1 為科學理想并肩奮斗
吳仲華自幼喜愛讀書,愛好音樂,曾是清華樂隊的第一小提琴手。1935年,他以優(yōu)異成績考入清華大學機械系。在清華大學一年級時,吳仲華認識了同級同學李敏華,他們志同道合,于1943年結(jié)成伉儷,在57年的共同生活、工作中,他們相親相愛,榮辱與共,兩人又都榮為中國科學院院士,被傳為佳話。
1943年底,吳仲華通過清華大學公費留學考試,與李敏華一起乘船赴美國麻省理工學院(MIT)研究生院攻讀博士學位,當時他們認為祖國是農(nóng)業(yè)國,發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化是當務之急,為此吳仲華希望就讀于農(nóng)業(yè)機械化專業(yè),但該校已不招該專業(yè)研究生,吳仲華只能改學內(nèi)燃機專業(yè)。后來他們有了兩個孩子,吳仲華為了支持李敏華學習,承擔了大量家務,他們只能兩人輪流上課,當時他們的住處靠近學校大禮堂,每到下課鈴聲響起時,兩人就趕緊換班,分別奔向教室和家中。一位資深教授回憶當年深有感觸地說:“一個小個子女孩打敗了所有男孩。”這個小女孩就是李敏華,因為她的工程熱力學課程成績?yōu)槿嘧詈谩?947年,吳仲華以優(yōu)異成績獲科學博士學位,李敏華也于1948年成為麻省理工航空系第一位女性工程博士。
畢業(yè)后,為了取得科研工作的經(jīng)驗,他們倆人先后應聘到美國航空咨詢委員會(NACA,為美國宇航局NASA前身)劉易斯噴氣推進中心任研究科學家。由于他們夫婦沒有加入美國國籍,作為外國人在那里工作,要經(jīng)過美國國會批準,當年僅有4名外國人獲準,他們夫婦倆就在其中。吳仲華原有志于傳熱研究,如葉片冷卻,可是劉易斯實驗室希望他從事葉輪機械流動研究,于是他專注于這一復雜的流動問題。經(jīng)過兩年多努力,1950年他發(fā)表了第一篇論文《徑向平衡條件對軸流式壓氣機和透平設計的應用》,之后又陸續(xù)發(fā)表了一系列論文,并于當年創(chuàng)立了國際公認的葉輪機械三元流動通用理論。20世紀90年代美國機械工程師學會國際燃氣輪機學術(shù)大會評論道:在五十年代初期,國際葉輪機械界發(fā)生了兩件大事:計算機的發(fā)明和葉輪機械吳氏通用理論的創(chuàng)立,促進了葉輪機械的發(fā)展。這兩件事又是密切相關(guān),是吳仲華教授開創(chuàng)了葉輪機械三元流動數(shù)值仿真的先河,從此葉輪機械得到蓬勃發(fā)展。
吳仲華提出的葉輪機械三元流動理論,指導了國際上一系列航空發(fā)動機的設計。中科院院士徐建中告訴筆者:“比如說美國的GE、普·惠公司,英國的羅·羅公司,都派人向他請教,國際上著名的飛機,像波音707、737、747、空客等飛機的發(fā)動機,都用了吳仲華的理論?!?/p>
2 創(chuàng)建學科并關(guān)注能源問題
1950年朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā),在聯(lián)合國總部聆聽新中國代表伍修權(quán)慷慨激昂的發(fā)言后,吳仲華毅然決定舉家回國。此后,吳仲華繞過大半個地球,終于在1954年底回到中國。
面對百廢待興的局面,甚至一度受到政治沖擊,吳仲華始終矢志不渝。1956年,他在清華大學創(chuàng)建了中國第一個燃氣輪機專業(yè)。1961年,他又創(chuàng)建了工程熱物理學科,從此開拓了工程熱物理學研究發(fā)展的新時代。1980年,中科院工程熱物理研究所正式成立。
中國工程院院士倪維斗回憶說,“在我留蘇的時候,工程熱物理這個概念是沒有的,是吳先生在清華期間提出來的”。徐建中這樣解釋:“力學是物理學第一章,熱學是第二章,工程熱物理是把這兩個基礎(chǔ)學科拿出來,成為一個工程科學或技術(shù)科學的一部分?!?/p>
改革開放以后,我國進入了經(jīng)濟高速發(fā)展的時代。作為一位戰(zhàn)略科學家,吳仲華敏銳地意識到,能源是社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ),能源問題將成為我國和世界各國發(fā)展的重大制約因素,必須認真對待,應及早研究應對措施和解決辦法,制定正確的能源開發(fā)和利用戰(zhàn)略。在總結(jié)人類利用能源經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上,他提出了“分配得當,各得其所,溫度對口,梯級利用”這一高效利用能源的十六字原則。其中“溫度對口,梯級利用”是熱力學第一定律和第二定律的綜合與總結(jié),是普遍適用的科學原理,對節(jié)能和科學用能有重要的指導意義;他還進一步提出了“總能系統(tǒng)”的概念,來闡明能的梯級利用這一重要原理。與此同時,吳仲華著重指出了科學技術(shù)對解決能源問題的重要作用,特別提出必須努力發(fā)展高新技術(shù),“科學研究工作必須先行”。
這些思想深刻影響了國家各時期能源領(lǐng)域的科技規(guī)劃,包括能源局的“十三五”規(guī)劃中,依然描述為“能源綜合梯級利用”。
3 為學科積淀和傳承勇敢攀行
吳仲華一貫重視人才培養(yǎng),親自制訂教學計劃、上課、書寫講義;他強調(diào)基礎(chǔ)理論教育,要求學生除了加強數(shù)學、力學學習外,特別強調(diào)要學好工程熱力學、流體力學、傳熱傳質(zhì)學、燃燒學等專業(yè)基礎(chǔ)課;他要求青年教師、科研人員和學生一起聽課,上習題課、交作業(yè);他重視實驗室建設,親自兼任實驗室主任,建立了包括葉柵風洞、小型燃氣輪機等實驗裝置;他舉辦訓練班,派送退伍軍人、工人到航空發(fā)動機工廠培訓,培養(yǎng)了一批實驗技術(shù)人員,從而組建了全面合理配套的科研隊伍。清華大學燃氣輪機專業(yè)第一屆畢業(yè)生的畢業(yè)設計課題是真刀真槍的海軍艦用燃氣輪機,其成果成為以后研制成功的機組前身。1957年,他從動力研究室派出了一批科研人員赴前蘇聯(lián)、捷克留學,這些人員其后成長為中國工程熱物理學科的科研骨干,包括中國宇航科研的領(lǐng)頭人。
吳仲華治學嚴謹,細致入微。中科院工程熱物理研究所研究員林汝謀回憶說,吳先生曾對他講,標點符號也是文章的一部分,“標點符號都用不好,你還是中國高級研究員嗎?”在此之后,他給吳仲華看的文章和報告,都要先仔細反復看過,絲毫不敢怠慢。
吳仲華將自己的一生奉獻給了工程熱物理事業(yè),1992年因病逝世。在他看來,工作比生命更重要。林汝謀回憶說:“我陪吳先生夫婦去新疆油田,從喀什穿過塔克拉瑪干沙漠,這個路途坐汽車要十幾個小時,當時吳先生已七十幾歲高齡,而且剛動完手術(shù)一個多月。他的病房就是辦公室。在病逝前大概5天左右,吳先生已經(jīng)非常虛弱了,他還寫了一份幾萬字的IGCC關(guān)鍵性報告。我當時眼淚都要下來了?!?/p>
吳仲華在科研的道路上勇敢攀行,留下了一個又一個堅實腳印,被譽為“葉輪機械的先鋒”。如今,以吳仲華先生名字命名的“吳仲華獎勵基金”已設立十年,今年又有十余人分別獲得“吳仲華優(yōu)秀青年學者獎”和“吳仲華優(yōu)秀研究生獎”。我們欣喜地看到,年輕一輩將沿著吳仲華先生的足跡,投身科技創(chuàng)新戰(zhàn)場,為工程熱物理學科的未來而繼續(xù)奮斗。趙竹青