在郭先生身边当研究生的日子里

李家春

(中国科学院力学研究所,北京,100190)

1962年初大学毕业前夕,国家恢复了全国研究生统考制度,为我们提供了一次选择人生道路的机会。我是复旦大学第一届力学专业的毕业生,一方面,在大学期间学习过《高速喷气推进丛书》第六卷的一些内容,也参与了系里超声速教学风洞试验段的设计和研制工作,因而对空气动力学产生了兴趣。另一方面,年轻人总愿意学习当时的“尖端”学科。所以,毫不犹豫地报考了郭先生的研究生。其实,当时对什么是力学知之甚少,对著名的郭永怀先生也不甚了解。

幸运的是,我和戴世强都被录取了,实现了当初的夙愿。同年10月,我们一起来到北京中关村中国科学院力学所报到。不久,先生便安排时间接见我们。从来没有见过世界知名的专家,心中不免忐忑不安,但先生和颜悦色的询问,使我们感到亲切,顿时放松了许多。

由于自认为基础较好,在后两年又已经接触过空气动力学,在汇报了在大学期间的课程学习情况后,随即表达了能早日参加与国家任务相关研究课题的愿望。不料先生说,你们不要着急,要做好研究工作,首先要打好数学、物理基础。这样吧,你们先到清华大学听课,如数学物理方程和统计物理等。

尽管当时不甚理解,我们还是按照先生的要求认真去做。当时一起听课的还有张涵信、陈允明、皮德宝、庄逢青、江瑜书等,不管春夏秋冬,我们每周坚持从中关村,经南校门,到老校区听课的情景历历在目。先生还常对我们说,作为研究生,很多必要的知识主要还要靠自学,并给我们列出了参考书目:Landau的《连续介质力学》、Titchmarsh的《函数论》、Schlichting的《边界层理论》等。后来我发现,先生的布置所关注的是你的知识结构,而且是因人制宜的。后来,选择学术精品自学成了我们的习惯,终生受益。

1963年,我们又亲自聆听了郭先生在中国科技大学研究生院讲授的“边界层理论”,从物理到数学,从层流到湍流,从低速到高速,内容精湛,循序渐进。学完这门课程便清楚地了解飞行器在大气层中运动时所受的气动力和气动热的定性行为和定量结果,他的讲义迄今保存完好。所以,在中国科技大学成立50周年之际,尹协远等又整理重印了这本讲义,这是一件十分有意义的事情。当时研究生集中在六室,主楼的212办公室总是灯火通明,学习到深夜,学习空气浓厚。

一年多以后,郭先生又适时地让我们调研有关文献,并让我们去听北京高超声速讨论班。这个讨论班按照CALTEC的风格开展活动,学术民主,自由讨论,极大地推动了我国这门新兴学科的发展,逐步地开始该方面的研究工作。从给张涵信和我们三人安排的方向可以看出,当时他关注高速空气动力学,特别是钝体或小钝头细长飞行器的气动力和气动热。他常常有新的想法与见解让我们考虑,比如说,早年Witcomb提出了跨声速面积律,是否可以推广到高超声速的情况呢?他不定期地要我们报告调研的结果,因为当时郭先生还在二机部兼职,经常出差,没有规律可循。

后来我们发现,只要报纸上报道我国西部地区进行了武器试验,郭先生不日就会回来了,我们就马上各自做好汇报的准备。尽管后来连续的政治运动,“社教”“四清”“文革”中断了研究工作,但这一段时间的基础和专业的学习和训练,不仅增进了知识,也掌握了研究方法,帮助我在工作单位、研究领域、学术环境转换时,能少走弯路,及时适应新的情况。

20世纪80年代,为了撰写郭先生的传记,我们做了较广泛的调查研究。原来郭先生早年仅对光学感兴趣,本是北大物理系的学生,饶毓泰、吴大猷曾是他的老师。抗日战争爆发后,为了强盛国家,他才转学航空工程,跟周培源学习湍流。出国到加拿大,又师从应用数学家辛格。随后,又在冯·卡门指导下研究跨声速流。

尽管从物理、理论力学到应用力学的这段经历需要付出更多的艰辛,但由于从中获得了宽广而深入的基础和专门知识,所以也成就了郭永怀先生。由此我们可以理解,为什么郭先生敢于选择最具有挑战性的理论问题作为他博士论文的题目,在“山穷水尽疑无路”时能“柳暗花明又一村”地给出完整的理论解,最终又提出了PLK方法?为什么他能高瞻远瞩率先研究气动热和通讯中断有关问题,并提醒人们关注“超高速空气动力学”的特征?为什么他回国后积极倡导新兴的磁流体力学和爆炸力学,并确定有长远意义的研究方向?为什么他能在星际航行座谈会上对卫星回地提出如此有远见卓识的学术见解?为什么他在规划空气动力学研究院时,深刻认识他为什么坚持配套建设风洞和建立理论研究所,发展计算空气动力学的技术路线?为什么他能同时兼任卫星和核武器工程的技术工作,并作出重要贡献,成为对“两弹一星”都作出过贡献的科学家。同时,也更理解他是以他自己的亲身经历和体会来确定培养学生的方式和对年青一代的殷切期望。

90年代以后,我们自己也开始带研究生,郭先生在培养学生的考虑和方式上是我们的楷模。一方面,我们总给研究生学习基础课、专业课、交叉学科知识的充裕时间。同时将论文题目紧密结合工程中的科学问题,着重培养独立工作能力,这样做取得了较好的效果。看到年轻一代今天在各自岗位上为国家发展做出了成绩,我感到高兴,同时也更加体会郭先生当年对我们的良苦用心。90年代末,我担任了研究所学位委员会的工作,与大家一起讨论,建立了有一定特色的课程教学体系,如:综合基础课、连续介质力学、热力学与统计物理、高等应用数学等,建立了开题、进展等考评制度,为提高研究生培养质量发挥了一定作用。现在我们正处于建设创新型国家的新时期,迫切需要优秀的人才队伍。尽管今天我们先进的计算与实验手段是当年不可比拟的,但是决不可削弱对基础和专业知识的学习。因为如果没有力学、数学、物理乃至交叉学科坚实基础的支撑,就不可能取得有原创性的成果。

郭永怀经常将自己比作一颗石子,甘愿为青年人成长铺路搭桥。他说:“我们回国主要是为了给国家培养人才,为国内的科学事业打基础,做铺路人。”他对我们说:“现在我们的事业处于初创阶段,所以你们也要有铺路的思想准备,为后来者服务,创造好科研工作环境。或许要在一两代人以后才能真正在良好的条件下开展力学研究。”“我们这一代,你们以及以后的两三代要成为祖国力学事业的铺路石子。”我们愈来愈感到培养新一代的力学研究人才,任重而道远。我们将按照郭先生的教诲,继续做好研究生的培养和教学工作,为国家的进步和发展增砖添瓦。

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