我的人生选择

一、个人奋斗与家国情怀

先讲家国情怀，跟大家分享一下我个人的学习成长经历。我1974年高中毕业，到现在2019年，悠悠人生，已经过去45年。我的受教育之路也很简单，在浙江天台中学读中学，李白的诗《梦游天姥吟留别》中“天台四万八千丈，对此欲倒东南倾”诗句，就是指浙江天台。后来在浙江大学读本科，去北京大学念硕士、博士。从大学开始，到硕士、博士阶段我都是学生干部。在浙大的时候我是我们院的学生会主席，到北大的时候是系里面的团委书记、党支部书记，所以我一直受到党的培养教育。我的导师都是各自领域的专家，现在，有几位已经不在了，光阴荏苒，时光飞逝，令人感叹。一个人在成长过程中是很需要有人来支撑的，站在巨人肩膀上做研究太重要了。

1987年，我从北大博士毕业，成为中国改革开放后的第一届博士生。当时我想出国，给导师说后他很支持，导师说我们国家需要你，你先去了解了解美国。在美国的实验室我花了10年的时间从一个博士后做到了那里的最高学者，成为中心的常务副主任。后来我到IBM的一个研究所，在那里我有两个目标，后来看都是很具有前瞻性的，但可惜都没做成。之后我又到霍普金斯大学当教授。我直接从工业界去霍普金斯大学做教授，这个还是比较幸运的。在霍普金斯大学，这里的人事业心比较重，创业心比较强，生活还是很充实的，尽管在国外已经站稳了脚跟，但我还是觉得回国创业更有成就感。博士毕业18年后，我又回到了北大，当年风华正茂的同学，都成为社会各行各业的中坚。我的同学有的从事学术做学者，有的从事管理成为政治家，还有的从事生产贸易，成为企业家。大学是人生最美妙的时代之一，大学时候的友情一辈子都不会忘记。我回北大当工学院院长，北大工学院是重建的。北大1949年前有工学院， 1952年院系调整，把工学的5个系分出去了，4个系并到清华， 1个系并到天大，航空航天系并到天大。北大由原来的综合院校变成了以文、理特色为主的院校。改革开放后，北大紧跟国家经济发展需要，开始重建工学院，我是重建北大工学院的创院院长。我在北大当工学院院长的时候坚持给本科学生讲课，很认真地带研究生，我很享受教学工作。现在当校长了，讲课时间稍微有点难以保证，我主讲流体力学，对上课还是有激情的。

人生有的时候有很多选择，但是你要选择你自己内心深处想做的。我来南科大之前担任北大工学院院长、北大副校长，但我感觉来到深圳办这所新大学更具有挑战性。2015年1月21日，我受命来南科大担任校长。南科大对我的影响比当时北大工学院对我的影响更大。人总是要一步一步往上走的，我来南科大带着迫切希望是把这所学校办好。人生前行的时候需要动力，怎样做好一个大学校长？我来南科大之前认真思考、准备过。在北大校园我专门到蔡元培塑像前献花，我觉得应该像蔡元培校长一样，首先要有先进的思想。来南科大几年，我们很快聚集了一批优秀人才，一批世界上或者中国最好的学者。我们有坚强的学校领导班子，学校的核心已经形成，已经有了比较好的基础。南科大从朱清时校长创校开始很不容易，第一届学生没有国家学位，我们走的是改革的办学方向，办一所不一样的具有特色的大学。现在我们逐渐走过来了，成为国内外都比较关注、发展迅速的大学。

在办学过程中，引进高层次人才是校长的重点工作，这几年我们高层次人才引进工作成效显著，连续几年在深圳市各单位都是第一，去年（2018年）我们再次获得市政府奖励的“人才伯乐奖”，受到深圳市表彰。但过去的成功不代表着将来，我们要继续保持这样的状态会越来越难，因为深圳对教育越来越重视，香港大学、香港中文大学、北大、清华，还有其他大学都来或将要来深圳办学，深圳高校群雄并起，竞争压力还是很大的。我们主要靠事业、靠发展来吸引人，尽力打造一个适宜干事创业的平台，我们吸引了邓巍巍等一批优秀的海归教授。南科大已经有七大学院，现在还要和港科大合建深港微电子学院， 5G、三代半，这是深圳科技产业发展的重点，也是国家科技产业发展的重点。最近市委、市政府已经决定把创意设计学院放在南科大，建深圳创意设计学院。我校的办学特色虽是以理工为主，但也需要人文社科和设计学院等。南科大规划要有十大学院，要把经济学院、医学院建好。现在深圳市人民医院、深圳市第三人民医院和西丽医院已经成为南科大附属医院和直属医院。从2012年开始到现在，我们的学科建设逐渐加强，理工科基本齐全，商学院大踏步前进，整个南科大的学科建设在快速发展。我们的目标是既要有宽广的学科，又要互相支持、互相守护、互相支撑。我们要建中国最好的大学，但规模不一定大，我们现有本科生4000多人，师生比例控制在1∶10。

南科大现在引起国内外广泛关注。泰晤士高等教育世界大学排名等大学排行榜都特别关注国际化，我们地处深圳这一国际化城市，南科大在全世界校长心目中都受到特别的关注。因为关心南科大就是关心深圳，也就是关心中国今后的发展，深圳代表着中国将来的发展，深圳会越来越好，南科大也会越来越好。我们已经与国际上一些著名大学建立了合作关系，南科大整个平台是非常好的。学校还成立了基金会，向社会筹款，这些都能让人感觉到南科大正在全面快速发展。学校已经成立了3个分别以诺奖、菲尔茨奖、图灵奖得主命名的深圳格拉布斯研究院、杰曼诺夫数学中心与斯发基斯可信自主系统研究院，还有前沿交叉研究院、量子科学与工程研究院、材料基因组研究院、深港微电子学院、人工智能研究院、第三代半导体研究院、新能源研究院等研究机构。学校初步形成了高质量、个性化的人才培养体系，努力让每一张成绩单都有灵魂、都有故事，让每一份GPA（平均学分绩点）都有含金量。南科大几乎没有两名同学的成绩单上有完全一样的修读课程。想成为一名未来卓越的科学家、工程师或跨学科的人才，在南科大，你可以按照自己的规划选择自己的课程、科研和创新项目，形成有自己特色的知识、能力和思维框架。

我们要加快学校的建设，学校建设重点还是人才培养。我们设立了“校长下午茶”，旨在与同学们交流。我很高兴看到同学们在这样美丽的校园里健康成长，我尽可能参加与同学们的交流活动，和同学们一起去深圳人才公园，一起唱歌，我很享受与学生在一起的生活。

刚才跟大家分享了我的学习和工作经历，我的家国情怀。我觉得大学生活真的非常重要，我希望大家在学习好的同时，要多关心国家政策，在国家发展的大环境中去寻找自己的发展空间。要关心国家大事，关心集体，学会与人沟通交流，这对自己的成长很重要。南科大是要培养精英的，个人对今后的发展要深思熟虑，早做主。南科大采取2+2培养模式，每个学生要对自己的未来发展有一个规划，对自己选择的专业要有激情。关于未来的学习，我想给大家提几条建议。

一是打好学习的基础。大学是培养终身学习能力，培养自己求知欲的地方，打好学习的基础最重要。这个基础包括数理化生、计算机等基础，也包括人文社科、英文基础，以及各类专业基础。希望大家珍惜每一分时光，带着对知识强烈渴求的饥饿感，懂得下“笨功夫”，坐“冷板凳”，多读书，会读书。2018年，马政佳、王晓栋、许一鸣分别以年度198本、176本和147本的图书借阅量成为南科大的阅读达人，他们就是有一种求知的饥饿感。今年在《自然》杂志上发表三维量子霍尔效应文章的物理系张立源老师是学校里一位扎实做学问的典范，用4年时间写出一篇重量级文章，这需要强大的基本功、好奇心，更需要耐心、信心与决心。

二是敢于挑战极限。越是源头创新，研究过程探索的不确定性越高。所以，我们要在继承前人成果的基础上，敢于创新，挑战极限。当我看到我校学生在全国越野大赛、散打比赛摘金夺银的时候特别高兴。因为追求卓越，崇尚竞技，这种挑战极限的体育精神和勇于攀登科学高峰精神是相通的。“志不强者智不达，言不信者行不果”，我希望同学们能自知与自制，管理好时间，管理好情绪，在挑战极限的过程中，不断提升自己的承重能力。

三是善于选择。兴趣是最好的老师，任何科学研究，最重要的是要看对于自己所从事的工作有没有兴趣。南科大为大家提供了丰富多彩的资源，比如南科大讲堂、前沿高端讲座、世界一流的实验室、与世界一流的顶尖学者交流的机会，等等；也为大家提供了多种多样的选择，比如专业选择、方向选择、就业选择、升学选择，等等。关键在于，你们要善于发现“自己的大学”，成为自己学习的主人。设计好自己大学发展的规划，形成自己的知识、能力、思维图谱，这需要智慧的头脑、自主的选择、探索的精神和坚韧的意志力。另外，现阶段科学技术的发展已经到了一个临界点，很多重大突破都是在前沿交叉领域中实现的。“单打独斗”式的科研很难适应源头创新的要求，跨界融合、团队协同、交流合作必不可少。我希望南科大的同学们，多参与学院活动、班级活动、社团活动等，培养团队协作精神与领导力。

四是了解社会，让学习生活具有方向感和时代感。改革开放赋予了深圳创新的基因，并将其烙印在这座城市的每个人、每个企业和整个社会观念之中。我希望你们在南科大求学过程中能充分利用好深圳的独特城市优势，让大湾区成为你一生的背景。南科大旁边的智园，离这不远的南山科技园，包括南科大教师办的企业等，实际上深圳市的每一个区都有很多注重源头创新的高科技企业，希望你们在大学阶段多到企业实践，做一段时间的intern（实习生），进而通过这些企业，深入了解深圳、了解社会、了解国家，厚植家国情怀。

今年（2019年）网上最热的粤海街道办就在我们南山区，华为、中兴、腾讯、迈瑞这些民族企业都发源于此。未来因为有你们，有你们与深圳的结合，会有一批新的独角兽、世界级企业将发端于南科大附近，最火的街道办，将是西丽湖畔、南科大所在地的桃源街道办。最近几年，我们很高兴地看到，南科大的科研指标、国际排名、学生升学与就业水平都在快速上升。但是衡量一所大学成功与否最根本的是看它长远的社会影响力，而影响力最重要的是看学校培养的学生，也即你们的素质。每一个学生的将来都代表着南科大的将来。而南科大的使命就是培养同学们的担当能力与担当精神，使大家成为对社会有卓越贡献的栋梁，成为能够推动社会和人类进步的人才。

二、湍流、流体力学与现代科技

现在讲讲我的研究领域，我的研究领域是流体力学。我认为我的研究很重要，因为流体力学是我们日常生活中的常见现象。大家都知道物质状态，固相、液相、气相，除了固相，任何东西只要会动的都跟流体力学有关系。你现在讲一句话、跑一下步就是流体力学，早上洗澡，打开水龙头，开大一点，也有流体力学，航天、航海、环境等，都离不开流体力学。电影《流浪地球》中天体运动基本上都是流体力学。我主要研究流体力学中的湍流，那么湍流跟我们有什么关系呢？大家知道飞机，飞机飞行离不开湍流，湍流是流体运动的普遍形态，是流体力学核心问题，也是世纪难题，湍流对数学、力学、物理、非线性科学和复杂系统等基础科学有着深刻影响。

飞机、汽车和火车的运动都有湍流，它们的设计离不开流体力学，流速加大的时候就会成为turbulence（乱流）。湍流对物理和数学非常重要。我们对大飞机C 919附近流动做了真实的模拟，以便对其进行设计，可以发现，流动从层流到湍流阻力马上上升。我们现在当然知道这个基本的原理是什么，了解后就可以指导相关的设计。

对于超燃冲压发动机，它的马赫数是6到10，在这种高速的流动中湍流起着重要的作用，流态从层流到湍流后，加热效应就更快。大家知道“哥伦比亚号”是怎么掉下来的吗？就是一块防热瓦脱落，因此附近传热加剧，导致它流动不对称造成了旋转，从而掉下来爆炸了。所以湍流问题对超燃发动机和航天飞机是非常重要的。

湍流对噪声的影响很大，噪声对飞机、导弹、潜水艇及相关国防领域都非常重要。下面我给大家讲讲潜水艇噪声，我国的潜水艇噪声要比美国和俄罗斯大30个分贝。在潜水艇噪声的机械噪声减少方面，我们这些年已经进步很大，但是对于湍流噪声我们却原地踏步了很久。所以我希望能有好学生留下来参与我刚才讲的研究。与美国相比，我们现在在湍流结构噪声方面还有很大差距，但是我觉得我们现在的实验基础也非常好，比如纳米激光技术。

我和我的团队研究的是超燃发动机的稳定性问题，我们在这个方面已经发了10多篇文章，全世界都在关注这个东西。我们2018年发了1篇文章，受到很大关注，1年之内的引用有几万次，所以在这个领域中国还是可以的。中国学者实际上在湍流结构领域还是有蛮大贡献，我的导师周培源先生是世界范围内湍流方面的著名学者，他在20世纪50年代在国际上率先提出“先求解后平均”的湍流旋涡结构统计理论。我的博士后老板Kraichnan（克莱茨南）也很有名，他是犹太人，原来家住俄罗斯，后来去美国，是20世纪全世界最好的湍流学者，在湍流方面做了很大贡献。

我想告诉大家，科学是比较好玩的，我们现在的实验设备也是相当不错的。国内的一些设备已经比较先进，比如超算，我们就处于领先地位。南科大跟北大有一个软件，基本上可以模拟所有东西，日常可以看见的东西都可以模拟，包括火车、飞机等。在2000年以前，中国科研水平在世界上的排名大概是11名，从2000—2017年，我们做了统计，中国现在的湍流研究，根据SCI的论文数量来说，已经是全世界第二位了，化学据说已经跃居世界第一。也就是说，我们的基础和应用研究有些方面已经不比国外差，所以，我们好的学生如果能留下来也可以做得很好，当然我们也支持出国，出国后也希望你们能来做这方面的工作。

国内专家认识到，“湍流是我国航空航天的卡脖子问题，本质上是湍流结构问题。”“发动机转捩的精确测量是高升力压涡轮设计的关键。”另一个我想告诉大家的是流体力学对核聚变非常重要。这里头的核心问题是内爆引起的不对称，当然还有污染、风沙，等等。Science（《科学》）列出的125个人类未解决重要科学问题其中之一就是“湍流与粒子的相互冲突”。

我们做流体的，实际上跟计算机也有关系。最近有一篇流体力学年鉴刚出来，就讲这个AI在湍流中的应用。现在做研究跟以前做法有点不一样，以前大家基本上都是书本上的定理学习。现在很多没有定理的东西，基本上可以用Data Science （数据科学，一种新专业）再加上learn（学习）找到新的模型、新的自然规律。我们现在有一些人希望解决湍流问题，通过跟Data Science结合，跟AI结合，可以把以前没法描述的new principles（新准则）加以描述。

我最近在中国力学大会的一个报告中，提出了新的观点，就是过去不能解决的科学问题，现在有望解决，If you dare to try it（如果你大胆去尝试）。我最近很想招一个学生，在座的学计算机的学生哪个愿意留下来帮我做湍流问题？希望今天讲了这堂课以后大家可以把眼界放得更开阔一些。

最后跟大家讲一讲发动机，我希望大家关注一下发动机。我觉得发动机现在产需非常大，特别是在军工方面。我国的军工应该说还是可以的，但是我们的商发面临的挑战很大，尚没有完全厘清各个技术的层次与关键。

我希望南科大的同学不要老盯着某一个学科，大家要关注各个系的不同学科，重视学科交叉，尤其是军工方面的研究，还有海上风能问题、波浪发电、潮汐发电等，这都是很好玩的，也是涉及很多学科的交叉。最后还有一个比较大的问题就是流体力学中导弹触水的问题，这个是我们没有解决的问题，潜水艇导弹触水向来是国家重要的研究课题。

关于我的科学研究就介绍到这里，我想告诉大家，南科大有很多的新兴领域值得大家去关注，除了计算机、数学、物理，我们还有很多新兴的工科，像力学、航空航天、人工智能、机器人、5G，我希望大家都踊跃参加，分散在各个领域，不要都挤在一起。关于我个人的经历和我们力学系的专业领域我今天就简单介绍到这里。谢谢大家！