吳仲華：船驥托起一片天

“中國有吳仲華，還要引進航空發動機？”上世紀70年代，當得知中國要引進英國羅羅公司的斯貝發動機，英國人詫異道。要知道，斯貝發動機的研制，得益於中國科學家吳仲華提出的葉輪機械三元流動理論，並且，世界上主流航空發動機的研制都利用了該理論。

如果要列一個“加速世界文明進程的中國科學家”榜單，吳仲華一定會留下名字。而他一生的追求則是：“中國人搞出的理論，首先要為中國人民服務！”

青年求學 榮登高峰

二戰之后，航空工業受到前所未有的重視，為提高飛機發動機性能，各國都投入重金。但航空噴氣發動機（燃氣輪機）技術含量極高，求解其內部流動的控制方程組，即使在今天仍然是“不可能的任務”。誰也不曾想到，一位來自中國的年輕人會解開這道難題，做出影響整個工業界的理論突破。

上世紀40年代，電子計算機在美國誕生。當時人們並未預料到其變革性的影響，吳仲華卻洞察先機，成為國際大規模科學計算的開拓者之一。1950年，他經過嚴格的論証分析，做出兩大顛覆性突破：一是摒棄當時公認的視葉片為孤立翼型的方法，將難以計算的黏性選項代之以熵的梯度，提出吳氏方程﹔二是拋棄當時流體力學界推崇的解析求解方法，把復雜的三維空間流動分解成幾個簡單合理的二維計算，使得利用計算機進行數值求解成為可能。

這項工作一經發表，掌聲和質疑聲紛至沓來。這位博士畢業3年的年輕人何以敢挑戰權威、挑戰經典？40年后，吳仲華當時的主要爭論對手——加州理工學院教授Frank Marble回憶起這段經歷時微笑著說：“吳是對的，我當時錯了。”

國外學者曾總結，上世紀50年代初，葉輪機械界發生了兩件大事：電子計算機的發明和葉輪機械三元流動理論的創立。此后，航空發動機發展走上“快車道”，世界三大飛機發動機制造商羅羅、普惠和通用電氣的先進發動機紛紛實現商用。吳仲華1992年去世時，美國機械工程師學會在新聞中羅列了採用其理論設計的一系列先進航空發動機，稱他為“葉輪機械先鋒”。

“這個理論完美結合了豐富的想象力、清晰的物理概念、嚴格的數學演繹和方便的工程應用，體現了工程科學之美。”吳仲華的學生和多年的助手、中國科學院院士徐建中說。三元流動理論應用廣泛，三峽水利樞紐工程水輪機的設計也應用了該理論。

創立學科 利在千秋

輝煌的學術成就留不住吳仲華的心。1950年11月28日，吳仲華高大的身影出現在紐約街頭。他專程前來，為的是到聯合國安理會聆聽中國代表伍修權控訴美國在朝鮮戰爭中侵略中國台灣的發言。

義憤填膺的吳仲華夫婦先后辭去NACA（NASA前身）的工作到大學教書。當時，二人是極少數能為美國軍方工作的外國人，他們多次嘗試離美都未成功，還被勸說入籍。直到1954年8月的一個星期日，趁著紐約機場移民局休息的機會，吳仲華全家以旅游為名繞道歐洲，終於在年底輾轉回到北京。后來，這對伉儷先后當選為中國科學院院士。

歸國后的吳仲華在母校清華大學創建了我國第一個燃氣輪機專業。那時，清華航空系已劃分到北京航空學院，他與籌建小組想方設法廣攬人才、組建教研組，攻堅克難地建設實驗室。后來活躍在我國燃氣輪機領域的很多技術骨干都是吳仲華的學生。

1957年，蘇聯發射人類第一顆人造衛星﹔1961年，人類第一位宇航員加加林進入太空……吳仲華和任新民、梁守磐、史紹熙等老一代科學家認識到航空發動機和航天推進動力裝置的重要性。1963年，吳仲華牽頭提出創立工程熱物理學科，將工程熱力學、氣動熱力學、傳熱傳質學和燃燒學幾門“古老”學科緊密結合起來，建立了一門嶄新的學科工程熱物理學。經過半個多世紀的發展，工程熱物理學在航空航天推進、能源高效清潔利用、新能源開發、環境保護等領域發揮著越來越重要的作用。

責任所在 拼命為之

“中國人搞出的理論，首先要為中國人服務！”這是吳仲華一生的理想與抱負，亦是他回國之后的行動指南。

燃氣輪機系國之重器，是衡量一個國家工業水平和科技能力的標志之一。吳仲華最大的理想，是在中國獨立自主發展航空發動機和燃氣輪機。徐建中回憶，當時全世界都在開展兩機研制，吳仲華心急如焚。

但事與願違，由於種種原因，中國並未走上自主研發的道路。1975年，中國引進斯貝發動機。1977年，王震副總理寫信給吳仲華，希望由中國科學院派出技術力量，完成斯貝發動機的改進工作。就這樣，吳仲華帶著12人去了西安，后留下10人，又派兩人去英國羅羅公司學習，研究斯貝發動機。考慮到航空發動機技術難度大，應用要求高，吳仲華提出發展工業用燃氣輪機和艦用發動機的思路。1983年，這項工作圓滿完成，后獲中國科學院技術進步獎一等獎。

1982年，吳仲華敢為人先，聯合西安航天發動機廠組建了中華燃氣輪研究與開發公司，在歷史中扮演了改革者的角色。

整個上世紀80年代，吳仲華以“責任所在，拼命為之”為座右銘，全身心投入燃氣輪機的科研和推廣中。一位原國家計委領導曾評價：引進斯貝發動機雖然不是吳先生建議的，但后來他到處促進其應用，則完全是從國家利益出發。

老驥伏櫪 福澤后世

“絕江者托於船，致遠者托於驥！”2017年，吳仲華誕辰百年紀念，中國科學院院長白春禮用“船驥之托”比喻吳仲華托起國家民族大業的賢能。

“能的梯級利用與總能系統”是吳仲華另一個被廣泛認可的理論遺產，現已成為能源科學發展的主流思想，被寫入國家能源規劃。改革開放以后，我國進入經濟高速發展時代，此時能源供應尚不緊張。作為一位戰略科學家，吳仲華敏銳地指出：能源是中國現代化的戰略重點。1980年，他在黨中央書記處舉辦的科學技術知識講座上提出著名的“溫度對口、梯級利用”用能思想，后被《紅旗》轉載，成為縣團級干部必讀教材。

1990年，73歲的吳仲華應邀赴美國講學4個月，由美國宇航局錄像，出版專著，作為培訓教材。1992年，在與病魔斗爭的最后歲月裡，吳仲華還在病床上工作，同妻子李敏華一起向有關領導提交“在我國發展IGCC潔淨煤發電技術的建議”。

回首1943年，作為一位懷揣工業救國夢的年輕人，來自農業大國的他最心儀的專業是農業機械，陰差陽錯，想開拖拉機的他卻走上了一條“開飛機”的道路。但是回顧吳仲華的一生，一分一秒都未曾偏離“科技報國”的初心。

去世前，他叮囑去看望他的學生：“好好干，把三元流動理論搞下去。”后來他幾乎說不出話了，有人來看望時，便看著一生琴瑟和諧的伴侶李敏華說，“我想說的她都知道。”在場的人都明白，吳仲華心底的那句話一定是：中國人搞出的理論，一定要為中國人民服務。

（摘編自2019年12月6日《中國科學報》 陳歡歡/文）