钱学森和夫人蒋英及子女登上“克利夫兰总统”号船,踏上回国旅程。
钱学森先生是中国人民的科学家,是留学报国的光辉典范,是“中国航天之父”。我们要学习钱学森先生,就必须全面系统地了解他的奋斗历程和坎坷经历;要研究钱学森先生的教育思想,就必须深入细致地了解他的求学经历、科学精神和伟大成就。为此,我们可以从三个方面来回顾钱学森先生光辉的一生:钱学森先生的家庭教育和学校教育;钱学森先生的科学精神;钱学森先生留学报国、创伟绩。
钱学森的早期教育
1934年,钱学森获庚子赔款奖学金赴美留学,作为公派研究生被分配到美国清华大学攻读飞机设计专业。
按照当时的规定,领取庚子赔款的学生,需在国内导师的指导下实习一年,以了解国内相应专业的现状,使留学目标明确、有针对性。钱学森很幸运,他赴美留学前的两位导师都是留美归国的航空先驱。麻省理工学院硕士毕业生王士焯,回国后于1934年在刚刚成立的清华大学机械系航空组任教授,担任钱学森出国前的导师。麻省理工学院硕士毕业生王洙,1917年初担任刚刚成立的波音公司第一任总工程师,设计制造水上飞机。同年底,他与留美同学巴玉茂一起回国,在福建设计制造水上飞机。 王柱后来进入浙江笕桥飞机公司工作,并于1935年担任钱学森在厂实习的导师。
在王铸的指导下,钱学森在工厂实习期间十分刻苦。实习半年后,王铸认为钱学森可以提前结束实习,便给王世卓教授写信,建议推荐钱学森到母校麻省理工学院航空研究所学习。结果,钱学森只实习了半年,就于1935年8月启程赴美。
钱学森去美国麻省理工学院攻读航空学硕士学位,他努力拓展知识面,选修了一些当时最先进的课程,如《复变函数论》、《量子力学》、《相对论》、《结构化学》、《量子化学》、《遗传学》等。这些课程在当时都是最先进的学科。钱学森选择这些课程,实际上大大开阔了他的学术视野。
1936年获得硕士学位后,钱学森决定离开麻省理工学院,直接到加州理工学院学习,以求得学习和深造。1936年8月,钱学森到达加州理工学院后,直接找到了流体力学大师冯·卡门教授,请他指导自己的学业。
据冯·卡门后来回忆,他和这位年轻人交谈后,觉得他非常优秀,立即表示愿意接受他,并指导他攻读博士学位。从此,钱学森开启了学习和深造科学技术的崭新篇章。
留学美国,师从名师
冯·卡门教授是德国哥廷根大学博士,他的导师普朗特是流体力学的创始人,俗话说,有良师益友,冯·卡门后来成为享誉世界的流体力学大师。他是一名犹太人,1930年移民美国,在加州理工学院任教,并在那里创立了流体力学的研究。
在冯·卡门的同意下,加州理工学院成立了一个由他的博士生组成的“火箭研究小组”,由于涉及危险的科学技术实验,又被称为“火箭俱乐部”。其主要成员有玛丽娜、派斯、钱学森和福尔曼。钱学森负责设计和建造了一个小型高速风洞,由此开始积累火箭研制的工程经验。
然而第一次试射后不久,火箭就爆炸了,震惊了加州理工学院。冯·卡门也十分担心,于是“自杀小队”被加州理工学院开除,只好到洛杉矶郊区继续他们的实验。那里有帕萨迪纳的阿罗约塞科山谷,他们在山谷里干涸的河床上进行实验,不断在火箭研究上取得新成果。
从此,这片干涸的河床就成了美国火箭研发的摇篮,后来发展成为举世闻名的美国“喷气推进实验室”。当时,这个实验室成为冯·卡门教授和他的学生研制火箭的校外场地。实验室主任是冯·卡门,分析小组组长是钱学森。除了“敢死队”成员和其他学者外,曾在此工作过的中国学者还有:林家桥、钱伟长、郭永怀等。他们都参加过冯·卡门教授的研究工作。
钱学森在加州理工学院读书时,非常注重基础知识与专业知识的结合。1939年,他先后获得航空科学博士学位和数学科学博士学位。他完成了四篇学位论文,解决了两个重大工程问题。第一是飞机高速飞行时产生的“热障”问题;第二是飞机高速飞行时机翼表面的压力分布公式。这个分布公式后来被学术界称为“卡门—钱公式”。可见,数学基础与航空科学的结合,推动了科技的不断创新。
1939年,钱学森获得博士学位后,本想立即回国,但他的导师冯·卡门却建议他留在加州理工学院继续研究火箭和导弹。1940年,国民政府航空委员会致函钱学森,请他回国服务,履行庚子赔款留学生的义务。
钱学森把航空委员会的来信汇报给了他的导师冯·卡门,并准备回国。但冯·卡门坚持要留下钱学森。1940年4月20日,冯·卡门给国民政府航空委员会写了一封复信,信中写道:“我要强调指出,我无意拖延钱学森博士为中国服务。但是,正如您所说,我相信一个人可以用其他方式更有效、更忠诚地报效祖国。我认为,让钱学森在回国前继续从事航空工程和航空科学不同领域的某些研究工作,不仅是为了钱学森的前途,也符合中国的利益。”
当时,火箭和导弹研究是极为机密的领域。因此,在这封信中,冯·卡门只字未提火箭和导弹研究,只说是“不同的领域”和“正在从事一定的研究工作”,暗含研究的重要性。国民政府航空委员会收到冯·卡门的信后,研究批准钱学森继续留在美国从事研究。事实证明,冯·卡门是高瞻远瞩的,他十分钦佩钱学森的才华,并称钱学森已经超越了他。
可以说,重视人才的冯·卡门为中国培养了一位优秀的火箭导弹专家。1955年回国后,钱学森说:“我在美国前三四年学习,后十年工作,都是为了准备回国后能为人民做点事——因为我是中国人。”
1945年春,欧洲反对希特勒法西斯的战斗已接近尾声,盟军胜利在望。美国总统罗斯福决定派遣美国科学顾问团赴德国探查军事机密。他任命冯·卡门为组长,授予少将军衔;钱学森为火箭组主任,授予上校军衔,共36人。科学组到德国后,封存并运走了德国空气动力学研究所的全部资料,并控制了德国V1、V2火箭的设计者布劳恩,并将其带回美国。
1945年5月,钱学森跟随科学代表团团长冯·卡门,在德国哥廷根大学审讯了冯·卡门的导师、流体力学的创始人普朗特。三代流体力学大师的会面,本应是科学界的盛事。然而,这次会面并不是什么盛事,而是大师冯·卡门和徒弟钱学森共同审讯了大师普朗特。这是战争给人类社会带来的历史悲剧,给科学界留下了难以忘怀的伤痕。
美国的教学生涯
1946年,钱学森被聘为美国麻省理工学院航空系副教授,从此开始了教学生涯。
钱学森特别注重教学与科研的结合,他的课程涵盖了最新的科研成果,启发和引导学生深入思考、探索。1947年初,麻省理工学院将钱学森提升为终身教授。
可就在此时,噩耗传来,钱学森的母亲去世了。他立即于1947年回国处理后事。当时,钱学森已经36岁了,但还没有结婚。他回国的时候,青梅竹马的恋人蒋英女士恰好在中国。蒋英女士是民国著名军事专家蒋百里的女儿。1935年底从德国回国的途中,蒋百里到麻省理工学院鼓励钱学森立志学习航空,实现留学报国。
江英女士在德国学习声乐,回国后教授声乐,是一位出色的女高音歌唱家。1947年钱学森回国探亲后,与江英女士结婚,并一同赴美。1949年初夏,加州理工学院聘钱学森为终身教授。在课堂教学中,钱学森把当时最先进的“弹道导弹”科学理念传授给学生,无疑是他将教学与科研相结合的典型。
1949年10月1日,中华人民共和国成立了。远在大洋彼岸奋斗多年的钱学森和夫人蒋英听到这个好消息,欣喜若狂。钱学森出国留学、报效祖国的愿望即将实现,内心的喜悦无比。
就在钱学森夫妇准备回国时,美国军方发出了威胁,美国海军副部长宣称:“一个钱学森抵得上五个海军陆战师,我宁愿枪毙这个家伙,也不愿让他回红色中国。”
当时美国麦卡锡主义猖獗,反共情绪高涨,他们怀疑钱学森是共产党员,没收并检查了钱学森准备运出的几箱书籍和资料,试图寻找所谓的“证据”,结果一无所获,于是将钱学森拘禁起来。
此举引起加州理工学院和冯·卡门的极大愤慨,他们立即组织了营救行动。加州理工学院支付了1.5万美元保释钱学森出狱。但钱学森夫妇仍然被软禁,并被禁止离开美国。
美国强迫钱学森效忠美国,而钱学森明确而大方地回答:“我是中国人,当然效忠中国人民。”为此,钱学森退出了“美国空军科学顾问组”,并辞去了“美国海军军械研究所”顾问的职务。
在长期被软禁的期间,钱学森夫妇一直在思考如何才能摆脱美帝国主义的牢笼,回到祖国的怀抱。直到1955年“五一国际劳动节”后,钱学森才在报纸上看到国内领导人在天安门城楼上的合影,其中就有时任全国人大常委会副委员长的陈叔同。他大喜过望,因为陈叔同是钱学森父亲的挚友。于是钱学森立即给陈叔同写了一封信,说:“我无一日、无时、无刻不想着回国参加伟大的建设高潮。”
1955年5月,陈叔同从中国驻比利时大使馆收到蒋英姐姐转交的钱学森来信,立即将信送到周恩来总理办公室。周总理指示王炳南在1955年8月1日举行的第五次中美大使会晤开始时提出钱学森回国的问题。美方代表故伎重演,称钱学森本人没有回国的意思。王炳南大使立即拿出钱学森的手写信,美方代表无言以对,只好表示赞同。
作为归还10名朝鲜战争期间俘虏的美国飞行员的交换条件,我们请求美国允许钱学森回国。于是1955年8月4日,钱学森收到了美国政府移民局的通知,允许他回国。钱学森夫妇高兴极了,立即收拾行李,订了船票,准备出发。
1955年9月17日,钱学森和蒋英带着年幼的孩子登上克利夫兰总统号轮船,踏上回国的旅程。1955年10月1日他们抵达香港,10月8日抵达广州。中国科学院科学家代表朱兆祥前往迎接。钱学森激动地说:“我一直坚信,我一定能回到祖国。”
为祖国做贡献
钱学森克服了重重困难,终于在1955年10月回国。此时的钱学森已经是世界闻名的流体力学和火箭导弹技术专家。
被软禁的五年间,钱学森选择了“工程控制论”作为研究方向,因为美国政府为了消除回国的障碍,阻止他研究火箭技术。其实,系统工程和控制理论与生产自动化、电子计算机工程等国防建设息息相关。回国后,钱学森创立的“工程控制论”为新中国的科学技术和国防建设做出了重大贡献。
1957年1月24日,中国科学院公布了1956年度中国科学院科学奖(自然科学部分)的评审结果。这是新中国成立后第一次颁发国家级科学奖。获得首届科学奖一等奖的科学家是钱学森、华罗庚、吴文俊。获奖致辞说:“机械师钱学森所著《工程控制论》一书,把一般、抽象的理论与实际经验相结合,全面探索了各种工程技术系统的自动控制和自动调节理论。它一方面为工程控制论这一技术科学奠定了理论基础,另一方面开辟了它未来的研究领域。”
1956年,在周恩来的提议和直接领导下贝语网校,钱学森参与制定了1956年至1967年我国科学技术发展十二年计划纲要。这个计划对我国科学技术发展意义重大。但这个计划涉及的科学领域非常广泛,科技界收到的建议也很多,如何对这些庞大而复杂的建议进行评价、筛选和裁定,是一项极其艰巨的任务。
这个任务交给了以钱学森为首的12位科学家,他们组成了以钱学森为组长的综合规划组。十二年计划的主要成果,不仅在于制定了56项重大科研任务,最重要的决策,在于确定了原子能、导弹、电子计算机、半导体、无线电和自动化技术等6个应急项目。钱学森在其中起了决定性的作用。
当时,关于是重点发展火箭导弹还是防空飞机,存在着很大的争论。人们习惯于在国防上优先发展飞机,但钱学森力排众议,认为中国应该优先发展导弹。理由是导弹的马赫数比飞机高,所以无论在进攻还是防御上,导弹都会比飞机优越。更重要的是,掌握或发展火箭导弹技术并不比发展飞机困难。因为火箭导弹使用的材料是一次性的,而飞机材料需要多次使用,对高温发动机部件和结构材料有特殊要求。发展导弹技术不需要解决这些需要长期经验积累才能解决的技术问题,唯一需要解决的就是制导问题,而这在短期内是可以解决的。钱学森的精辟分析,被许多同志接受。于是,做出了这个重大的战略决策。
当时通信技术的发展也存在争论,争论的焦点之一就是有线与无线之争。为此,钱学森等无线电电子学专家提出有线通信有太多局限性,不能满足现代战争的多样化要求,无线通信将比有线通信具有更好、更广泛的适应性,是现代国防技术中不可或缺的手段。
电子计算机在当时也是一个备受争议的项目。为此,钱学森举出了很多例子,说明推广快速电子计算机的重要性。他还介绍了计算机的记忆功能、逻辑功能,甚至学习功能等,说明这是一个具有巨大发展前景的领域。于是,这个重大项目就最终确定了。
钱学森同志对自动化技术问题也作了很好的论述。原子能不是钱学森的专业,但他也预见到了核电在很多重要领域的发展。当时的综合规划组在钱学森同志的主持下,对56个重大科研任务进行了逐一讨论。
在讨论这些项目的过程中,钱学森不仅从国家经济建设和国防建设的角度进行审视,而且始终从现代科学可能的发展前景来预测未来科技的发展。在我国此后若干年的科学规划和国防建设中,钱学森先生始终发挥着重要作用。
钱学森回国后,周恩来总理安排他到东北各地考察,了解我国的工业、教育情况。之后,钱学森被任命为中国科学院力学研究所所长,后来又担任国防部第五研究院(空间技术)院长。
钱学森是新中国火箭研究、设计和制造的先驱,他经常深入导弹基地实地视察指导,带领中国火箭、导弹研究不断进步和发展。事实上,钱学森长期担任中国火箭、导弹和航天器的重要技术负责人,参与了各类短程、中程、远程导弹和人造卫星的研制和科学管理,做出了突出贡献。
在钱学森指导下,新中国第一颗人造卫星东方红一号于1974年4月24日成功发射,这使我国成为继苏联、美国、法国、日本之后第五个能够独立发射卫星的国家。
作为火箭、导弹和卫星技术发展的领导者和组织者,他指挥了数百次地面和靶场发射试验,在各型航天器的研制和科学管理中发挥了关键作用,培养了大批技术骨干和管理指挥人才,推动中国航天事业迈向世界一流水平。
钱学森的疑问
回国后,钱学森参与并推动中国科学院于1958年创办了中国科学技术大学。钱学森先生被任命为中国科学技术大学近代力学系主任,亲自讲授《星际航行概论》课程。钱学森先生还指导学生研制小型火箭,为后来我国火箭技术的发展培养人才。
钱学森十分关心新中国的教育事业,他不仅担任中国科学技术大学的系主任、教授,还广泛关注中国的高等教育,与一些大学校长探讨教育问题。钱学森特别关心青少年的成长,还参加北京航空航天大学举办的青少年航空夏令营,热情地为学生们签名。至今,北京航空航天大学校园里还矗立着钱学森先生的全身铜像,师生们经常在他的铜像前献上一束束鲜花,以纪念和学习钱学森先生通过航空航天事业为国家奉献的精神。
钱学森的教育思想和他的思维科学紧密相连。晚年他对创新人才的培养特别有论述。他说:“培养科技创新人才的问题,我觉得这是我们国家长远发展的一个重大问题。”2005年,温家宝总理看望钱学森时物理学家报国,钱学森问道:“为什么我们的学校总培养不出杰出人才?”这个问题就是我们非常关心的“钱学森问题”。这是中国教育发展的一个难题,需要整个教育界乃至社会各界共同努力去解决。
其实,钱学森对这个问题已经阐述过。他说:“今天,党和国家高度重视科技创新,投入大量资金搞‘创新工程’‘创新计划’等,这是必要的。但我觉得更重要的是要有创新思想的人才。问题是,中国还没有一所大学能按照培养科技发明创造人才的模式办学,都是泛泛而谈、随波逐流,没有自己独特的创新。”在这里,他已经指出问题出在“办学模式”上。
针对这个问题,钱学森说:“我想起了我在美国加州理工学院接受的教育。”“创新学风弥漫在整个校园物理学家报国,可以说整个学校的精神就是创新。在这里,你要想别人没有想到的事情,说别人没有说过的话。这里有很多顶尖人才,我要和他们竞争,才能走在前列。这里的创新不能平庸,小步前进是不行的,否则很快就会被别人超越。你所想的、所做的,必须比别人高很多。那里的学术氛围很浓厚,学术讨论很活跃,互相启发、互相促进。”
他强调的是“创新的学风渗透整个校园”,这显然是由办学模式决定的。钱学森回忆说:“我原来是航空系的研究生,老师鼓励我学习各种有用的知识。我到物理系听课,讲的都是物理学最前沿的东西,原子、核理论、核技术,甚至原子弹。生物系有摩尔根这个大权威,他教遗传学。我们华裔遗传学家谈家桢就是摩尔根的学生。我还到化学系听课,化学系主任鲍林讲结构化学,也是化学最前沿的东西,他还因结构化学的工作获得了诺贝尔化学奖。鲍林一点也不反对我这个航空系的研究生去听他的课,参加化学系的学术讨论会”。 “讲座的内容都是科学发展的前沿,让我大开眼界。”
钱学森说:“加州理工学院给这些学者、教授、青年学生和研究生提供了充分的学术权力和民主的氛围。不同的学派、不同的学术观点可以得到充分的表达,学生也可以充分表达自己不同的学术观点,向权威发起挑战。我以前在加州理工学院读研究生时,就讲过自己与一些权威的辩论。”他强调:“没有这种精神,哪有创新!”“如果学术讨论不活跃,怎么培养创新人才?更别说大师级的人才了。”
钱学森从自己的亲身经历回答了关于我们高校学术氛围的重要性的问题,也从自己的切身经历回答了关于全面发展个人成功必要性的问题。他说:“加州理工学院也鼓励理工科学生提高艺术素质。我们火箭组的组长马利纳,在研究火箭的同时,还学习了绘画,后来在西方成了抽象派画家。”我的老师冯·卡门听说我懂得绘画、音乐、摄影等科目,并被接纳为美国艺术与科学学院院士,非常高兴。冯·卡门说:“你有这些才能,这很重要,你在这方面比我强。”“我的父亲钱君复很懂现代教育,他一方面让我学习理工科,走科技强国之路;另一方面又送我去学习音乐、绘画等艺术课程。我从小就对科学很感兴趣,对艺术也很感兴趣。” 我读过很多艺术理论方面的书,比如我在上海交大读书时读过的普列汉诺夫的《艺术论》。这些艺术修养不仅加深了我对艺术作品中诗意、人生哲理的理解,也教会了我在艺术上要用宏观、宽广的眼光去思考。我觉得这些东西对启发一个人的科学创新非常重要。科学创新不能单靠严密的逻辑思维,创新的想法往往是从形象思维开始的,通过广泛的联想得到启发,再用严密的逻辑去验证。”
他提出了Qian 的教育思想和思维科学的本质。
资料来源:人民政治咨询会议报纸(作者是北京航空和宇航员大学的教授,北京退休教授协会的执行董事兼顾问)