陸夕雲院士:流體力學專家

2020-12-12 人民赤子

陸夕雲院士

陸夕雲,流體力學專家,中國科學院院士,中國科學技術大學近代力學系教授、博士生導師,中國科學技術大學工程科學學院執行院長。陸夕雲主要從事湍流大渦模擬和直接數值模擬、遊動和飛行的生物運動力學、非定常旋渦分離流及渦控制、血流動力學和生物微循環、微尺度流動和傳熱、微重力流體力學等方面的研究工作。

1985年,成績優異的陸夕雲被保送進入中國科大近代力學系,跟隨童秉綱院士攻讀研究生。力學廣泛地存在於自然界和工程領域中,是研究物質機械運動規律的科學,大到航天科技應用,小到基本粒子運動,都要用到力學知識。陸夕雲主攻的流體力學方向,是力學的一個分支,主要研究在各種力的作用下,流體運動狀態的變化以及流體與固體界面的相互作用規律。簡言之,就是研究空氣、水等流體介質如何運動和為何運動的基礎學科。

陸夕雲說「飛機怎麼飛得效率更高,通過魚的遊動進行仿生研究,通過這種研究我們設計的水下航行器效率更高,噪聲更低。從上天入海都與我們這些研究相關聯。」

如果說,想知道飛機為什麼飛是最初驅動他學習的興趣,那麼用所學知識為航空航天服務,進而滿足國家更多領域的需求就是他幾十年如一日立足基礎科研的動力。

1989年,空氣動力學家莊逢甘院士先後主持承擔兩期國家自然科學基金重大項目,其中關於旋渦流動規律的子課題由童秉綱院士負責。為了讓學生儘快接觸該領域的前沿,童秉綱安排陸夕雲加入項目的研究中。不負眾望,陸夕雲以此課題為基礎的博士論文《非定常流動的數值模擬研究》在重大項目中成為亮點,並獲得廣泛好評。北京大學是勳剛教授評價,其中一個章節的內容就可以構成一篇博士論文。北航的吳禮義教授看了以後說,這相當於兩篇博士論文,並力邀陸夕雲去北航做博士後。而當時,陸夕雲已經決定留校。

童秉綱常對學生說,博士論文一定要跨上一個大臺階。陸夕雲無疑跨了兩個臺階。基礎打得紮實,陸夕雲逐漸有了清晰的科研目標:做頂天立地的科學研究工作。頂天,指的是做基礎研究時,要處在國際最前沿;立地,指研究工作要滿足國家需求,解決工程中的關鍵科學問題。

基礎研究是創新的源頭。陸夕雲在流體力學領域躬身耕耘了三十多年,在旋渦動力學和湍流領域,特別是在旋渦動力學理論、方法和旋渦控制方面,取得了系統的創造性成果。僅在領域內的頂級刊物、英國劍橋大學出版的《流體力學》雜誌上就發表論文30餘篇,其中兩篇作為封面文章報導,是國內最早登上該期刊封面文章的學者。

原始創新「越重嶺」

「法乎其上,得乎其中;法乎其中,得乎其下」,這是童秉綱先生對待學術研究的態度,也成為陸夕雲的科研「指揮棒」:要實現原始創新的突破。

科學研究的道路就像翻山越嶺,需要極大的毅力和長期的堅持。在流體力學領域,存在一個基本問題:如何從物體周圍的旋渦確定其受力的大小。百年來,流體力學的先驅們提出了流體作用力與旋渦關聯的概念和理論,但還是難以釐清主要旋渦的貢獻,限制了人們對物體受力的認識。陸夕雲提出了主控旋渦的概念和有限域渦量矩理論,有效地應用於實際問題的研究,突破了對物體受力的認知。這一發現對仿生應用領域具有重要作用,還可以應用於空中飛行器和水下航行器的研製。

努力漸漸得到了回報:教育部「長江學者獎勵計劃」特聘教授;「國家傑出青年科學基金」獲得者;入選教育部「跨世紀優秀人才計劃」;入選國家七部委組織實施的首批「新世紀百千萬人才工程」;國家自然科學基金委創新研究群體學術帶頭人、教育部創新研究團隊學術帶頭人。

做科研不易,如果不是真心熱愛,遇到困難可能就會放棄。陸夕雲有三個動力:「興趣」的驅動、「服務社會」的責任感、「培養學生」的使命。興趣是最好的老師;不忘初心,做以國家需求為牽引的基礎科學研究;培養學生,為學科的長期可持續發展注入動力和活力。陸夕雲所在的近代力學系,由獲得「兩彈一星功勳獎章」和「國家傑出貢獻科學家」稱號的錢學森先生親手創辦,擁有深厚的歷史底蘊。「中國科大學術優先、以人為本的傳統,讓大家形成了一種科研合力」,陸夕雲思考的是,接下來,如何將錢學森先生的工程科學思想發揚光大。

教書育人「傳薪火」

教師是立教之本、興教之源。陸夕雲每年都要和研究組的學生拍一張集體照,背景是他工作的中國科大力學樓,每張照片都整齊地展示在他的個人主頁上。

陸夕雲很重視本科生和研究生的專業基礎課,因為這是做科研的基礎。十幾年來,他和同事孫德軍教授堅持共同給本科生講授流體力學基礎課程。「上課是老師的天職」,既傳授了知識,也加深了自身對概念的認識。

每年,美國物理學會都要召開一次流體力學年會。只要有時間,陸夕雲都會參加。年會上,常有中國科大的畢業生主動過來打招呼,「陸老師,我上過您的課」。每到這時,陸夕雲既欣慰又驕傲。

這不是陸夕雲第一次被表達敬意。多年來,他分別榮獲「全國優秀博士學位論文指導教師」、中國科學院「優秀研究生導師」、中國科學院「優秀研究生指導教師」和寶鋼「優秀教師獎」等諸多榮譽。

現任中國科大近代力學系教授的高鵬,是陸夕雲的學生。讀博士期間,他在領域內頂級期刊上發表了五篇論文,並獲得2010年全國優秀博士論文獎。

因材施教、抓大放小,是陸夕雲指導研究生的原則。因為擅長做理論研究,剛進研究室時,高鵬對流體力學計算研究方向不是很適應。陸夕雲鼓勵高鵬積極開拓,並選擇適合自己的研究課題。指導、交流、探討,不久後,高鵬在周期流動穩定性、界面穩定性等研究領域找到了方向,並取得優秀的研究成果。

當年,童秉綱先生總是告誡學生們「比學習更重要的是做事,比做事更重要的是做人」,陸夕雲謹記心間。多年來,無論是治學、育人還是為人,他都牢記這句教導。

在中國科大西區力學樓陸夕雲的實驗室裡,有一株巴西木,兩米多高,根部紮實地長在直徑一米的陶土花盆裡,樹梢已經觸碰到屋頂,頂天立地、鬱鬱蔥蔥。

人物名片

陸夕雲,泰州姜堰區梁徐人,中國科學技術大學工程科學院執行院長,教授、博士生導師。中國科學技術大學力學和機械工程系主任。

陸夕雲曾先後在泰縣梁徐小學、梁徐中學讀書;

1981年9月考入南京航空航天大學(原名南京航空學院)空氣動力學系本科學習;

1985年9月免試進入中國科學技術大學近代力學系研究生學習;

1992年獲中國科學技術大學博士學位。

2001年,獲得國家傑出青年科學基金資助。

2004年,入選首批「新世紀百千萬人才工程」。

2005年,被聘為南京航空航天大學兼職教授。

2019年11月22日,當選中國科學院院士。

陸夕雲現年56歲,入圍數學物理學部院士,專業是流體力學。現任中國科學技術大學工程科學學院執行院長。

其先後在美國濱州州立大學、休斯頓大學、田納西大學空間研究院、日本東京大學、東北大學、香港科技大學和新加坡國立大學等高校以訪問教授、訪問研究員和博士後等身份進行學術交流和合作研究。

參考來源:中國科大新聞網等網絡綜合

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