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“航天之父”钱学森 

  作者:张哲荪  发布日期:2013-06-28 18:42  浏览量:

       新中国成立前夕,身在美国的钱学森决心回国。当时反动的麦卡锡主义正横行美国,掀起一股迫害共产党人、迫害进步人士的歇斯底里狂潮,无端指责钱学森是“共产党员”、“携带机密资料”等,不准钱学森回国。美国联邦调查局扣留了钱学森。钱学森在15天内体重掉了15公斤,回家后失语了,妻子蒋英问他什么,他只是摆手或点头。钱学森当时是美国加州理工学院航空系主任、美国国防部火箭研究4人小组的核心成员。美国当局担心他回中国后研制出尖端武器对美国构成威胁,海军部次长金贝尔说:“钱学森抵得上5个师的兵力。”“宁可毙了他,也不能放他回国。”钱学森滞留美国长达5年之久。经中国政府和周恩来总理营救,直到1955年10月28日钱学森才到达北京。 
  钱学森1911年12月11日出生,是家中的独子。父亲钱均夫曾到日本留学,毕业于日本高等师范学校史地科,后就职于北京当时的教育部任视学、科长。钱学森3岁时随父到北京,上过蒙养院(幼儿园)、女师大附小、师大附小和师大附中。 
  1929年中学毕业后,钱学森随父亲返杭州,抱着振兴祖国的志向,考入上海交通大学机械工程系,1934年毕业。在毕业前夕,钱学森于当年6月考取了清华大学第二届公费留美生,专业是飞机设计。赴美国之前,在清华大学安排下,他先后到杭州笕桥飞机制造厂,南昌、南京飞机修理厂和上海海军制造飞机处,实习一年。1935年,他进入美国麻省理工学院学习,仅仅一年,1936年就获得航空硕士学位。后转入美国加州理工学院航空系,在冯?卡门指导下,于1938年完成了《高速空气动力学的研究》等3篇论文,获航空、数学博士学位。 
  冯?卡门是非常杰出的应用力学大师和航空技术权威,钱学森在给父亲的信中说:“全世界的科学界对这位大师都极为向往。大师的治学态度极为认真,只有基础扎实、最守纪律的学生,如德国人、日本人和我们中国人,才有资格在他的手下从事研究工作。” 
  冯?卡门是匈牙利犹太裔、美国科学家(1881—1963),1881年5月生于布达佩斯,其父是历史悠久的布达佩斯彼得?派斯马克大学著名的教育学教授,其母出身于书香门第,家族中16世纪曾出过一位著名数学家。冯?卡门6岁时,对5位数的乘法略一思索就能报出答案来。他的父亲对他超常的运算能力感到担扰,怕他将来变成一个畸形发展的人。不久在父亲的干预下,冯?卡门便和各种数学科目断绝来往,父亲让他读历史、地理、诗歌来代替数学习题。因此他一生崇尚人文主义文明。父亲对冯?卡门最大的培养和帮助是启发他对知识的好奇心。1898年11月,17岁的冯?卡门进了皇家约瑟夫大学才重新开始学习数学,他能够关起门来思考问题,往往沉湎于丰富多彩的科学思考,把一切杂念都抛在脑后。1902年,冯?卡门以优异成绩毕业。1906年到德国哥廷根大学深造,并在该校任教,后在亚琛工学院任航空系教授。1930年,纳粹在德国的阴谋迫使他离德赴美,从此便一直在帕萨迪纳加州理工学院执教,并加入美国籍。第二次世界大战之前、之中和之后,他为美国空军建设绞尽了脑汁。美国空军得益于冯?卡门的远见卓识,成长为一支科技领先、按电钮式的作战部队。冯?卡门到过苏联、日本,1929年和1937年七七事变发生时,曾两度到中国访问清华大学,七七事变第二天,他乘飞机到九江,再乘轿车登牯岭,由宋美龄做翻译,向蒋介石陈述如何有效地加快发展航空事业的途径。他认为世界上只有匈牙利人和中国人最聪明,因而对中国学生情有独钟,具有伯乐慧眼,选择到钱学森这样一个难得的英才。有人曾把他和文艺复兴时期的科学家达?芬奇相提并论,认为达?芬奇创造了许多新奇的机件,而冯?卡门则培育出了大批杰出人才。 
  1963年2月18日,为了表彰冯?卡门对科学技术和教育事业的贡献,肯尼迪总统授予他美国第一枚科学勋章。 
  1940年2月,钱学森在美国航空学会年会上宣读了与冯?卡门共同完成的《薄壳稳定性》和《高速气流突变的测定》两篇论文,对薄壳研究中难度极大但有很大实用价值的科研课题,作出了创造性、开拓性的解释和回答,受到了与会者的高度评价;他们的合作第一次发现了在可压缩的气流中,机翼在亚音速飞行时的压强与速度的定量关系,被称为“卡门——钱”公式。1938—1945年,钱学森与冯?卡门合作发表了多篇重要论文,使他成为国际空气动力学领域重量级人物。 
  1942年,美国军方委托加州理工学院举办喷气技术训练班,钱学森是教员之一。 
  1944年6月13日,希特勒下令用V-1和V-2导弹隔海轰炸英国伦敦,这是世界战争史上第一次使用导弹。德国的导弹虽然由于当时制导技术不精,大部分未能击中伦敦市区,但还是使得英国朝野惶惶不可终日,在盟国领导层中也引起了恐慌。美国当局连夜研究对策,决定立即委托冯?卡门用最快的速度研制出中远程导弹。冯?卡门接受任务后,由马林纳为副手,钱学森负责理论组,林家翘、钱伟长也经批准一道参加,他们首先进行导弹分析,接着进行了燃烧热传导、燃烧理论研究等工作。这项被誉为“美国导弹先驱”的计划,迅速推上研制轨道,设计制造出了美国初始型的“下士”导弹。可以说,美国第一枚导弹的设计研制工作,是马林纳、钱学森、钱伟长合作,在冯?卡门指导下完成的。因此,钱学森、钱伟长被称为美国导弹事业的奠基者。这一时期,钱学森取得了近代力学和喷气推进科学研究方面的宝贵经验和重大成果,成为当时欧美颇有名望的重量级科学家。 
  1945年初,美国政府为了抢先接管和获得德国的火箭研究技术,决定派冯?卡门率领一批技术专家前往德国考察摸底,钱学森是考察团成员之一。为了行动方便,他们都被授予军衔,冯?卡门是少将,钱学森是上校。他们考察了设在20万人小城市布伦瑞克附近一片松林中的、由纳粹头子戈林直接领导的一个秘密研究所。这里有56栋漆成绿色的楼房,有上千名德国科学家,设有研究导弹、飞机引擎的成套设备,写出300多万份研究报告,重达1500吨。钱学森与考察组成员详细察看了研究设备,分析了科研成果,他与冯?卡门还一起审讯了冯?卡门的老师路德维格?普朗特,此人是世界公认的近代流体力学奠基人,有“空气动力学之父”的美誉,也是我国北京航空学院空气动力学教研室主任陆士嘉教授的老师。在慕尼黑,考察组遇到了已被苏军占领的佩内明德的V-22火箭基地逃出来的400多名德国工程师和技术人员,考察团对这些人进行了审讯,获悉了一个惊人的事实:虽然当时V-1、V-2火箭只有320公里的射程,但是已经着手研制打到美国纽约4800公里射程的火箭,这说明德国的火箭技术已超过美国。
回到美国后,钱学森所写的到德国考察的精彩报告得到了美国空军司令阿诺德上将的通令嘉奖。而这些也正是美国政府后来阻挠钱学森回国的原因。 
  在美国政府羁押钱学森5年期间,钱学森开创了一门新学科——工程控制,其专著《工程控制论》于1954年在美国出版,并被译成德文和俄文出版。《工程控制论》于1958年由科学出版社出版中文版;2007年上海交通大学出版社再版。 
  钱学森回国后,历任中国科学院力学研究所所长,国防部第五局第一副局长、总工程师兼国防部的第五研究院院长,第七机械工业部副部长,国防科工委科学技术委员会副主任,中国科学技术协会副主席,第六、七、八届全国政协副主席,中国科学技术协会主席等职。 
  钱学森于1957年5月31日增聘为中国科学院学部委员(院士),1994年6月3日聘任为中国工程院首批院士。 
  1959年1月5日,钱学森加入了中国共产党。1969年当选为中国共产党第九次全国代表大会代表和第九届中央委员会候补委员;相继当选为第十、十一、十二、十三、十四次全国代表大会代表,第十、十一、十二届中央委员会候补委员。 
  2009年11月6日,新华社发表的《钱学森同志生平》用11个“第一”概括了钱学森对于中国国防和航天科技事业作出的卓越贡献: 
  ——1956年,参与筹备组建中国导弹航空科学研究领导机构——航空工业委员会,受命负责组建中国第一个火箭、导弹研究机构——国防部第五研究院,并兼任院长。 
  ——1956年,设立空气动力研究室,组建了中国第一个空气动力学专业研究机构。 
  ——1960年2月,指导设计的中国第一枚液体探空火箭发射成功。 
  ——1960年11月,协助聂荣臻成功组织了中国第一枚近程地地导弹发射试验。 
  ——1964年6月,作为发射场最高技术负责人,同现场总指挥张爱萍一起组织指挥了中国第一枚改进后的中近程地地导弹飞行试验。 
  ——1966年10月,作为技术总负责人,协助聂荣臻组织实施了中国首次导弹与原子弹“两弹组合”试验。 
  ——1970年4月,牵头组织实施了中国第一颗人造地球卫星发射任务。 
  ——1971年3月,组织完成“实践一号”卫星发射试验,首次获得中国空间环境探测数据,为中国研制应用卫星、通信卫星积累了经验。 
  ——1972年至1976年,领导设计制造了中国第一艘核动力潜艇。 
  ——1972年至1976年,指挥成功发射了中国第一颗返回式卫星。 
  ——1980年5月、1982年10月、1984年4月,参与组织领导了中国洲际导弹第一次全程飞行、潜艇水下发射导弹和地球静止轨道试验通信卫星发射任务。 
  钱学森获得的主要奖项有:(一)《工程控制论》获1956年度中国科学院颁发的自然科学奖一等奖;(二)1979年获美国加州理工学院“杰出校友奖”;(三)《战略导弹技术》获1985年度国家科技进步奖特等奖(属于本次获奖的1761项中475项不公开项目之一);(四)1991年国务院、中央军委授予他“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和中央军委授予的一级英雄模范奖章;(五)1994年获首届何梁何利基金科学成就奖;(六)1999年中共中央、国务院、中央军委授予“两弹一星功勋奖章”;(七)2001年获霍英东基金会科学成就终身奖。 
  2001年,经国际天文学会小天体命名委员会批准,将中国科学院紫金山天文台1998年10月14日发现的国际永久编号为3763号小行星,正式命名为“钱学森星”。 
  1982年,钱学森71岁时从领导岗位上退下来。退下来之后,钱学森仍然十分关心祖国的发展,除了关注“载人航天”事业,继续提出关键性的指导意见之外,主要研究的开创性领域有:将引起生产体系和经济结构变革成为第六次产业革命的“农业型知识密集产业”;应用到整个国家和国民经济建设的“社会系统工程;”同人工智能和智能计算机相结合的“思维科学”;适应信息时代早出人才需要的“大成智慧教育”。钱学森还展示出了广博的知识和深厚的人文艺术修养,对哲学、科学技术体系、科学的历史、音乐、美学、地理科学、环境、城市学、建筑与城市、山水城市、中国园林等,都进行了深湛的探索,作出独到而精辟的论述,发表了诸多精彩文章。 
  钱学森作为科学巨人高瞻远瞩,在晚年提出的重要理论构想就是农业型知识密集产业,包括农业产业、林业产业、草业产业、海洋产业和沙业产业。农业型知识密集产业是以太阳光为直接能源,靠植物光合作用来进行产品生产的体系。钱学森说:“太阳光是一个强大的能源。在我国的地面上每亩地每年接受的太阳光能量相当于114—190吨标准煤。”“限于水和肥料的供应,限于光合作用所必需的二氧化碳在大气中的浓度,限于植物本身的能力,上述太阳光能只能有不到1%,常常只有1‰,转变为植物产品。”“在粮食作物中能直接利用的子实在干产品中占不到一半,60%是秸秆。”“要提高农业的效益,就在于充分利用植物光合作用的产品,例如利用秸秆、树叶、草加工成配合饲料,有了饲料就可以养牛、养羊、养兔,还可以养鸡、养鸭、养鹅。牛粪可以种蘑菇,又可以养蚯蚓。蚯蚓是饲料的高蛋白添加剂。它们排出的废物还可以再利用,加工成鱼塘饲料,或送到沼气池生产燃料用气。鱼塘泥和沼气池渣最后还可以用来肥田。”“这样,一方面充分利用生物资源,包括植物、动物和微生物;另一方面又利用工业生产技术,也就是把全部现代科学技术新的技术革命,都用上去。” 
  钱学森认为:“人类将来与其搬到月球上,还不如把沙漠利用好、改造好。”“我国沙漠、戈壁大约16亿亩,和耕地面积差不多。沙漠、戈壁并不是什么也不长,其潜力远远没有发挥出来。” 
  钱学森对沙产业(沙业产业)的构想,萌发于上世纪60年代深入西北边疆从事火箭、导弹、卫星科研之时。1984年,时任国防科工委科技委副主任的钱学森在中国农业科学院作学术报告时首次提出沙产业。他提出了沙产业的12字方针:“多采光、少用水、新技术、高效益。”钱学森1994年将获得的何梁何利基金科学成就奖奖金100万元悉数捐出,成立了“中国科学技术发展基金会促进沙产业发展基金”;2001年,钱学森获霍英东基金科学成就终身奖,他再次将奖金100万元捐给了“沙产业发展基金”。从1983年到1999年16年间,《钱学森论第六次产业革命通信集》,计186封信,其中涉及沙产业内容的就有46封。 
  钱学森的身体力行,感召了一批官员、学者、企业家投身到沙产业事业中来。中央政治局原常委宋平于1995年9月亲自给钱学森打电话,询问沙产业发展情况和遇到的困难。同年,时任中央书记处书记温家宝在宋平转交的有关沙产业的报告上作了批示,肯定了沙产业的社会意义和生态意义。 
  在宋平等中央领导的有力推动下,1994年中央决定在甘肃河西走廊的武威和张掖两个地区建立试验点和示范基地;随后,在内蒙古鄂尔多斯市也开展了沙产业、草产业试点。经过15年发展,沙产业在甘肃、内蒙古已结出了累累硕果。据监测,甘肃目前沙化土地面积比1999年减少了125.4万亩,近几年每年减少25万亩,甘肃以河西走廊为主的土地沙化得到了有效遏制;鄂尔多斯市植被覆盖率由5年前的25%提高到2009年的70%。
1996年12月11日,1999年12月11日和2001年12月11日,时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席的江泽民,先后3次到钱学森家中,看望这位德高望众的科学家,祝贺寿辰。第三次看望时,钱学森将《系统研究》等4本专著赠给江总书记,江泽民十分动情地对钱学森说:“如果您老人家当年不毅然回国,我国‘两弹一星’起码要迟20年才能上天,如果那样,我国的综合国力就不可能有今天这么强盛。”钱学森十分谦虚地说:“我只是在党和政府领导下,尽了一个科技工作者应尽责任而已,个人的作用是微不足道的。” 
  2008年1月19日上午,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛来到钱学森家中,看望这位享誉世界的杰出科学家,我国航天事业的重要奠基人,爱国知识分子的优秀典范。胡总书记给钱学森送上一只花篮,朵朵鲜花姹紫嫣红,满屋生机盎然。交谈中,胡锦涛对钱老说:“你一直热心培养和提携年轻人,以自己的渊博学识和高尚品格,带出了一批优秀科学家,其中有的已成为我国科技战线上的领军人才。”胡锦涛还告诉钱学森,“前不久,我到内蒙古自治区鄂尔多斯市考察,看到那里沙产业发展得很好,沙生植物加工搞起来了,生态正在得到恢复,人民生活水平也有了明显提高,您的设想正在变成现实。”听了总书记的话,钱学森十分高兴。钱学森把2007年5月出版的《钱学森书信》一书送给总书记,这部书汇集了钱学森3000多封书信,洋溢着炽热的爱国情怀,体现着严谨的科学精神,包含着丰富的学术思想,给总书记留下了深刻印象。 
  温家宝总理曾先后8次看望钱学森,钱老几乎每次都发出沉重的提问:“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”钱老说,“我已经90多岁了,想到中国长远发展的事情,忧虑的就是这一点。”这一提问广泛称之为“钱学森之问”。教育部已将其列入12个“教育热点问题”之一,在中国教育界引起热论,成为中国众多有识之士关注的焦点。 
   钱学森在最后一次系统而又全面的谈话中说:“像加州理工学院这样的学校,光是为中国就培养出许多著名科学家。钱伟长、谈家桢、郭永怀等等,都是加州理工学院出来的。郭永怀是很了不起的,但他去世很早,很多人不了解他。在加州理工学院,他也是冯?卡门的学生,很优秀。我们在一个办公室工作,常常在一起讨论问题,我发现他聪明极了。你若跟他谈些一般性的问题,他不满意,总要追问一些深刻的概念。他毕业获博士学位以后到康奈尔大学当教授。因为冯?卡门的另一位高才生西尔斯在康奈尔组建航空研究院,他了解郭永怀,邀请他去那里工作。郭永怀回国后开始在力学所担任副所长,我们一起开创中国的力学事业。搞核武器的钱三强找我,说搞原子弹、氢弹需要一位搞力学的人参加,解决复杂的力学计算问题。我说现在中央已委任我搞导弹……但我可以推荐一个人,郭永怀。郭永怀后来担任九院副院长,专门负责爆炸力学等方面的计算问题。在我国原子弹、氢弹问题上他是立了大功的。可惜从青海实验基地到北京汇报工作,因飞机失事牺牲了。”上世纪50年代,中国科学院数学研究所建在清华大学的校园——清华园内,先在数学研究所内有一个力学研究室,钱伟长任主任。钱学森与钱伟长合作筹建,于1956年1月5日成立中国科学院力学研究所,钱学森任所长,钱伟长、郭永怀任副所长。郭永怀是与“三钱”中“二钱”旗鼓相当的大力学家,而且都师出冯?卡门。 
  上世纪40年代初,钱学森、钱伟长、林家翘、郭永怀同在美国加州理工学院冯?卡门教授麾下作研究工作,他们常常说起,回国后要办一所比加州理工学院还要好的大学。其实,这正是对“钱学森之问”早已具有的强烈共识。我国大学要建设成为世界名校,当然应该遵从这几位科学大师的意愿,认真学习加州理工这所几年就崛起成为世界名校的经验。 
  钱学森夫人蒋英是著名军事理论家蒋百里和日裔蒋左梅夫妇的三女儿。蒋百里与钱学森的父亲钱均夫是同窗好友。钱学森与蒋英从小是青梅竹马。1935年钱学森赴美留学,蒋英也随父亲到德国柏林上学。两人虽然相隔万里,但是相互书信传情,更加深了两人的情感。第二次世界大战后,蒋英到了美国,但二人都把事业看得比爱情更重要,一再推迟婚期,直到1947年他们才在上海举行婚礼。蒋英成为中国最杰出的女声乐教育家和享誉世界的女高音歌唱家,欧洲古典艺术歌曲权威,著名钢琴演奏家。 
  1996年4月在上海、西安交通大学百年校庆之际,由江泽民总书记题写馆名,第一次以中国科学家的名字命名的图书馆——“钱学森图书馆”,在他的母校西安交通大学举行命名仪式并开馆。2001年,记录钱学森光辉历程的“钱学森业绩馆”也在其母校西安交通大学开馆,并向社会开放,可供人们长期缅怀科学泰斗钱学森,进行爱国主义教育和丰富科学知识。为了永久纪念钱学森,已经有北京航空航天大学、西安交通大学、上海交通大学、中国科技大学、中国运载火箭研究院、中国空间技术研究院、中国航天时代电子公司、北京师大附中、北京市海淀实验中学、保定第三中学、中国科学院力学研究所、武汉生物工程学院等12个单位建造了钱学森铜像、塑像。人们将永远缅怀钱学森的高功盛德,钱老给后人留下的知识、精神双重财富和人格表率,永远值得后人学习。

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