說起韋東奕,大家腦海里浮現的畫面大概率是一個拎著礦泉水、揣著白面饅頭、走路帶風的年輕人。
但就在最近,這個被網友親切叫了好幾年"韋神"的數學家,干了一件讓整個學術圈都不得不正視的大事——他拿到了一項真正意義上屬于中國本土數學力量的重磅榮譽。
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2026年7月8日那天,2025年度國家科學技術獎正式對外公布。由北京大學數學科學學院章志飛教授牽頭、韋東奕研究員深度參與的"流動轉捩機理的數學研究"課題,一舉摘得國家自然科學獎二等獎。據北京大學官方對外披露的數據,北大以第一完成單位的身份,本年度總共攬下12項國家科技獎,而章志飛和韋東奕聯手完成的這項成果,恰恰就在自然科學獎二等獎的名單之中。
可能不少朋友乍一聽這個課題名字,會覺得腦袋發懵。"流動轉捩機理"這幾個字擺在一起,多少有點讓人摸不著頭腦。換個更接地氣的說法吧——這個項目核心就是在搞清楚一件事:水、空氣、油、氣這些流體物質,為什么有時候老老實實往前淌,有時候又突然開始撒野亂竄。
打個生活中最常見的比方。家里水龍頭擰到最小那檔,水柱直直地往下落,特別規矩;可一旦把水開大,水流就開始抖、開始分叉、甚至到處濺。再往大了說,戰機和火箭在天上飛的時候,機身周圍的氣流如果保持平穩狀態,整架飛行器受到的阻力就小得多;可要是氣流突然紊亂起來,不光阻力飆升,噪音、燃油消耗統統都得跟著漲。
那么問題就來了:這種從"安分"到"失控"的轉變,背后到底藏著什么樣的數學規律?
事實上,潛艇在深海潛行、飛機在高空巡航、油氣管道千里輸送、大型貨輪劈波斬浪、戰機氣動外形打磨、發動機內部燃燒優化、甚至天氣預報里的大氣模擬,所有這些領域都綁定著同一個根本命題——流體究竟在什么條件下,會從"乖乖聽話"的狀態拐進"徹底亂套"的狀態?
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這個課題棘手的地方在于,"亂套"這個過程壓根不按套路出牌。按照傳統線性理論去推演,流體好像還挺穩當的,可現實中只要有一丁點外部干擾冒出來——比如管道壁面稍微粗糙了那么一丟丟、入口處多了一絲震動、空氣里飄來一點細微波動——這些微小因素就可能被一點點放大,最終把整個流場拖進湍流狀態,說白了就是氣流徹底不穩了。
學術上管這種從層流到湍流的變化叫"轉捩",它在流體力學領域算得上是一個古老到不能再古老的話題。打1883年雷諾通過實驗發現流動狀態與雷諾數之間存在關聯起,距今已經過去一百四十多年,可關于湍流到底怎么產生的、物理本質究竟是什么,直到現在也沒有被徹底搞明白。
所謂雷諾數,粗淺理解就是"流體拼命往前沖的那股勁兒"和"黏性拽著它不讓它亂動的那股勁兒"之間的比值。雷諾數偏低的時候流體還算老實,數值一高,流體就容易開始不服管。
可麻煩就麻煩在,真實世界遠不是盯著一個數字就能說了算的。經常出現的情況是,方程算出來的結果告訴你"這玩意兒應該很穩定",但實驗一做卻發現"它早就亂成一鍋粥了"。
這就好比一輛車,理論分析說它完全可以筆直開下去,但實際上路面有點坑洼、方向盤有輕微的抖、速度又拉得很高,到頭來車身照樣可能失控。
而數學家要干的活,就是把這種"表面上看著挺穩、實際上一點擾動就能被帶跑偏"的復雜過程,用嚴密的方程推導、精確的估計和扎實的證明給徹底講明白。
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章志飛和韋東奕這項研究的分量,恰恰就體現在這個地方。根據公開報道,他們的團隊創造性地引入了一套全新的數學方法,一口氣攻克了奧森渦算子擬譜界猜測、剪切流無粘阻尼問題、三維庫埃特流轉捩閾值猜測等一批流動穩定性領域里的核心數學難關,把亞臨界轉捩背后的關鍵物理機制給揭示了出來,同時為整個層流向湍流轉變的研究搭建了全新的理論工具和數學框架。
坦白講,這里頭有些術語筆者本人也只能是一知半解,有的概念就算絞盡腦汁用大白話去翻譯,恐怕也很難讓非專業讀者完全聽懂。
但有一點大家完全可以記住:這是在啃基礎科學領域最硬的那塊骨頭。將來它能夠落地的方向,包括怎么讓戰機飛得更省油、怎么讓輸水輸氣管網少損耗能量、怎么讓氣象預測模型更精準。由此帶來的技術進步——比如更快的飛行器研發節奏、更低的能源運輸成本——這些都是看得見摸得著的實在好處。
當然必須得說清楚,章志飛和韋東奕做的是純粹的基礎數學,不是說今天定理證完了明天飛機就能省一成油。但任何工程技術想要往深處突破,都離不開這種最底層的理論支撐。咱們日常用到的每一樣工業化產品,追根溯源都跟這些基礎研究脫不了干系。
國家把這個獎頒給他們,本身就說明這項工作取得了實實在在的重大進展。不管是在國防建設還是民生應用層面,它所能帶來的推動效應,放到時間尺度上看都是以百年甚至千年來衡量的。
說到這兒也得承認,在基礎科學這塊版圖上,咱們起步的時間確實還不長。跟楊振寧先生那種開創性的基礎理論高度相比,跟錢學森先生在應用科學領域的偉大貢獻相比,差距依然客觀存在。
但至少有一件事值得高興:由中國學者自主原創的基礎科學成果,正在一點一點冒出來。筆者有理由相信,將來會涌現出更多像韋東奕這樣的人物。
還有一件事特別想說。韋東奕之所以被叫"韋神",真不是網上瞎吹出來的。他最早被大眾認識,當然跟兩次拿下國際數學奧林匹克競賽滿分金牌有直接關系。可真正讓他在學術圈站穩腳跟的,是他后來在偏微分方程、流體方程、隨機矩陣、非線性波方程等多個方向持續不斷拿出的硬成果。
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據南都等多家媒體此前報道,他在三維納維-斯托克斯方程正則性問題、二維不可壓縮歐拉方程線性阻尼問題上都取得過關鍵性進展;2019年,布爾巴基討論班還專門就他與合作者在奧森渦算子擬譜和譜下界估計方面的工作進行過研討。
所以看待韋東奕這次獲獎,不能光停留在"天才又拿獎了"這種看熱鬧的層面。國家自然科學獎表彰的是基礎研究里的原創性突破,而這個項目背后是整個團隊圍繞流體穩定性長年累月積累下來的系統性成果。
韋東奕當然對得起"韋神"這個民間給他的稱呼,但真正撐起這個稱呼的,不是他外表有多樸素、生活有多簡單,而是他能在那些極其艱深的數學問題上,交出經得起全球同行反復檢驗的答卷。
對咱們普通人而言,沒必要死記硬背什么"奧森渦算子""擬譜界""轉捩閾值"這些專業詞匯。只需要把一句話擱在心里就行:他們研究的東西看似離柴米油鹽很遠,實際上就藏在頭頂飛過的飛機里、腳下駛過的巨輪里、深海潛行的潛艇里、火箭升空的尾焰里、橫跨千里的管道里、轟鳴運轉的發動機里、每天播報的天氣里、還有廣袤無垠的海洋里。
這一回,韋東奕用國家自然科學獎二等獎告訴所有人:他是一位真真切切能夠為國家、為社會創造價值的數學家。而此刻的他,依舊在遠離聚光燈的地方,安安靜靜地把自己的全部精力澆灌在科研這件事上。
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