“我校生物运动力学实验室”是在空气动力学实验室基础上筹建而来的。1988年，童秉纲先生和马晖扬教授建立了空气动力学实验室，位于我校玉泉路园区。实验室长期从事流体力学领域的基础理论及应用研究，包括气动热力学、非定常流动、旋涡动力学、流动稳定性和生物外部流体力学等。本实验室与航天空气动力研究院合作，发展了基于有限元算法的计算气动热力学研究。上世纪末，由童先生牵头，本校的流体力学研究组和中国科学技术大学近代力学系组成了联合研究团队，开展了动物飞行和游动的生物力学与仿生技术方面的活体运动观测、模型实验、数值模拟和理论模化等全方位研究，并积极拓展国内国际合作交流。经中国科学院研究生院学术委员会表决和校领导批准，于2003年4月23日成立了“中国科学院研究生院生物运动力学实验室”(2012年学校更名为我校)，与空气动力学实验室平行运转，至今已经十年。在这十周年座谈会上，我们十分高兴借此机会向校各级领导和来宾汇报工作，听取大家的评议，以便继续前行。

一、实验室概况

过去十年中，实验室有3个研究领域：马老师牵头的“湍流模式的理论和应用”，童老师牵头的“昆虫飞行和鱼类游动力学”以及“航天器高气动加热的理论预测”。

实验室的规模从最初的童先生和马老师2位教师发展到至今的4位，近几年在读的研究生维持在8人左右。十年来共有13名博士生毕业，其中湍流模式领域2人，仿生领域6人，气动加热领域5人。这些博士都具有了“独立从事科研工作的能力”，他们是合格的。此外，这期间还有6名硕士生毕业。至今还没有出现毕业研究生找工作难的问题。

从2001年至今，童秉纲经手的科研项目有14项，科研经费总计819万元，其中包括我们分担部分任务的前后两期国家自然科学基金(NSFC)重点项目和前后两期中科院重要方向项目，NSFC重大研究计划培育项目(3项)，NSFC面上项目，军口973项目子课题，航天专项基础研究合同(3项)以及我校资助本实验室建并行计算集群的20万元院长启动基金。

实验室学风纯正、治学严谨，研究生们勤奋认真、自信诚信，师生和睦相处。

二、办实验室的几个理念

1. 我们学校办学的主要着力点是培养合格的高端研究人才，希望他们未来都成为科学研究的“将才”，甚至是“帅才”。他们做出高水平研究成果是种必然，我们必须为他们创造成才的环境。研究成果是我们培养人才的副产品，并不是追求的第一目标。

2. 要做什么样的科研呢？我们鼓励和支持年青人敢于做一点有难度的、理论性强一点、创新性的题目。

对于仿生领域，要抓住当前关键的、上台阶的问题，例如昆虫拍动方式模型理论分析和昆虫翼变形效应，又如鱼游中的自主推进、机动运动、鱼体运动链一体化等问题，着眼于讨论流动物理的分析。

对于近空间高超声速飞行，根据近空间高超声速飞行器出现的新特点，我们及时开展了非烧蚀热防护热环境预测、尖化前缘气动加热等亟需的研究课题。

3. 要明白自己有多大力量，能做多少事。不要盲目铺摊子，要少而精，做一件，成功一件。鉴于当前数值模拟手段的飞速进步和普及，在某种程度上导致青年人对基础理论研究有所忽视，针对这一现状，我们根据钱学森技术科学思想关于“要创造工程技术理论”的目标，建立了若干工程理论，形成了该领域的研究特色。

4. 在实验室内要形成不同于世俗的文化氛围，师生都要老老实实做事，老老实实做人，恪守诚信、和谐合作。

三、研究工作进展及其反响

在湍流模式理论研究方面，结合工程需求做出了重要工作。在马晖扬教授的带领下，在非线性涡粘性湍流模式、湍流模式的可压缩性修正、高超声速边界层工程转捩模式等方面取得了丰硕的成绩，毕业了2名博士研究生。参与了2007年主题为“航空航天工程应用中的湍流与CFD（计算流体力学）研究——现状、问题与发展对策”香山科学会议第308次学术讨论会的部分筹备工作，马老师还执笔撰写了会议的主题评述报告并做了题为“针对航空航天技术发展的需求开展湍流研究应该采取的思路和对策”的中心议题报告。

在以流体力学为先导的飞行与游动的生物力学研究领域的研究已初现成效之际，2003年10月，生物运动力学联合团队筹备组织了以生物力学与仿生技术为主题的第214次香山科学会议，童秉纲作为执行主席之一在会上做了主题评述报告，该团队成员的各类报告占总数的6/19。至今十年间，实验室有6名博士研究生在该领域取得了博士学位，并发表了有创意的成果。中科院外籍院士吴耀祖(T.Y. Wu)在Ann. Rev. Fluid Mech. (2011)上发表的综述文章中，共引述了该实验室发表的7篇论文。他将该实验室发表的小型昆虫拍翼的理论模化解析途径列为开创中小型昆虫大攻角拍翼飞行研究领域的近期4篇代表作之一，并两次提及该实验室在鱼游领域提出的变形体动力学与流体动力学耦合系统。在即将出版的我国《力学学科(流体力学)发展战略研究报告》之《动物飞行与游动的流体力学》中提到：童秉纲小组基于模型理论分析途径发展了二维拍动翼的半解析方法，前人提出的三个升力机制均能在该方法中体现；童秉纲研究群体通过实验手段从力学角度归纳总结出的鲫鱼“数字鱼”模型。

这十年间，面对高超声速近空间飞行器的气动加热新问题，在童秉纲的带领下，以模型理论分析方法为主，结合数值模拟手段，建立起解决高超声速气动热环境预测的工程理论，共培养了5名博士生。完成了高超声速飞行器非烧蚀热防护热环境预测、非定常气动热力学理论框架、尖化前缘气动加热受稀薄气体效应和非平衡真实气体效应的工程理论、壁面流动分离-再附产生高气动热的广义物理模型及其理论和应用研究等工作。其中稀薄气体效应和真实气体效应方面的工作被评价为“难得一遇”、“值得称赞”和“高度原创性”的成果，还被国家自然科学基金重大研究计划评为“突出进展”，获得了延续三年的资助(气动组仅此一项)。流动再附点附近产生高气动热的广义物理模型被评价“颇具新颖性和创造性”。这些工作不仅具有学术价值，还具有工程应用价值，因此，童先生受邀到多个科研院所做邀请报告，受到了多个工程部门的关注，他们主动与我们课题组联系并签署了研究合同。

这十年来，实验室秉持传统，把培养高质量人才作为首要目标，结合学科发展和国家需求进行选题，深入探讨流动物理，做出了有特色的研究工作，同时形成了恪守诚信、和谐合作的实验室文化。