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钱学森诞辰110周年 | 为什么钱学森称得上真正的“战略科学家”?

时间:2022-07-06 13:15:40 来源:科普之家 作者:北京科技报社 栏目:人物 阅读:93

今天是钱学森诞辰110周年。钱学森为“战略科学家”树立了标杆。战略科学家有哪些特征?是如何炼成的?有哪些贡献?

▲2021年12月13日《北京科技报》封面

12月11日是中国航天之父、“两弹一星”元勋钱学森先生诞辰110周年的纪念日。在人类历史上,那些仰望星空的人,以其深邃的目光和智慧,牵引着社会不断、向前。钱学森就是这样一位具有战略眼光的科学家。他的许多学术思想,突破了自然科学的界限,将自然科学、社会科学融会贯通,引领了中国科学发展的一个新时代。

▲钱学森

钱学森离开我们已经有12个年头了。今天,我们在研读钱学森有关科学的文章与书信,深感钱学森是一位杰出的战略型科学家,他的思想有深度、有远见、成体系,远远超出了他所处的时代,可称为“钱学森学说”。诞生于20世纪的“钱学森学说”在21世纪仍然有重要的现实意义,值得我们不断深入研究探索。本文拟从战略科学家的特征;战略科学家的炼成;钱学森作为战略科学家的贡献;强化国家战略科技力量需要战略科学家等四个方面,归纳一些自己的体会,以期与广大科研工作者讨论交流。

战略科学家的特征

在今年9月举行的中央人才工作会议上,习近平总书记提出了一个重要命题:要大力培养使用战略科学家。总书记对“战略科学家”的定义是:具有深厚科学素养、长期奋战在科研第一线,视野开阔,前瞻性判断力、跨学科理解能力、大兵团作战组织领导能力强的科学家。钱学森为“战略科学家”立下了鲜明的标杆。

钱学森是蜚声海内外的伟大科学家、战略家。我们先来看看部分知名学者对钱学森这位杰出战略科学家是怎样评价:

著名科学家郭永怀的夫人李佩教授评价钱学森说:“钱学森不是一般的科学家,他是战略科学家,是从战略高度考虑中国科学发展前景的科学家。有的科学家是纯科学的科学家,而钱学森则是有技术背景的科学家。钱学森兼通理与工。”

航天专家于景元评价钱学森是“三维科学家”:一维是在自己的领域有深入研究,二维能对不同学科、领域都有特殊指导价值的见解,三维是智慧、跨层次的能力都处于相当的高度。一般达到一维是专家,达到二维是行家,达到三维就是大家。

已故中国科学院院士黄秉维评价钱学森:“我觉得他有点像在天地生领域上回旋的苍鹰,具有搜索追击移动目标的本领,一发现目标,即疾下猎取。”从这个评价我们看到的是,钱学森在科学技术站得高、看得远、看的准。

综观诸位的评介,我们至少体会到作为一位战略科学家起码应该具备以下两个特征:

第一,宽阔的科学的历史的视野。近20年来中国航天科技飞速发展的先决条件之一是基础夯实。钱学森在1962年出版的《星际航行概论》第一章结尾处写道:“宇宙航行不同于星际航行,星际航行是现实的,而宇宙航行还只不过是一个伟大的理想,但是我们有信心在社会主义制度下,解放了的人们不但能够像今天那样领导着人类进入星际航行的时代,而且也将实现宇宙航行。我们千万年来在地球表面的活动,从地球表面来研究自然,创造了进入星际空间的条件;那么即将到来的星际航行时代,人在太阳系中的研究自然,一定会给科学技术带来一个全新的境界,使科学技术达到以前不能达到的水平,使宇宙航行能够变为现实,因此星际航行会给宇宙航行开辟道路!”钱学森60年前的预见,今天不是已经变成了现实了吗。

1957年苏联发射第一颗人造卫星后,钱学森随中国代表团出访苏联,彼时的钱学森在风云变幻的世界中看到,要想建立一套可靠的国家安全体系,导弹和卫星是必不可少。尤其在当时的经济条件下,不用考虑回收的导弹是发展初期最好的方案。1958年1月在美国发射第一颗人造卫星前,由钱学森担任组长,代号“581”的秘密工程的诞生。也是在那几年,钱学森和几位与他齐名的科学家从国际形势出发,在向中央的联名建议中描绘了一个大胆而浪漫的设想——“上天、入地、下海”。

在钱学森等科学家的推动下,距离第一颗卫星发射还有8年,1963年2月,中国科学院已经宣布成立星际航行委员会,研究制定星际航行的长远规划,从这之后就基本奠定了中国航天事业发展的总体节奏,设立一个足够长远的目标,稳步推进,并以此来促进多个现代科学技术发展。

▲钱学森著《星际航行概论》

第二,渊博的跨学科领域的知识。钱学森不愧是中国航天事业的奠基人,“两弹一星”元勋,杰出的战略科学家。他在《星际航行概论》序言中写道:“著者试图达到两个目的:第一,想说明实现星际航行的各个技术问题,从而一方面使投入到这些单个问题作研究的科学技术工作者能了解每一个问题在全部工作中的意义;而另一个方面也是要说明星际航行技术的高度综合性,它几乎包括了所有的现代科学技术的最新成就,像近代力学、原子能、特种材料、高能燃料、无线电电子学、计算机技术、自动控制理论、精密机械、太空医学等。星际航行的更进一步发展不但将对上述这些科学技术提出新的、更高的要求,而且还会对另外一些直到现在还未发生联系的科学,像植物学、动物学、生物物理、生态学、遗传学、地质学等提出研究课题,使这些学科也得到前所未有的推动力,并向新的方向发展。一句话,星际航行是组织和促进现代科学技术的力量;星际航行可以广泛地带动各门科学前进。”没有渊博的跨学科领域的知识怎能有如此广阔深远的见解。

战略科学家的炼成

按照战略科学家的两条特征,探寻钱学森作为战略科学家的成功之道。钱学森1923年到1929年在北京师范大学附属中学念书。当时的校长林砺儒实施了一套提高学生智力为目标的教学方法,启发学生学习的兴趣和自觉性。钱学森回忆,他和同学们临考前不开夜车,不死读书,只求真正掌握和理解所学的知识。

钱学森报考大学前夕,他的中学数学老师认为他数学好,应报考数学系;国文老师认为他文章写得好,应报考中文系;美术老师则认为钱学森在艺术上有天赋,建议他学画画。此时,钱学森做出选择:学铁道工程,学造火车头。1929年,钱学森考取了上海交通大学工程机械学院。

1932年“一·二八”事变中,日军飞机对上海狂轰滥炸。目睹着天空中肆虐的日军飞机,钱学森做出人生的第二次选择:改学航空工程,学造飞机。他利用课余时间阅读航空方面的书,还发表了多篇关于航空的文章。钱学森最终考取了清华大学庚款留美公费生,专业是航空工程。

钱学森后来回忆道:“我(在国内读大学时)是学机械工程的……但是到图书馆借读的书绝不限于此,讲飞艇、飞机和航空理论的书都读,讲美国火箭创始人戈达德的书也借来看。我记得还借过一本英国格洛尔写的专讲飞机机翼气动力学的书来读,当时虽没有完全读懂,但总算入了气动力学理论的门,这是我后来从事的一个主要专业。”

1936年,钱学森获航空工程硕士学位。在学习过程中,他发现当时航空工程的工作依据基本上是经验,很少有理论指导。他想,如果能掌握航空理论,并以此来指导航空工程,一定可以取得事半功倍的效果。钱学森做出了人生的第三次选择:从做一名航空工程师,转为研究航空理论。他向加州理工学院提出入学申请,并成为世界著名力学家冯·卡门教授的博士生。

▲肯尼迪总统为冯·卡门颁奖

钱学森师从冯•卡门教授在加州理工学院航空系读博士,但在导师的指导下,选修了数学、物理、化学、生物等众多基础理论、前沿理论课程,打下了坚实、广泛的理论基础。钱学森认为,我们需要工程师式的人才,更需要“科学家+工程师”式的人才。在美国也是最优秀的学生和科学家,有“超越外国人”的勇气和实力。

在加州理工学院航空工程系读书的钱学森,经常到其他系串学听课,除了学习航空工程系的课程之外,他还经常去物理系、化学系听量子力学、数学等课程。他说,“我学了这些以后,国际上的数学物理化学杂志等我都能看得懂。”

钱学森在美国主要从事理论研究,但是也搞过一些工程设计。他常常去工厂和实验室,察看实验情况,了解工程中的关键问题,并与工程师们结为好友。他运用自己在美国麻省理工学院和加州理工学院奠定的广泛理论基础,通过数学计算,解决工程上的难题,如那时航空界存在的“音障”和“热障”等问题,因此他做到了理工结合,成为著名的应用力学家。这也是他后来所说的技术科学家。

1944年6月6日,300万盟军将士横渡英吉利海峡,在法国诺曼底地区成功登陆,开辟了进攻法西斯德国的第二战线,世界人民反法西斯战争胜利在望。与此同时,美国陆军航空兵司令亨利·阿诺德将军开始着手考虑未来空中力量及空战发展方向,德国的喷气式飞机让他印象深刻,他明白,美国未来的国防安全依赖在空气动力学领域长久、永恒的领导地位。他决定聘请自己的老朋友、加州理工学院空气动力学教授冯·卡门为科学顾问,全面评估和预测未来的空中力量。他对冯·卡门说:“我对这场战争已经没有任何兴趣了,我们已经打赢了这场战争,从现在开始,我不再考虑这场战争……值得我们关心的只有一件事,未来五年、或十年、或五六十年,空中力量及空战将向什么方向发展?您召集一批实干的科学家来研究新问题。我想知道喷气推进对原子能、雷达和电子学等方面的影响。组成一个团体到五角大楼来研究这些问题,给我一份报告。”

冯·卡门本着“唯真才实学者是举”的原则,迅速组织了一个科学家顾问团,汇集了当时在美国的顶尖科学家,其中,就包括冯·卡门的学生钱学森,他当时已经是加州理工学院的副教授了。

冯·卡门带领钱学森飞赴欧洲战场考察,实地了解战时欧洲各国火箭、导弹、飞机、原子弹等武器的研制情况,审讯纳粹德国的冯·布劳恩等科学家和技术人才,全面收集科学技术情报,预测未来空中力量的发展。

▲1945年4-5月,钱学森(右四)随冯·卡门飞赴战火纷飞的德国

▲冯·布劳恩

▲钱学森著《迈向新高度》中英文版

1946年,顾问团向美国军方提供了两份报告《迈向新高度》《我们在何处》,这是美国军方有史以来第一份科学考察报告,也是美国空军未来数十年的发展蓝图。这些报告中包含从原子弹和原子能技术、洲际导弹、超高速无人驾驶飞机等对美国空军未来发展的展望与规划。其中也包括了钱学森卓越的贡献。这些报告的内容表明,在1945-1946年,35岁的钱学森已经是一位全面的战略科学家,他已经站在全球航空航天和武器科学技术发展的最前沿,全面了解并掌握了包括飞机、导弹、火箭、原子弹、自动控制等在内的最新武器的知识和应用、以及未来发展方向。

这也是为什么,1960年4日,当第二机械工业部副部长、原子能研究所所长钱三强,请钱学森推荐一位合适的人选负责核武器研制中的工程力学问题时,钱学森为什么会毛遂自荐的原因,他绝对有这个实力。但钱三强说:“不成,五院那一摊离不开你。”于是,钱学森又推荐了郭永怀。郭永怀也是冯·卡门的学生,是钱学森师兄弟。后来,郭永怀成为中国第一颗原子弹的核心设计人,他负责了原子弹的内爆技术的设计,成为“两弹一星”研制工作中贡献突出的科学家之一。

钱学森还参与了美国众多风洞的建造,先后获得麻省理工和加州理工教授位置,并作为创始人建设了NASA后来的绝对核心JPL(喷气推进实验室)。1938-1947年,钱学森发表了几十篇在该领域内举足轻重的文章,可以说有划时代的意义。他在超高速空气动力学方向是鼻祖级存在,压缩流体边界层理论、大名鼎鼎的“卡门-钱方程”,都是流体力学里必学的、有奠基性质的内容。他的“钱学森弹道”,也是可以载入史册的理论。随便一本相关教科书都会有他的名字。有人感慨,他能回国发展,实在是中国之大幸,这是当时一个世界级的科学家。

我们从《钱学森书信》中看到钱学森说,是“文化大革命”教育了他,使他认识到,仅仅懂得自然科学知识是不够的,他必须扩大自己的视野,学习社会科学。所以在改革开放以后,他努力学习社会科学,尤其是哲学。作为一名科学家,他做到了科学与哲学的结合,用现代自然科学的成果论证马克思主义哲学的科学性,丰富了马克思主义哲学在科学上的内涵。同时,他又从哲学的高度,指出一些重大科学技术发展将对人类社会产生的影响和可能的发展前景。他的这一独特视角,既不同于一般科学家,也不同于一般哲学家。从这个意义上可以说,他是一位哲学科学家或科学哲学家。

作为战略科学家的贡献

钱学森作为一位杰出的战略科学家的贡献,绝不仅仅是“两弹一星”那么简单,他是奠定了中国的国防科技、甚至整个科学领域走向的人,他着眼的不仅是当下,更是国家的未来。在这里,我们仅列举三个著名的事例以资大家来体会钱学森为国家所做出的的巨大贡献。

▲1956年,全国12年科学规划会议航空组代表合影 (前排左起:沈元、钱学森、苏联专家米哈伊洛夫、王弼、陈亚娥)

新中国规划科学的经典案例肇始于《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要》的制定。历史实践证明“12年远景规划”取得了极大的成功,并影响深远,直接奠定了中国科技事业发展的基本模式——领导体制、管理制度、运行机制等。

1956年春,钱学森归国后第一件大事就是全力参与由周恩来总理主持制定新中国第一个科技发展远景规划。钱学森任综合组组长,负责整个规划项目的评价、裁决、选择和推进工作,他作为战略科学家的宏观视野和渊博知识得到了充分的展示。确定了12个重点领域,57项重大任务,6项紧急措施。确立了发展原子能、导弹、电子计算机、无线通信、自动化等现代科学技术的方针和行动计划。6月14日毛主席和中央领导接见拟制规划的科学家。中科院院长郭沫若欣喜赋诗《赠钱学森》:

大火无心云外流,望楼几见月当头。

太平洋上风波险,西子湖中景色幽。

突破藩篱归故国,参加规划献宏猷。

从兹十二年间事,跨箭相期星际游。

▲国家领导会见制定科学规划的科学家

除了作为综合组组长,钱学森还亲自执笔第37项《喷气和火箭技术的建立》规划的制定,在项目说明书中,钱学森指出,喷气和火箭技术是现代国防事业的两个主要的方面,一方面是喷气式飞机,另一方面就是导弹,没有这两种技术就没有现代的航空,就没有现代的国防,但是摆在人们面前的现实问题,就是在条件有限的情况下,是应该优先发展飞机还是优先发展导弹呢?对于这个问题,钱学森提出了自己鲜明的观点,优先发展导弹,而不是优先发展飞机。这是一个颠覆常识的观点。世界各国普遍的发展道路都是先有了航空工业,再发展其导弹和航天,钱学森主张优先发展导弹,岂不是舍近求远,舍易求难的吗?当时的空军司令刘亚楼上将就对此大惑不解,在中国广袤的国土上,制空权的重要性不言而喻。而钱学森自己又是航空方面的专家,他怎么会反对优先发展飞机呢?事实上正是在这个关键的问题上,也体现了钱学森作为一位战略科学家的价值,在全面分析的基础上,他提出了自己的观点。

首先,飞机对可靠性、安全性、可重复使用性都有着很高的要求,而从当时的国情来看,我国工业基础薄弱,短期内是不可能解决,其次,从战略博弈的角度来看,研制导弹是一条捷径,导弹技术并不比飞机难,又是一次性使用,技术难题相对容易解决,而一旦有了导弹,无论是攻击还是防御,都比飞机有更大的优势,最后,从长远来看,发展核武器是必然之路,而核武器只有与导弹结合,才能形成真正战斗力和威慑力。在钱学森看来,导弹技术的发展。将彻底改变现代战争的模式,未来中国人走向外层空间探索宇宙,更是离不开运载火箭技术。钱学森逻辑严密的论证,条理清晰的分析说服的所有人,这一重大战略决策就此确定,于是在12年规划中就有了这样的表述,1963年至1967年,在本国研究工作的指导下,独立进行设计和制造国防上需要的,达到当时先进性能指标的导弹,当时的人们没有意识到,这个决策的预见性和它的深远影响,在这之后的岁月中明显地显现出来,很多年以后,回顾起这场飞机导弹之争,人们不由得感慨,还是钱学森看得最深远啊。

早在1958年,钱学森就开始思考我国人造卫星事业的发展。1965年1月8日,钱学森向中央提交报告,建议国家开始人造卫星的研究。我国的卫星研制和应用事业如何发展,正面临战略性选择问题,钱学森根据中国国情,明确提出卫星发展“三步走”战略。第一步集中力量确保“东方红一号”的研制任务;第二步进行返回式卫星的设计工作;第三步进行通讯卫星和导航卫星的方案论证。也就是第一“能上去”,第二“能回来”,第三“占领同步轨道”。见证这个规划制定的孙家栋院士后来回忆说,当时第一颗卫星打成,讨论下一步怎么走,大家争论不休,最后是钱老拍了板,把意见统一了起来,做这个决策需要一定的物质基础,更需要智慧和勇气。

1970年4月24日,钱学森牵头组织实施了我国第一颗人造地球卫星的发射任务,成为新中国科技发展史上的一座重要里程碑。1975年11月26日至29日,钱学森指挥成功发射了我国第一颗返回式卫星,使我国成为继美国和苏联之后第三个掌握卫星回收技术的国家。1984年4月8日,钱学森参与组织领导,成功发射了我国第一颗地球静止轨道试验通信卫星。至此,钱学森提出的人造卫星“三步走”全部实现。今天,当我们为地球轨道上的满天“中国星”,而感到骄傲与自豪时,始终不该忘记那是半个多世纪前,钱学森绘下的蓝图。

强化国家战略科技力量需要战略科学家

很多人知道钱学森,是因为他对我们国家“两弹一星”事业作出的卓越贡献。但是,现在越来越多的学者指出,钱学森晚年的贡献不亚于他在导弹航天事业上的贡献。钱学森之子、上海交通大学钱学森图书馆馆长钱永刚回忆说,钱学森曾经告诉自己的孙子;“要说爷爷过去从事的导弹航天事业叫做伟大,那么21世纪的爷爷将更伟大。”这是钱学森自己对他晚年在社会科学上的贡献的看法。这一看法也得到了越来越多学者专家的认同。

上世纪80年代之后,钱学森退出一线领导岗位,却以更大的责任感投入更多科学领域,思考关乎国家长远发展、长治久安的重大战略问题。他横跨自然科学、社会科学、人文科学,提出一系列新思想、新理论、新方法,如今,他当年的所思所想,许多已成为现实。他的科学精神和超凡智慧,经过时光的磨砺,绽放出更耀眼的光芒,跨越时空,丰碑永存。

“中国太需要杰出人才。怎么才能出杰出人才,这是钱学森晚年思索最多、忧虑最多的问题。”涂元季说,在钱学森心目中的杰出人才要比一般的专家、院士高出一大截,用他的话说叫“科技帅才”。按钱学森的标准,这样的杰出人才不仅要在国内某一领域位居前沿,而且要在全球科技领域让人一提到就竖起大拇指;不仅个人要具备拔尖的学术水平,还要有本事团结一大批人,统领一大批专家攻克重大的科技难关。

“现在的学科越分越细,学生学的知识也越来越局限,钱老的理念就是要广泛学习。他认为理工科要结合,要打破专业界限。工程学要有深厚的理论基础,优秀的科研人才应该是科学家加工程师。”涂元季回忆道。

1994年8月29日钱学森在给王寿云六同志信指出:

“这几天我还在想现代中国的社会革命问题。首要的是要站在纵观人类历史的高度。故在下录毛主席1963年1月9日和郭沫若同志的《满江红》:‘小小寰球,有几个苍蝇壁。嗡嗡叫,几声凄厉,几声抽泣。蚂蚁缘槐夸大国,蚍蜉撼树谈何易。正西风落叶下长安,飞鸣镝。多少事,从来急;天地转,光阴迫。一万年太久,只争朝夕。四海翻腾云水怒,五洲震荡风雷激。要扫除一切害人虫,全无敌。’”

受其启示,钱学森强调:

“要学会运用法制和行政规范指令这种宏观调控手段,来做到2021年我国国民生产总值应为522000亿元。…有了52.2万亿元国民生产总值的强大物质基础,又有全体人民勤俭持家的奋斗精神,我们可以大力开展第五次产业革命、第六次产业革命和第七次产革命了。全国15亿人民下决心维持小康水平,人均消费大致停留在3500元,以节省出资金从事:1.第五次产革命、第六次产业革命、第七次产业革命;2.教育经费每年提高到5万亿元以上;3.大力开展基础设施建设,即地理建设,森林覆盖率提高到国土面积一半左右,大规模调水以解决缺水地区的困难并绿化戈壁、沙漠,大力发展水力发电、风力发电、太阳能发电及核电等等;4.建设信息化、高科技武装的中国人民解放军。有了这四条,人民中国进入走向世界大国的大道了。”

现代科研活动早已经进入“大科学”时代,跨学科跨界融合已成为科技创新活动的基本特征。“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。”仁者见仁,智者见智,把不同人的观点集中起来加以辨析,会更加接近事物的本来面目。同时,培养国际视野,加强国际合作,坚持开放的心态,为构建人类命运共同体作出应有贡献。在“商业过载”的社会,呼唤回归“无用之用”的科学真理,培养以30年为思考起点的科学思维。

“十四五”规划纲要建议主要是管大方向、定大战略的,实化量化“十四五”时期经济社会发展主要目标和重大任务。当今世界正处于百年未有之大变局,深刻变化的国内外形势对科技创新提出了更加迫切的要求。党的十九届五中全会提出,“要强化国家战略科技力量”。坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。

撰文/供图王文华(高级工程师,钱学森研究者,科普作家)

图文编辑/陈永杰 新媒体编辑/吕冰心

出品:科普中央厨房

监制:北京科技报 | 科学加客户端

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