因为“无从下手”,专家团队的大部分成员直接返津,周恒和另一位同事却多留了几天。他跟在曹仁杰身边,仔细看他加工陀螺仪的零部件、也从旁观察运转试验。“你们能想象吗?轴承上刻的螺旋槽,深度只有两微米,全凭他制造的土模具,用手工打磨出来!”曹仁杰身上的干劲和那种精确到微米的严谨感染了周恒。
通过在工厂的实际观察,并参考当时能得到的一些零星资料,周恒渐渐意识到,困住研制小组的并不是教科书上的典型“振动问题”,而是“不稳定性问题”。重新确定了方向,周恒开始在天津、江西两头跑,这边和同事一起,想方设法从理论层面突破难关。那边,曹仁杰的实践给了周恒很大的启发。最终,周恒通过计算,得到了可以不产生“抖动”的轴承参数。曹仁杰则给予了充分信任,按照周恒给出的参数加工出了新的转子,一举制造出不“抖动”的陀螺仪。
经过两年的努力,难题得以成功解决,周恒总结相关原理和经验,和上海交大的刘延柱教授合作写了一本“小书”??这本小册子至今仍常被我国一家研制惯性导航仪的重要单位参考。周恒总说,陀螺仪最终设计成型,曹仁杰起了很大作用,“他在多次尝试之后,最终选择了一种和书本、文献上不同的结构。直到改革开放后,我们才发现,国外一款飞机上的著名陀螺仪的结构,与他当年的设计非常相似。”
与曹仁杰的交往,让周恒坚信,技术创新不可迷信书本,要亲自实践才能取得真知。“也正是那一次经历让我意识到,理工结合才是有效的科研方法。”
老科研人的坚信:哪怕犯错,也不要只是创造些“时髦新名词”
1980年,50岁出头的周恒担任了天津大学应用力学教研室副主任,3年后升任力学系主任。他讲课深入浅出,条理清晰,深受学生欢迎。1983年,周恒又被委以重任,开始筹建天津大学研究生院,并先后任研究生院副院长、院长。他做了一辈子老师,却不好为人师;他教了一批批学生,却总说好学生不是教出来的,是学出来的。
他不愿向记者列举自己培养出的高徒,更忌讳“某某在周恒院士的影响下取得了某某成就”这样的说法。“成就是人家自己努力得来的,怎么就是受了我的影响呢?我只是该干什么干什么,做好自己的事。”
周恒不喜欢说教,但天大不少从事力学教研的年轻人,还是从这位一心只想着科学的老先生身上学到了很多。他们相信,想要成才,思想要活跃,不能迷信教师和书本,也不能迷信权威,要深入实际、不断学习、更新知识,教学和科研都要搞好。
年轻科研人的“相信”,源自周恒的“坚信”??
他坚信科学研究是不怕犯错的,自己会犯错、同行会犯错、权威专家也会犯错。论文第一作者的头衔不能说明什么,一切理论都要接受实践的检验。而且很多时候,犯错和“证伪”也是推动科学发展的必要步骤。
1981年,正在进行流动稳定性非线性问题研究的周恒,到英国做访问学者。他到访的,正是流动稳定性弱非线性理论的最早提出者??斯图尔特教授执教的大学。周恒试图在前人研究的基础上,解除或至少放宽其方法在应用层面所受的限制,再设法将弱非线性理论推广到三维问题上。他所做的工作,在当时得到了英国同行以及著名科学家钱伟长先生的肯定。
“但我坚持做下去的结果,竟然是最终否定了原来的弱非线性理论。我发现,有不少地方,理论提供的结论与实验结果不符。”周恒说,看到错误后,又经过4年多的研究,他终于弄清了原来的弱非线性理论出现问题的原因,也相应地提出了改进办法。
虽会犯错,但“理工结合”的理念再未改变。
当年与曹仁杰的合作,启发周恒总结出一套“理工结合”的科研理念。此后“理工结合”这四个字,就一直刻在他脑海里。钱学森先生一再倡导“力学要走技术科学的发展道路”,更是坚定了他“理工结合”的决心。
“一门新的学科,其起源往往是为了认识现实世界中的新事物。而只有用这门学科去解决现实世界中不断出现的新问题,才能推动其后的发展。”周恒坚信科学的任务有二:一是帮助人类更好地认识世界;二是根据需求,帮助人类解决在生产生活中遇到的问题。前者受限于人类现阶段的认知水平,“是有一定偶然性的”。而后者,“需要我们这些从事基础研究的人,主动走到生活中、走到实践中去,看到迫切的需求、提炼出新的科学问题,而不能光坐在办公室里等待,或从书本文献中去找。”
在周恒看来,花费几年也好、几十年也罢,能从根本上解决实际问题的理论创新,才是过硬的科研成果,否则就只能“从论文到论文,耗费了时间金钱,发明出一堆‘时髦新名词’而于事无补”。
20世纪90年代,周恒转入超声速、高超声速流相关问题的研究,将关注的目光投向航天技术领域。他的团队的研究成果,不仅在力学界得到肯定,也同时得到航天部门的认可,其中一些成果已进入试用阶段,开始服务于实践。
记者问周恒,取得这样的突破,是不是很有成就感?清瘦的老人仍旧摆手:“力学恐怕要算是‘最老’的科学了,要取得超越人类现有认知的突破那是太难了。我们只不过是取得了一点小小的进展,对国家能有一些用处而已。”
老院士在赶时间:小轮车与“散伙饭”
周恒家客厅的墙边靠着一辆小轮自行车。老人每天都骑着它去办公室。“去年生病住院之前,我都是上午步行上下班,下午骑车上下班。”如今,因为体力渐弱,一般只在上午去一次办公室。通勤工具也从双脚加“大轱辘自行车”,换成了这辆安全系数更高的小自行车。他查了手机,“以前步行一个来回大约走4500步,现在年纪大了、步子小了,一个来回大概得6000多步了。天气不好时,年轻同事们不放心我自己走路,会来家接我。平时我想着,让人接还不如骑这小车呢。”