【编者按】青春逢盛世，奋斗正当时。随着“双一流”建设的不断深入，越来越多优秀的南科青年教师，正活跃在教书育人大讲台、科技创新最前沿、服务社会第一线中，在火热实践中绽放出青春绚丽之花。近期，官网推出“南科人·好YOUNG老师”系列报道，通过对学校优秀青年教师群体的深入报道，展示南科教师在教书育人、科研攻关上的奋发作为，进一步凝练“南科人”精神内涵，为“双一流”建设凝聚起更强大的精神力量。

杨东办公室墙上挂着一幅动漫《天空之城》的海报，湛蓝的天空，寄托了所有航空人的向往。而办公桌上摆着一个缩小版的发动机模型。这个模型里藏着的是发动机中一个极其重要但又十分困难的问题——燃烧热声振荡，一种足以毁掉发动机的剧烈振荡。

十多年来，这位南科大力学与航空航天工程系副教授，一直在这个多物理场强耦合的复杂领域里不断“探底”。从几百页公式推导后的深夜突破，到回国后参与长江-2000发动机项目，他始终相信：最前沿就是最底层。科技工作者的使命，最终要回到科学的最深处。

探寻大国重器的“底层问题”

杨东多年来从事燃烧热声振荡的研究，这个现象主要发生在航空发动机、火箭发动机、燃气轮机的燃烧室里。“这些发动机的工作原理是把空气吸进去增压，喷燃料燃烧，产生高温高压气体推动涡轮。燃烧过程本身不稳定，会产生声波，声波反射回来又扰动火焰，形成正反馈，导致剧烈振荡，严重时会直接毁掉发动机。”

如何降低燃烧热声振荡的影响，保障发动机安全运行，是一个至今难以解决的问题。因为其涉及流体力学、燃烧、声学的强耦合，其跨越的巨大时空尺度更呈现了更多样的复杂性。“从微米级的化学反应，到米级的声波传播，从微秒级的燃烧波动，到秒级甚至分钟级的振荡演化——这些多物理场的耦合，构成了一个至今难以完全预测的系统。”

这项技术不仅服务于航空发动机，也广泛应用于电站燃气轮机，既关乎国计民生，又可装备于军舰、航母，是名副其实的“大国重器”。

正因这一领域“重要而困难”，杨东始终奋战在研究前沿。“从本科论文开始，我就接触这个方向，最初是从消声器入手，后来逐步系统化。但这个问题太庞大了，不是哪一个课题组能独立解决的。要自己造出整台发动机当然不可能，但我们可以为解决共性问题提供底层认知和工具。”

杨东介绍，他们在实验室里把燃烧器缩小，用喇叭制造声波扰动火焰，再用高速相机和激光测量，观察火焰怎么响应。同时建立理论模型，用超级计算机做高精度仿真，目的是降低声波的扰动，让燃烧室的工作更加稳定。

目前，杨东正参与长江-2000发动机项目，这将是国产大飞机C929的动力系统。同时，他也关注未来低碳能源的发展，探索氢燃料燃烧中的热声稳定性问题。“虽然我们只是一个PI带的小团队，但也完全可以在机理和方法上做到世界前列。”

几百页公式推导后的深夜突破

在燃烧热声振荡的研究道路上，杨东方向坚定，但也有一些难熬的时刻。在帝国理工大学读博的第三年，他就曾遇到过巨大的困难。

当时，他正在挑战一个极难的问题。经典理论模型假设消声孔无限薄，但孔有一定厚度后，不仅能吸收声音，还能产生声音——就像门缝被风吹响。然而，一直没有理论模型能预测这一现象。杨东花了一年半时间，推导了几百页公式，却始终没有突破。他找到导师，探讨是否要放弃这个方向，换一个更清晰的问题以保证顺利毕业。导师却说：“我觉得你可能还好，现在放弃太可惜了。”

大约一个月后，晚上快十二点，杨东像往常一样尝试修改了一个关键参数。数据跑完之后，那条一直平直的曲线终于出现了变化——他知道，自己抓住了那个一直在寻找的机理。

“那一刻的感觉很神奇：你知道了一件客观存在、却从来没有人知道的事，而且只依赖数理逻辑和数学公式，就真正讲明白了它。所谓‘真正弄明白一个科学问题’，就是绝对清楚，经得起任何人的检验，任何人都无法质疑。”

正是这次完整体验，让他坚定了科研之路，也更深切地感受到未知世界的广袤。

“就像十年前，我们并不知道人工智能会这么火；二十年前，大家也不知道汽车电动化会如此普及。在人类历史上，未知永远都大大超过了已知。”他说，“我们所谓的未知，背后都是我们在已知和未知之间某些地方没有打通。那已知和未知没有打通的地方是什么？这两个地方之间的区分是什么？连接它们的语言和数学工具有没有？这些我们都不知道。”

       一个普通人用“内存”有限的大脑，应当如何面对广袤的未知？这是杨东经常与同学们探讨的问题，也是他在科研路上不断积聚的体悟。而他给本科生上的《工程数学基础》，正是这样一门梳理未知与已知关系的课。

“很多人觉得数学课和研究之间没什么关系，或者说这个距离太遥远了。其实不是这样的。”杨东说，“很多时候大家觉得难的地方在于：基础课程学习与后续研究之间，好像突然一下子就脱节了。恰好我的研究就处于数理基础与应用之间的交叉地带。所以当我教数学课时，更希望让学生感受到专业知识与数理基础之间的关联，让这些知识真正贯通起来。”

他常以“波动方程”的推导为例，展示如何从最基本的物理守恒定律出发，通过数学推演，揭示声波的传播规律。在傅里叶变换的教学中，他设计了需要运用该工具解决问题的情境，促使学生转变思维，既加深对课本知识的理解，又将其与实际问题关联，逐渐构建起数学与物理之间的普遍联系。

学生们对这门课评价也很高。“听《工程数学基础》课是一种数学和物理结合的体验，虽然课程内容有些难，但杨东老师讲得很清晰，所以会有种学懂了很难的知识的成就感。”课程匿名评教曾获满分100分，在全校理论类本科课程（10—30人课堂）中排名第一。

在科研路上一直保持“生机”

2020年秋天，杨东回国加入南方科技大学。确定入职后，他按捺不住激动之情，发了一条朋友圈：“从此，与这所年轻而充满朝气的大学，这座革新而拥抱未来的城市，以及饱经风霜但初心不改的祖国，一起成长！”

在他看来，南科大的朝气与气质始终未变。至今，这仍然是他自己向往的状态，也是对南科大学子的期望。

他常利用课余时间与学生谈心交流，在他看来，激发学生的自主探索精神是教育的关键。学生只有在不断探索中才能发现自我、明确方向，为未来奠定基础。在课题组内对本科生的培养中，杨东倡导学生根据自身兴趣与志向自主设定目标，并通过一对一的指导，实现知识与技能的定制化传授。即便学生尚未明确个人目标，他也愿意提供必要的支持与帮助，陪他们寻找自己的路。

而说起对年轻人的建议，他给出了一个思考很久的关键词：“要保持‘生机’。”

“不管做什么，都要保持属于自己的‘生机’。困难的时候，允许自己躺一会儿，但生机要能回来。”他说，“无论是科研路上，还是生活中，永远能看见一线希望，一直能坚持下去，这是我能想到的最重要的东西。”

从清华本科生到海外博士，再到南科大教师，他对中国从“科技大国”向“科技强国”的转型也有深刻体会。“基础研究在当代的中国，正发挥着前所未有的重要作用。”杨东说，“过去，我们国家在一些关键核心领域因种种原因相对落后。但现在不同了，我们必须也有条件去挺进最前沿。许多新技术、新产品的诞生，也逼着我们不得不回到最底层。对技术研究而言，最前沿就是最底层。这里的每一步突破，都是对未知更深更广的探索，也都会打开无数可能性。”

这是否意味着中国人第一次有机会在科学世界里真正“探底”？“是的。在中国科学家里，基于第一性原理、从底层出发的研究方式，正变得越来越普遍。”他说。

      这种探底，需要极致的专注与沉静。在这个科研工作的“黄金年代”，杨东为自己立下的目标也正是“向下扎根，向阳生长"。"就像我们在发动机燃烧室里所做的那样，排除各种杂音的干扰，冷静、耐心地工作。”他说。

采写：韩文嘉

摄影：苏佳慧

主图：丘妍