周培源1902年8月生于江苏宜兴。1924年，他从清华大学毕业后，进入美国芝加哥大学学习，三年后，他完成了题为《在爱因斯坦引力论中具有旋转对称性物体的引力场》的博士论文。后来，他又转到德国莱比锡大学，跟随量子力学的奠基人，诺贝尔物理学奖得主海森堡继续博士后的研究。1936年到1937年，周培源前往美国普林斯顿高等学术研究院工作，参加了爱因斯坦亲自主持的研讨班。回国前，周培源特地去了爱因斯坦家里道别，并为爱因斯坦拍照留念。
回国时正值震惊中外的“七七事变”爆发，周培源此时做出了他一生最大的决定，即放弃相对论的研究，转而研究流体力学。面对人们的疑惑，他的回答得很简单：“作为一个科学家，大敌当前，必须以科学挽救祖国，所以我选择流体力学。”其实，同时研究过相对论和湍流的物理学家海森堡，在临终时曾说过“我要问上帝两个问题，为什么有相对性？为什么要有湍流？我相信上帝只能回答第一个问题”。在学术上深受海森堡影响的周培源，从此和这个世纪难题结下了不解之缘，并从1940年发表了《关于雷诺求似应力方法的推广和湍流的性质》论文开始，五十多年不断在湍流领域取得许多国际公认的开创性成果。
周培源的爱情和他的科学成果一样精彩。在他漫长的科学岁月里，他得到了夫人的终生鼎力支持。1930年的一个星期日，周培源到一位同学家中做客，无意中发现一张女子照片，形象靓丽动人，使他眼睛为之一亮。他原以为是这位同学的妻子刘孝锦，当得知不是时，心中不由暗喜。同学夫妇看出他的心思，决定撮合这门亲事。照片上的女子叫王蒂激，吉林扶馀人，是刘孝锦在北平女子师范大学的同学。她天生丽质，曾是扬名北平高校的“女师大八美”的“头美”。两人第一次见面是在刘孝锦安排的宴会上。当周培源见到王蒂潋时十分激动，频频向心仪的人碗里夹菜，殊不知王蒂潋心里觉得这个人太笨，她不喜欢吃韭菜还一直往她碗里夹。此后，周培源的身影就经常出现在女师大宿舍的楼下。每逢传达在门口叫，“王蒂澂，王小姐，有人找”，王蒂澂的好友们都会十分八卦地抢先冲出去，看看这位痴心的男子长得怎么样，弄得周培源每次都十分脸红。有一次周培源拿了一堆手帕在楼下等，要送给王蒂激，可是最后交到王蒂澂手里的手帕只剩一块了。
对爱情的羞涩无法掩盖两人对对方的钦慕，王蒂澂渐渐也对这位既帅气又满腹学识的小伙子产生了爱慕之情。相识两年后，两个年轻人于1932年6月18日在北平的欧美同学会上举行了婚礼，清华大学校长梅贻琦亲自主持了婚礼。婚礼上，梅贻琦宣布：“今日是王蒂澂先生和周培源女士的婚礼，啊啊不是，是周培源先生和王蒂澂女士的婚礼。”全场哄堂大笑。事后，觉得很同的周培源认为梅先生是“老糊涂”了，而王蒂潋则认为这是梅先生的一种幽默。
此后，这对夫妇双双出入清华园，成为校园中一道引人注目的风景。直到数十年之后，曹禺还对周培源的四女儿如苹说道：“当年，你妈妈可真是个美人，你爸爸也真叫潇洒。那时，只要他们出门，我们这些青年学生就追着看。”
周培源夫妇一生共育有四朵金花，在女儿眼中，父母一直就像一对恩爱的恋人。两人一同出门出差或旅行，还没出发，先生就把手臂高高举起，王蒂激挽着先生形影不离。行李多时，女儿只好说：“对不起!麻烦你们两位分开一会儿，帮我照看一下东西。”
王蒂澂晚年瘫痪在床，每天早晨周培源都要到老伴房里问安：“你今天感觉怎么样宁腰还疼不疼宁我爱你，六十多年我只爱过你一个人。你对我最好，我只爱你！”周先生晚年右耳失聪，说话总是大声嚷嚷，于是，周家上下老少每天便要听他公开的“爱情宣言”。1993年11月24日，周培源如常晨练，又到老伴房里说了一会儿话，感觉不好就躺下，但再也没有起来。王蒂潋埋怨老伴：“不讲信用!说好先送我，可连个招呼都不打，说走就走，连个再见都不说。”在料理丈夫的后事时，她老伴的衣袋里装着一张她让女儿代写的纸条：“培源：你是我最亲爱的人，你永远活在我的心中!”
季羡林称周培源为“在晚辈眼中，望之如神仙中人”。周培源的一生，其成就、人品和婚姻，堪称完美。其人生因科学而精彩，而其科学人生也因爱情而更加精彩。
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