Maximum  Freedom  in  hands  of  Good  People

——谈剑桥的学术自由

温景嵩

（2011年7月11日开始写于南开园）

         提要：本文以剑桥为例，谈了学术自由，学术平等，和如何选拔人才等三个问题供朋友们参考。

这篇文字的题目采用了Batchelor教授对学术自由问题所说的原话：给优秀的人才以最大限度的自由。

在讨论“钱学森之问”时，一些朋友对我讲：我国缺少学术自由，这是六十年来我国培养不出一位真正杰出的大科学家的重要原因。我很同意这些朋友的意见。本文现在就试图从剑桥大学Batchelor教授对这问题的看法和做法，以及他那个应用数学和理论物理系的实际情况，来探讨此问题。Batchelor教授是这个系的创办人和领导者，他是如何在他这个系里实行学术自由的政策并且得到成功，可能会有值得我们借鉴之处。

1.       实行学术自由的第一个依据

Batchelor教授早已证明，探索大自然未知世界奥秘的基础科学事业具有不可规划性和不可计划性。既然如此，基础科学研究事业的发展就全靠科研人员自己个人的兴趣，个人的主动性。这正是在基础科学研究事业中实行学术自由的第一个依据。只有科研人员在完全无拘束不是被别人强制规定的情况下，对于他自己所感兴趣的问题进行了长期而自由的探索，才有可能对某一重要的科学问题取得突破性进展。在我当年在剑桥他那里进修的两年多，我就完全看不到他们那里有什么规划会，计划会，就像我们那时的科学院大气所或安徽光机所那样。那时的科学院各个研究所和各个研究室，搞计划的劲头真大。真可说是年年计划，年年规划。每年年初要制定研究计划，年中要检查监督，年底还要总结评比，隔一定时间甚至还要评先进，披红戴花去开庆功大会。但是，Batchelor教授那里却不搞这一套。他从来不过问属下的研究工作，属下究竟做什么课题，怎么搞法，完全由属下自己做主。他完全相信本系的老师们有这个自觉。他说这些人都是些很优秀的人，他们知道应该做什么，也知道如何去做，用不着你操心。他曾经告诉过我，系里的老师Huppert有一个出色的工作。他把流体力学上的双扩散理论（Double  diffusion）引入于地质学，从而创造出一门崭新的学科——地质流体力学。Batchelor教授接着说，这个出色的工作完全是出自Huppert自己的主动。作为系主任的他则完全没有过问过。题目是Huppert自己想出来的，工作也是Huppert自己做的，Batchelor教授并没有给他任何帮助。事实上，虽然他的系里从来不搞我们那种行政性质的制定计划和检查评比，但我在他们那里看到的却是：人人都很自觉，人人都在十分努力十分勤奋地从事自己的研究，他们确实不再需要行政性质的检查监督，甚至我们可以说：外来的“计划科研”办法：制定计划，检查监督，总结评比，还可能还把事情搞坏。（这里面当然有一个如何选拔优秀人才的问题，本文最后我们要讲到这问题）。从Huppert的这件事看，如果系里一定要采取“计划科研”的办法：制定全系的研究规划研究计划，来推动全系的研究工作，倒反而不大可能创造出地质流体力学这样优秀的成果。因为这个问题只存在于Huppert自己的脑子里，甚至到底要不要做这工作，应该如何去做，应该在什么时候去做，会在什么时候得到什么样的结果等等，这些问题恐怕在成果出来以前，Huppert自己都不可能说得很清楚。事实上如果在成果出来以前，能说清楚这些事情的话，制定计划的人马上自己就可以创造出这门新学科，无须乎Huppert再来做工作了。

2.       实行学术自由的第二个依据

从事基础科学研究的优秀人才，思想都特别活跃，随时都有可能产生一些新思想。对他们给以最大限度的学术自由，才能有助于保护他们的积极性，有助于发挥他们的才能，有利于科学的发展。这是在基础科学研究领域中，实行学术自由政策的第二个依据。反之如果在这个领域中实行“计划科研”的政策，就像从前我们在经济建设中实行的“计划经济”那样，那就会束缚住他们的手脚，反而会坏事。因为当他们在工作中产生了更好的新想法，从而需要更改原有的做法时。此时若实行的是“计划科研”政策，那就会很难使他们实现新的想法，很难使航道转变航向，那到会起到阻碍科学发展的负面作用。给予他们以最大限度的自由，使他们能够随时可以自由地更改原来的想法和做法，就十分必要了。

当年我在Batchelor教授那里刚开始工作时，多分散悬浮粒子的沉降理论本来并没有列入我们的工作计划。只是在我用他的统计理论成功地求取到了云滴重力碰并过程中，高Peclet数下对分布方程的外域解时，他敏锐地看出了这个解对于建立他的多分散悬浮粒子沉降理论的重要性。于是他就果断地修正了我们原来的航道，把它扭转到对我是完全新的建立多分散沉降理论的轨道上去。后来我和Batchelor教授果然研制出了已经载入胶体科学发展史册的多分散悬浮粒子的沉降理论，这证明了Batchelor教授当年的这一转轨行动是多么的英明。这个例子说明，保护科研人员思想活跃的固有特点，使他们的才能得以充分发展的必要。特别是要保证他们在有更好更新的学术思想产生时，拥有可以随时修正自己航向的自由。这确实是件非常重要的事。

在剑桥这个研究理论物理的机构中还有一个不大的实验室。这是剑桥的理论物理的另一大特色。这一特色是Batchelor教授的老师G.I.Taylor传下来的传家宝。老Taylor不仅是一位理论大师，而且也是一位实验高手。他善于在非常简单的实验设备上，做出水平非常高的科学成果，其中有些已经载入流体力学发展史册，很不简单。现在Batchelor教授继承了他的老师这一优良传统，在他所组建的理论物理系里，就仍然保持了这样的一个实验室。不像一般的实验工作多是检验别人的理论正确与否。不！剑桥人的实验工作是要以自己的实验数据来实现自己的理论设想。从而在理论科学发展中，做出自己独特的贡献。有一次，一位在这个实验室里工作的剑桥朋友对我讲，他不喜欢搞那些大型的高精尖实验设备。因为一旦你搞成了这种设备，你的思想就必须固定在这套设备上，既然花了这么多的钱，怎么能又随便的离开呢？然而在理论物理系工作的剑桥朋友思想都特别活跃，也都和Batchelor教授一样，随时都会产生一些很有价值的新思想。所以，他们绝对不愿意把自己的学术思想钉死在一套高精尖设备上。他们既不肯被“计划科研”束缚住，也不肯被昂贵的设备束缚住。幸而简单的实验设备确实可以实现剑桥的实验科学家们的目的，所以在剑桥理论物理系的实验室里，就仍然可以产生十分出色的科学成果。学术自由在剑桥的实验科学家这里是这样实现的，这一经验很值得我们深思。原来出色的科学成果并不一定非要在高精尖设备上产生，少花钱一样可以办大事啊。听说现在搞科研的人，喜欢上一些大工程，大项目：动辄几千万，几个亿，甚至上百亿。国家为此花了这么多钱，却不见出来多少个真正杰出的科学成果，更没见造就出几位真正杰出的科学家，以致钱学森老先生在他逝世以前还发出了他那惊人的“钱学森之问”！这真令人痛心，很值得我们反思。

3.       不是一般的学术自由，而是最大限度的自由

Batchelor教授从来不讲一般的学术自由，而是有他自己独特的讲法，那就是：搞基础科研的人要有最大限度的自由。这充分表现出Batchelor教授对从事基础科学事业人们的热爱；对这些优秀人才他具有最大程度的信任。Batchelor教授相信给予这些科学家们以最大限度的自由，只会对发挥科学家们的才能有利，只会对发展科学事业有利。前面讲过的他从不干预理论物理系的老师们具体的研究工作，其基础正是建立在他的这一信念之上：在优秀的人才从事科学研究工作之时，应该拥有最大限度的自由。只有让他们拥有最大限度的自由，才有可能发挥出他们最大的智慧和才干，才能使他们做出他们能够研制出的，最好的科学成果。

另一方面，对于他自己课题组里的人，他当然不可能一点都不过问了。即使如此，每当他有新的想法想让题目组去做时，他也绝不是以领导人的身份向下面发指示下命令；而是以一位朋友的身份向你提出他的新建议让你考虑，最后要不要执行他的建议则完全由你自己做主，他从来不搞强迫命令。

当我刚到他那里工作时，所遇到的第一个问题就是我原来向他申请的课题是：湍流；而他想要我做的却是悬浮体力学，是以我曾经做过的云的微物理学向他的悬浮体力学靠拢。对于这个问题他不是强行要我放弃我原来申请的课题，而是介绍我先到他们系里的Hunt教授那里去谈湍流。然后再由我自己做决定究竟要跟谁做。

当他有了新的做多分散悬浮粒子沉降问题的想法时，他也不是简单地要求我暂停原来我们的决定：用他的统计理论来处理云滴的重力碰并，而是反复地问我是否真的甘心情愿做这个新题目（Are you willing to do this?）。只是在我向他明确地表示了肯定地答复时，他才让我去做这个新题目。

当Davis找出了我们原来用Batchelor教授的统计理论处理重力碰并中的一个大错误，从而使Batchelor教授自己也否定了这一工作时，他允许我提出不同于Davis的另一新想法和做法。当我提出了足够分量的不同于Davis论证的新结果新数据，从而能证明我的新想法正确后，他又能不固执己见，再度转而虚心地接受我的新建议，使我们这一重力碰并中的新理论新方法得以诞生。

当要Jeffrey 和Onishi 参加我们的工作时，他曾向他们提出过两个建议：一是为多分散沉降提供低雷诺数下双球流体动力相互作用的各种数据；另一个建议就是希望他们能参加我当时正在进行的云滴重力碰并理论工作。他着重地向他们动员说：云滴都是球形水滴，是非常美丽的非常理想的研究对象，流体力学家在这里大有可为。然而按照Batchelor教授的一贯做法，对于要不要接受他的建议，怎样接受他的建议，他把这问题的最后决定权仍然留给了Jeffrey 和Onishi自己，而Batchelor教授却绝不做硬性的强制决定，虽然他是这个系的和这个课题组的领导。后来，Jeffrey 和Onishi的决定果然和Batchelor教授原来的建议不同：他们没有参加我的云滴重力碰并工作，至于给多分散沉降提供双球流体力学的数据，他们也不是简单地参加，而是把它发展成一个自己的相当完整的低雷诺数下双球流体动力相互作用下的流体动力学工作，从而形成了这一领域重要的新发展。在这一时期，我们几个人就仍然保持了很愉快的合作关系，大家都结成了很好的朋友。

现在谈Batchelor教授给基础科研人员以最大限度的自由的另一个方面。这就是他在五十年代在剑桥所建立的应用数学和理论物理系。在建立他这个系时，他不是按照自己的流体力学专业来建立个力学系，更不是建立个流体力学系；事实上他这个系所涉及的专业涵盖了我们科学院的三个所的专业：理论物理所，力学所和数学所。也就是说他这个系，给那些在理论自然科学领域里工作的人们，以最大限度的自由发展空间。除了经济学里的应用数学和金融领域里的应用数学以外，只要是对自然科学里的应用数学感兴趣的人们就都可以在他这个系里大展才华，成就大业。正是由于他这个指导思想，才在六十年代从这个系中培养并造就出了当代又一位理论物理大师——霍金。也正是由于他的这个指导思想，他并不把这个系的流体力学学科大组，搞成是湍流和悬浮体力学的学科大组，从而限制了流体力学其它分支在他这个系里发展。于是才有可能在他这个系里涌现出Hunt的非均匀流中烟羽扩散的新理论，Huppert的地质流体力学新学科，Pedley的血液循环流体力学，Gill的地球物理流体力学，Simpson的重力流等一大批出色的科学成果，虽然他这个系的规模并不大，其规模要比我们科学院理论物理，力学，数学三个所的规模总和要小得多。

此外还应该提一下，他在剑桥建立的是一个“系”，而不是一个“研究所”。这倒是给在这个机构里工作的人们以一个限制：也就是说在这个系里工作的人们不能光搞科研，还必须搞教学。这正是Batchelor教授的又一个指导思想。他曾经对我说过：事实已经证明，在大学之外建立的孤立的研究所，对基础科学研究是不行的；即使在大学里建立的研究所也不成功，因为他们不搞教学。很凑巧，在剑桥倒是有个天文研究所，然而在天体物理里做出了杰出成果的霍金，却是出在Batchelor教授的理论物理系，而不是出在那个专搞天文学研究的研究所，这其中确有其内在的必然性。我的前半生是在科学院工作专搞科研，后半生是在高校：又搞科研，又搞教学。从中我的体会是：专搞科研时，思路会越搞越窄；反之，又搞科研，又搞教学，才会保持思路的开阔，教学对科研人员讲，确是大有好处的负担啊。

4.       并非无所作为，而是要用学术的办法推动学术发展

Batchelor教授有一次接待从中国科学院里来的人们访问。在接待过程中，他曾特别强调地指着系里饮茶大休息室的学术活动大布告牌，他对大家说：在上课期间，如果有哪一天这个布告牌是空白的，那就是我作为这个系的系主任的失职。原来Batchelor教授对系里的工作并非无所作为，他的系主任职责原来是在这里。这个大布告牌上写满了这一周系里每天的重要的学术活动。而各个学科大组还有自己的学术活动安排。再小至各个课题组仍然安排有自己的学术小活动。看来这就是Batchelor教授治理他这个系的独特的办法：那就是用学术的办法（主要是组织学术活动），来推动系里学术工作的发展。他不是像我们那时的科学院，在成果出来前用行政办法“计划科研”来推动；而是有了成果后，组织学术交流来进一步提高系里科研工作的水平，进一步推动系里科研工作的发展。于是他那个系就和我们当时的科学院形成了非常鲜明的对照。我们这里大家都很忙：忙于开各种行政性质的会（现在则又添加了填写各种各样的报表，忙上加忙）；他们那里大家也忙于开会，但绝不是行政性质的会，而是学术报告会。一般一个人每周要参加两次。一是本学科大组（如流体力学学科大组）的报告会，二是本课题组小报告会，忙得很。再加上在每天工间休息时，大家在系里的饮茶大休息室的随便交谈，以及在工作时间同一课题组的人在各自的办公室里的讨论。这就造成了一个非常浓厚的学术氛围，在这样浓厚的学术氛围中，不可能不产生出色的科学成果。有一次在国内和一位朋友谈起国内科研机构和剑桥那里的对比，那位朋友听了以后说：我们这里是瞎忙，剑桥那里才是忙到点子上了。现在国内有人提出高校要“去行政化”的问题，这很正确，也很必要。与此同时我却以为取代行政化的并不一定是“教授治校”，而是要用学术的办法来推动高校科研的发展，就像剑桥大学那样，否则还不免会是新瓶装旧酒，解决不了问题。

还要讲一下剑桥的学术自由的另一个限制。在Batchelor教授这里，在参加系里的学术活动问题上没有“不参加的自由”。他们没有考勤制度，偶尔缺勤没来也没人管。但如果你长期不来不参加系里的学术活动，他们就会干预。这又是Batchelor教授对在本系工作人员的一种“强制”。他只给了本系人员的最大限度的自由，并没有给本系人员以绝对自由。有一次，他对我说：和你们一起来的，来自中国科大的年轻朋友，他好久没到系里来参加学术活动了。请你去问问他是什么原因。如果他认为系里的活动没有意思不感兴趣的话，我准备就收回我们给他提供的办公桌，因为还有别人需要使用这张办公桌呢！我听了以后大吃一惊。赶忙去找到那位年轻朋友，问他是怎么一回事？他听了以后也很吃惊，没想到Batchelor教授对参加系里学术活动是如此看重，并且对他这个小人物也是如此的关注。他说：他的导师出差了，不在英国，更不在剑桥，他以为没事了就没去系里。没想到参加系里的学术活动是如此之重要。于是赶忙到Batchelor教授那里去做了检讨，纠正了错误，事情才算了结。

经过这些年的熏陶，我现在对Batchelor教授的系里所组织的这些学术活动之重要性，倒是有了一点体会。探讨自然界的奥秘是件非比一般的复杂艰难的工作。一个人的能力有限，你不可能一下子就洞察到你面临的问题的所有秘密，通过参加学术活动才能开阔你的思想，才能集思广益，才能发现你以前看不到的问题。特别是在有不同意见发生时，此时就特别能激活自己的思维，使之处于高度活跃的状态。这时你就必然会千方百计废寝忘食地思考如何应对所面临的挑战，一些更新更好的新想法就会应运而生。当年我和Davis之间产生的一场论战，就恰好证明了学术讨论，甚至是学术争论，是推动科学向前发展的强大动力，任何行政措施都不可能产生这样强烈的效果。即便是在饮茶大休息室里的非正式的工间随意交谈，有时也会受益匪浅。美国著名流体力学家Van Dyke的名著《流体力学中的微扰方法》就是在一次工间休息时，在饮茶大休息室里，由剑桥的朋友们推荐给我的。当时他们了解到我在工作中遇到了一些困难，并且正为此苦恼。他们于是向我推荐了这本书，后来这本书的确帮了我很大的忙，我在剑桥的工作得以成功，此书的功劳功不可没。我由此并感到这本书连同Batchelor教授的《流体动力学导论》，这两本书是二十世纪流体力学最重要的两本。Batchelor教授的书对流体运动的物理本质分析得很透；而Van Dyke的书则是对流体力学中的方法论，做出了一个最好的总结。因而我认为，这两本书的确应该是现代流体力学工作者必读之物。

在谈论学术自由的时候，还有个问题必须谈一下。那就是学术平等。

在探索大自然未知世界奥秘的面前，人人平等。绝不可承认这里还有超人，他们可以先知先觉。在未知的大自然面前，我们认为，这里只能承认大家都处在平等的地位。绝不可承认这里还有上下级之分别。在这里绝不能搞唯权，也不可搞唯上。只有这样做了才能在基础科学事业里，真正实现百家争鸣百花齐放的繁荣局面，才能够取代行政化，用学术的办法来推动学术工作，从而大大有利于基础科学事业向前发展。

一位美籍教授曾经对我说过，国内的学术活动，通常都把报告人视为老师，把做报告叫做“讲学”。于是报告人和听众之间的关系，就成了某种“师生关系”。然而他说这很不正常，在他们那里就不是这样。他们总是把报告人和听众视为处在同一个水平上，大家只是在交流心得而已。甚至听众可以认为自己的水平更高，我来听你报告目的是来找你的错，帮助你改正错误提高水平。在剑桥正是这样做的。我曾经讲过，Batchelor教授要求大家在他这个系里，彼此都以名字直呼对方，而不要称职衔，也不要称学衔。包括他本人也不例外。有事叫他时只需叫他的名字“George！”,而绝不可叫他“Batchelor教授！” 现在看来这正是他要在他的系里营造出一种良好的平等气氛，以便在他的系里能够实现真正的学术自由。在学术活动中，无论是诺贝尔奖得主，还是F.R.S（英国的皇家学会会员，相当于我们的科学院院士），还是普通的一个博士后，甚至是普通的一个博士生，只要你有一得之见，有所创造有所发现，就都可以被他们请到这里来报告，而且都能受到相同的接待。绝没有等级上的差别。甚至当从外面请来一位诺贝尔物理奖得主来系做报告时，对待也完全一样，绝不会打出大幅标语来欢迎，只是这时来听报告的人，会比平常特别多而已。写到这里，我就想起在国内见到过的事。某高校有一次请到一位院士来校作报告。于是在大礼堂上就打出了大幅横标：“热烈欢迎某某院士来我校指导并讲学！” 好像这位院士真是个大能人。即能“指导”该校的工作，又能给该校师生“讲学”，无所不能高居于众人之上。但从国际正常的情况看，却实在是件可笑而又可叹之事。

5.       用什么标准来选拔人才

Batchelor教授实行的学术自由政策，并非无限制的自由，而是有一个大前提。那就是：他的最大限度的学术自由，只给予“Good  People”。（本文开头把此词意译为“优秀的人才”。直译则是“好的人才”），其他人则不给。当然，任何机构在选拔人才时，都要选拔最好的，问题在于用什么标准来选拔。有一次我们曾问过Batchelor教授，他用什么标准来选拔人才。我们的问题非常具体：我们问他是否应当看被选拔人的论文的数量，还是质量？质量又应如何看？是否应当看论文是发表在什么水平的刊物上？（那时我们还不知道SCI刊物，和刊物的影响因子（即该刊物平均每篇论文每年被SCI刊物所引用的次数），否则我们必然也会问到这些问题）。不料Batchelor教授对这些问题都不感兴趣，他的回答很简单。他说：我不管你们讲的这些问题。我只关心一点，那就是：被选拔人的工作是否表现出原始创新精神（即原创精神）。有了这个精神，即使论文不多，发表在不那么重要的刊物上，我也会选他。看来，Batchelor教授选拔人才的标准跟我们这里的大不相同，真是点到问题的要害了。

现在回想当年他接受了我的申请，而没有接受其他人的申请，确实有他的道理。他说他是看中了我以前做过的云的微物理工作。然而我在云物理上的论文很少。总共才三篇。而翻译成英文的更少，仅有一篇。那就是1966年登载在英文版的《中国科学》上的：《起伏场的相关时间对云滴随机长大的作用》（这一篇最早是在1964年发表在中文版的《气象学报》上）。《中国科学》当年在国内地位还很高，但在国外却不然。虽然它也是SCI刊物，但它的影响因子很低，只有零点几，还不到1。（听说现在有的单位要求论文发表在影响因子高于2的刊物上才有可能评上教授。按照这个标准，仅凭这篇论文是没法当教授了。）事实上，英文版的《中国科学》在Batchelor教授那个系里，地位也确实不高。他们也订了这个刊物，但是不像其它的学术刊物是放在他们的图书资料室里供大家学习参考之用，而我们的英文版《中国科学》却只是放在他们的大饮茶休息室里，供他们在工间休息闲谈时翻看一下。可见我们这个国内最高级的学术刊物在他们那里的地位确实不高。然而，Batchelor教授是看问题的实质，而不看问题的表面。他不管这些却仍然看上了我曾经做过的这一点云的微物理，从而接受了我的申请。其道理究竟何在呢？

在我接受了他的建议后，第一条就是要查找有关的云物理文献。那时我离开云物理已经多年，所以我应该先调研一下，在六十年代上半叶我离开云物理以后，国际云物理界究竟有什么新进展。查阅以后却使我产生了一场意外的惊喜。那就是在我们的论文发表以后，它竟然会在国际云物理界引发了一场风波，并且我的文章竟然两度载入国际云物理发展史册。一次是在1978年载入由两位美国著名云物理学家Pruppacher和Klett合著的《云和降水的微物理》；另一次是在1989年载入由另两位美国的著名云物理学家Cotton和Anthes合著的《风暴和云动力学》（这本书在1993年由南京大学大气科学系的叶家东教授等人翻译成中文由气象出版社出版）。

原来，国际云物理界在处理云滴增长过程中，过去都使用确定论型的方法。这个方法假定云滴增长所遇到的环境，都是均匀不变的。于是在云滴的凝结增长过程和重力碰并增长过程中间，就人为地形成了一个不可逾越的“大云滴增长沟”。原有的确定论性的云滴增长理论无法解释，云滴为什么可以在很短的时间内，跨越过这个增长沟，形成雨滴产生阵雨。到了六十年代初，由前苏联和我国的一些学者突破了均匀不变的增长环境限制，他们考虑了由云中湍流引起的起伏变化的增长环境。于是人为的确定论型的云滴增长，就转化成为自然的随机过程型的云滴增长。他们引入随机过程论来处理这个问题，结果很理想。在这个随机增长过程中，确有很少一部分云滴可以在很短时间内长大成雨滴。问题就解决了，因为雨滴的浓度比云滴的浓度小很多。实测表明，雨滴的浓度只有云滴浓度的百万分之一。所以并不需要所有的云滴全部长大成雨滴。只要有百万分之一这样微小的一部分云滴，碰到了比别的云滴特别有利的环境，一场阵雨就可形成。然而这个结论是过分乐观了。在他们的处理过程中，他们把起伏场的相关系数假定为恒等于1，这就是等于假定了湍流起伏场的尺度为无穷大，其起伏场的相关时间也就为无穷大，至少是大于几千秒。换句话说，其相关时间是和阵雨形成所需要的时间相同。这显然不符合事实，而且必然是夸大了湍流起伏场的作用。我的工作就是把湍流起伏场实际的结构引入于云滴随机增长的理论中。这样，起伏场的尺度就不再是无穷大，相关时间也就不可能大于几千秒。影响云滴随机长大的起伏场有三个。一个是湍流加速度起伏场，一个是云中含水量起伏场，第三个则是云中水汽过饱和起伏场。前两个决定了云滴重力碰并过程的快慢，第三个则决定了云滴凝结增长的快慢。Kolmogorov的湍流局地均匀各向同性理论早已证明云中湍流加速度起伏场的起伏强度，最大可以达到100%，于是在早期引入随机过程论的学者所假定的，所有云中起伏场的尺度均为无穷大，相关时间可以大于几千秒。在这种情况下，这个湍流加速度起伏场对阵雨的形成贡献最大，它可以极快的速度把云滴在几千秒内快速长成为雨滴。然而这个论断过分乐观。这些学者没有注意到，Kolmogorov的湍流局地均匀各向同性理论同时也证明了，湍流加速度起伏场的尺度非常小，在一般对流云中只有厘米尺度的大小。于是在我的工作中我证明了云滴在这样小的厘米尺度中的相关时间只有千分之一到十分之一秒，比起他们的估计要小四到六个数量级。结果就和那些学者们的过分夸大的乐观估计完全相反，我们的结论是：在这样短的相关时间内，湍流加速度起伏场不可能对云滴的随机增长起任何作用。至于云中含水量起伏场，和云中水汽过饱和起伏场的尺度当然要比湍流加速场大很多，可以云泡尺度来估计，是百米尺度。其相关时间也就要长很多，是几分钟。可是它们仍然比阵雨形成的时间小一个数量级，所以仍不能直接产生雨滴。但我们的工作证明它却可以使云滴在足够短的时间内跨越“大云滴生长沟”，从而突破了过去的云滴生长理论的瓶颈限制，顺利地产生出足够浓度的大云滴。因此仍然是对云滴生长理论的一大贡献。这时，和早期的云滴随机生长理论叫做“起伏降水理论”不同，我们的理论就叫做“大云滴的短相关马尔科夫过程生长理论”。

现在讲一下我们的工作在国际云物理界所引发的一场风波。可能是由于我们的工作确实很重要，它们发表以后很快便引来一位在国际云物理界久负盛名的大科学家Mason的关注。（此人原来是帝国理工学院的一位教授，我在英国时他已调到英国国家气象局，任该局局长）。他和他的合作者Jonas, Bartlett等人，从1968年起，先后发表了一系列论文，全盘否定我们的工作。他们并没有否认云滴长大时所遇到的环境存在着起伏。但他们否认起伏的原因是由湍流引起。对此，他们的观点是湍流仅对起伏起混合作用。混合结果必然是消除起伏，使起伏均匀化。所以他们的观点与我们完全相反，我们认为湍流是起伏的“源”，而他们却认为湍流是起伏的“汇”。那么对流云中实际存在的环境起伏是由何而来呢？他们则认为是对流云中上升气流的起伏所引起。这是一种确定论型的起伏，云滴在其中的轨迹是可以计算的。他们假定在云底形成了一组云滴。其滴谱是个单谱。然后云滴在不同大小的上升气流作用下一边上升一边因凝结增长而长大。上升气流大的地方，水汽过饱和度就大一些，此处的云滴就长得快一些；反之则长得慢一些。然而他们的计算结果却证明了，在对流云中各个给定的高度上的云滴谱仍然是很窄的窄谱，和原来的单谱差不多，没有什么与众不同的大云滴出现。原来，虽然上升气流大的地方，水汽过饱和度大，云滴增长快，但它的上升速度也快，到达某一给定高度的时间就短，所以云滴不会长得很大；反之，遇到上升气流比较小的云滴，虽然那里的水汽过饱和度比较小，增长速度慢，但是它的上升速度比较慢，到达同一给定高度所需时间就比较长，结果就还是长得比较大。总起来看，这个高度上就不会出现很突出的大云滴，使云滴谱展宽。这样，Mason等人就似乎从“理论”上证明了，对流云中起伏环境，对云滴长大成大云滴没有什么作用。一时间，“西风”就压倒“东风”了。

事情到了1977年却发生了转机，产生了又一次一百八十度的大转弯。这个变化还是发生在英国。当时在曼彻斯特大学工作的Latham教授做了一个垂直风洞实验。他的实验目的是要检验一下在Mason等人和我们之间，究竟谁正确。最后，该风洞的实验数据清楚地表明，与Mason等人的论断完全相反，湍流混合并非是“均匀混合”，而是“非均匀混合”！它们就仍会产生大云滴，使云滴谱变宽，这正是湍流非均匀混合作用的结果。1979年澳大利亚学者Manton根据Latham教授的实验数据，重新计算了Mason等人计算过的那个对流云的例子。结果就与Mason等人的完全不同：云中各个高度上的云滴谱就大大地展宽，大云滴终于产生了。这正是引入了湍流非均匀混合的缘故。“东风”就翻了个身，重新压倒了“西风”。

恰在此时，1980年我到了剑桥，Hunt教授就代表他们系的流体力学学科大组，邀请我给他们做一个这问题的大报告。当我讲完了我们在云物理方面的工作和此后在国际上引发的这场风波后，出乎意料，他们不但没有按惯例提出一些问题来质问我要求我解释，反而给我以热烈的掌声。这不是一般礼节性的掌声而是充满激情的热烈掌声。Batchelor教授并且指出这在统计理论也是个创新。他说从来的统计理论都是研究统计平均值的问题，这个理论却是要研究小概率的事件。因此，这对于统计理论也是个重要贡献。会后，他并且追到我的办公室里来，双手握住我的双肩激动地对我说：“Splendid!  Splendid! (辉煌的！好极了！)”。我终于松了一口气，Batchelor教授选择了我，总算没有选错。在他和剑桥的朋友们眼里，我大概还可以算是一位“Good People”吧。虽然我在云物理里的英文论文，只有一篇，而且是刊登在影响因子不高的《中国科学》上！

行文至此，我感到我也没有辜负Batchelor教授对我的信任。两年多在剑桥他那里的工作，使我帮助他创建了一个已经载入胶体科学发展史册的多分散沉降理论，并且给云滴的重力碰并，贡献了一个统计理论新方法。回国以后，又在他的创造新学科精神鼓舞下，创建了一门新学科——微大气物理学，这新学科又已为国内同行所认同。回顾往事，我确实感到此生不虚，由衷地感到莫大的庆幸和欣慰。

（2011年7月23日完成于南开园）