2025年11月26日下午，中国科学院大学工程科学学院（简称“国科大工学院”）在雁栖湖校区教一楼306教室成功举办本学期科学前沿讲座第三讲。本次讲座特邀南非科学院院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所孙博华研究员担任主讲人，以“非定常层流边界层以及湍流现象”为主题展开深度学术分享。讲座由工学院副院长倪明玖教授主持，全校六十余名师生到场聆听，共同感受前沿科研的魅力。
讲座伊始，孙博华研究员向倪明玖教授赠送了其参与编著（译）的两部学术著作——《量纲分析与Lie群》与《普朗特传》，为本次学术交流奠定了浓厚的知识分享氛围。随后，他简要介绍了自身的部分代表性研究成果，涵盖环壳对称变形问题、可压缩湍流特性、多米诺骨牌传播速度规律、蒲公英气动阻力与下落速度标度律等多个前沿问题。其中，孙博华研究员重点阐释了量纲分析与标度率的核心思想，强调在科学研究中应聚焦物理量纲间的内在关联，敢于基于现象提出合理猜想。他以经典开普勒定律为切入点，分享了关于三体与多体系统周期律的创新性猜想，通过巧妙叠加整合系统中天体间的两两相互作用，为在场师生提供了全新的研究视角。
在核心学术内容分享环节，孙博华研究员回顾了流体力学领域的经典难题——非定常边界层问题。1904年，普朗特（Prandtl）提出了奠定现代流体力学基础的定常层流边界层理论，同时指出了更为复杂的非定常边界层问题的研究价值。此后一个多世纪里，包括布拉修斯（Blasius）、斯图尔特森（Stewartson）在内的众多顶尖学者致力于该问题的探索，却始终未能触及精确解的核心。直至2024年，孙博华研究员经过14年的探索，历经“发现笔误”的挫折与“惊喜修正”的转折，凭借严谨的科研态度与创新思维，成功找到这一复杂问题的解析精确解，并以经典的库默尔函数（Kummer函数）进行精准表达。“科学需要严谨，要勇于自我否定”，孙博华研究员在分享这段科研经历时的深切感悟，为在场师生带来了关于科研思路与治学态度的深刻启发。
此外，孙博华研究员还介绍了其在纳维-斯托克斯方程（N-S方程）领域的突破性研究。该研究始于与丘成桐先生关于流体N-S方程的一次讨论，孙博华研究员发现经典理论中牛顿流体的本构关系呈线性，而在速度梯度较大的湍流运动中，忽略其二次项可能导致理论的不完备性。为此，他回归连续介质力学的第一性原理，运用张量的表示理论，首次提出包含速度梯度二次项的全新非线性本构方程。这一创新理论框架不仅能自然退化至经典N-S方程，还推导出全新的无量纲数，为流体力学研究提供了更为普适的理论基础。孙博华研究员深入浅出的讲解，极大鼓舞了在场同学们在科研工作中大胆猜想、打破思维定式、执着探索的热情。
报告结束后，现场师生与孙博华研究员展开了积极充分的学术交流。针对师生们提出的疑问，孙博华研究员逐一进行了细致解答，互动过程气氛热烈，学术探讨氛围浓厚。此次精彩的学术讲座让在场师生均感获益匪浅。讲座结束后，孙博华研究员特意前往二弹一星纪念墙，向中国力学事业奠基人之一郭永怀先生的夫人李佩先生致敬留念，彰显了对老一辈科学家的崇高敬意。
文：闫孟阳
图：袁玉慧
审核：孙博华
