“像是在趕時間”。(記者白佳麗、雷琨)
