林家翘：跨界破解科学难题的世纪天才

林家翘（1916年7月7日－2013年1月13日），美籍华裔数学家、力学家、天体物理学家，国际公认的力学和应用数学权威，“不稳定性先生”。他以流体力学稳定性理论破解了海森堡遗留的湍流难题，又跨界创立星系螺旋结构密度波理论，终结了天文学界数十年的“缠卷疑难”。86岁高龄回国定居清华，倾尽毕生积蓄推动中国应用数学发展，是横跨多个学科、改变科学进程的世纪级大师。

清华学霸与庚款留美

1916年7月7日 出生于北京，原籍福建省福州市。伯父林旭为“戊戌六君子”之一，家族血脉中深植家国情怀。5[10]
1933年 以全校第一名的成绩考入清华大学物理系，在285名新生中名列榜首。[10]7
1937年 以第一名成绩毕业于清华大学物理系，随即留校担任助教，曾带过杨振宁所在班级。6[10]
1939年 考取“庚子赔款”公费留学资格，原计划赴英。3
1940年 因欧战爆发改派加拿大，入多伦多大学，师从应用数学大师J.L. Synge。3 9
1941年 获加拿大多伦多大学硕士学位。5 6

破解海森堡难题的博士生

1941年至1944年 在加州理工学院攻读博士学位，导师是世界航空动力学大师冯·卡门。冯·卡门指定其博士论文题目为物理学巨擘海森堡关于湍流论文中遗留的“平行流不稳定性”问题——海森堡本人未能完成这一关键步骤。林家翘凭借深厚的数学功底，巧妙运用渐近方法求解了Orr-Sommerfeld方程，到1944年毕业时完成3篇论文，彻底解决了海森堡遗留的难题。流体力学教科书中的经典“中性曲线”正是最先在林先生博士论文中得到确立。海森堡获悉后兴奋地说：“不是有人批评我的论文吗？现在一个中国人给我解决了！”4 3
1944年 获美国加州理工学院博士学位。5 6

应用数学的黄金时代

1947年起 历任麻省理工学院副教授、数学教授、学院教授（MIT最高学术荣誉）、荣誉退休教授。在美国人眼中，他“使应用数学从不受重视的学科成为令人尊敬的学科”。6 9
1951年 当选美国国家艺术和科学院院士。9
1955年 在剑桥大学出版社出版《流体动力学稳定性理论》，成为国际第一本系统讲述流动稳定性的权威教科书。他本人也因此获得经典外号——“不稳定性先生”（Mr. Instability）。[10]
1962年 当选美国国家科学院院士。9

颠覆天文学的密度波理论

20世纪50年代末 杨振宁邀请学长林家翘到普林斯顿高等研究院访问一年。经杨振宁介绍，林家翘结识了杰出天文学家斯特龙根。在一次天文学会议上，他第一次听到“旋紧矛盾”——星系中心转得很快，按此规律旋臂应在极短时间内旋紧成“绒线团”，但观测到的螺旋星系旋臂却非常开放。这个困惑天文学界数十年的难题立刻抓住了林家翘。[10]8
1964年 与当时还是大四学生、后来成为著名天文学家的徐遐生合作，共同发表星系螺旋结构的密度波理论（Lin-Shu density wave theory）。该理论确认所观察到的旋臂是波而不是物质臂，成功解释了盘状星系螺旋结构的主要特征，克服了“缠卷疑难”。[10]8
1970年 在英国召开的第14届国际天文学会大会上，林家翘被邀请作大会讲演，这是天文学界的至高荣誉。面对MIT的Toomre教授提出的反驳，他冷静地用驻波概念予以回应，带领团队将理论进一步完善，使密度波理论成为天体物理学的基石。[10]

86岁归来：把最后全部献给中国

1972年起 多次回国学术访问，邀请美国专家来华讲学，为中国培养学者。9
1994年 当选为中国科学院外籍院士。6 9
2001年11月 被聘为清华大学教授。9
2002年8月 86岁高龄回国定居清华，出任清华大学周培源应用数学研究中心名誉主任，成为继杨振宁之后第二位受邀回国的世界级学者。他反复强调：“要紧的是不管搞哪一行，千万不要做第二等的题目。”9 7 4
2007年底 卖掉在美国的全部股票，将所得约400万元人民币全部捐给清华大学教育基金会，设立“林家翘—梁守瀛学术研究基金”。他的同事回忆：“对他来说，没有金钱的概念……有一次我们发现，他居然把自己捐钱的事情都忘得一干二净。”7 4
在生命的最后岁月 以90多岁高龄，亲自将研究方向拓展到理论生物学中的“蛋白质折叠”问题。他坚持每周出席应用数学中心的讨论班，不论刮风下雨，“一天不作研究都不行”，卧床不起之前还在撰写修改关于蛋白质结构和细胞凋亡问题的研究论文。4
2013年1月13日 因病在京逝世，享年97岁。习近平等中央领导同志表示哀悼并送花圈。6 7
2013年6月24日 清华大学举行林家翘先生追思会并揭幕纪念铜像。杨振宁出席。7