吴仲华(1917.7.27-1992.9.19)是中国工程热物理学家,中国科学院院士。原籍江苏苏州市,1940年毕业于西南联大后留校任教。1947年在美国麻省理工学院获博士学位 。先后任美国 NACA 研究科学家、PIB教授。1954年回国,历任清华大学动力机械系教授兼系副主任,中国科学院动力研究室主任、研究员,力学研究所副所长,中国科学院工程热物理研究所所长、名誉所长,中国科学院主席团执行主席、名誉主席,全国人大常委会委员,中国航空学会理事长,中国工程热物理学会理事长,《工程热物理学报》主编等职。
三元流动理论与吴仲华
国际著名科学家田长霖教授(美国名牌大学加州伯克利的首位华人校长——金中校园网编辑注)生前讲过一段话:“吴仲华先生一生对科学的主要贡献有两个,一是创立叶轮机械三元流动理论,这已经是举世公认的了;另一是他提出了工程热物理学科,这一点还没有被充分认识,但它的意义随着时间的推移,会日益显现。”
在五十年代初期,国际工程届公认的两件大事:计算机的发明和吴氏通用理论的创立。此后,航空发动机的发展走上了“快车道”,世界三大飞机发动机制造商罗罗、普惠和GE的先进发动机纷纷实现商用。
1992年吴仲华先生去世时,美国机械工程师学会在新闻中罗列了采用其理论设计的一系列先进航空发动机,称他为“叶轮机械先锋”。“这个理论完美结合了丰富的想象力、清晰的物理概念、严格的数学演绎和方便的工程应用,体现了工程科学之美。”吴仲华的学生和多年的助手、中国科学院院士徐建中告诉《中国科学报》,三元流动理论至今经久不衰、应用广泛,三峡水利枢纽工程水轮机的设计也应用了该理论。
投笔从戎,立志救国
青年时期的吴仲华,聪慧过人而又浪漫自由,自幼喜爱读书和音乐,曾是清华乐队的第一小提琴手,先后就读于上海格致中学和南京金陵中学,皆是名牌中学。在求学期间,正值帝国主义瓜分中国,祖国的落后和民族的危机感深深楔刻在他内心,促使他选择了“工业救国”的道路。1935年他考入清华大学机械系,卢沟桥事变后,他随校南迁。不久,南京沦陷,大学生纷纷投笔从戎,国民政府筹建机械化部队,在湖南开办了交通兵辎重兵学校,吴仲华和机械系大部分同学都进入了该校。令他失望的是,学习一年多后,服役的部队并不直接参加抗日,因此在1939年吴仲华回到了西南联大继续学习,1940年毕业留校任教。
后来吴仲华先生与妻子李敏华一同考取公派留学,远赴美国麻省理工学院(MIT)继续深造,攻读博士学位。毕业后作为华人获批进入美国刘易斯喷气推进中心任研究科学家,始终没有加入美国国籍。朝鲜战争爆发后,中美成为敌对国,他们夫妇决定不再为美国军方服务,辞去职务转为布鲁克林大学机械系任教,以赴欧洲旅游为名,先后辗转英国、瑞士、奥地利、捷克、前苏联等地,绕过了大半个地球,1954年底,回到了阔别14年的北京。
回国后夫妇二人应邀分别进入了清华大学和中国科学院力学所工作。1956年,吴仲华先生在清华创建了全国第一个燃气轮机专业,同年又与中国科学院合作,创建了中国科学院动力研究室。他重视人才培养,强调基础理论,亲自制定教学计划、讲义,要求学生加强数学、力学、工程热力学、流体力学、传热传质、燃烧学等专业基础课的学习,要求青年教师、科研人员和学生一起听课、完成习题。他重视实验室建设,亲自兼任实验室主任,建立了包括叶栅风洞、小型燃气轮机等实验装置;举办训练班,派送退伍军人、工人到航空发动机工厂培训,培养了一批实验技术人员,从而组建了全面合理配套的科研队伍,这些人员后来成为中国工程热物理学科的科研骨干。
坚守信仰,宠辱不惊
1957年当选成为了中国科学院学部委员,倡议建立了动力工程的基础学科——工程热物理学科,同年,获得了新中国第一次颁发的国家自然科学奖二等奖。1958年,中国科学技术大学成立,他兼任物理热工系主任,并创建了工程热物理专业。
此时全国兴起了“插红旗、拔白旗”运动,吴仲华的实事求是、直言不讳被批为保守落后、思想右倾;强调基础被批为脱离实际;要求学生努力学习被批为白专道路,受到了大字报批评,成为了清华的两大白旗之一,批判重点。
1960年,动力研究室与科学院研究室合并,吴仲华任力学所副所长,部分研究骨干调往火箭研究基地,内燃机研究人员调往上海,苏联不提供设计资料,不让进行科研、实验,航空发动机科研受到冷落。
国民经济恢复后,吴仲华领导了几个研究所与航空部有关研究所建立了全面的合作关系,开展歼八发动机摸底、改型研究,正当科研开展之际,又迎来了“四清运动”的开展。吴仲华作为领头人首当其冲,又经历了一次运动洗礼。大批研究人员下乡,1966年又遇到文革冲击,科研工作全面停滞,航空发动机的研究刚起步便是夭折。航空发动机的研究停滞成为了他心中最大的苦痛。
文革期间,他积极在全国推广叶轮机械三元流动理论,在中国科大举行了全国性的三元流动理论讲习班,将刚发展的应用任意非正交曲线坐标系统的叶轮机械三元流动理论计算程序包,无私地提供给国内高校、研究所、工厂等。
鞠躬尽瘁,身先士卒
1978年,在吴仲华等建议下,国家科委成立了工程热物理学科组,吴仲华任组长,领导制订全国工程热物理学科发展规划;成立燃气轮机专业组,吴仲华任副组长;中国要发展燃气轮机,适应国防、国民经济发展需要。同年,他创建了中国工程热物理学会,任第一任理事长。后又创办了工程热物理学报,任主编,极力在美国出版中国工程热物理学报。从此工程热物理学科有了全国性的学术交流场所和平台。1980年,中国科学院成立了工程热物理研究所,吴仲华任第一任所长,他先后建成了一批先进的实验室设备,国际专家参观时,皆认为是国际一流。
他应邀在为中央书记处的讲课中,提出总能系统、合理梯级利用能源、发展燃气蒸汽联合循环等;作为课题负责人,他先后争取到联合国发展总署(UNDP)两次资助,每次数十万美元。他派出大量高中级科研人员出国考察,鼓励科研人员参加国际学术会议。1978年起,培养了大批研究生成为新生科研力量。在他的领导下,全所同仁们努力,刚成立不久的工程热物理所很快成为国内外学术界公认的工程热物理研究中心,很多国际一流专家纷纷来所访问。
由于他杰出的贡献,他于1957年、1982年两次荣获国家自然科学奖二等奖;1975年获中国科学院重大成果奖,1987年获中国机械工程学会金奖。1981-1992年当选为中国科学院主席团执行主席,1992年4月起任名誉主席;1963-1968年任第三届全国政协委员;1983-1988、1988-1992年任第六、七届全国人大代表、人大常委。曾任中国机械工程学会、航空学会、力学学会副理事长等。
由于他崇高的国际学术地位,国际学术界一直怀念他。1976年国际吸气发动机学会举行第三届学术会议时,专门到中国驻英大使馆邀请吴仲华参加学术会议。
1987年,吴仲华先生患上了肝癌,上下震动。1988年初转往上海治疗,由肝胆专家吴孟超教授亲自手术。术后养病期间,他仍念念不忘科研工作,病房成了他的办公室,在病房内不断地给各方写报告倡议在国内开展燃气蒸汽联合循环等总能系统的研究。
1990年他应邀赴美国讲学4个月,系统地讲解了叶轮机械三元流动理论,由美国宇航局(NASA)录像,出版专著,并作为他们的培训教材;他还访问了国际著名的航空发动机研究所:比利时的冯·卡门研究所(VKI)。后来病魔不幸转移到肺部,他积极配合治疗,但仍不停工作。吴孟超教授亲自主持,为他进行了介入疗法。1992年7月27日,吴先生度过了75岁生日。8月1日上午,他最后主持了中国工程热物理学会常务理事会。下午感到不适,送到北京医院住院,于1992年9月19日傍晚在北京医院逝世,享年76岁。各级领导、同事同仁、学生们举行了隆重的悼念活动。美国机械工程师学会(ASME)为他发了讣告,罗列了采用他的理论进行设计的一系列先进的航空发动机,称他为叶轮机械先锋。
在纪念吴仲华先生诞辰100周年的活动中,有文章评论,他一生的学术成就大致可以分为以下方面:
一、创立叶轮机械三元流动通用理论。
二、创立工程热物理学科。
三、参与国家能源动力战略研究与决策,倡导总能系统与能源战略构思。
四、研究发展燃气轮机及联合循环。
他的学生遍布国内外,为祖国的科教和燃气轮机事业等做出重要贡献,以他为首的教研组为国家培养出一大批燃气轮机科技骨干,其中有七位中国科学院或中国工程院院士、十多位国家和省部级的领导干部,几十位大型骨干企业或科技公司的总经理与总工程师,数百位教授、研究员或高级工程师,还有本科毕业生和研究生数千人,桃李芬芳满天下。
科学宗师,国士无双
吴仲华先生一生醉心于科技强国、科教兴国,国难当头,他投笔从戎;国家初立,他远渡重洋;面对汹涌的政治斗争,他始终坚定对党和国家的信任;披肝沥胆,举烛成灰,他为祖国航空敬献了一生;病魔缠身,仍不停笔耕,学生林汝谋称他为鞠躬尽瘁的科学宗师。21世纪的中国,已然成为了世界前列的航空强国,每当作为国人的我们心生自豪,便对前辈英烈愈加敬仰。作为工程热物理专业的学子,我们不能忘记吴仲华先生的事迹、生平,在这个和平富足的年代,更要以国士为榜样,勉励自强。
清明时节,中国科学院工程热物理研究所再次举办了吴仲华先生的纪念活动,学生职工代表为吴先生的雕塑献花,弘扬吴仲华先生热爱祖国、求实创新、敬业奉献的科学家精神。吴仲华先生的事迹与生平,激励着一代代科研工作者保持信仰、艰苦奋斗,愿大家以国士为榜样,在中国未来的科技创新中,做出新的优秀业绩。
参考文章:《纪念吴仲华先生诞辰100周年——学术思想及影响》、《金陵中学杰出校友吴仲华先生的事迹》、《为祖国燃气轮机事业鞠躬尽瘁的科学宗师 ——纪念吴仲华先生诞辰 100 周年》、《吴仲华:船骥托起一片天 | 寻找新中国科学奠基人》