我的北航情缘

陈懋章

陈懋章院士

“五年的大学学习使我开始跨入现代科学技术的门槛－－弥足珍贵的五年大学生活”

1952年秋，我作为北京航空学院的第一届学生被录取了。现虽已历经半个多世纪，但大学生活的点点滴滴仍历历在目。

那时还没有北航现在的校园，考入北航的新生，一部分暂到清华，一部分则到北京工业学院（即现在的北京理工大学），我属于后一部分。那时的北京工业学院在车道沟，主要建筑是延安大楼。我们上课的教室是临时修的平房，既无暖气，更无空调，冬天就靠烧煤炉取暖，离煤炉近的同学烤的满脸通红，远的则仍感寒瑟。到北京的第一个春节也是在那里过的，那时的北京比现在冷多了，半夜从工棚改成的厨房里端了元宵回宿舍，没到宿舍就冻上了！这就是那时的北京，也是那时的北航。

大学五年期间，业务学习基本是正规的。正是在这五年的时间里，我系统学习了近现代科学和工程技术的基础理论和知识，尽管这些都仍是基础性的、入门性的，但给我打开了一扇大门，让我看到了绚丽璀璨而又深邃无比的知识宝藏。每当心有所悟时，总感到无比的喜悦。

大学时期的考试非常严格，主要课程都是口试。有一次考高等数学，抽到的题卡上有四道题。我给老师讲完第一题后，他没有让我继续讲其余的题，就给了我最高的分数，也许是认为我理解得透吧。期末考试通常考4-5门，我觉得通过考试阶段的复习对我帮助很大，可以较系统深入地学习，加深理解，起到总结、巩固的作用，但体力脑力消耗很大，考完试后打篮球，跳起来轻飘飘的，好像身体都不是自己的。

大学期间，我较系统地学习了马克思主义三个组成部分的基础理论。由于对于人类未来美好社会的追求是建立在科学理论基础上的，因此受到了很大鼓舞。至今我仍感到受益匪浅的是对学术思想和学术研究的态度。其核心是批判的，分析的，严谨的，事实求是的，因而是科学的。他们鞭挞了资本主义，深刻剖析了资本主义的固有矛盾，但没有全盘否定资本主义，而是充分肯定了其进步的历史作用，特别是其初期对于社会生产力发展的巨大推动作用。他们的独立思考，他们对于科学研究所取的分析、批判、实事求是的态度、特别是一切都在发展变化的基本观点对我影响很深。“除了一切都在变这一点永远不变以外，一切都在变”，这样透彻的论述至今难忘。

1957年秋，我大学毕业后留校当教师，对于教学科研工作和业务学习我是积极认真的，读书犹有兴趣。记得有一次，大概是1959年，二哥带我到一个餐馆吃饭，由于要排队就在门口等候，于是我拿出了一本买得的外文书坐在门口看，二嫂还说我太用功了，但我确实对书中的内容感兴趣，不读心中痒痒。

1961年的困难时期，我被下放到学生食堂劳动，当炊事员，而另一位老师则下放当会计。1962年我给本专业学生讲授“航空燃气涡轮发动机原理”课，课时约为80学时，上大班课，学生有90多人。这是我第一次讲授这样重要的本专业主干大课。走上讲台自我介绍并介绍辅导老师后，下面一片哗然，“怎麽炊事员讲课，食堂会计辅导？”后来别人开玩笑说，北航水平真高，炊事员也能走上大学讲堂。为给学生上课，我编写了教材，由北京科学教育出版社出版，书名也是《航空燃气涡轮发动机原理》，但编者却不能用我的真名，因为那是“突出个人”，“名利思想”，于是我用了燕丹的名字。燕者燕赵也，丹者红也，当然，我也敬重燕太子丹。这是我正式出版的第一本书，现在看来，其优点是理论上说得比较清楚，但也许过分追求解释各种关系，有繁琐之嫌。

“国外的求学经历使我进一步知道了别人在做什么”

1979年4月，我作为改革开放后第一批被派出国的学者，到英国帝国理工学院航空系学习，师从P.Bradshaw，他是国际著名的湍流专家。在国内时我本来主要从事叶轮机械气动力学研究，由于意识到湍流理论对叶轮机械的重要性，在国内就已开始注意这方面的工作，于是决定在英国期间，主要从事湍流和转捩方面研究。在前人研究的基础上，我发展了边界层三维不稳定模态波的理论和计算方法，描写三维波在初期和中期随时间和三维空间的演化，得到了与实验基本符合的结果。写成文章后，P.Bradshaw写道：“It is excellent and very well written。（文章很好，写得也很好）”，艰辛的劳动开始得到承认。

1981年秋回国后我仍在北航工作。领导和朋友们根据我在英国的研究，希望我讲授湍流方面的课程，并编写相关的讲义和书籍。我慎重考虑了这个问题：由于流体运动最经常、最大量存在的形态是湍流，它几乎涉及与流体运动有关的所有科学技术部门和日常生活，但是湍流运动极其复杂，是流体力学和物理学中至今未获根本性突破的少数学科之一。如果一旦湍流理论获得有实用意义的重大突破，就可大幅度降低对于实验研究的依赖，由必然走向自由，这对于中国这种工业基础薄弱的国家具有重要意义。另一方面，从国内外已出版的书籍、教材和资料情况看，虽有不少很好的书籍，但作为教材则有这样或那样的不足，或系统性不强，或过于繁杂，或对二战以来湍流理论的现代发展、特别是与计算流体力学结合的相关发展反映不够；且文献资料浩繁，学派林立，初学者如坠烟海，难得要领。考虑到这些情况，我决定下力气做好这件事情。

为讲授课程和编写教材，当时我制定了两条原则，一是处理好数学公式和物理规律之间的关系。物理规律的数学描写更准确、更深刻地反映了客观世界本身，我们要利用这些先进的表述形式，但不能只停留在公式阶段，而应阐明它们所反映的物理规律本身，以建立清晰的物理图画；二是力图阐述科学理论是怎样产生和建立的，希望以此引导读者今后自己走上创立理论的道路。我通过实例说明，新理论的建立，一是要能敏锐感受到学科发展和生产实际发展提出的科学问题，二是要对研究对象做深入的观察，三是能在此基础上提出合理的假设，并进行合乎逻辑的分析处理，而抓住主要矛盾往往起着重要作用。

从回国到现在，我先后编写了《粘性流体动力学理论及紊流工程计算》和《粘性流体动力学基础》两本书，虽然基本的素材是前人做出的，但材料的消化选取、按上述原则阐述和组织、并用自己的语言而不是抄录，则是巨大的脑力劳动。常言道，文章是自己的好，我不能自吹自擂，但这确实是我呕心沥血、十年怀胎的产儿，现在甚至不敢想象再做这样的工作。

“在科学的道路上，我不是百米冲刺者，也不是急上急下的跳高者，而是持之以恒的长跑者”

上世纪90年代末，我们团队接到一项科研任务，就是研究先进航空发动机压气机的新技术。我国航空发动机技术落后，是长期制约我国航空业发展的技术“瓶颈”，而压气机技术落后则是重要原因之一。

当时，相关技术在国外被视为必须突破的关键技术。对于这样的核心关键技术，国外对我们严加封锁，根本得不到任何有价值的资料。如何攻克技术难关，是摆在我们面前的严峻挑战。时间和我国的经济能力不允许我们重复过去西方走过的道路。经过研究，我们决定尝试走不同于常规的一条新路，即充分利用现代科学和计算流体力学取得的最新成果，对相关技术进行理论分析、数值模拟和数值实验，最后进行试验验证和基于试验的必要修改。后来，这项技术达到了一次设计试验成功，节省了资金，缩短了研制周期。

该项技术部件试验表明，与某大国的原型相比，新型压气机性能的主要参数都有不同程度的大幅度提高。将这种压气机装到发动机上完成了整机试验和试飞，结果表明，发动机功率大幅度提高，耗油率却明显下降，飞机性能显著提高。

国外某著名发动机公司得知我们研究成果的一些情况后，多次主动与我们联系，希望合作，并提出了优厚的条件。当时，团队内的一致想法是，这完全是我国自己研究的成果，且有相当的先进性，应首先用于国内，于是，我们婉言拒绝了对方。

还有一次，某单位研制的发动机，在试飞时发生了空中熄火、空中停车等故障。我在现场和技术人员一道分析讨论，经过认真分析，我觉得故障可能出在压气机扩稳装置上，却遭到了其他技术人员的质疑，他们认为发动机上用的是苏联的扩稳装置，而这种装置素有无失速喘振的美誉，在这样的光环下，从没有人怀疑它可能有问题。

在快下班时，我再次来到车间现场，实地考察。经过反复推敲和检查自己的想法后，我更进一步确信了自己的看法。并且意识到这不仅可以解决问题，更是国内外都还没有过的新东西，有它特有的灵巧。

后来的试验结果完全证实了我的看法，解决了故障问题。经过加工改造，这种新型扩稳装置已成功用于国内几种型号的航空发动机上，配装该发动机的某型歼击机两次参加了珠海国际航展飞行表演，获得成功。

所以说，我认为对科研人员来说，要有潜心钻研、敢于质疑的怀疑精神才能创新。

有学生问我，最大的幸福是什么？我想起了这些事，我说最大的幸福是困惑后的顿悟，即当你遇到难题时，经过艰苦奋斗，从困惑，寻觅，求索，达到豁然开朗、恍然大悟。我追求这样的幸福。

从1981年回国到现在，我先后负责过7个较大的项目，这7项中，有6项都取得了很好的试验结果，而且几乎都是一次成功。有人说我运气好，说我是福将。我也承认我的运气好，但我也不同意简单归结为运气好。如果说是“福将”，应有更深层次的因素，我想我主要得益于：勤奋，多思，正确的思维和诚实的劳动。

科学是老老实实的。我很喜欢美国杰斐逊总统的一句话：“诚信是智慧之书的第一章。”他没有简单从道德层面谈诚信，而是从智慧层面谈诚信，含义深，很有启示。我信奉这一思想，所以总是能把精力集中在科学技术问题本身，成为老老实实搞科学的受益者。在科学的道路上，我不是百米冲刺者，更不是急上急下的跳高者，我是持之以恒的长跑者。

“作为大学教师，既要教书育人，也要创造知识”

作为一名大学教师，既要教书育人，也要创造知识。我以为育人的中心问题是培养成什么样的人，我心目中的标准，第一位是把国家利益摆在个人利益之上，这是衡量教育成败的第一个标准。人要正，要实，要大度，要有进取心，要有创新精神，这是我的标准。

教师当然要教书，但教书的含义不只是传授知识，我认为应该通过各种环节，把学生培养成为具有独立思考能力和创新素质的人才。

创新是一个国家、一个民族能够生存发展的灵魂。但创新的灵魂是什么?我认为是科学精神和科学思维。

我所理解的科学精神具有以下四个特点：科学精神是一种为了伟大目标、伟大梦想不屈不挠、永不停息的追求精神；科学精神的核心是实事求是，坚持实事求是是需要勇气的；科学精神追求对真理、对事物本质理性的、穷根问底的探索，追求对客观规律不断深化，不断提高，不断扩展其普适性的认识和经过实验证实的、对客观规律的科学描述；科学精神的本质是批判的，不为已有的观念和知识所束缚，因而是创新的。

科学的思维能力是能力的核心。我很喜欢哈佛大学的一句名言：“决定你成败的不在你有多麽高深的学识，也不在你有多麽丰富的经验，而在你是否有正确的思维”。因为，知识，百科全书可以代替，可是，正确的思维,科学的思维，原创性的新思想却是任何东西都代替不了的。有两类思维：逻辑思维和形象思维。思维品质要优秀，一要保证思维正确（逻辑思维），二要思维有原创性（形象思维）。爱因斯坦曾说：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格的讲，想象力是科学研究中的实在因素 ”。 好的思维能力就是既要有严密的逻辑思维能力，也要有开放的不受约束的形象思维能力，具有丰富的想象力，具有敏锐的直觉，善于联想，具有从复杂纷繁的杂乱现象中直接洞察和领悟事物本质的能力。我总是力求这样引导学生。

我对我的学生的要求是非常严格的，博士生的论文我都会亲自动笔反复修改，因为我希望他们做出来的成果要经得住最挑剔的人的挑剔，要经得住时间的考验。在我看来，做学问与做人是教书育人中同等重要的大事，做人要傻，做学问要痴。教书育人的关键是教师自身的模范带头作用，身教重于言教，我们作为老师的，要通过自己的言行潜移默化，熏陶我的每一个学生，我们要以对学生负责的态度，对下一代负责的态度，对国家未来负责的态度，严格要求自己，规范自己的行为，树立良好的风气，作学生的表率。

我很喜欢鲁迅的一句话：“别人说我是天才，我哪里是什么天才，我是把别人喝咖啡的时间都用在工作了。”现在的大学生进入社会前，要努力使自己具备三个条件，勤奋、情商和智商。

“我以虔诚的心，感悟音乐对心灵的净化和升华”

我很喜欢音乐。记得还在解放前上初中的时候，听到别人哼唱德沃夏克第九交响乐中那段著名的曲子，立即被那忧伤和深沉思念的情调所吸引，那时我还不知道作者和曲名。由于许多乐曲常能引发内心强烈的共鸣，在考大学时曾有过学音乐的念头，后来由于各种原因，打消了这个念头，但对音乐的感情却从来没有减退。1979年到英国后，第一次接触到了HI-FI（高保真）音乐器材，那时，非专业级的器材技术水平还不高，但对音乐的再现和还原已经很不错，于是节衣缩食，省下钱，买了一套带回国。那时出国人员生活费是很低的。有了这套，加上后来升级，便有条件接触更多的音乐作品，感悟作者的心灵。

我很喜欢黑人的灵歌，他们看不见希望，只能寄托升入天堂的灵魂。每听到这些，我无比惊叹，人类怎麽能创造出如此震撼人心的作品。所以在我心中音乐已不只是消遣和娱乐，我总是以虔诚的心，在音乐殿堂外面聆听，感悟音乐对心灵的净化和升华。

我还是一名业余的摄影爱好者，我无意于记录大都市的繁华，却着迷于乡村的田园风光和宁静的大自然，我没有特别专注于某个固定的题材，也很少为了摄影而安排专门的行程，更不可能为了光线、气象等要求而在某处长期等待；更多的则是利用出差的机会，或是短暂的假日，带着相机，遇着什么，照什么，不拘形式，不拘题材，优点是“广谱”，缺点是难以精深。这不是说我没有追求，我追求的是美，在各种事物中，发现美，凝练美，用图象再现美。

对美的追求是人类的天性。在我看来，不论是音乐、美术、文学，甚至科学和政论作品，那些能引发内心强烈共鸣的都是美的。我追求这样的美。

作为北航的第一届学生，北航培养了我，我随北航一道成长,我是北航的建设者，也是北航发展、成长的见证人。回顾过去的岁月，使我感到欣慰的是我诚实而辛勤地劳动着，不停顿地思考着，向更高的目标追求着，使我得以对人民做出了一些有用的事。但是，作为航空发动机领域的专家，至今未能根本改变其技术落后的局面，我是有愧的。我很喜欢一位伟大先哲的话：有幸致力于科学研究的人，首先应该拿自己的学识为人类服务。我将以此自勉。

陈懋章，1936年2月出生于四川省成都市，中国工程院院士，北航能源与动力工程学院教授。

注：本文完成于2012年6月，由北京航空航天大学宣传部根据相关资料整理而成，并经过陈懋章院士本人审阅。