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                              九旬院士周恒:最感念的人除了錢學森,還有一位技工

                              2021-06-24 12:15:17  |  來 源:新華每日電訊  點擊:

                              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。視頻里,92歲的周恒院士騎著自行車從辦公室回家。網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、白發精干的“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,并一直行走在解決科學問題的道路上,做一名心態年輕的“90后”。

                                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??v觀我這一生,應該說基本上是順利的。”

                                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。周恒生于上海,8歲那年,抗戰爆發,他同家人遷往江西南昌,隨后又輾轉贛州、貴州獨山、貴陽、重慶等地。那時年紀小,在父母的庇護下,他“并不覺得顛沛”。

                                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說的“廣益書店”向老板借書來看。“我看的大部分是武俠小說。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。”讀書的習慣,長久地陪伴著他,即便后來學了理科,他的涉獵范圍依舊不限中外,群書均覽。

                                1946年,抗戰勝利后北洋大學(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系,隨后轉入水利系。對于這段經歷,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,故而毅然轉系。”記者向他求證,周老笑著擺手,說這樣的描述太過“拔高”了,再說“化工不是一樣關乎國家命脈?”

                                “那時年紀輕,知識非常有限,沒有這么高的主見。”周恒說,那次轉系,只是一個大學生懵懂間的決定。彼時北洋大學土木系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,化工系的校友來得少。”這樣,周恒就覺得學水利好而轉了系。

                                1950年,他以全班第一的成績畢業,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有關,就此與力學初結緣分。兩年后,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臺上,開講的第一門課就是理論力學。

                                掛在嘴邊的名字:錢學森與曹仁杰

                                周恒不常接受采訪,他總覺得個人經歷“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杰。

                                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愿報名去聽,每周三早晨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,在后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贊賞。更讓周恒高興的,是錢學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,在錢先生親自指導下做科研??上Т撕蟛痪?,“反右”運動開始,指導就此中斷。

                                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。”對于這段研究經歷,周恒并不滿意,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”,則是技術工人曹仁杰。

                                20世紀70年代,周恒和力學系的幾位同事受邀到位于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,儀表廠正在研制導航儀上所需的“氣體動壓軸承二自由度陀螺儀”,40多歲的技術工人曹仁杰負責陀螺儀轉子、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里講的不是一回事。“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,曹仁杰的實踐給了周恒很大的啟發。最終,周恒通過計算,得到了可以不產生“抖動”的軸承參數。曹仁杰則給予了充分信任,按照周恒給出的參數加工出了新的轉子,一舉制造出不“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制慣性導航儀的重要單位參考。周恒總說,陀螺儀最終設計成型,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、文獻上不同的結構。直到改革開放后,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。”

                                與曹仁杰的交往,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年后升任力學系主任。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,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;他教了一批批學生,卻總說好學生不是教出來的,是學出來的。

                                他不愿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”這樣的說法。“成就是人家自己努力得來的,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。”周恒說,看到錯誤后,又經過4年多的研究,他終于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。

                                當年與曹仁杰的合作,啟發周恒總結出一套“理工結合”的科研理念。此后“理工結合”這四個字,就一直刻在他腦海里。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,才能推動其后的發展。”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,幫助人類解決在生產生活中遇到的問題。前者受限于人類現階段的認知水平,“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里等待,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’而于事無補”。

                                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,學生們都愿意和他討論問題。”2017年加入周恒團隊的天津大學機械工程學院青年教師陳杰說。

                                “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,面對復雜的新課題,他愿意一點一點去學,一點一點弄清楚,他也很樂意向年輕人請教科研中的問題。”陳杰說。

                                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。”

                                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。但周恒挺執著,他跟醫生說,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”。

                                周恒更是一個愿意破除自身局限的師長。“有老師說要站在自己的優勢上創新,但是他說不行。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。”陳杰說。

                                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。”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,比如說工程上沒有實際作用,純粹為了發文章的。”陳杰說。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,生病之前的衛生都是自己打掃,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。”陳杰說。

                                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。“洗得干干凈凈,穿得整整齊齊。”陳杰說,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。“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’。”

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

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