《創(chuàng)新話舊》第1章（10）

　　1.3.4找大師去請(qǐng)教

　　做研究工作要抓大問(wèn)題，“抱大西瓜”是第一位的大事，但也要防止好高務(wù)遠(yuǎn)，眼高手低。越是意義重大的問(wèn)題難度越大，就越有可能無(wú)從下手。善于抓住意義重大的問(wèn)題，又善于找到解決問(wèn)題的途徑，這是一門藝術(shù)。要想學(xué)會(huì)這門藝術(shù)，就一般人而非天才出眾的人講，一個(gè)重要的方法是找你這個(gè)領(lǐng)域的國(guó)際公認(rèn)的權(quán)威或?qū)＜艺?qǐng)教。某一個(gè)研究領(lǐng)域的為國(guó)際公認(rèn)的大師，常就是這個(gè)領(lǐng)域中最善于抓大問(wèn)題又最善于找到解決大問(wèn)題途徑的行家里手。跟這樣的大師級(jí)人物學(xué)，經(jīng)常會(huì)有大收獲。應(yīng)該承認(rèn)科學(xué)事業(yè)雖是一個(gè)創(chuàng)新的事業(yè)，但它確有繼承性。巴切勒的老師是20世紀(jì)上半葉英國(guó)的一位流體力學(xué)大師G.I.泰勒，而馮.卡爾曼的老師則是20世紀(jì)初德國(guó)的國(guó)際流體力學(xué)大師，我們?cè)谏厦鎰傉勥^(guò)的邊界層理論的創(chuàng)始人普朗托。楊振寧的老師是20世紀(jì)上半葉理論物理的一位國(guó)際大師費(fèi)米（Fermi），錢學(xué)森的老師則是馮.卡爾曼。我剛才講到的我國(guó)國(guó)際氣象學(xué)大師葉篤正先生以及早在“文革”中去世的顧震潮先生，又都是20世紀(jì)上半葉國(guó)際氣象學(xué)大師，芝加哥氣象學(xué)派的代表人物羅斯貝（Rossby）的學(xué)生。不久前才去世的南開大學(xué)國(guó)際數(shù)學(xué)大師陳省身先生，他早年師從德國(guó)的微分幾何權(quán)威布拉希克，在那里得到博士學(xué)位后，又到了法國(guó)，追隨法國(guó)的國(guó)際幾何學(xué)大師嘉當(dāng)，后來(lái)又到了擁有偉大的物理學(xué)家愛因斯坦，和偉大的數(shù)學(xué)家馮諾伊曼的美國(guó)普林斯頓研究院，和這些科學(xué)巨人們共事了兩年。這些卓越的經(jīng)歷，為陳省身后來(lái)創(chuàng)造出舉世公認(rèn)的重大成就，打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。所謂名師出高徒確很有道理。

　　我在前面“緣起”中講到，我從事研究工作的客觀條件并不有利，然而我也承認(rèn)我的客觀條件并不都不利，我也有過(guò)好條件。而且是非常難得非常好的條件。就是在我的一生中，曾幾次獲有機(jī)會(huì)在國(guó)內(nèi)外的一些大師級(jí)人物身邊學(xué)習(xí)和工作。參加工作時(shí)是在北京，中國(guó)科學(xué)院大氣物理所，在那里曾得到過(guò)葉篤正和顧震潮兩位先生的指教；
后來(lái)到中國(guó)科學(xué)院安徽光機(jī)所工作時(shí)，又受到過(guò)我國(guó)光學(xué)界的大師級(jí)人物王大珩先生的鼓勵(lì)。再后來(lái)就是劍橋大學(xué)的當(dāng)代國(guó)際流體力學(xué)大師巴切勒。他接受了我的申請(qǐng)，于1979年10月到他那里去學(xué)習(xí)和工作。這次的機(jī)遇改變了我的一生，它是使我能從逆境中沖殺出來(lái)并取得成就的最主要因素。后來(lái)我才知道，這確實(shí)是一次非常難得的機(jī)遇。因?yàn)楹臀彝瑫r(shí)申請(qǐng)到巴切勒那里去搞湍流的，還有清華大學(xué)力學(xué)系流體力學(xué)專業(yè)的張兆順教授。那次競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果是巴切勒接受我的申請(qǐng)而沒有接受他，使他感到非常奇怪。由于在此之前我從來(lái)沒有參加過(guò)國(guó)內(nèi)流體力學(xué)界的活動(dòng)，顯然我不是搞流體力學(xué)的人，那為什么巴切勒會(huì)接受我呢。后來(lái)有一次我倆在倫敦我國(guó)駐英使館中相遇，談起此事時(shí)才弄清楚。我告訴張兆順教授，我的確不是搞流體力學(xué)，而是搞大氣物理的。至于巴切勒為什么接受我，我也是到了劍橋后，他和我第一次會(huì)面時(shí)才知道。原來(lái)他告訴我，他早已不搞湍流了，他之所以接受我是由于他現(xiàn)在搞的 是懸浮體力學(xué)，懸浮體既包括水溶膠，也包括氣溶膠。在我到劍橋之前，巴切勒一直都從事于水溶膠力學(xué)研究，還沒有對(duì)氣溶膠進(jìn)行過(guò)探討。他很想把他的理論推廣到氣溶膠中去。在接到我的申請(qǐng)書以后，在我的履歷上他發(fā)現(xiàn)我以前做過(guò)云的微物理，而且作得很不錯(cuò)，這引起了他的興趣。他認(rèn)為云也是一種氣溶膠，于是他很想通過(guò)我的云物理把他的懸浮體力學(xué)推廣到他從來(lái)沒探討過(guò)的氣溶膠中去，這就是他接受了我的原因。當(dāng)然他在那次會(huì)面時(shí)還對(duì)我說(shuō)，他并沒有騙我，如果我堅(jiān)持做湍流方面的工作，他那里也有人在搞，這就是亨特（Hunt）。他在湍流擴(kuò)散方面 ，已做了一些很出色的工作。然后介紹我和亨特見了面。讓我再重新考慮一下。我很快就做出決定，放棄原申請(qǐng)的湍流，而決定和巴切勒一起重新拿起已放下十多年的云物理，以使自己能跟上巴切勒的懸浮體力學(xué)。原因很簡(jiǎn)單，我去劍橋主要是為了向巴切勒這位大師學(xué)習(xí)，我不會(huì)放棄這次難得的機(jī)遇。第二，云物理也確實(shí)是我以前在國(guó)內(nèi)時(shí)所有工作中最成功的一個(gè)。關(guān)于云物理上的工作，我們還將在第六章中進(jìn)一步談到�，F(xiàn)在回想起來(lái)，這真是一次十分巧的機(jī)遇。因?yàn)槿绻�巴切勒沒有轉(zhuǎn)到懸浮體力學(xué)，而是繼續(xù)從事于湍流的研究，那他肯定會(huì)接受清華張兆順教授的申請(qǐng)，而不會(huì)接受我。因?yàn)閺埥淌谑钦�統(tǒng)的流體力學(xué)出身，基礎(chǔ)比我強(qiáng)。另外如果我事先知道巴切勒當(dāng)時(shí)研究的方向已轉(zhuǎn)到懸浮體力學(xué)，我倒不敢向他提出申請(qǐng)了。因?yàn)閼腋◇w力學(xué)的文獻(xiàn)大多出現(xiàn)在膠體科學(xué)的雜志，或化工雜志上，大多屬于水溶膠系統(tǒng)。我不可能在國(guó)內(nèi)寫申請(qǐng)書時(shí)就會(huì)猜到巴切勒想把他對(duì)水溶膠的研究推廣到氣溶膠上去，更不會(huì)猜到他想通過(guò)我對(duì)云物理的研究，把他對(duì)懸浮體力學(xué)的研究延伸到氣溶膠系統(tǒng)中來(lái)。說(shuō)實(shí)在的，懸浮體這一詞，英文叫 suspension,我只是在和巴切勒第一次會(huì)面時(shí)才知道，原來(lái)世界上還有這么一門學(xué)問(wèn)。所以現(xiàn)在回想起來(lái)，我之所以能有這么一次機(jī)遇，實(shí)在是一次非常難得的巧合。寫到這里我不得不承認(rèn)，我竟是十分幸運(yùn)的人呢！

　　1．3．5 投身于國(guó)內(nèi)外高水平的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)之中

　　能夠有機(jī)會(huì)到大師級(jí)人物身邊去學(xué)習(xí)，去工作，自然是一個(gè)學(xué)習(xí)抓大問(wèn)題，“抱大西瓜”的極好機(jī)會(huì)。但是這種機(jī)會(huì)十分難得，而且不可能跟上一輩子。更多的機(jī)會(huì)則應(yīng)是投身到高水平的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)思想交流活動(dòng)中去。從中磨練自己在理論上的敏銳感，從中去提高自己抓大問(wèn)題的能力。一個(gè)好的學(xué)術(shù)思想的誕生，一個(gè)好的問(wèn)題的被發(fā)現(xiàn)，常常是產(chǎn)生在高水平的學(xué)術(shù)交流之中。那是在敏銳的思想交鋒中產(chǎn)生的思想火花，而不大可能產(chǎn)生在一個(gè)人的冥思苦想，閉門造車之中�？刂普摰膭�(chuàng)始人維納（Wiener）在他的名著《控制論》里曾生動(dòng)地介紹了關(guān)于控制論這門新興學(xué)科的產(chǎn)生過(guò)程。這是在他們的一個(gè)科學(xué)集體，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的每月一次學(xué)術(shù)交流活動(dòng)中誕生的。這是一個(gè)多學(xué)科的集體，它包括數(shù)學(xué)家，物理學(xué)家，也包括醫(yī)生和神經(jīng)生理學(xué)家。問(wèn)題的中心點(diǎn)是科學(xué)方法論問(wèn)題。討論是認(rèn)真的，談話是活潑的，毫無(wú)拘束。維納在書中說(shuō)，在他們這個(gè)學(xué)術(shù)討論會(huì)中，每一次都先是大家圍在餐桌旁一起吃午飯，飯后就由小組的一個(gè)人，或從外面邀請(qǐng)來(lái)的人宣讀一篇論文，報(bào)告后，“報(bào)告人必須經(jīng)受一通尖銳批評(píng)的夾擊，批評(píng)是善意的然而是毫不客氣的。這對(duì)于半通不通的思想，不充分的自我批評(píng)，過(guò)分的自信和妄自尊大真是一劑瀉藥，受不了的人下次不再來(lái)了，但是在這些會(huì)議的常客中，有不少人感到這對(duì)于我們科學(xué)的進(jìn)展是一個(gè)重要而經(jīng)久的貢獻(xiàn)�！逼渥詈蟮慕Y(jié)果，就是產(chǎn)生了這門影響深遠(yuǎn)意義重大的新興學(xué)科—控制論。從那時(shí)起直到現(xiàn)在，組織頻繁的高水平的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，已成為國(guó)際公認(rèn)的推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的基本方法。劍橋大學(xué)的應(yīng)用數(shù)學(xué)與理論物理系是又一個(gè)例子。在那里，每星期從周一到周末，從上午到下午經(jīng)常是排滿了各種各樣的學(xué)術(shù)活動(dòng)，系主任巴切勒一次曾指著他們工間休息時(shí)的飲茶室（Tea room）的墻上，寫滿了本周重要的學(xué)術(shù)活動(dòng)安排的布告牌對(duì)我們說(shuō)，“在開學(xué)上課期間，如果有那一周這個(gè)布告牌是空白，那就是我作為系主任的失職”�？磥�(lái)，他們是把組織學(xué)術(shù)活動(dòng)當(dāng)成是系主任的基本職責(zé)所在。在這樣的指導(dǎo)思想下，他們那個(gè)系實(shí)際上就已成為他們各自研究領(lǐng)域中，一個(gè)常年不斷的高水平的國(guó)際學(xué)術(shù)交流中心。有力地吸引著世界各國(guó)的學(xué)者到他們這里來(lái)從事交流活動(dòng)。不僅包括許多年輕人，而且包括了一些著名人物，例如美國(guó)著名的流體力學(xué)家�？死镂炙梗ˋcrivos）， 當(dāng)時(shí)他是斯坦福大學(xué)化工系主任，后來(lái)去紐約列維奇（Levich）流體力學(xué)研究所任所長(zhǎng)，他還是國(guó)際著名的《流體物理》雜志主編。�？死镂炙菇淌谠谖以趧�橋的那些日子里，曾多次看到他到劍橋來(lái)。然而使我奇怪的是，他來(lái)不是給大家做報(bào)告，也不是參加國(guó)際會(huì)議，只見他在一些朋友的辦公室轉(zhuǎn)來(lái)轉(zhuǎn)去，談來(lái)談去。甚至有一次他還找到我，要我向他談一下我的工作。后來(lái)一位劍橋的朋友告訴我說(shuō)“�？死镂炙沟竭@里來(lái)是為了解這里的工作進(jìn)展，從中好發(fā)現(xiàn)一些新的題目，以便帶回去給他的學(xué)生做” 。另一位土耳其伊斯坦布爾大學(xué)的流體力學(xué)教授爾多根（Erdogan），也是這里的常客，他也和埃克里沃斯一樣，到劍橋既不做報(bào)告，也不參加會(huì)議，而是到處找劍橋的朋友們交談，后來(lái)這位土耳其教授對(duì)我說(shuō)，了解國(guó)際動(dòng)態(tài)不能光靠看文獻(xiàn)、讀著作，更重要的是要到這里來(lái)了解。因?yàn)榭�物上的工作，即使是最新發(fā)表的論文，也只反映了過(guò)去的成果，而到這里來(lái)了解情況，才可以了解到流體力學(xué)的現(xiàn)狀，才能知道未來(lái)流體力學(xué)將會(huì)如何發(fā)展，這才是真正的最新的動(dòng)態(tài)。在劍橋大學(xué)的應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系，除了為大家提供了各種教室，以作為大家的學(xué)術(shù)交流場(chǎng)所以外，剛才提到的那個(gè)飲茶室 大廳，也是一個(gè)交流的地方。表面上看，那是給大家在上、下午工間休息、飲茶、喝咖啡的處所。實(shí)際上卻是為大家提供了一個(gè)非正規(guī)的更隨便的交流地點(diǎn)。范戴克的《流體力學(xué)中的微擾方法》，就是一次在飲茶室 喝茶休息時(shí)，由我的劍橋朋友推薦給我的。離開劍橋回國(guó)以后，進(jìn)行國(guó)際交流的條件差了很多，但我還盡可能爭(zhēng)取多參加這類交流活動(dòng)，并且從中受益。真空系統(tǒng)中的氣溶膠粒子動(dòng)力行為,就是1996年我應(yīng)美國(guó)著名的氣溶膠科學(xué)家，美國(guó)氣溶膠學(xué)會(huì)三位創(chuàng)始人之一，明尼蘇達(dá)大學(xué)的美籍教授劉揚(yáng)暉的邀請(qǐng)到他那里去做報(bào)告，并參觀了他的實(shí)驗(yàn)室后發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新課題。這個(gè)課題后來(lái)在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)申請(qǐng)到一個(gè)項(xiàng)目。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目在2000年還培養(yǎng)出一位博士。就是現(xiàn)在已是南開大學(xué)泰達(dá)學(xué)院副院長(zhǎng)，物理學(xué)院副教授張連眾博士。1990年我應(yīng)日本鳥取大學(xué)大西善元教授的邀請(qǐng)，前去進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。在報(bào)告以后的一次和日本朋友交談中，找到了解決當(dāng)時(shí)我們正在進(jìn)行的中皮克列特?cái)?shù)下重力和布朗的耦合碰并的方法。1999年我應(yīng)韓國(guó)光州理工學(xué)院環(huán)境工程系教授，美國(guó)氣溶膠學(xué)會(huì)會(huì)刊的一位國(guó)際編委李揆元（K.W.Lee）邀請(qǐng)，到他們那里去交流。在報(bào)告后的一次交談中，他提出我們的理論成果可以和他們研究的：來(lái)自亞洲大陸特別是中國(guó)的黃沙污染課題結(jié)合起來(lái)進(jìn)行合作研究，并為此進(jìn)行了一些工作，爭(zhēng)取在韓國(guó)科學(xué)基金會(huì)立個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目。但是最后沒有成功，是個(gè)憾事。因?yàn)轫n國(guó)基金會(huì)規(guī)定每一位教授只能得到一項(xiàng)國(guó)際合作基金，而他已經(jīng)和德國(guó)的一位氣溶膠科學(xué)家有了一項(xiàng)合作項(xiàng)目。2000年到美國(guó)參加美國(guó)氣溶膠學(xué)會(huì)第19屆年會(huì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)我們對(duì)氣溶膠的基礎(chǔ)研究完全可以和當(dāng)前國(guó)際氣溶膠界的一個(gè)研究熱點(diǎn)──氣溶膠的健康效應(yīng)，氣溶膠粒子在人體呼吸系統(tǒng)中的沉淀問(wèn)題結(jié)合起來(lái)。由此在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)中又申請(qǐng)到一個(gè)項(xiàng)目。我們這個(gè)課題組，現(xiàn)在也已完成了新老交替，現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目已由張連眾博士來(lái)主持了。目前這個(gè)項(xiàng)目正在執(zhí)行之中。這是一個(gè)大的轉(zhuǎn)折。通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)折，我們希望把課題組的研究從過(guò)去的基礎(chǔ)理論研究轉(zhuǎn)到應(yīng)用研究上來(lái)，爭(zhēng)取對(duì)國(guó)家和社會(huì)有更大貢獻(xiàn)。直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)，正是微大氣物理學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)。

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