一架飞机如何在乱流中保持平稳？一枚火箭穿越大气的震颤如何化解？这个让工程师头疼百年的问题，被一位中国科学家用数学和物理的钥匙解开了。

　　2018年，中国西北某试验场，一架新型无人机正在进行极限测试。突然遭遇强湍流，机身剧烈抖动。地面控制中心气氛紧张，但数据显示：机载控制系统迅速响应，飞机姿态瞬间恢复平稳。

　　“成了！”现场爆发出欢呼。这套控制系统的核心算法，源于对湍流机理的深刻理解。它的主要贡献者之一，正是何国威院士——一位毕生致力于解码“湍流”这本流体力学天书的科学家。

　　从贵州山区的放牛娃到国际公认的湍流研究权威，何国威用三十年的坚守，为中国飞行器穿上了抵御乱流的“智能铠甲”。

　　01 深山里的“追风少年”

　　1963年，何国威出生在贵州遵义的一个普通家庭。他的童年记忆里，除了蜿蜒的山路，还有山谷中变幻莫测的风。

　　“我经常坐在山坡上，看风吹过树林，看溪流绕过石头。水流有时平缓，有时打旋，形成各种有趣的图案。”多年后，何国威回忆说，那些自然界的流动现象，是他对流体力学最早的“启蒙课”。

　　高中时，他的物理天赋开始显现。一次物理竞赛中，一道关于水流能量的题目难住了许多人，他却用独特的思路给出了简洁的解法。老师惊叹：“这个孩子对‘流动’有天然的直觉。”

　　1980年，何国威考入北京航空航天大学，毅然选择了当时最富挑战性的流体力学专业。当同学们热衷于飞机外形设计时，他却对教科书里那句“湍流是经典物理学最后一个未解难题”着了迷。

　　02 勇闯湍流“无人区”

　　什么是湍流？简单说，就是流体失去稳定性后形成的杂乱无章的运动。它无处不在：飞机颠簸、水管轰鸣、炊烟缭绕，背后都有湍流的身影。

　　然而，描述湍流的纳维-斯托克斯方程，至今没有通解。它被称为“天书方程”，预言了湍流的产生，却无法精确描述其演化。百年间，无数科学家在此折戟。

　　博士期间，何国威没有选择相对容易出成果的应用课题，而是毅然扎进了湍流基础理论这个“硬骨头”领域。导师既欣慰又担忧：“这条路很难，可能十年都发不出一篇重要论文。”

　　但何国威的回答是：“如果人人都绕开难题，科学如何进步？国家的航空航天事业，需要有人去解决这些底层问题。”

　　03 原创突破：提出“时空关联”新范式

　　传统的湍流研究，多集中于空间结构。何国威在大量计算和实验中发现，时间演化和空间结构同等重要，二者不可分割。

　　经过多年攻关，他创造性地提出了 “时空关联”的湍流研究新范式。这一理论的核心是：湍流的能量传递，不仅在不同尺度的涡旋之间进行（空间），还遵循着特定的时间演化规律。

　　“就像预测天气，我们不仅要看云图（空间分布），还要看气压变化趋势（时间演化），才能准确预报。”何国威用生动的比喻解释他深奥的理论。

　　2000年代初，他发表的一系列论文在国际上引起轰动。美国科学院院士John Kim评价：“何的工作，为理解湍流这个复杂系统打开了一扇全新的窗户。”这一原创理论，成为他学术生涯的第一个重要里程碑。

　　04 打造工程“解码器”：让理论走出实验室

　　何国威深知，基础研究的价值在于应用。他将“时空关联”理论进一步发展，建立了适用于工程实际的湍流模型。

　　这些模型如同“解码器”，能够将飞行器设计中遇到的复杂湍流问题，转化为计算机可以高效求解的数学方程。

　　成果迅速应用于国家重大工程：

　　：为某型运载火箭解决了级间分离时的非定常湍流难题，提升了发射可靠性。

　　航空领域：参与大型客机的气动设计，其模型帮助优化机翼形状，降低飞行阻力，为C919等飞机的研制提供了关键支撑。

　　深海探测：帮助“蛟龙”号载人潜水器改进外形设计，减少水下湍流阻力，节约了宝贵能源。

　　“科学家的成就感，莫过于看到自己的理论，化为国家重大工程中一颗可靠的螺丝钉。”何国威说。

　　05 战略科学家：布局未来“智能湍流”时代

　　2017年当选中国科学院院士后，何国威的视野更加宏阔。他观察到，随着人工智能和大数据技术的兴起，湍流研究正迎来范式变革。

　　他牵头布局 “数据驱动的湍流研究” 新方向，推动建立国家级的湍流科学数据库和智能模拟平台。

　　“未来的飞行器设计，可能是这样的：人工智能通过学习海量的湍流数据，自动生成最优外形和控制策略。我们需要为这个智能时代，准备好‘燃料’和‘引擎’（算法）。” 他在一次战略研讨会上描绘了这样的愿景。

　　06 桃李满天下：培养“理论与实践”双强的下一代

　　作为中国科学院力学研究所的研究员和博士生导师，何国威培养了数十名博士、硕士。他有一套独特的教育理念：“好的力学家，一只手要能推导最抽象的方程，另一只手要能解决最具体的工程问题。”

　　他要求学生每周既要汇报理论进展，也要汇报对实际问题的思考。他的学生中，有的成为高校学术骨干，有的进入航空航天院所成为技术中坚。

　　“何老师常说，我们研究湍流，最终是为了让飞机更安全、火箭更可靠、国家更强大。这种家国情怀，深深影响了我们。”一位已成为国家重点实验室主任的学生如此回忆。

　　07 科学传播者：为公众讲好“流动的科学”

　　尽管科研任务繁重，何国威仍积极投身科普。他在央视《开讲啦》等节目中，用生动的实验演示湍流的奥秘。

　　“为什么高尔夫球表面有很多小凹坑？就是为了人为制造一层湍流，减少空气阻力，让球飞得更远。” 他的讲解总是深入浅出，引人入胜。

　　他还撰写科普文章，向公众解释“飞机为什么怕湍流”、“如何让潜艇更安静”等有趣问题，拉近了尖端科学与日常生活的距离。

　　他解码了流动的混沌，却为自己的科研人生规划出最清晰的航向——从基础理论的无人区，到国家工程的主战场，何国威用智慧和坚守，为中国飞翔的梦想，注入了平稳而强大的力量。

　　互动话题：

　　何国威院士从观察自然现象中获得科研灵感。你在生活中有过类似“灵光一现”的时刻吗？它是否引导你解决了某个问题？

　　湍流研究关系到飞机、高铁甚至风力发电。你还知道哪些看似高深的科学，其实深刻影响着我们的日常生活？

　　欢迎在评论区分享你的故事和见解！

　　#何国威 #中科院院士 #流体力学 #湍流 #航空航天 #飞行器设计 #大国重器 #科学家故事 #基础研究