周培源(1902—1993),江蘇宜興人;第五至第八屆全國(guó)政協(xié)副主席,中國(guó)共產(chǎn)黨黨員,九三學(xué)社社員;著名科學(xué)家、教育家和社會(huì)活動(dòng)家;中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)近代力學(xué)奠基人和理論物理奠基人之一。
季羨林先生曾這樣形容周培源:“在晚輩眼中,望之如神仙中人。”時(shí)至今日,周先生已離世二十余載,后生如我們,望他更似神仙中人。2017年8月28日,是周先生誕辰115周年。謙謙君子,卑以自牧,他的人生歷程,值得我們反復(fù)思量。
聰慧少年郎 立終身志向
1902年8月28日,周培源出生于江蘇宜興縣(現(xiàn)宜興市)芳橋鄉(xiāng)后村,他家是書(shū)香門第,家境殷實(shí)。其父周文伯是清朝秀才,為人正直,很受鄉(xiāng)人尊重。周培源三歲半時(shí)便入私塾受啟蒙教育,在私塾念了四年多后。1910年,一個(gè)出過(guò)洋的進(jìn)士在家鄉(xiāng)辦了一所洋學(xué)堂,父親認(rèn)為洋學(xué)堂比私塾教育進(jìn)步,便讓他轉(zhuǎn)學(xué)。辛亥革命爆發(fā)后,帝制結(jié)束。周父外出經(jīng)商,年幼的周培源隨他離鄉(xiāng),先后在南京、上海等地求學(xué)。
1918年春,周培源考入上海圣約翰大學(xué)附屬中學(xué),這是美國(guó)人辦的一所教會(huì)學(xué)校,收費(fèi)很高。1919年,五四運(yùn)動(dòng)爆發(fā),周培源也滿懷熱忱地參加了上海地區(qū)的學(xué)生運(yùn)動(dòng),但學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情觸怒了反動(dòng)當(dāng)局,校方開(kāi)除了幾十個(gè)學(xué)生,周培源是其中之一。被開(kāi)除后,周培源回到老家自學(xué),因受不了父親經(jīng)常的責(zé)備,又不愿悶在家中,便常在芳橋的潮音寺內(nèi)讀書(shū)看報(bào)。某天,他在報(bào)上偶然看到一則版面很小的招生廣告,得知清華學(xué)校(清華大學(xué)前身)在江蘇省招收5名插班生的消息。
通過(guò)勤學(xué)苦讀,加上天資聰慧,1919年,周培源以優(yōu)異成績(jī)考入清華學(xué)校中等科(相當(dāng)于現(xiàn)在的初中)。很多年后,周培源還饒有興味地回憶道:“那則報(bào)上的招生廣告只登了一天,而且是非常小的一條消息,居然被我看到。”
在清華就讀期間,周培源對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣,并逐漸嶄露頭角。在讀高等科三年級(jí)時(shí),他寫了人生中第一篇學(xué)術(shù)論文——《三等分角法二則》,由此開(kāi)啟了長(zhǎng)達(dá)七十余年的科學(xué)研究工作,該文后經(jīng)數(shù)學(xué)教授鄭之蕃推薦,發(fā)表于《清華學(xué)報(bào)》上。周培源曾寫道,鄭之蕃是他“青年時(shí)期最好、最尊敬的老師”,并稱這位老師的教導(dǎo)對(duì)他后來(lái)“立志一生攻讀理論物理學(xué)與數(shù)學(xué),起了決定性的作用”。
1924年,周培源從清華學(xué)校高等科畢業(yè),并獲庚子賠款留美基金,隨即踏上了異國(guó)求學(xué)的旅程。
習(xí)理論物理 隨科學(xué)大師
早在1919年,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論因日食得到證實(shí),引起世界轟動(dòng),國(guó)內(nèi)也掀起了介紹和傳播相對(duì)論的高潮,周培源受此激勵(lì),迷上了物理學(xué)。他曾抱有“工業(yè)救國(guó)”之夢(mèng),但最終去了有美國(guó)“中西部哈佛”之稱的芝加哥大學(xué),決心攻讀理論物理學(xué)。
彼時(shí)的芝加哥大學(xué),有1907年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者的邁克爾遜教授和1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者密立根教授,周培源原想跟隨這兩位在相對(duì)論領(lǐng)域卓有建樹(shù)的學(xué)者學(xué)習(xí),由于當(dāng)時(shí)消息不靈通,當(dāng)他抵校后才知,兩人已離校。雖未如愿,他仍異常勤奮地求學(xué),以插班生身份進(jìn)入數(shù)理系二年級(jí),于1926年3月和12月先后獲得該校數(shù)學(xué)物理學(xué)學(xué)士學(xué)位、數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。
在芝加哥大學(xué)苦讀兩年后,1927年初,周培源又到加州理工學(xué)院攻博,次年便獲理論物理博士學(xué)位,并獲得畢業(yè)生最高榮譽(yù)獎(jiǎng)。從1924年秋到1928年,加上在清華高等科的兩年學(xué)習(xí)(注:當(dāng)時(shí)清華高等科的三、四年級(jí)相當(dāng)于美國(guó)大學(xué)的一、二年級(jí)),周培源僅用了五年半時(shí)間便拿下了學(xué)士、碩士、博士三個(gè)學(xué)位,這在清華學(xué)校留學(xué)生史上是空前的,也從側(cè)面反映出他在美國(guó)求學(xué)期間的勤奮刻苦。
1928年秋,周培源赴歐洲,先后跟隨兩位日后的諾貝爾獲得者海森堡(1932年獲獎(jiǎng),量子力學(xué)奠基人)、泡利(1945年獲獎(jiǎng))從事量子力學(xué)研究。1929年9月,在結(jié)束了5年美歐求學(xué)生涯后,周培源在清華大學(xué)校長(zhǎng)羅家倫的邀請(qǐng)下回國(guó),成為清華大學(xué)物理系最年輕的教授,時(shí)年27歲,且是清華大學(xué)第一位理論物理學(xué)家。在回國(guó)與否這件事上,周培源從來(lái)沒(méi)有猶豫過(guò),他曾在給美國(guó)朋友的信中十分清楚地寫道:“我們這一代人是拿著國(guó)家的錢出來(lái)留學(xué),我們就是要回來(lái)做事。”
烽煙歲月里 潛心教與研
周培源一生的學(xué)術(shù)研究主要集中在愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論引力論和湍流理論兩個(gè)領(lǐng)域。九一八事變后,為利用科學(xué)服務(wù)于抗戰(zhàn),他從對(duì)廣義相對(duì)論的純理論研究轉(zhuǎn)向了有很大應(yīng)用價(jià)值的流體力學(xué)湍流理論、空氣動(dòng)力學(xué)等,以待機(jī)報(bào)效祖國(guó)。
1936年至1937年間,利用休假機(jī)會(huì),周培源赴美國(guó)普林斯頓高等研究院,參加愛(ài)因斯坦主持的廣義相對(duì)論討論班,他是目前僅知的唯一一位在愛(ài)因斯坦身邊長(zhǎng)期從事相對(duì)論研究的中國(guó)人,并完成了題為《愛(ài)因斯坦引力論中引力場(chǎng)方程的一個(gè)各向同性的穩(wěn)定解》的論文,在1937年發(fā)表于美國(guó)數(shù)學(xué)雜志上。
抗戰(zhàn)全面爆發(fā)后,清華、北大、南開(kāi)三校輾轉(zhuǎn)遷至昆明,組成西南聯(lián)合大學(xué),周培源舉家隨校南遷,為躲避日機(jī)頻繁轟炸,許多老師被迫安家于離校頗遠(yuǎn)的城外。周培源選擇了西山山麓滇池邊龍王廟村一棟小樓,離校約19公里之遠(yuǎn),且只有小路。為解決交通問(wèn)題,他買了匹馬,取名“華龍”,周培源騎馬成了西南聯(lián)大校園里一道風(fēng)景線,還被笑稱為“周大將軍”。后因物價(jià)上漲,他買不起馬的草料,只好賣掉,買了輛自行車。
環(huán)境雖艱難,周培源卻迎難而上。早在1935年12月,為教育學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)為國(guó)防服務(wù),他在清華開(kāi)設(shè)了彈道學(xué)課程,在西南聯(lián)大,他仍開(kāi)設(shè)這門課,他的學(xué)生何澤慧便是在此時(shí)深受老師“科學(xué)救國(guó)”思想的感召,后赴德讀研,專攻彈道學(xué)。
在對(duì)湍流理論進(jìn)行多年研究后,1940年,周培源在《中國(guó)物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了《關(guān)于Reynolds求似應(yīng)力方法的推廣和湍流的性質(zhì)》,該文在國(guó)際上首次提出需要研究湍流的脈動(dòng)方程,為以后湍流研究開(kāi)辟了一個(gè)新方向。周培源不僅吸引了林家翹、郭永懷等人到他身邊學(xué)習(xí),還激發(fā)了西南聯(lián)大許多學(xué)生對(duì)流體力學(xué)的興趣。
1943年,周培源再次赴美,回到加州理工學(xué)院任訪問(wèn)教授,在這里,他繼續(xù)深入研究湍流理論。1945年,他在美國(guó)《應(yīng)用數(shù)學(xué)》雜志上發(fā)表了《關(guān)于速度關(guān)聯(lián)和湍流脈動(dòng)方程的解》,進(jìn)一步完善和發(fā)展了他在1940年提出的思想,在國(guó)際上產(chǎn)生了重大影響,至今仍被引用。十年后,他所提出的湍流的解在國(guó)際上發(fā)展為湍流的模式理論,周培源也被公推為湍流模式理論的奠基人。
后來(lái),周培源還參加了美國(guó)國(guó)防委員會(huì)戰(zhàn)時(shí)科學(xué)研究與發(fā)展局海軍軍工試驗(yàn)站從事魚(yú)雷空投入水的戰(zhàn)事科學(xué)研究。即便待遇優(yōu)厚,周培源仍明確提出:不做美國(guó)公民;只擔(dān)任臨時(shí)性職務(wù);可以隨時(shí)離去。1947年,周培源舉家告別美國(guó)優(yōu)越的環(huán)境,回到祖國(guó),繼續(xù)執(zhí)教于清華大學(xué)。
在20世紀(jì)50年代,周培源又提出了小渦旋模型,發(fā)展了均勻各向同性湍流理論,并于1982年獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。1988年,他又提出了用逐級(jí)迭代法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的逐級(jí)逼近法,使平均運(yùn)動(dòng)方程和脈動(dòng)方程聯(lián)立求解變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),這一重大進(jìn)展是國(guó)際湍流理論研究中的一大創(chuàng)舉,是模式理論的新飛躍。
1979年,在闊別相對(duì)論領(lǐng)域40多年后,已77歲高齡的周培源赴意大利參加紀(jì)念愛(ài)因斯坦誕生100周年的第2屆格羅斯曼會(huì)議,他驚異地發(fā)現(xiàn)相對(duì)論領(lǐng)域的一些根本問(wèn)題與40多年前相比無(wú)實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,這激發(fā)了他重新研究廣義相對(duì)論的決心。1982年4月,周培源發(fā)表了《論愛(ài)因斯坦引力場(chǎng)論中坐標(biāo)的物理意義和場(chǎng)方程的解》等文章,在求解愛(ài)因斯坦引力方程方面取得了重要進(jìn)展。他還常登國(guó)內(nèi)外講臺(tái)報(bào)告他最新的研究成果,思維敏捷如年輕時(shí)。此外,盡管年事已高,周培源仍孜孜不倦地指導(dǎo)研究生,始終奮斗在教育第一線,1991年,雖已年近九旬,他還招收了一名力學(xué)專業(yè)的博士研究生。
社會(huì)活動(dòng)家 為科教直言
除了在學(xué)術(shù)上的卓越成就和杰出教育家身份外,周培源還是著名的社會(huì)活動(dòng)家。在1981年辭去北大校長(zhǎng)職務(wù)后,周培源還擔(dān)任了全國(guó)政協(xié)副主席、九三學(xué)社中央主席、中國(guó)科協(xié)主席等職,為推進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展、組織領(lǐng)導(dǎo)學(xué)術(shù)界活動(dòng)、加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外交流合作等方面作出了重要貢獻(xiàn)。
做人要有擔(dān)當(dāng)且能講真話,是周培源奉行一生的原則。他敢直言進(jìn)諫,早在1956年,在知識(shí)分子座談會(huì)上,周培源對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)蘇聯(lián)將大學(xué)的研究力量轉(zhuǎn)至科學(xué)院的做法明確表示反對(duì),認(rèn)為學(xué)校也應(yīng)成為科研重地。這些話,是當(dāng)時(shí)很多人想說(shuō)卻不敢說(shuō)的。
十年動(dòng)亂中,周培源也難于幸免。尤其是當(dāng)批判愛(ài)因斯坦相對(duì)論的硝煙彌漫時(shí),因?yàn)槭菄?guó)內(nèi)研究相對(duì)論的權(quán)威,所以陳伯達(dá)在部隊(duì)的護(hù)送下來(lái)北大校園找周培源,要他帶頭批判愛(ài)因斯坦和相對(duì)論。周培源毫不含糊地直言:“狹義相對(duì)論搞不動(dòng),廣義相對(duì)論有爭(zhēng)論。”言下之意,狹義相對(duì)論是科學(xué)已經(jīng)證實(shí)的,批不了;廣義相對(duì)論,在學(xué)術(shù)上有爭(zhēng)議,可以討論,但不能批。
1971年年底,在國(guó)務(wù)院科教組召開(kāi)的全國(guó)高教工作會(huì)議上,周培源又作了個(gè)語(yǔ)驚四座的發(fā)言,他強(qiáng)烈呼吁要重視理科教育和基礎(chǔ)理論研究。1972年春,他寫了《對(duì)綜合大學(xué)理科教育革命的一些看法》一文,批駁了有人鼓吹的“以工代理”或“理向工靠”的謬論,強(qiáng)調(diào)工和理、應(yīng)用和理論都必須受到重視,不能偏廢。這在國(guó)內(nèi)科教界引起強(qiáng)烈反響。他還上書(shū)周恩來(lái)總理陳述基礎(chǔ)理論的重要,得到總理支持。1980年,周培源受命擔(dān)任團(tuán)長(zhǎng),帶領(lǐng)中國(guó)教育代表團(tuán)出訪歐美多國(guó),他借此機(jī)會(huì)帶著對(duì)今后我國(guó)教育應(yīng)如何辦的思考,有計(jì)劃地考察了歐美多所大學(xué),不僅包括名校,連一些不太出名的學(xué)校也在他的考察范圍內(nèi)。每到一處,除介紹自己的學(xué)術(shù)成果外,他還與學(xué)校各階層人士深入交談,上至校長(zhǎng)、院長(zhǎng)、系主任,下至教授、學(xué)生、中國(guó)訪問(wèn)學(xué)者等。在當(dāng)時(shí)我國(guó)基礎(chǔ)科研幾近毀滅的情況下,高等教育該如何撥亂反正、何去何從,在他看來(lái),是至關(guān)重要的問(wèn)題。
回國(guó)后,周培源結(jié)合自己50多年的教育經(jīng)驗(yàn),寫了題為《訪美有感———關(guān)于高等教育改革的幾個(gè)問(wèn)題》的長(zhǎng)文,從師資水平、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)現(xiàn)代化、思想教育和高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)五個(gè)方面,就如何提高高等學(xué)校的教學(xué)水平提出了自己的見(jiàn)解。這是繼《對(duì)綜合大學(xué)理科教育革命的一些看法》一文后,周培源對(duì)教育理論的又一重要貢獻(xiàn)。他在文中指出,不應(yīng)隨意給社會(huì)學(xué)、心理學(xué)扣上資產(chǎn)階級(jí)的帽子??這是一篇實(shí)實(shí)在在的文章,是一位年近八旬的老教育家的肺腑之言。
星霜屢移,泰山梁木,1993年,周培源因病逝世,享年91歲。他雖是學(xué)界泰斗,卻一生都謙恭有禮。女兒曾問(wèn)他,你曾為愛(ài)因斯坦拍照,為何不與他合張影呢?周培源說(shuō):“他是愛(ài)因斯坦,那么偉大,我怎么能站到他身邊去呢?”
所以,當(dāng)人們談及周培源,均有口皆碑。陳省身說(shuō)他是一個(gè)豁達(dá)而公正的人,是一位杰出的科學(xué)家和教育家,亦有高度的行政才能;錢三強(qiáng)說(shuō)他是自己從事物理學(xué)習(xí)的好老師??
時(shí)至今日,周培源仍是許多學(xué)子耳邊常聽(tīng)到的名字。他桃李滿天下,榮譽(yù)數(shù)不清;他始終不計(jì)個(gè)人得失,正直無(wú)畏,像大河一樣奔突著向前。