
(錢學(xué)森 資料圖)
作者簡(jiǎn)介:范良藻,中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員。51年進(jìn)入清華大學(xué)物理系,56年在中科院做研究生,師從錢學(xué)森。80以前從事基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。80年后奉命創(chuàng)建中科院第一院辦公司--千帆公司,85年奉命創(chuàng)建深圳科技工業(yè)園。
1956年,作為中國科學(xué)院力學(xué)研究所物理力學(xué)專業(yè)的研究生,我和錢學(xué)森先生曾有一年形影相隨的師生情誼。這一年間的耳濡目染,對(duì)什么是科學(xué)研究、怎樣去做科學(xué)研究、如何確立研究方向、怎樣選擇適合自己的研究課題、第一流的科研工作有哪些特點(diǎn)等,有了初步的理解。
我從研50年,不敢一日稍怠,不僅有所發(fā)現(xiàn),而且有所發(fā)明,但望這些微薄的成就,能不愧對(duì)先生對(duì)我的教誨,并允許我在先生95歲生日來臨之際,對(duì)先生的學(xué)術(shù)思想談一點(diǎn)粗淺的體會(huì)。
記得在1957年李政道、楊振寧榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后,錢先生告訴我:“世界上任何發(fā)明創(chuàng)造都是可及的,而不是不可及的。”又記得去年10月8日,《北京日?qǐng)?bào)》記者就人才問題專訪錢先生,錢先生說:“回國以后,我覺得國家對(duì)我很重視,但社會(huì)主義建設(shè)需要很多錢學(xué)森,國家才會(huì)有大發(fā)展。”這是錢先生第一次公開號(hào)召、鼓勵(lì)后進(jìn)盡快樹立自信,追趕先進(jìn)。
先生的話令人鼓舞,但問題在于,究竟如何去做,才能達(dá)到先生這樣高的學(xué)術(shù)境界?故撰寫此文,望有志青年在攀登科技高峰的征途中,少一點(diǎn)兒迷茫、多一點(diǎn)兒自信。
往事如煙
1951年,我在清華物理系讀書,聽錢偉長(zhǎng)副校長(zhǎng)作報(bào)告,說起他和錢學(xué)森先生在美國共事時(shí)的一些往事,對(duì)先生的學(xué)術(shù)成就推贊有加,使我心儀不止。當(dāng)時(shí)決難料到,五年后我能來到先生的身旁。
第一次見到先生,是在中國物理學(xué)會(huì)聽先生演講,講的是物理力學(xué)這一新興學(xué)科。組織會(huì)議的是北大原副校長(zhǎng)王竹溪老師,先生演講的風(fēng)格簡(jiǎn)潔流暢、娓娓道來,有如一泓清泉,使我終生難忘。
50年歲月已然過去,往事如煙,叫一個(gè)童心已失的老人,回顧青年時(shí)的往事,未免令人不忍卒讀。能上清華,又能在先生身邊做研究生,這是我平生難得的兩件快事。1957年“反右”運(yùn)動(dòng)還未充分展開前,我有大約不到半年時(shí)間的幸運(yùn),能有機(jī)會(huì)聆聽先生寶貴的教誨,并終身受益。
大地回春,先生歸國
1956年,周恩來總理向全國發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召;黨的八大明確指出:“國內(nèi)主要矛盾已經(jīng)是人民對(duì)于建設(shè)先進(jìn)工業(yè)國的要求和落后的農(nóng)業(yè)國現(xiàn)實(shí)之間的矛盾……”同年還頒布了12年科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,給知識(shí)分子普遍增加了工資。今天,不是年過70歲的老人,很難體會(huì)到那個(gè)時(shí)代知識(shí)分子內(nèi)心的激動(dòng)和對(duì)祖國美好未來的無限向往。物華天寶、人杰地靈,“向科學(xué)進(jìn)軍”成為那個(gè)時(shí)代的最強(qiáng)音。正是在這樣一個(gè)時(shí)刻,中國科學(xué)院副院長(zhǎng)吳有訓(xùn)、錢三強(qiáng)和周培源,在上海港代表黨中央熱烈歡迎錢學(xué)森博士遠(yuǎn)渡重洋,勝利歸來。
從此,一大批海外科學(xué)家紛紛歸國,開啟了中國科學(xué)發(fā)展史上的新篇章。
先生歸來,吹皺中國科學(xué)界一池春水
1956年的北京中關(guān)村,是一個(gè)書聲瑯瑯的中關(guān)村,是一個(gè)文章至上的中關(guān)村。錢學(xué)森和郭永懷等一批海外學(xué)人歸國,中國科學(xué)院力學(xué)所平地而起,高能所、電子所、自動(dòng)化所也相繼成立,中關(guān)村頓時(shí)成為“兩彈一星”工程的大本營,中國科學(xué)事業(yè)一片生機(jī)。“技術(shù)科學(xué)”、“基礎(chǔ)研究”等這些新名詞尚未被一般科學(xué)工作者所了解,一場(chǎng)改變中國傳統(tǒng)科技觀念的大潮即席卷全國。
從力學(xué)所的建制看,除保留彈性力學(xué)、塑性力學(xué)外,新建的學(xué)科有:物理力學(xué)、化學(xué)流體力學(xué)、電磁流體力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)、爆炸力學(xué)、燃燒爆轟、高溫等離子體、運(yùn)籌學(xué)。行家一看,就知道這個(gè)研究所將干些什么。面向國家實(shí)際需求新建學(xué)科的這種模式,極大地沖擊了“為科學(xué)而科學(xué)”的傳統(tǒng)觀念,以國防建設(shè)為背景的技術(shù)科學(xué)逐漸成為主流。
事實(shí)上,當(dāng)今廣為使用的“學(xué)科交叉”、“技術(shù)集成”等新名詞,早在50年前已由錢先生提出的“技術(shù)科學(xué)”的內(nèi)涵所包容并付諸實(shí)踐,不過說法不同罷了。格物致知,學(xué)以致用,珠聯(lián)璧合,科技才能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
什么是技術(shù)科學(xué)?技術(shù)科學(xué)就是多學(xué)科、多技術(shù)不拘一格的綜合。科學(xué)指揮技術(shù),技術(shù)促進(jìn)科學(xué),精神變物質(zhì),物質(zhì)變精神,這是科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的不變法則和“老生常談”。“兩彈一星”也好,“人工胰島素”也好,和美國的曼哈頓工程一樣,在統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)方面,中國也很有經(jīng)驗(yàn)。1956年底的一天,在化學(xué)所對(duì)面的馬路上,錢先生對(duì)我說:“有人說我是空氣動(dòng)力學(xué)家,正確地說,我是技術(shù)科學(xué)家。”從力學(xué)所近代力學(xué)的建制上看,錢先生這樣自我定位,是再確切不過了。可惜在中國,懂得基礎(chǔ)理論,擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)演算,又能深入到具體的技術(shù)科學(xué)的實(shí)踐中去,這樣文武全才的科學(xué)家,實(shí)在是太少了。
思想的閃電是在爭(zhēng)辯中產(chǎn)生的
第一次見到先生后,我就加入了物理力學(xué)討論班。一個(gè)團(tuán)隊(duì)組織一個(gè)討論班,互教互學(xué)、輪流演講,這是先生一貫的治學(xué)方法。這種討論和辯論的治學(xué)方法最早源于希臘的蘇格拉底和柏拉圖學(xué)派,是做好學(xué)問的不二法門。
先生告訴我,每天上午,他們這個(gè)團(tuán)隊(duì)在老師馮·卡門的領(lǐng)導(dǎo)下,爭(zhēng)得面紅耳赤是常有的事,下午各自回去干活兒,一干就到深夜兩點(diǎn)。有備而來,第二天上午繼續(xù)爭(zhēng)論下去。有一次,馮·卡門清晨登門和先生說:“錢博士,你的意見是對(duì)的,我錯(cuò)了。”這不是說先生的才華超過他的老師,而是說明在工業(yè)文明社會(huì),學(xué)術(shù)面前人人平等,每個(gè)人都能充分享有學(xué)術(shù)民主和探索的自由,沒有官道尊嚴(yán)和師道尊嚴(yán)的桎梏。這樣的科技體制,科學(xué)怎么能不迅猛發(fā)展呢!讓一些才華橫溢、志趣相投的青年學(xué)者組成團(tuán)隊(duì),同一個(gè)問題可以有不同的觀點(diǎn)、不同的視角,應(yīng)是發(fā)展科技的有效方法。
如今,有人把自己的研究生當(dāng)“長(zhǎng)工”,不授業(yè)、不解惑,不使學(xué)生聞道于天下,而是把他們當(dāng)成制造論文的工具,大概是因?yàn)樽约阂膊簧趿肆说木壒省:螞r,一個(gè)重大的科研課題,靠一個(gè)人去闖世界,這個(gè)世界是闖不下來的,它需要一個(gè)群策群力的團(tuán)隊(duì)。
不流大汗出不了大成果
錢學(xué)森先生的著名論文《非線性彈性力學(xué)》僅手稿就有800多頁,先生告訴我:不流大汗,不受大累,僅憑一點(diǎn)小商小販的小聰明,是做不出來的。
論文涉及積分方程的求解,先生告訴我:是在文章發(fā)表后,才去學(xué)積分方程數(shù)學(xué)的。事實(shí)上,愛因斯坦廣義相對(duì)論所用的數(shù)學(xué)工具也是友人提供的——這有什么不對(duì)、有什么不好嗎?天下的學(xué)問什么都去學(xué),永遠(yuǎn)學(xué)不完,永遠(yuǎn)學(xué)不夠;“積壓”太多,反而影響“效益”。
先生又說:不會(huì)微積分,那就在坐標(biāo)紙上畫曲線、數(shù)格子,一樣有結(jié)果;再復(fù)雜的數(shù)學(xué),離不開數(shù)和形。用通俗的語言講,數(shù)數(shù)和數(shù)黃豆是一回事——這話難道有錯(cuò)嗎?對(duì)主攻方向不是數(shù)學(xué)的其他專業(yè)人士而言,數(shù)學(xué)只是一個(gè)非常有用的工具。所以,錢先生經(jīng)常講:“研究工作做不下去了,懷疑自己的數(shù)學(xué)功底不夠,懷疑自己的理論功底不夠,于是再去讀書,但圖書館的書是讀不完的。”
錢先生曾說他自己在攻讀氣動(dòng)力學(xué)時(shí),兩年內(nèi)精讀了兩百篇有關(guān)氣動(dòng)力的重要文章,從而理清了這門學(xué)問的來龍去脈。這是一種讀書方法,是在讀歷史;不知道歷史,又怎能看清一門學(xué)問的發(fā)展方向呢?后來我也是這么做的,新課題到手,三個(gè)月不出圖書館。先生常講:“有空經(jīng)常到圖書館去瀏覽各行各業(yè)的雜志,看看別的行業(yè)有什么問題是我們力學(xué)家能幫助解決的。這樣做,你就會(huì)一輩子'吃穿不愁’。”這不就是我們經(jīng)常講的邊緣學(xué)科的交叉和發(fā)展嗎?50年前,先生就能說出這樣具有超前意識(shí)的話,而我們到了20世紀(jì)80年代才有所理解。
先生的經(jīng)歷說明,出國留學(xué)不是去學(xué)書本知識(shí),而是要鍛煉自己獨(dú)特的眼界和發(fā)現(xiàn)機(jī)遇的能力。沒有嶄新的思維哲學(xué),科學(xué)上的創(chuàng)新是很難實(shí)現(xiàn)的。
工藝力學(xué)的命名由先生而起
錢學(xué)森先生說:“爆炸成型是工藝力學(xué)。”是說力學(xué)可以指導(dǎo)生產(chǎn)工藝,把科學(xué)和生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來,Technology Sciences是科學(xué)觀念上的一次飛躍。1959年到1961年“大躍進(jìn)”期間,我參加了爆炸成型實(shí)驗(yàn)小組,用水下爆炸的沖擊載荷來成型薄板。這在當(dāng)時(shí)還是一門有待開發(fā)的新技術(shù)。
二戰(zhàn)前后,水下爆炸的理論也趨成熟,要開發(fā)爆炸成型這門新技術(shù),需要研究水下爆炸載荷和沖壓成型這兩個(gè)不同學(xué)科領(lǐng)域的銜接和融合。我們的做法是,通過測(cè)量水下爆炸成型的過程,來研判爆炸成型參數(shù)符不符合相似律,以便能起到工藝參數(shù)放大之功效。我分工測(cè)試,自制微秒計(jì)時(shí)儀,自行設(shè)計(jì)無質(zhì)量障礙的傳感技術(shù),并因此發(fā)現(xiàn)在水下爆炸成型的過程中,存在一個(gè)二次加載的力學(xué)現(xiàn)象,這是事前未曾料到的意外收獲,最后以“爆炸成型模型律”上報(bào)成果,獲國家科技一等獎(jiǎng)。
現(xiàn)在看來,工藝力學(xué)的提法反映了從理論發(fā)展技術(shù)、從技術(shù)發(fā)展工藝,科技才能最終轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的客觀過程,這一規(guī)律是先生早在40年前就預(yù)料到的。事實(shí)上,技術(shù)科學(xué)和工藝科學(xué)這兩大概念都是由先生提出的,概括了改造世界與認(rèn)識(shí)世界的互動(dòng)關(guān)系。可惜,我們很多開拓性的研究工作往往淺嘗輒止,論文寫出,一旦大獎(jiǎng)到手,就算完成任務(wù),距離指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,常常差之遠(yuǎn)矣。這背后是中國科技界一個(gè)至今難改的傳統(tǒng)觀念——認(rèn)為只有認(rèn)識(shí)世界才是科學(xué)家的本分工作。把合理的暫時(shí)分工變成永久的分家,是發(fā)展中國科技的一大瓶頸。
1970年,我接手研制激波壓力傳感器,首先從科學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā),取得第一手資料,然后對(duì)傳統(tǒng)理論進(jìn)行證偽和修正或否定,形成自己的理論。從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中總結(jié)理論,從理論到技術(shù),從技術(shù)到工藝,十年磨一劍,達(dá)到阻尼比最高,過沖最小,反應(yīng)速度最快,動(dòng)靜態(tài)靈敏度高度一致,批量生產(chǎn)性能的一致性完全達(dá)標(biāo)。沒有對(duì)先生提出的工藝力學(xué)概念在不斷實(shí)踐中加深理解、牢牢抓住理論總結(jié)和工藝實(shí)踐這兩頭,要做到這一點(diǎn)是不可能的。
一日為師,終身父母;48年闊別,48年追憶
1956年仲夏,國家科委以聶帥的名義頒布了全國統(tǒng)一招考副博士的招生簡(jiǎn)章,凡自愿報(bào)考者的所在單位,一概不許阻攔。
是這次難得的機(jī)會(huì)使我來到先生身邊。17名研究生來所,適逢“反右”和“大躍進(jìn)”,到1961年以后,僅3名研究生留下,淘汰率達(dá)73%。幸好,憑借強(qiáng)大的組織力量,“兩彈一星”的工程進(jìn)展基本未受影響,總算為中華人民共和國保留了一部分“普羅米修斯的火種”。
記得在1957年一個(gè)仲夏傍晚,先生叫我隨他散步,其間閑談甚多,唯能記在心間的是先生說我只需三年就可達(dá)到博士水平,此后,再苦戰(zhàn)五年,翅膀才能長(zhǎng)硬。這是先生對(duì)我的第一次夸獎(jiǎng)和鼓勵(lì)。先生對(duì)我第二次的肯定,刊登在中科院《風(fēng)訊臺(tái)》的通訊上,在先生申請(qǐng)入黨的發(fā)言中,有“……范良藻有才能,但不踏實(shí),是我姑息了他……”這幾句話算是臨別贈(zèng)言吧。從此,天涯咫尺。我就是背負(fù)著先生這樣的臨別贈(zèng)言,走到今天,而今坦言無悔,也算表達(dá)了一位古稀老人對(duì)往事的追憶和眷念。
這50年來,一直有個(gè)問題縈懷:撇開體制上的原因,國人不出國門留學(xué),能不能達(dá)到先生這么高的水平,中國的科學(xué)家能不能拿到諾貝爾獎(jiǎng)?這個(gè)問題似乎在2005年10月8日《北京日?qǐng)?bào)》的訪談中已經(jīng)找到了答案。今年我已經(jīng)75歲,如果再給我20年時(shí)間,我一定知無不言,為國人沖擊諾獎(jiǎng)鼓與呼。
錢學(xué)森先生的治學(xué)之道就是會(huì)看方向、出點(diǎn)子,為國為民,想人之不敢想,言人之不敢言,為人之不敢為,超前意識(shí),渾然一體。正如先生所說,沒有八年抗戰(zhàn),沒有十年磨一劍的苦心孤詣,達(dá)到先生這樣高的水平,是不可能的。
也談人體科學(xué)和特異功能
先生治學(xué),遍及自然科學(xué)很多門類,涉及園林藝術(shù)音樂,還有人體科學(xué)和特異功能。一個(gè)學(xué)者能涉獵如此廣泛,沒有哲學(xué)思維的概括能力,是不可想象的。正如愛因斯坦所說的那樣:“與其說我是物理學(xué)家,不如說我是哲學(xué)家。”先生的治學(xué)之道,也是以馬克思列寧主義哲學(xué)為指導(dǎo)。科學(xué)和哲學(xué)的根本區(qū)別,在于科學(xué)上的所有認(rèn)知都必須接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),哲學(xué)可以指導(dǎo)科學(xué),但絕不可以取代科學(xué);不懂哲學(xué)的科學(xué)家是渺小的,同樣,不懂科學(xué)的哲學(xué)家也是渺小的。
1979年,上海原子能所學(xué)者顧涵森女士帶來兩位氣功師到力學(xué)所表演,我和俞鴻儒、談洪盡一切可能用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法來證偽,結(jié)果收效甚微。當(dāng)氣功師發(fā)功時(shí),遙指薄膜壓力傳感器時(shí),X-Y記錄儀上不斷在記錄壓力波形,當(dāng)俞鴻儒院士在壓力薄膜上涂了一層硅脂,X-Y記錄儀就停止了工作,從而確定氣功師發(fā)出的是紅外射線,壓力薄膜因受熱而變形,輸出的是熱信號(hào)。顯然,自然界有太多的未知領(lǐng)域挑戰(zhàn)人類智慧,多懷一份敬畏并不見得就貶低了人類尊嚴(yán)。
我曾經(jīng)做過一個(gè)將壓力傳感器放在隔離的玻璃鐘罩內(nèi),由小孩的意念發(fā)功,在示波器上也獲得了類似的脈沖壓力波形。可惜這篇研究報(bào)告投稿在《自然科學(xué)爭(zhēng)鳴》雜志上,被編輯部槍斃了。不到兩周,幾乎同樣內(nèi)容的報(bào)告,在英國Nature雜志上發(fā)表了。不知道這是我個(gè)人的遺憾還是整個(gè)中國科學(xué)家群體的遺憾。
最近,霍金先生提出虛時(shí)間的概念,如果有一天他證明“上帝”存在,曾經(jīng)的反“偽科學(xué)”斗士們又該作何感想呢?
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