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穿过湍流 求是求实 力学泰斗、天大先生周恒院士走了

作者:赵晖编辑:梁绍楠 殷琪来源:党委宣传部

2025年8月1日,著名流体力学家,中国科学院院士,天津大学教授周恒先生安然离世,享年96岁。

认识他的人总说周恒先生是天大校园里最犀利、最睿智、最具风骨的天大先生之一。

他是力学界不老传奇,在流体力学稳定性理论、湍流研究等领域取得了一系列开创性成果,为我国力学学科的发展做出了卓越贡献。

他是北洋园年资最长的先生。年过90还骑着单车奔赴办公室的背影,是天大校园里最美的学术风景。94岁高龄仍关心教学改革、关注新利18网址登录 动态,经常与学生讨论科学问题。那份矍铄的精神与专注的神情,让每一个走近他的人都深深感受到:真正的学者,永远在追寻真理的路上步履不停。

他是流体力学家,研究是“理“,却穷其一生主张理工结合。他倡导新利18网址登录 人员从实际问题提炼科学问题,以研究成果解决技术难题并推动新技术产生,以理论突破回应国家需求。

他睿智、犀利,又冷静、客观,面对问题,不迷信权威,敢于动真碰硬。他发表了破“五唯”的檄文,为破“五唯”奔走呼吁,对科学评价体系的重构做出了贡献。

他对科学、对真理矢志追求;对祖国、对教育忠贞不渝;对学校、对学生满怀深情。周恒先生是纯粹的天大人,是践行实事求是、敢于实事求是、坚持实事求是的天大先生。

“纵观我这一生,应该说基本上是顺利的。能做的已经完成了。” 周恒先生完成了“任务”,平静地走了,没带走一片云彩,只留下大先生沉甸甸的背影,供后来者仰望与追思。

以理论突破回应国之所需

周恒祖籍福建浦城,1929年生于上海。彼时的中国风雨飘摇,时局困顿。8岁那年,抗战爆发,他同家人迁往江西南昌,随后又辗转赣州、贵州独山、贵阳、重庆等地。

“每迁到一个新地方,父亲都力求为我们找好的学校,这对我和两个姐姐的一生都有深远影响。” 他的父亲曾是中学教员,深知教育的力量,即便在颠沛流离中,也从未放松对子女的教养。正是这份坚守,让周恒得以在乱世中延续学业,未曾中断求知的脚步。但辗转迁徙的艰辛、山河破碎的刺痛,在他心中悄然埋下了一颗种子 —— 兴学以强国,唯有知识能筑牢民族的根基。这份信念,在日后漫长的岁月里,成为支撑他一生的精神脊梁。

抗战胜利后,1946年夏,刚读完高二的周恒,在自学了一部分高三课程后,到上海试着投考大学,没学过物理,他就在考试中学习,经历了三次失败后,同时考取了同济大学和北洋大学(天津大学的前身)。最终,他选择了北洋大学。在解放天津的战火中,他参加了护校队,把北洋大学——这所中国第一所现代大学顺利交到人民手中。

1950年,他以全班第一的成绩毕业,并留校任教。两年后,周恒被调到力学教研室工作,从此走上了力学教学和研究的道路。23岁的周恒第一次站在讲台上,开讲的第一门课就是理论力学。

1956年,归国不久的钱学森在北京开设了“工程控制论”课,天大推荐几个青年教师去学习,授课地点在中关村,每次往返路程要花费近9个小时,只有周恒硬是凭着一股钻劲儿坚持了下来。“那时很辛苦,但钱先生讲得非常好,深入浅出,对我后来的教学和新利18网址登录 都有启发。”当年暑假,他就试着在钱先生讲座中提到的最优控制领域做一些研究,把讲座中提到的已有成果向前推进了一步。当他把结果写信告诉钱学森时,得到了钱先生的鼓励。1957年初,中国力学学会在北京成立,周恒在会上报告了自己的成果,得到好评。这是他研究生涯的开端。钱先生还让周恒每周三天到位于北京的中科院自动化所,亲自指导他做新利18网址登录 ,直到“反右”运动开始。

此后,周恒深耕流体力学,倡导综合运用不同力学分支理论创新来决实际问题。

“创新应源于工程技术需求,新利18网址登录 人员需从实际问题提炼科学问题,以研究成果解决技术难题并推动新技术产生。”以理论突破回应国家需求,周恒在流体力学稳定性理论、湍流研究等领域,取得了一系列开创性成果:发现了流行30多年的流动稳定性弱非线性理论的根本缺陷,并提出对应的改进方法;利用流动稳定性理论,阐明了壁湍流中产生相干结构的原因;面向航空工程需求,从理论上提出新的工程解决思路,发现了边界层转捩过程的机理;改进了超声速边界层转捩预测方法;提出了改进超声速、高超声速湍流边界层气动热计算模式的方法……为我国力学学科的发展做出了卓越贡献。

进入21世纪,考虑到航空航天技术发展的迫切需求,周恒与同事逐步将研究重点从不可压缩流体的流动转向可压缩流体的流动,进入空气动力学领域。 “基础研究的发展是从需求中来的,要从解决需求中提炼新的科学问题。”周恒认为,力学虽属基础学科,但其自20 世纪以来得到了较大的发展,这与技术领域的需求紧密相连——尤其是航空航天技术不断向力学提出亟待攻克的新课题,正是这些来自实践前沿的挑战,为这门基础学科注入了强劲的发展动力。

“面向国家实际需求,将工程中的问题拿到科学层面来解决,同时丰富了科学的内涵,这是最高级的创新。”周恒先生和他的学生们一直秉承着这种思想,实事求是,开展面向国家重要需求的真正的创新研究。

理工结合 做有用的研究

弥留之际,周恒先生嘱咐自己的学生“我病了,已经不能讨论问题了,少来医院,没有意义,多和一线专家联系,他们更了解工程实际情况。”

“在论文中发明一堆理论新词没有意义。”周恒先生一直倡导理工结合,做“有用的新利18网址登录 ”。在他看来能从根本上解决实际问题的理论创新,才是过硬的新利18网址登录 成果。“用上了”就是他对成果的最高评价。

上世纪70年代,周恒受邀解决导航仪上“气体动压轴承二自由度陀螺仪”制造问题。这段和技术工人联手攻关的经历对他触动很大,“实际的陀螺仪不是像理论力学书中那样的一个简单的转子,而是一个复杂的系统。需要综合运用不同力学分支的知识来解决实际问题。这说明,技术创新不可迷信书本,要亲自实践才能取得真知。”这段新利18网址登录 经历周先生对学生讲、对校领导讲、对青年新利18网址登录 工作者讲,他倡导做科学研究要“理工结合”,91岁高龄还开讲座,宣讲理工结合的新利18网址登录 方法,且新利18网址登录 方向要面向国家需求。

“周先生希望我们做的研究能够面向工程实际,对国家有用,所以经常建议我们要多和这类的专家交流,了解实际情况,而不是纸上谈兵,写写文章。”天津大学机械工程学院教授苏彩虹是周恒先生的学生,现任天津大学高速空气动力学研究室主任。

20世纪90年代,周恒转入超声速、高超声速流相关问题的研究,将关注的目光投向航天技术领域。“造飞行器,跟造马车、造船不一样,靠从实践中慢慢试错、再一点点改进的路径不现实,要让数据模拟先行。而且随着计算条件的改善,我们会越来越多地利用直接数值模拟结果作为发现新现象和检验理论结果的基础。”周恒不断呼吁力学工作者要面向重要工程技术问题,提炼出新的力学问题,这样既有助于新技术的发展,又能开拓新的力学领域。他自己也身体力行,帮助青年教师开展空气动力学新问题的研究。

“力学研究要面向实际需求。”周恒在从事流动稳定性研究时,一直有一个坚定的研究目标,那就是对航空航天技术发展中迫切需要解决的转捩预测难题做出实质性贡献。

流动稳定性与层流-湍流转捩预测在科学上是一个百年难题,又是发展航空航天等技术所不可回避的问题。周恒院士开启了我国在这一难题上的研究并发挥了重要作用。他的团队的研究成果,不仅在力学界得到肯定,也同时得到航天部门的认可,其中一些成果已进服务于实践。

2014年,周恒得知我国在发展新型飞行器时发现现有的计算空气动力学不能给出足够精确的空气动力学参数时,便和张涵信院士共同分析了可能的原因,提出了稀薄气体力学的新思路、新方法。这是该领域少有的由中国人提出的新问题。从2017年开始,他建议并具体帮助一位青年教师开展了这方面的研究。此时,他已85岁,进入了一个对他来说的全新领域——稀薄气体力学领域,并取得了实质性进展。

2019年10月底,由中国空气动力学会发起的“中国流动稳定性与转捩研究40年:成就、机遇和挑战”研讨会在北京召开,而这场汇聚了业内同仁的研讨,更藏着一份特别的心意 —— 以此祝贺周恒院士的 90 华诞。我国从事航天空气动力学研究的主要单位“中国空气动力研究与发展中心”及“中国航天空气动力技术研究院”的领导及有关专家;北大、清华、上交、浙大、北航、国防科大等高校有关教师;科学院力学所、中国航天科技集团、中国运载火箭技术研究院、中国航天科工飞航技术研究院、中国航天科工集团第二研究院等专家共140余位参加了会议。群贤毕至,头脑风暴,这次会议既是祝贺周恒院士90华诞,也是对天津大学高速空气动力学研究室多年来深耕不辍的高度肯定。

实事求是 不迷信权威

实事求是,不迷信权威,有独立思考之精神,是周恒给学生们的不言之教。

1981年,正在进行流动稳定性非线性问题研究的周恒,到英国做访问学者。他到访的,正是流动稳定性弱非线性理论的最早提出者——斯图尔特教授执教的大学。周恒试图在前人研究的基础上,解除或至少放宽其方法在应用层面所受的限制,再设法将弱非线性理论推广到三维问题上。“但我坚持做下去的结果,竟然是最终否定了原来的弱非线性理论。我发现,有不少地方,理论提供的结论与实验结果不符。”在权威面前周恒没有退缩,敢于质疑,又经过4年多的研究,他终于弄清了原来的弱非线性理论出现问题的原因,也相应地提出了改进办法。

周先生认为,研究是不怕犯错的,自己会犯错,同行会犯错,权威专家也会犯错。论文第一作者的头衔不能说明什么,一切理论都要接受实践的检验。而且很多时候,犯错和“证伪”也是推动科学发展的必经阶段。他所做的工作,在当时得到了英国同行以及著名科学家钱伟长先生的肯定。

很多学者是站在自己的优势上创新,但周恒不是。一旦判断某个研究方向没有价值了,他就会重新学习,因此他转了很多研究方向,被媒体誉为“力学不老传奇”。

“他会不停地思考,不停地探索新的问题,面对复杂的新课题,他愿意一点一点去学,一点一点弄清楚,他也很乐意和年轻人探讨新利18网址登录 中的具体问题。”天津大学机械工程学院青年教师陈杰2017年加入周恒团队,在她眼中,周先生是一位愿意不断突破自身局限的师长。

在《我的新利18网址登录 经历》一文中,周恒把自己的新利18网址登录 生涯分为5个阶段,从偏重数学的纯理论,到解决陀螺仪不稳定问题进入空气动力学,再到超高音速流,周恒的每个阶段都是对前一阶段的迭代升级,重新出发,绝不固步自封。

不迷信权威,不沉迷成绩,周恒甚至向着深陷“五唯”沉疴的学术评价标准发起了挑战。

“评价标准就是指挥棒,如果方向错了,国家的新利18网址登录 就会走弯路。” 周恒先生跟力学界的几个好友一直呼吁“破五唯”,前前后后好几年,写了五六篇文章,给国家建言献策,要求改变新利18网址登录 成果的评价标准和方法。老科学家们持续不断地呼吁有了回音,从2018年2月开始,中共中央办公厅、国务院办公厅联合发布通知,要改变人才评价机制、新利18网址登录 成果评价体系。看到这样的消息,周恒先生很高兴,“现在终于看成果了,当然中央发文不是我们几个人的功劳,是国家与很多有识之士共同努力的结果。”

“丢弃五唯,有了更好的评价机制,就能激发青年人的创新能力与热情。”这是周恒坚持破五唯的原因与动力。

学者风范 先生风骨

2021年,一条“92岁周恒院士骑自行车去办公室做新利18网址登录 ”的短视频迅速走红,登上热搜。那个在新利18网址登录 路上不徐不躁、笃行不怠,从年轻到暮年的背影,诠释了新利18网址登录 人的信仰与坚定,引发了公众对大先生的深深敬仰。

“好学生不是教出来的,是学出来的。”做了一辈子老师的周恒不好为人师,却甘为人梯。他很忌讳旁人说“某某在周恒院士的影响下取得了某某成就”。“成就都是人家自己拼出来的,怎么就是受了我的影响呢?”他总这样坦诚直言,“我只是该干什么就干什么,做好自己的事。”在七十余年的教学生涯中,周恒始终保持着谦逊平和的学者风范,无论是对待青年教师还是青年学子,都倾囊相授,并以身为范,有荣誉、有机会就给年轻教师铺路。他不居功、不炫名,只用一辈子的践行证明:真正的师者,从不是聚光灯下的主角,而是让更多人走向光明的引路人。

在法国留学时,陈杰的研究跟高超声速飞行器毫不相关,在周恒的鼓励和建议下,她深耕这一领域,相继在《空气动力学学报》上发表了两篇高水平文章。这两篇文章没有写英文论文,也不是SCI。有人问陈杰“亏吗”,她回答“当然不”。“周先生明确提出来要发表在空气动力学学报上,可以受到国内特别是工程界的关注。”在周恒先生的倡导下,课题组做研究是从提出并解决问题入手——理论研究要能解决问题,能在哪里起作用,文章就发在哪里。这样的价值观是周恒引导年轻人树立的,也得到周围人的一致认同。

“遇到一个好导师会让你走上正确的新利18网址登录 之路。正确不仅是方向的正确,更是价值观的正确。”陈杰觉得周先生对她的影响不仅是学术选择上的,还有对待新利18网址登录 的态度上。

在周恒的影响下,团队不唯论文,不为拿奖,而是单纯地为了解决科学问题、单纯地做研究。

周恒先生非常关心学校与学术的发展,总能发现问题、直面问题,也能分析问题并提出解决问题的思路。他的每次“批”和“评”都有理有据,虽看似“不留情面”,但却饱含了对学校事业发展的关注和深情,是“实事求是”的大先生。

能讲真碰硬的周先生转身面对学生时,他的锋芒便化作温润的光。新生入校,他总会偷偷地跑到天大基金会,给北洋励志金捐款资助困难学生。他总是要求保密,觉得捐款让别人知道会不好意思。这一“偷偷”就捐了200万。

天大双甲子的校庆大会上,作为教师代表,周恒面对百年沧桑,面对全球校友,讲述了天大这所中国第一所大学的坎坷与骄傲,也诉说着把天大建成世界一流大学的期冀与决心。他理想中的天大人才辈出、成果迭出。“这是一个大学最主要的任务,也是要对国家尽的义务,对不对?”

想做的新利18网址登录 已经告一段落,想捐的款已经捐助到位,对天大的“建议”已经递交。周恒先生走的时候“没有遗憾”。

事了拂衣去,深藏功与名。先生风骨,山高水长。周先生,天堂安好。



记者手记:事了拂衣去 深藏功与名

周恒先生是天大校园里特别有性格的“天大先生”,犀利、睿智、幽默。

提起天大,笑眯眯的周恒先生眼中会闪烁精光,变身“问题捕手“,新工科的方向、评价体系的弊病、新利18网址登录 方法的误区,他总能一阵见血地提出问题,直言不讳,不留情面。这些诘问藏着他对天大最深沉的爱。

都知道周先生犀利,但大家都喜欢跟他聊天。谈笑间,他总能直指问题关键又不失幽默风趣,金句频出。学校想给周先生庆生,向先生请示生日怎么过,他会说:“睡一觉就过了”。学生向先生请教怎么汇报,他会说:“学术PPT讲得好不好,就学白居易,去路边找一位老太太听或者找个低年级的同学听,能把他们讲懂了,你这个PPT就基本能讲清楚了。”媒体采访,他习惯性婉拒:人无完人,你们媒体总把人写得太完美了,不敢当。

犀利背后是藏不住。同事记错他生日,祝福年年迟到,他也不拆穿,说,“这样挺好,可以晚一天去报道。”他惦记老朋友,会约上老友彭一刚院士去美院附近淘画,叫上叶升华院士一起逛校园看鸭子,一起偷吃冰激凌,回忆当年他们上学时鸭子是野物不是宠物,飞到学校是可以抓来吃的;他喜欢小朋友,会跪趴在地上陪学生的女儿一起玩耍,也会请同事的孩子去吃西餐,耐心地教孩子们用刀叉,他和孙女头碰头开怀大笑的场景被定格画成油画,挂在家里最醒目的位置。

周先生总是偷偷地做好事,偷偷地捐款,偷偷地推荐人,因为他觉得这些是他想干的事,该做的事,让人知道表扬会不好意思。有一次他指着一条老院士捐款新闻调侃说,“你们报纸报这样的新闻就是为了让大家捐款吧。我就没捐过这类钱。”我拆穿他,“您都捐了200万了。”周先生眼光躲闪,讪讪道“有这么多?我好心疼啊!”马上转移话题。不久基金会就接到了“没有保密”的批评。他很忌讳“某某在周恒院士的影响下取得了某某成就”这样的说法。在他看来,新利18网址登录 本身就是一场需要前赴后继的接力,为他人作梯,是学者的本分,他希望更多的人能踩着他的肩膀,触摸到更辽远的科学星空。

三四年前,刚查出癌症时,周先生在办公室的时间更长了,“我还有本书和几篇文章没完成,最好再给我两年时间。”疫情中,先生带着口罩骑车上班的背影,是天大校园里别样的学术风景。完成既定目标后,先生的节奏明显慢了,有时会调侃生死,话题也越发天马行空。马斯克的星舰、黄仁勋的芯片、光刻机的可能、氢电的局限……周先生涉猎广泛,而且不会人云亦云,对报道中的数据、技术路线,总要做客观测算与评估,然后非常理性地跟你讨论,分享一些相关领域的前沿文章,在润物无声中教会我什么是独立思考之精神。

我的手机相册中悄悄拍了很多先生“90后”的背影。基金会签约捐款时他低头签字的背影;接叶升华先生出游时并肩慢行的背影;给学生,晚辈泡咖啡时宠溺后辈的背影;骑着自行车去课题组时迎风远去的背影……

以纯粹之心叩问科学,以独立之姿求索真知,权势与权威皆不能撼其志。仰望先生的背影,能读懂何为坦荡,何为坚定,何为科学家精神,能看到老一辈天大学者如何把校训“实事求是”刻在脊梁上。事了拂衣去,深藏功与名,周先生走了,没带走一片云彩,却把精神留下。

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