首都科学讲堂 | 重温钱学森的科学家精神
科普中央厨房 | 北京科技报
2022-06-06
钱学森是享誉海内外的杰出科学家和我国航天事业的奠基人,爱国知识分子的杰出典范。1955年,他冲破重重阻碍,回到祖国,为我国“两弹一星”事业、国防科技和武器装备以及科学技术发展做出了卓越贡献,被誉为“人民科学家”。 大科学家是怎样“炼”成的?战略科学家、中国航天事业的奠基人钱学森一生功勋卓著,他是怎么做到的呢?他有什么好的习惯和学习方法?他身上有哪些值得我们学习的宝贵精神? 本期首都科学讲堂邀请钱学森生前秘书、中央军委科技委综合局原大校顾吉环,和我们一起重温钱学森的科学家精神。 |
【主讲嘉宾】
顾吉环
钱学森生前秘书、中央军委科技委综合局原大校
▲重温钱学森的科学家精神(上)
▲重温钱学森的科学家精神(下)
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钱学森的勤奋
2020年9月11日召开的科学家座谈会上提到:“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”
钱学森在长达70多年的科研工作中,始终把追求科学真理、并为国家民族复兴奋斗作为自己的理想信念。用他自己的话说:“我没有时间回忆过去,我只想将来。这个将来不是自己的将来,而是国家、民族的将来。”在追求科学真理的伟大实践中,科学精神成为他科研工作的灵魂,贯穿始终。
从钱学森的人生经历我们可以得出这样的结论,他虽天资聪明,但不忘勤奋,勤奋是他科技人生的真实写照。从小学到中学,再到大学,他成绩优异,兴趣广泛,涉猎众多科学、艺术,乃至政治,这一切无不与其勤奋好学有关。
赴美留学后,更是如饥似渴地学习。据钱老自己说,在美20年从未休过星期天和节假日。钱老的挚友、“两弹元勋”郭永怀夫人李佩曾回忆说:“那一次,我们大概在波士顿待了三天。有一天晚饭后,林家翘(美籍华裔科学家,钱学森好友)开车送我们回旅馆,特意绕到钱家的门口,远远望去他家的书房灯光很亮。林家翘说:“你们看,有灯光的窗户就是钱学森的书房!”他在麻省理工学院教书时,在波士顿那个地方的人都知道,只要深夜有灯光的就是钱家。钱学森非常刻苦,只要他家书房的灯还亮着就知道他在家工作,谁也不敢去打搅他。
1947年,钱学森离家12年第一次回国探亲,其间与蒋英结婚,婚后因故即刻返回美国,蒋英一个月后去美国和他团聚。蒋英回忆说,她到美国的第一天,钱老照常上班,把她一个人撂在家里。傍晚下班回来问蒋英有什么吃的,蒋英说我刚到美国,什么也不会做,告诉他什么都没有,于是二人只好出去吃晚餐。饭后回到家里,钱学森沏一杯浓茶,对蒋英说:“我要工作了,你早点休息吧,回见!”就一头钻进书房,一直工作到深夜。蒋英感叹到,来美国新婚蜜月就是这样的啊!
因为钱老知道祖国贫弱,受人欺凌,他要改变这种状况,就必须付出比别人更艰辛的劳动,为中国人争气。用他自己的话说:“我到美国去,心里只有一个目标,就是要把最先进的科学技术学到手,而且要证明我们中国人是可以赛过美国人,达到科学技术的高峰的。”
回国后的钱老受到组织的高度重视,既让他筹备科学院力学所并担任所长,又让他担任新成立的国防部第五研究院院长,担负导弹航天发展的重任,他有多忙可想而知。为此,他放弃了所有兴趣爱好,也不顾家,全身心地投入到工作中。
即使到了晚年,依然保持他那勤奋的习惯。1982年,71岁的钱老退出国防一线工作后说:“我回国以后在一线干了27年,我以后不可能再有27年了,我要抓紧余生,做一些对国家对人民有益的事情。”
他没有颐享天年,享受“两弹一星”带来的荣耀与辉煌,而是迅速开始了社会科学领域的研究工作,钱老晚年在社会科学领域研究所形成并提出的一系列科学思想就可以证明。
钱老一年365天,日常生活除了做学问,其他平淡无奇,严格按照他自己的作息时间。他不熬夜,不看电视,不打电话,不过节,不应酬。
有人研究《钱学森书信》集后大为震惊,发现钱老每年大年初一都在给别人写信,最多的一天写了7封信,全是学术交流的信。就在去世前两天还在读书看报学习呢,直至生命的尽头!钱老的勤奋程度让人难以想象。
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钱学森的严谨
严谨是钱学森学习、工作或是生活的一种自律习惯。
钱学森这种严谨细致的治学态度,正是一位科学家所应具备的基本素养,这种素养在钱学森交大读书时便已初露端倪,并且贯穿于这位大科学家的一生。
1933年6月在交大读书时,有一次水力学考试,钱老的试卷卷面书写工整,中英文字写得秀丽端庄,连等号(“=”)都像是用直尺画的一样,解题一气呵成,堪称完美。
这份考卷老师原本要给满分,但卷子发下来后,钱学森却发现,一道答题中“Ns”漏写了一个“s”,就是这个下标,让他觉得不安,主动向老师报告了这个情况,老师扣掉4分,钱学森最后得了96分。
这份难得遇见的考卷,不知何故就留在任课老师金悫教授手里,即使在颠沛流离的战乱岁月也始终保留着。直到40多年后,1979年,已卧病在床的金教授,在校报上看到钱学森回母校参观的报道,于是将这份珍藏了46年的试卷捐给了母校。
到美国后,钱学森依然保持着他那极其严谨认真的态度,从他做学问的手稿就可以看出。钱老在美国学习工作的手稿一份不少,多达15000余页。这些手稿英文书写清秀流畅,运算方程和计算公式的推导极其严谨,甚至连作图制表这些小事都十分规范,一丝不苟。他对自己论文的质量要求极严,很多工作都是重复多次,一个课题的手稿多达几十页、上百页甚至好几百页,而最后发表的论文就几页纸。我们发现,他在做圆柱壳失稳问题的研究时,仅现在我们收集到的手稿就有800多页,而正式发表在《航空学报》上的论文只有10页,可以看出钱老为此付出的艰辛,也许钱老在做完这项工作以后长长地舒了一口气,因为我们看到,存放手稿的档案袋上有个英文单词“Final”,这是谁写的不知道,但旁边那句话是钱老的笔迹。
作为一名严肃的科学家,他立即意识到,在科学上没有什么东西是最后的,于是在“Final”之后,又用铅笔写下“Nothing is final !!!”,并打了三个惊叹号,以此来警示自己。
钱老这种严谨的学风,也带回到“两弹一星”事业以及其他工作和生活中,呈现出别样的特点。
1958年,中国科学技术大学成立,钱老担任近代力学系主任,他给学生上课既注重知识的积累,更注重学生思维能力的培养,严谨的教学方式与众不同。
期末考试时,他采取开卷的方式,可以看书看资料,但不能交流。考试卷子只有两道题,一道是概念题,占30分;第二道是应用题,题目是,“从地球上发射一枚火箭,绕过太阳再返回到地球上来,请列出方程式并求解。”考试从上午八点半开始,直到中午还没有一个人交卷,钱老宣布说:“吃午饭吧,吃完接着考。”下午4点多钟,钱老又来到教室,一看还是没有同学交卷,中间还有两个学生晕倒被抬了出去,他就让大家交卷了,竟有95%的人不及格。不及格可不行啊,怎么办呢?钱老想了一个办法,把你的成绩开方乘10。你若得了36分,开方等于6,乘以10就是60分;你如果考试得100分,100分开方等于10,再乘以10还是100分,所以考100分的人也不吃亏,最后大部分学生都及格了。但钱老通过考试,发现大家的数学基础不好,决定延迟毕业半年,这半年做了3000道数学题,题虽然很多,但学生们受益匪浅,他们在后来的工作中成为同龄人中的拔尖人才,有的在“两弹一星”工作中担当重任,出了好几位中国科学院和中国工程院院士。
1962年3月,我国自行研制的“东风二号”导弹第一次进行发射试验,这是仿制苏联导弹1年零4个月后,独立研制的第一个型号,大家都憋着一口气,期望它发射成功。然而,升空后不一会儿,它就摇摇晃晃跟喝醉酒了一样,头上冒着烟就掉下来了,在离发射场600米的地方砸了个大坑。所有参试人员都非常痛惜,但又感觉到了很大压力。总设计师林爽绕着大坑转圈,他的眼泪也掉下来了,说,“这个坑是我的,我准备埋在这里了。”试验失败后,钱学森立即飞赴基地负责故障分析。因为那个时候原子弹研制进展顺利,原子弹要真正形成战斗力必须有运载工具,所以导弹试验成功就非常重要了。
“东风二号”导弹就是为运载原子弹准备的。钱老率领有关人员经过几个月的分析,发现很多问题,导弹稳定性控制也是其中的重要问题。负责控制系统的是五院12所,当时的副所长梁启超的儿子梁思礼回忆说,失败后,大家压力很大,心情特别沮丧。钱老来到所里并没有批评我们,而是给大家动员,一起分析事故原因,要求大家要在控制问题上杀出一条血路来,就是一根筷子竖在那里也要纹丝不动,并表示每个星期四他都会来所里,和大家一起分析,直到问题解决为止。钱老这样说也是这样做的。每个星期四无论多忙,他必定去所里,一直到几个月后把控制问题解决好才没有再去。
另外,通过这次失败,钱老还提出“把故障消灭在地面”,这句话成为以后我国导弹航天事业的一条重要原则和准绳。
1964年6月,改进后的“东风二号”试验成功。1966年10月,“东风二号甲”导弹和原子弹结合试验成功,使我国真正有了战略核武器。
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钱学森的诚信
钱老在长期的科研工作中,坚守科学道德的底线,严格对己,平等诚信对人。
一、敢于认错。1964年3月,一位默默无闻,远在新疆生产建设兵团农学院的年轻教师郝天护给钱学森写了一封信,指出钱老新近发表的一篇力学论文中有两处错误,并提出了自己纠正的意见。信发出后,郝天护一直忐忑不安,不知这位世界力学权威会有什么想法。
然而,出乎他意料的是,不长时间他收到了钱学森的亲笔回信,钱老认为一处不是错的,另外一处的确是错了,并且说:“我很感谢您指出我的错误!也可见您是位很能钻研的青年,这使我很高兴。科学文章中的错误必须及时阐明,以免后来的工作者误用不正确的东西而耽误事。所以我认为,您应该把您的意见写成一篇几百字的短文,投《力学学报》刊登,帮助大家。您以为怎样?”
在钱老的积极鼓励下,郝天护将自己的观点写成文章:《关于土动力学基本方程的一个问题》,由钱老推荐,发表在1966年3月第9卷第1期《力学学报》上。钱老的鼓励给郝天护以极大的动力,他后来投身力学事业,成为东华大学教授。
1987年的一天,钱老见到汪成为院士说:“把昨天我给您的信退给我。”弄得汪院士不知道怎么回事。几天后钱老把改了一个错字的信再次交给汪院士。其实所谓的“错字”,是一个属于1977年国务院颁布的《第二批简化字》中的一个字,后来国务院国家语言文字工作委员会在1986年又宣布废止了这个字。钱老认为,既然这样,我就不该再使用这个字。仅仅一个字,反映了钱老近乎苛刻的治学态度。
二、尊重原创。1983年3月钱老在航天医学研究所第一次学术讨论会上说:“对有创造有成绩、做出贡献的人,应该尊重他的发明创造,应该尊重他的优先权。这不是一个知识私有的问题,不是……要倡导创造精神,尊重优先权,不要把这认为是争个人利益,不是这个问题,因为科学工作需要不断前进。”
早在美国留学期间,1938年,钱老在美国《航空科学》学报上发表了一篇论文,论文只有28页,但他给编辑部在寄论文的同时还附上了自己所作的演算和推理共250页、导师书面指导意见以及导师对论文的修改和论文的全部参考文献。
三、不一稿多投。“文稿最后校改后,今天寄出给法制建设编辑部,也说明如《法律与生活》要登摘要,就请他们商量,我们不寄文稿,免得犯一稿两投之嫌!”
四、不署虚名。“科学论文只能署干实活的人。要说我曾向您提过一两点有用的参考意见,那也只能在文章末尾讲上一句。这是科学论文的惯例,好学风,我们务必遵守!至要、至要!!!”
五、不参加成果鉴定会。“我自己不是这方面的专业工作者,不应参与碳化硅纤维研究工作的成果鉴定,所以我不去长沙了,也不提鉴定意见了。我想对此您定能谅解。科学是老老实实的,知就是知,不知就是不知!”
六、不担任荣誉职务。“我对经济科学只是个小学生,怎能滥竽充数,混迹学术顾问委员会之中?学术是个严肃的问题,我决不应败坏学风呀!所以聘书退回,请谅!”
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钱学森的创新与担当
钱学森曾说:“我们不能人云亦云,这不是科学精神,科学精神最重要的就是创新。”钱老强调的创新,就是要敢于突破传统观念和思维定式,敢于研究别人没有研究过的科学前沿问题,不断探索求新。
从留学到归国后所有工作无不闪耀着他那创新的思维和创新的成果。他28岁与导师建立了“卡门-钱近似”公式,钱老在空气动力学和固体力学方面的一系列研究成果,为20世纪三四十年代世界飞机工业做出了重要贡献,材料方面对从老式的螺旋桨飞机发展到现代喷气式超音速飞机所遇到的“音障”和“热障”问题,奠定了理论基础。他是美国火箭导弹研究的早期参与者;美国航天飞机的先驱;登月理论研究的先行者。成为世界知名的空气动力学家后,他又开创了工程控制论、物理力学两门新兴学科。
从1940年代至1960年代初期,钱学森为火箭与航天领域提出了若干重要概念。早在攻读博士学位期间,他就开始研究弹道问题,工作后在进一步深化的基础上,提出了一种新型导弹弹道的设想,即“助推-滑翔”弹道,这种导弹的设计理念也被人们尊称为“钱学森弹道”。
1948年钱老发表了世界第一篇关于核火箭的论文《关于火箭核能发动机》,震惊了全世界。1949年,提出火箭旅客飞机概念(纽约到巴黎一小时)。
1948年,钱学森就开始研究人类登月理论,并做大胆预测:人类飞往月球的目标不出30年即可实现,且地球飞往月球只需一星期。实际上21年后,1969年7月20日美国阿波罗11号飞船载着3名宇航员就实现了人类第一次登月。
钱学森是新中国力学事业的主要奠基人之一。他以“工程科学”思想为办所方针,领导力学人面向国家重大需求开展科学技术研究,为新中国的“两弹一星”事业和力学学科的发展做出了卓越贡献。由于他的远见卓识,使我国力学在许多重要的领域都开辟了新的方向。
在我国航天事业的创立和发展过程中,作为技术负责人,他提出了一系列有创新思维的理论,特别是现代工程科学技术理念、系统工程管理理论、总体设计部思想等,开创了一套既有中国特色又有普遍科学意义的系统工程管理方法与技术,即航天系统工程。
原航天710所副所长于景元研究员曾总结:“这实际上是在当时的条件下,把科学技术创新、组织管理创新与体制机制创新有机结合起来,实现了综合集成创新,从而走出了一条发展我国航天事业的自主创新道路。”这条道路为今天航天事业的发展奠定了重要的基础,促进我国航天在较短时间内,用较少的投入实现了事业跨越式发展。
作为1956年国家十二年科学规划综合组负责人,在确定的6项紧急措施,即原子能、导弹、电子计算机、半导体、无线电学和自动化技术过程中,钱老结合我国科学技术发展的需要,从技术本身的特点及发展前景,深入浅出,指出了其技术的重要性和发展方向及途径,比如导弹发展的重要性、计算机今后可以代替人脑部分功能下棋的畅想等,充分体现出钱老丰富的知识、创新的思想和战略思维能力。
钱学森的创新思想来自于他所受到的教育。他曾说:我父亲钱均夫很懂得现代教育,他一方面让我学理工,走技术强国的路;另一方面又送我去学音乐、绘画这些艺术课。钱老还说他夫人蒋英给他介绍了音乐艺术。“这些艺术上的修养不仅加深了我对艺术作品中那些诗情画意和人生哲理的深刻理解,丰富了我对这个世界的认识,也学会了艺术上大跨度的宏观形象思维。我认为,这些东西对启迪一个人在科学上的创新是很重要的。科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行,创新的思想往往开始于形象思维,从大跨度的联想中得到启迪,然后再用严密逻辑加以验证。正因为受到这些艺术方面的熏陶,所以我才能够避免死心眼,避免机械唯物论,想问题能够更宽一点、活一点。”
钱老还说:后来我转到加州理工学院,一下子就感觉到它和麻省理工学院很不一样,创新的学风弥漫在整个校园,可以说,整个学校的一个精神就是创新。那里的学术气氛非常浓厚,学术讨论会十分活跃,互相启发、互相促进,讲的内容都是科学发展最前沿的东西,让我大开眼界。有一次,数学系的权威在学校布告栏里贴出了一个海报,说他在什么时间什么地点讲理论数学,欢迎大家去听讲。我的老师冯·卡门一看,也马上贴出一个海报,说在同一时间他在什么地方讲工程数学,也欢迎大家去听。结果两个讲座都大受欢迎。这就是加州理工学院的学术风气,民主而又活跃。我们这些年轻人在这里学习真是大受教益,大开眼界。
他认为:从思维科学角度看,科学工作总是从一个猜想开始的,然后才是科学论证。换言之,科学工作是源于形象思维,终于逻辑思维。形象思维是源于艺术,所以科学工作是先艺术,后才是科学。相反,艺术工作必须对事物有个科学的认识,然后才是艺术创作。在过去,人们总是只看到后一半,所以把科学和艺术分了家,而其实是分不了家的。科学需要艺术,艺术也需要科学。
他总结说:你是不是真正的创新,就看是不是敢于研究别人没有研究过的科学前沿问题,而不是别人已经说过的东西我们知道,没有说过的东西我们就不知道。所谓优秀学生就是要有创新。没有创新,死记硬背,考试成绩再好也不是优秀学生。
敢于担当是他作为科学大师的卓越体现。他把国家和民族利益看得高于一切,当国家和人民需要时,他义不容辞地站出来,为国分忧。1955年11月,在归国后第一个月的东北参观过程中,面对工业基础十分落后、科研力量十分薄弱、人才极为匮乏的现状,在第一台汽车还没有造出来的情况下,他毅然决然地告诉问他中国是否可以搞导弹的陈赓大将:“我们怎么不能够搞呢,我们中国人又不比他们矮一截,他们能搞难道我们就不能搞吗!”他这句话,及时开启了中国导弹、航天的历史征程。
1960年,当“东风一号”导弹研制工作进行到最后阶段时,赫鲁晓夫下令撤走全部苏联专家,研制工作陷入了困境。在苏联专家撤走的第二天,聂帅急切地问钱学森:“你觉得我们的事业还能继续下去吗?”钱学森坚定地说:“能,当然能。”聂帅激动地握住他的手说:“靠别人是靠不住的,党中央就寄希望于我们自己的专家!”导弹、航天事业得以继续发展下去。在导弹、航天事业发展的每一个关键点上,在每一次重大发射试验时,我们都能看到钱学森敢于担当、敢于负责的胆识和气魄。最危险的时刻,钱老在哪里,哪里就人心稳定。
1966年10月26日,钱学森作为技术总负责人,协助聂荣臻组织实施我国首次导弹与原子弹“两弹”结合试验,这是史无前例的在自己国土上进行的热核试验。在导弹和原子弹对接时,钱老和聂荣臻元帅就待在发射架下,看着操作手田现坤对接完成才离去。钱学森这样做,就是要给操作手信心,相信科学,相信科学家。“两弹结合”顺利试验成功。
在我国第一个十二年科学规划的制定过程中,在重点发展导弹还是飞机这一事关国防发展战略方向的重大问题上,钱老又一次表现出敢于担当的勇气,此时钱学森以对国家和民族高度负责任的态度,从技术的角度认为中国应该发展导弹。事实证明,这一重大战略决策是十分正确的。
▲二十世纪八十年代,钱老在家办公
1982年退出国防科技一线的钱学森已经71岁了,他没有躺在曾经的功劳簿上,享受晚年的安祥生活。相反,他迅速开辟了科研新方向,转向一个更加广阔,但充满荆棘和风险的新领域——社会科学研究,充分体现了一个大科学家的担当精神,体现了他高度的使命感和社会责任感。这种担当和负责任精神对我们今天国家的发展非常难能可贵。
这就是钱学森长期科研工作中所体现出的科学家精神,也是钱学森做人的基本准则。当我们在赞叹他一生所取得的巨大科学成就时,我们不能忘记科学成就的背后是他那追求科学真理的坚定信念和遵循科学精神的坚定决心,与科学成就相比同样发出耀眼的光芒。对于人生观、价值观正在形成的青少年朋友来说,钱学森就是我们的榜样,他身上所体现出的爱国主义精神、科学精神和无私奉献精神就是我们学习的重要食粮,他是我们人生的目标,是一盏指引我们健康成长的明灯,照耀在我们人生的大道上。
(本文图片视频来源于第748期首都科学讲堂,除署名外)
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