九旬院士周恒:最感念的人除了錢學森,還有一位技工-新華網
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2021 06/24 08:17:24
來源:新華每日電訊

九旬院士周恒:最感念的人除了錢學森,還有一位技工

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周恒院士工作照。 圖片由天津大學提供

  不久前,一則“天大先生”的短視頻在網上走紅。視頻裏,92歲的周恒院士騎着自行車從辦公室回家。網友的評論除了驚訝於“周先生如此年輕”外,更多的是在“求校園中偶遇”。

  視頻裏棗紅短袖、白髮精幹的“普通”老爺爺,是我國著名的流體力學專家、中國科學院院士周恒。從破碎的山河中走來,周恒見證了中國流體力學的發展,並一直行走在解決科學問題的道路上,做一名心態年輕的“90後”。

  無意間播下的種子:擇一業,傾一生

  “我已經年過九十,可以算是高壽了。縱觀我這一生,應該説基本上是順利的。”

  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,多數是對自己童年的回顧。周恒生於上海,8歲那年,抗戰爆發,他同家人遷往江西南昌,隨後又輾轉贛州、貴州獨山、貴陽、重慶等地。那時年紀小,在父母的庇護下,他“並不覺得顛沛”。

  周恒的父親是一名中學數學教員,為人誠實正直;母親婚後雖然放棄了工作,專心照料家庭,卻始終保持着思想的開闊。對於孩子,夫妻倆關心的不僅是他們的衣食,更注重的是教育,在抗戰時多次遷移,每到一個新的地方,總要設法找到當地較好的學校,讓子女們能受到好的教育。父親還經常出些算術題“考考”子女們。

  贛州是抗戰時期周恒一家待的時間最長的地方,周恒和兩個姐姐經常去一家專營小説的“廣益書店”向老闆借書來看。“我看的大部分是武俠小説。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,所以老闆也放心讓我們不斷地借書看。”讀書的習慣,長久地陪伴着他,即便後來學了理科,他的涉獵範圍依舊不限中外,群書均覽。

  1946年,抗戰勝利後北洋大學(現天津大學)復校,剛讀完高中二年級的周恒考上了北洋大學化工係,隨後轉入水利系。對於這段經歷,網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,故而毅然轉係。”記者向他求證,周老笑着擺手,説這樣的描述太過“拔高”了,再説“化工不是一樣關乎國家命脈?”

  “那時年紀輕,知識非常有限,沒有這麼高的主見。”周恒説,那次轉係,只是一個大學生懵懂間的決定。彼時北洋大學土木係和水利系在學界地位甚高,老校長茅以升、李書田等土木水利專家一手創立了中國水利工程學會(中國水利學會前身),不少水利系走出的學生親身參與了黃河、海河的治理。“水利系經常請校友們來做報告,化工係的校友來得少。”這樣,周恒就覺得學水利好而轉了係。

  1950年,他以全班第一的成績畢業,並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有關,就此與力學初結緣分。兩年後,周恒被調到力學教研室工作,從此走上了力學教學和研究的道路。23歲的周恒第一次站在講&上,開講的第一門課就是理論力學。

  挂在嘴邊的名字:錢學森與曹仁傑

  周恒不常接受採訪,他總覺得個人經歷“沒什麼好講”。如果一定要講,他願意説説在科研道路上的曲折經歷和給他帶來 啟發和觸動的那些人。最常提起的名字有兩個:一位是大科學家錢學森,另一位則是技術工人曹仁傑。

  1955年,錢學森先生回國,國內的力學研究迎來一波高潮。1956年上半年,錢先生在北京開了個系列講座,結合他剛出版不久的學術專著,講授“工程控制論”。周恒和天津大學的另外兩位老師自願報名去聽,每週三早晨6點就得從家出發去火車站,坐將近三個小時的火車到北京,再趕到中關村去聽課。“錢先生的講座定在下午,聽完課還要再趕回天大,參加學校的學習。”

  就這樣來回折騰了一個學期,另兩位老師都沒有堅持下來,只有周恒一直聽到了最後,“那時很辛苦,但錢先生講得非常好,深入淺出,對我後來的教學和科研都有 啟發。”

  不僅聽下來了,那年暑假,周恒還依據錢先生的講解,在後來被稱為最優控制的方向上“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讚賞。更讓周恒高興的,是錢學森還同意了他的請求,讓他每週三天到位於北京的中科院自動化所,在錢先生親自指導下做科研。可惜此後不久,“反右”運動開始,指導就此中斷。

  幾年後,周恒摸索着自己從文獻上找一些課題來做。他開始關注流動穩定性問題,想把一般力學中已有的運動穩定性理論移植到流體力學中去。“雖然寫了幾篇文章,甚至也得到過年長學者的肯定,但現在看來價值不大。”對於這段研究經歷,周恒並不滿意,覺得這些論文“數學氣”重,“沒有考慮工程技術發展的需求,不能解決實際問題。”

  而使他認識到做科研要深入“現實世界”、基礎科學理論要為解決工程技術問題服務的“第一人”,則是技術工人曹仁傑。

  20世紀70年代,周恒和力學系的幾位同事受邀到位於江西九江的一個航海儀表廠,協助他們解決一個技術難題。當時,儀表廠正在研製導航儀上所需的“氣體動壓軸承二自由度陀螺儀”,40多歲的技術工人曹仁傑負責陀螺儀轉子、軸承等核心部件的設計和加工。

  “他們遇到的難題是,陀螺儀的轉子一啟動,整個陀螺就會抖動,軸承就會卡死。”這種“抖動”,看起來是個振動問題。因此天津大學派出的團隊,也由一位熟悉機械振動問題的同志牽頭。到了現場,他們發現實際情況和教科書裏講的不是一回事。“在理論力學教科書中有剛體繞定點轉動的問題,典型的例子就是陀螺儀。但書裏講陀螺儀,沒提過什麼‘抖動’問題。當時美國已有以這類陀螺儀為核心的導航儀,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。他跟在曹仁傑身邊,仔細看他加工陀螺儀的零部件、也從旁觀察運轉試驗。“你們能想象嗎?軸承上刻的螺旋槽,深度只有兩微米,全憑他製造的土模具,用手工打磨出來!”曹仁傑身上的幹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,並參考當時能得到的一些零星資料,周恒漸漸意識到,困住研製小組的並不是教科書上的典型“振動問題”,而是“不穩定性問題”。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,想方設法從理論層面突破難關。那邊,曹仁傑的實踐給了周恒很大的 啟發。最終,周恒通過計算,得到了可以不産生“抖動”的軸承參數。曹仁傑則給予了充分信任,按照周恒給出的參數加工出了新的轉子,一舉製造出不“抖動”的陀螺儀。

  經過兩年的努力,難題得以成功解決,周恒總結相關原理和經驗,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製慣性導航儀的重要單位參考。周恒總説,陀螺儀最終設計成型,曹仁傑起了很大作用,“他在多次嘗試之後,最終選擇了一種和書本、文獻上不同的結構。直到改革開放後,我們才發現,國外一款飛機上的著名陀螺儀的結構,與他當年的設計非常相似。”

  與曹仁傑的交往,讓周恒堅信,技術創新不可迷信書本,要親自實踐才能取得真知。“也正是那一次經歷讓我意識到,理工結合才是有效的科研方法。”

  老科研人的堅信:哪怕犯錯,也不要只是創造些“時髦新名詞”

  1980年,50歲出頭的周恒擔任了天津大學應用力學教研室副主任,3年後升任力學系主任。他講課深入淺出,條理清晰,深受學生歡迎。1983年,周恒又被委以重任,開始籌建天津大學研究生院,並先後任研究生院副院長、院長。他做了一輩子老師,卻不好為人師;他教了一批批學生,卻總説好學生不是教出來的,是學出來的。

  他不願向記者列舉自己培養出的高徒,更忌諱“某某在周恒院士的影響下取得了某某成就”這樣的説法。“成就是人家自己努力得來的,怎麼就是受了我的影響呢?我只是該幹什麼幹什麼,做好自己的事。”

  周恒不喜歡説教,但天大不少從事力學教研的年輕人,還是從這位一心只想著科學的老先生身上學到了很多。他們相信,想要成才,思想要活躍,不能迷信教師和書本,也不能迷信權威,要深入實際、不斷學習、更新知識,教學和科研都要搞好。

  年輕科研人的“相信”,源自周恒的“堅信”——

  他堅信科學研究是不怕犯錯的,自己會犯錯、同行會犯錯、權威專家也會犯錯。論文第一作者的頭銜不能説明什麼,一切理論都要接受實踐的檢驗。而且很多時候,犯錯和“證偽”也是推動科學發展的必要步驟。

  1981年,正在進行流動穩定性非線性問題研究的周恒,到英國做訪問學者。他到訪的,正是流動穩定性弱非線性理論的最早提出者——斯圖爾特教授執教的大學。周恒試圖在前人研究的基礎上,解除或至少放寬其方法在應用層面所受的限制,再設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家錢偉長先生的肯定。

  “但我堅持做下去的結果,竟然是最終否定了原來的弱非線性理論。我發現,有不少地方,理論提供的結論與實驗結果不符。”周恒説,看到錯誤後,又經過4年多的研究,他終於弄清了原來的弱非線性理論出現問題的原因,也相應地提出了改進辦法。

  雖會犯錯,但“理工結合”的理念再未改變。

  當年與曹仁傑的合作, 啟發周恒總結出一套“理工結合”的科研理念。此後“理工結合”這四個字,就一直刻在他腦海裏。錢學森先生一再倡導“力學要走技術科學的發展道路”,更是堅定了他“理工結合”的決心。

  “一門新的學科,其起源往往是為了認識現實世界中的新事物。而只有用這門學科去解決現實世界中不斷出現的新問題,才能推動其後的發展。”周恒堅信科學的任務有二:一是幫助人類更好地認識世界;二是根據需求,幫助人類解決在生産生活中遇到的問題。前者受限於人類現階段的認知水平,“是有一定偶然性的”。而後者,“需要我們這些從事基礎研究的人,主動走到生活中、走到實踐中去,看到迫切的需求、提煉出新的科學問題,而不能光坐在辦公室裏等待,或從書本文獻中去找。”

  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,發明出一堆‘時髦新名詞’而於事無補”。

  20世紀90年代,周恒轉入超聲速、高超聲速流相關問題的研究,將關注的目光投向航天技術領域。他的團隊的研究成果,不僅在力學界得到肯定,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,開始服務於實踐。

  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:“力學恐怕要算是‘最老’的科學了,要取得超越人類現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。”

  老院士在趕時間:小輪車與“散夥飯”

  周恒家客廳的墻邊靠着一輛小輪自行車。老人每天都騎着它去辦公室。“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。”

  在旁人看來,周恒是已過鮐背之年的“90後”老人。但在工作中,他的心氣卻還像個真正的“90後”。

  “有時候,他會針對一個問題,給新來的博士生講兩個小時。為什麼做這個研究,這個研究的重要性是什麼,他都會細心解釋。他有很強的物理直覺,思維也很敏銳,學生們都願意和他討論問題。”2017年加入周恒團隊的天津大學機械工程學院青年教師陳傑説。

  “周老師現在還在指導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問題,他會不停地思考,不停地探索新的問題,面對複雜的新課題,他願意一點一點去學,一點一點弄清楚,他也很樂意向年輕人請教科研中的問題。”陳傑説。

  陳傑記得,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,會把研究問題説得很清楚,非常細緻。”

  去年周恒生病住院的時候,醫院考慮到他的身體狀況,不允許他見外人。但周恒挺執着,他跟醫生説,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”。醫生拗不過他,終於同意“每次探訪只來一個人,最多待一小時”。陳傑説,他們去了,“周老師也不提自己生病的事,一個小時都用來討論科學問題”。

  周恒更是一個願意破除自身局限的師長。“有老師説要站在自己的優勢上創新,但是他説不行。某個研究方向沒有價值了,他就會重新學習,因此他也轉了很多研究方向。”陳傑説。

  和年輕人討論問題,周恒會不時流露出獨屬於他的“自黑式”幽默。陳傑還記得,有一次,周恒提了個問題,大家都答不出,他笑着引用電影中列寧的一句話説:“一個傻子提出的問題,三個聰明人都答不出來。”當然,面對不認同的事情,周恒也直言不諱。“他會批評解決不了問題的研究,比如説工程上沒有實際作用,純粹為了發文章的。”陳傑説。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,生病之前的衞生都是自己打掃,什麼事情都是自己做,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。”陳傑説。

  周恒的生活很簡單,陳傑開玩笑説認識周老師4年,他身上“同一件”襯衣也穿了4年。“洗得乾乾淨淨,穿得整整齊齊。”陳傑説,周老師的衣服都不是名牌貨,吃的也十分簡單。

  在天津大學,周恒有兩位老友,一位是建築系教授、中科院院士彭一剛,另一位是精密儀器係教授、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。

  採訪那天,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。“肯定是彭老師發給你的吧?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,選擇餐館的範圍越縮越小。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‘散夥飯’。”

  説這句話時,周恒依舊風輕雲淡,疾病和衰老,在他的言語裏似乎都不足挂齒。但還是有人看出了一些微小的變化——

  “這一年來,周老師改變了他規律的生活,起早貪黑地考慮科學問題。”陳傑覺得,老師“像是在趕時間”。(記者白佳麗、雷琨)

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