力学之父是谁
2021年5月22日13点07分袁隆平院士的逝世引起了全世界的高度关注。联合国官方微博发布悼词称:“袁隆平院士为推进粮食安全、消除贫困、造福民生作出了杰出贡献!国士无双,一路走好”。联合国粮农组织总干事屈冬玉也发文悼念袁隆平称:“一生修道杂交稻,万家食粮中国粮。我敬爱的大师千古!”英国《独立报》盛赞袁隆平:“他的高产水稻品种帮助全世界的人们养活了自己”。尼日利亚前农业部长阿德希纳则在推文中说道:“谢谢您,喂养了我们的世界”。
袁隆平在国际上被称为“杂交水稻之父”。这个称呼可不是我们自封的,而是得到全世界普遍承认的。20世纪80年代初印度农业部前部长斯瓦米纳森博士曾庄重地将袁隆平请上国际学术会议的讲坛。斯瓦米纳森真诚地把袁隆平称为“杂交水稻之父”。他郑重地向各国专家介绍说:“袁先生是中国的骄傲,也是世界的骄傲。他的成就给人类带来了福音”。袁隆平的杂交水稻让中国人的饭碗牢牢端在了自已的手中,同时也在印度、印尼、越南、菲律宾、美国、巴西等国生根发芽。
【资料图】
目前我国粮食人均占有量已超过国际公认的470公斤安全线。中国在端牢自己饭碗的同时也将中国的良种、中国的经验传向世界:杂交水稻在马达加斯加已累计推广种植四万公顷,平均稻谷单产从原来的每公顷三吨左右提升到现在的每公顷7.5吨。此外杂交水稻已在越南、菲律宾、斯里兰卡等数60多个国家进行研究和推广,海外种植面积达700万公顷。如今美国60%以上的稻田种的都是中国的杂交水稻。这些杂交水稻的产量要比美国地方品种高出33%。
1953年8月从西南农学院(现西南大学)农学系毕业的袁隆平服从全国统一分配到湖南省怀化地区的安江农校任教。同年袁隆平被分配到偏远落后的湘西雪峰山麓安江农校教书。1953年8月—1971年1月期间袁隆平一直担任湖南省安江农业学校教员。在这里他度过了人生的18年岁月,也是在这里他开始了对杂交水稻的研究。事实上中国整体摆脱饥饿史也不过就是最近几十年的事。在漫长的古代历史乃至近代历史上饿死人的现象可以说曾一度达到过令人心惊肉跳的地步。
袁隆平的童年和青少年时代中国正处于战乱、灾荒不绝的年代。童年时代的袁隆平是在颠沛流离中度过的:1931年至1936年幼小的袁隆平随父母辗转居住于北平、天津、江西九江、江西赣州、湖北汉口等地 。幼年时代颠沛流离的生活使袁隆平见惯了沿途所遇到的那些饥民。正是这段人生经历使袁隆平树立了自己毕生的追求——让普天之下所有人永远摆脱饥饿。袁隆平作为新中国培育出来的第一代学农大学生始终认为自己肩负着让老百姓摆脱饥饿的历史使命。
从1956年起袁隆平就带着学生们开始了农学实验。1960年7月袁隆平在农校试验田中意外发现一株特殊性状的水稻。他利用该株水稻试种后发现其子代有不同性质。因为水稻是自花授粉的,所以不会出现性状分离。袁隆平据此推论这株水稻是天然杂交水稻。此后的几年间袁隆平发现水稻中有一些杂交组合具有优势。袁隆平认为这很可能是提高水稻产量的重要途径。1966年4月15日英文版的《科学通报》发表了袁隆平的论文《水稻的雄性不孕性》。
这篇论文是《科学通报》编辑部摘译1966年2月28日袁隆平发表于其中文版的论文。这篇论文论文发表得可谓恰逢其时,因为仅仅一个月后文革就爆发了。文革期间《科学通报》和全国其他所有的科学刊物一样都被停刊了。如果袁隆平的论文不是在文革之前一个月发表的话,那么他以后可能就发表不了论文了。如果当时没人读到袁隆平的论文,那么也许就不会有人支持他的科学研究。袁隆平 的幸运之处在于国家科学技术委员会九局的熊衍衡读到袁隆平的论文后引起了高度的重视。
熊衍衡向九局局长赵石英介绍了袁隆平的学术观念,赵石英随即又向国家科委主任聂荣臻进行了汇报。文革爆发后袁隆平受到了冲击,而他的水稻雄性不育试验也因此被迫中断。1966年5月国家科委给湖南省科委和安江农校发函要求他们支持袁隆平的工作。这时的袁隆平本来已在接受批斗,然而国家科委的函件改变了他的命运,甚至也改变了全中国乃至全世界的命运。1967年4月袁隆平起草“安江农校水稻雄性不孕系选育计划”并呈报省科委与黔阳地区科委。
同年6月由袁隆平、李必湖、尹华奇组成的黔阳地区农校(安江农校改名)水稻雄性不育科研小组正式成立。1968年4月30日袁隆平将珍贵的700多株不育材料秧苗插在安江农校中古盘7号田里,然而5月18日晚上中古盘7号田的不育材料秧苗被全部拔除毁坏。究竟是谁在搞破坏成为了一桩至今未破的谜案。事发后第4天袁隆平在学校的一口废井里找到残存的5根秧苗。正是这5根秧苗使袁隆平的试验得以坚持继续进行下去。1969年冬袁隆平、李必湖、尹华奇等人到云南省元江县加速繁殖不育材料。
1970年夏袁隆平从云南引进野生稻,打算在靖县(当时安江农校已搬迁到了靖县)做杂交,后因没进行短光照处理而未成功。同年秋季袁隆平带领科研小组来到海南岛崖县南江农场进行三季水稻实验。1971年春湖南省农业科学院成立了杂交稻研究协作组:袁隆平被调到省农业科学院杂交稻研究协作组工作。1973年袁隆平在第二次全国杂交水稻科研协作会上正式宣布籼型杂交水稻三系配套成功。这标志着水稻杂交优势利用研究取得了重大突破。
1979年4月袁隆平在杂交水稻国际学术会议上宣读了自己的论文《中国杂交水稻育种》。这是中国第一次将杂交水稻研究的成功经验传递给世界。两年后国务院将“国家技术发明特等奖”授予以袁隆平为代表的全国籼型杂交水稻科研协作组。又过了五年之后袁隆平正式提出杂交水稻育种战略:由三系法向两系法,再到一系法——即在程序上朝着由繁到简但效率更高的方向发展。20世纪80年代美国农业和环境问题专家莱斯特·布朗针对工业化扩张与耕地缩小的矛盾而提出了“谁来养活中国”的诘问。
袁隆平则用杂交水稻铿锵有力地回答了布朗的疑惑。1976 ~1999年我国累计推广种植杂交水稻35亿亩。在此期间实现了增产稻谷3500亿公斤,相当于解决了3500万人口的吃饭问题。中国创造了以占世界7%的耕地养活世界上22%的人口的奇迹,而这很大部分的贡献来自杂交水稻。近年来超级水稻在我国累计推广4.14亿亩,每年增产的稻谷可以多养活7000万人口。虽然中国的耕地逐年减少,可中国粮食的总产量却在逐年增加。事实证明21世纪的中国人完全可以养活自己,而且完全可以吃得更饱、更好。
1948年春正在法国进行镭研究的钱三强得知新中国即将诞生的消息后毅然放弃法国优厚的待遇。当时他说:“科学无国界,但科学家有祖国。正因为祖国母亲贫穷落后,所以才需要建设者去改变她落后的容貌”。若干年后钱三强曾回忆说:“我们当年背井离乡远涉重洋到欧洲留学就是为了学到先进的科学技术回去报效祖国。我们怎么能改变自己的初衷呢?我们应当回到祖国去和其他科学家一起使原子核这门新兴科学在祖国的土地上生根开花结果”。
回国后的钱三强参与到了祖国原子能工业的建设中。钱三强在核物理研究中获得了多项重要成果:发现重原子核三分裂、四分裂现象并对三分裂机制作了科学的解释。这些为中国原子能科学事业的创立、发展和“两弹”研制作出了突出贡献。与此同时钱三强还为中国的原子能事业培养推荐了邓稼先、袁成隆等优秀人才。钱三强作为中国原子能科学事业的创始人被誉为“两弹一星”元勋、“中国原子弹之父”。钱三强终其一生都对培养人才高度重视,这点即使在原子弹试爆成功之后也没改变。
直到1990年钱三强仍多次向国家领导反映自己对我国人才“断层”问题的关切和担忧。从上世纪80年代起中国科技界出现了“加强软科学,发展交叉科学,提倡学科交叉”的认识热潮。当时身为中国科协副主席的钱三强以鲜明的态度积极支持:他在第一次全国交叉科学学术讨论会上作了《迎接交叉科学新时代》的演讲。这次演讲被公认为交叉科学发展史上的“著名演讲”。1986年9月中国科协成立促进自然科学与社会联盟工作委员会:钱三强兼任该委员会主任委员。
1987年后包括科学技术、教育、社会科学、文学艺术、哲学、新闻出版等在内的知识界出现了联合交叉大讨论的热潮。这一热潮的发起者就是钱三强亲自策划并主持的“科学与文化论坛”。钱三强曾就“论坛”的宗旨作出说明:“充分认识科学技术在文化建设中的重要作用,确定包括科技与教育、社会科学和文学艺术在内的新文化观念,提高全社会的科学文化素质;充分认识科技在文化建设中的特殊作用,把科技知识的传播同思想道德教育结合起来,把数以百万计的科协成员变成精神文明建设的一支生力军”。
在1999年9月18日被授予“两弹一星功勋奖章”的23位科学家中除了钱三强之外还有一位钱姓科学家——钱学森。被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“中国自动化控制之父”、“火箭之王”的钱学森使中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。1955年钱学森在摆脱美国当局长达五年的非法软禁之后回到了祖国。钱学森回国后在火箭与航天领域提出了若干概念,主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划,将中国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论。
事实上最早把missile这种武器用汉语翻译成“导弹”就是由钱学森提出的。在此之前汉语中本来是没“导弹”这个词汇的。钱学森之所以把这种武器的汉语名字命名为“导弹”其实表达了两层含义:一是指这个武器是可控的、具备导向能力的;二是指这个武器在本质上是一个炸弹。“导弹”一词作为对“火箭武器”的最佳表达一直沿用至今。1956年1月5日钱学森出任新成立的中国科学院力学研究所所长。1956年2月16日周恩来和陈毅接见钱学森时请他起草一份有关建立国防航空工业的方案。
钱学森很快就完成了《建立我国国防航空工业意见书》。事后周总理不仅把意见书送交党中央和毛主席审阅,还专门请时任国防部长的彭德怀约上在京的几位元帅一起研究火箭技术和导弹研制问题。1956年7月中央军委成立了负责领导火箭技术研究工作的国防部第五局(当时内部称为导弹管理局)。1956年10月8日我国首个火箭和导弹研制单位国防部第五研究院成立,钱学森被任命为国防部第五研究院的院长。同年钱学森又出任中国科学院力学研究所所长、研究员。
1957年中国力学学会在钱学森倡议下得以成立,钱学森因此被一致推举为第一任理事长。在中国两弹一星的研制过程中钱学森主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划,参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制,直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验,参与制定了中国第一个星际航空的发展规划。在钱学森的努力带领下1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸成功,1967年6月17日中国第一颗氢弹空爆试验成功,1970年4月24日中国第一颗人造卫星发射成功。
1912年10月9日出生于江苏无锡的钱伟长与钱三强、钱学森并称为中国科学界的“三钱”。1942年前往美国深造的钱伟长师从于世界导弹之父冯·卡门,所以他算是钱学森的同门师弟。钱伟长在留美期间发表了世界上第一篇关于奇异摄动的理论研究,因此被国际公认为该领域的奠基人。1946年5月钱伟长学成归国后兼任清华大学、北京大学、燕京大学三校教授。新中国成立后钱伟长与钱学森等人被付以重任:成立中国科学院力学研究所进行建设事业研究。
1954年钱伟长提出了“圆薄板大挠度理论”。1956年钱伟长制定规划了中国第一次12年科学规划。1957年中国力学学会成立后钱伟长任副理事长。当年1月钱伟长在其发表的《高等教育的培养目标》中反对苏联教育体制中的一些工作思路,提倡理工合校、重视基础学科,从而在清华大学内引发三个月的大讨论。1977年至1990年期间钱伟长从事环壳理论、广义变分原理、有限元、中文信息处理、薄极大挠度、管板、断裂力学、加筋壳、穿甲力学、三角级数求和等方面的研究。
1984年钱伟长提出的汉字宏观字形编码被简称“钱码”。1986年在国家标准局组织的全国第一届汉字输入方案评测会上“钱码”在34种方案中被评为A类方案。“钱码”获得1985年度上海市科技进步二等奖,在1987年全国科学大会上获银牌奖。钱伟长兼长应用数学、力学、物理学、中文信息学。尤其是在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就:曾创办中国诸多大学里第一个力学专业,为中国的机械、力学、土木建设、航天及军工业立下了不朽功勋,因此被誉为“中国力学之父”、“中国应用数学之父”。
1982年8月年近花甲的刘华清继任第三任海军司令员。刘华清在海军任职期间为中国海军的现代化发展做出了不可磨灭的贡献:他着眼建设一支现代化的强大海军,对海军进行了大刀阔斧的改革,提出并确立了中国海军战略理论,制定了海军作战方针和海军装备发展方针,组织制定了海军建设设想和发展规划。正是他针对现代战争的特点和世界海洋形势明确提出中国必须发展自己的航母与核潜艇,在他的主持下人民海军进入现代化建设的快车道——特别是海军装备建设和装备水平得到了大幅提高。
早在1970年刘华清就曾根据上级指示组织过航空母舰的专题论证。1980年5月刘华清访问美国时由美国军方安排参观了“小鹰”号航空母舰。这是中国人民解放军和科技人员首次踏上航空母舰。1982年刘华清就任海军司令员以后曾分析得出结论:中国作为一个濒海大国有300多万平方公里的“海洋国土”。随着海洋开发事业和海上斗争形势发展使中国面临的海上威胁和过去大不相同。中国的海防边疆辽阔,却只有中小型舰艇和短程岸基航空兵,一旦海上发生战事时只能望洋兴叹。
刘华清认为发展航空母舰能很好地解决这些问题。1984年初刘华清在第一届海军装备技术工作会议上提出:“海军想造航母也有不短时间了。现在国力不行,看来要等一段时间”。两年后刘华清又一次提到:“航母总是要造的,到2000年航母总要考虑”。1986年11月刘华清主持召开的海军发展战略研讨会邀请了军内外领导和著名专家。当时不少与会人员从维护中国海洋权益以及收复南沙、统一台湾等战略任务的需求出发建议海军发展航母。
在1987年1月召开海军装备技术工作会议上刘华清又提到要把航母搞得能适应未来战争需要。1987年3月31日刘华清向总部机关汇报了关于海军装备规划中的两大问题:一是航母、一是核潜艇。这两个问题是涉及到海军核心力量建设的关键性问题。在刘华清少将的推动下建立了海军装备论证中心、海军学术研究所等科研机构,加强了与英、美、法等发达国家海军的学习交流,实现了人民海军从弱到强的发展变化,使中国海军走出国门,走向世界,因此外媒称其为中国的“现代海军之父”和“中国航母之父”。
1960年底在钱三强的组织下以于敏等为主的一群年轻科学工作者悄悄地开始了氢弹技术的理论探索。从那时起于敏转向研究氢弹原理,由此开始了他隐姓埋名的28年。当时的核大国对氢弹研究绝对保密。我国造氢弹完全从一张白纸起步。从原子弹到氢弹按照突破原理试验的时间比较:美国人用了七年零三个月,英国用了四年零三个月,法国用了八年零六个月,前苏联用了四年零三个月。这其中一个主要原因就在于计算的繁复,而当时中国的设备更无法与这些国家相比。
当时只有一台每秒万次的电子管计算机,而且95%的时间分配给有关原子弹的计算,只剩下5%的时间留给于敏负责的氢弹设计。于敏领导下的工作组人手一把计算尺废寝忘食地计算。1965年9月上海的“百日会战”最终打破僵局:于敏以超乎寻常的直觉从大量密密麻麻、杂乱无章的数据中理出头绪,从而带领团队形成了基本完整的氢弹理论设计方案,然而设计方案还需经过核试验的检验。西北核武器研制基地地处青海高原:在那里科研人员吃的是夹杂沙子的馒头、喝的是苦碱水。
茫茫戈壁飞沙走石,大风如刀削一般,冬天气温低至零下30摄氏度,道路冻得像搓板。当时于敏的高原反应非常强烈:从宿舍到办公室百米左右的路上有时要歇好几次、吐好几次。1967年6月我国第一颗氢弹空投爆炸试验成功。中国由此成为世界上第四个拥有氢弹的国家。中国从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹试验成功仅仅用了两年零八个月。1969年于敏带领团队来到了四川绵阳的深山里研究核武器。当时他判断认为:“核武器已进入了一个新的阶段。我们如果丧失威慑能力就会重新受到核讹诈”。
长期在艰苦环境里工作使于敏的身体变得越来越虚弱。在此期间他甚至曾多次与死神擦肩而过:1969年初在首次地下核试验和大型空爆热试验时于敏上台阶都要用手抬着腿才能慢慢上去。由于操劳过度使他在工作现场几近休克。1971年10月的一天深夜于敏再次因为过度劳累休克......晚年的于敏获得了“两弹一星”功勋奖章、国家最高科学技术奖等荣誉,但仍一如既往保持着谦逊:他在婉拒“氢弹之父”的称谓后在家中客厅挂起了一幅字:“淡泊以明志,宁静以致远”。
1945年出生的南仁东从清华大学电子工程系毕业后在东北的一个无线电厂一干就是十年。改革开放后他曾代表中国天文台的专家在国外著名大学当过客座教授、做过访问学者、参加过十国大射电望远镜计划。这位驰骋于国际天文界的科学家曾得到美国、日本天文界的青睐,却在20世纪90年代中期毅然舍弃高薪回国就任中国科学院北京天文台副台长。当时他一年的工资只等于国外一天的工资。1993年在日本东京的国际无线电科学联盟大会上科学家们提出要建造新一代射电望远镜。
当时南仁东跟同事说:“咱们也建一个吧”。那时没多少人看好这个设想。能不能找到合适的地方?施工难度能不能克服?这些都是未知数。南仁东带着300多幅卫星遥感图,跋涉在中国西南的大山里。他要寻找当地的窝凼——几百米的山谷被四面的山体围绕,正好挡住外面的电磁波。那些年南仁东跑过的地方有些偏僻到连条小路也没有,即使是当地农民走着也都觉得费劲。这番考察之后南仁东提出了利用喀斯特洼地建设射电望远镜的设想。
然而南仁东对能不能筹到足够资金是心里没底的。在此后的几年里南仁东成了一名“推销员”:甭管大会小会,也别管是中国的还是外国的,只要逢人就推销自己的大望远镜项目。南仁东一度以自嘲的口气说道:“我开始拍全世界的马屁,让全世界来支持我们”。那些年南仁东的付出有时甚至让学生们觉得“太过努力了”:常连夜赶项目材料。那时课题组的几个人就挤在南仁东的办公室逐字逐句推敲。经过举步维艰的最初10年之后FAST项目(500米口径球面射电望远镜)渐渐有了名气。
2006年立项建议书最终提交。通过最后的国际评审时专家委员会主席冲上前紧紧握住南仁东的手:“You did it(你做成了)!”2016年9月25日FAST竣工进入试调试阶段。人类可以利用这一世界最大的单口径球面射电望远镜观测脉冲星、中性氢、黑洞等等这些宇宙形成时期的信息。FAST建成后于2016年9月25日正式“睁眼观天”。奔波了22年的南仁东总算可以喘口气了,然而病情已不给他这个机会了。在接下来的一年时间里南仁东是在病床上度过的。2017年9月15日这位中国天眼之父溘然长逝。
除了上面提到的杂交水稻之父袁隆平、原子弹之父钱三强、导弹之父钱学森、力学之父钱伟长、现代海军之父刘华清、氢弹之父于敏、天眼之父南仁东之外还有被誉为铁道之父詹天佑、桥梁之父茅以升、卫星之父孙家栋、核潜艇之父黄旭华、现代数学之父华罗庚、气象之父竺可桢、地质之父李四光......这里就不一一介绍每个人的事迹了。正是这些人的努力付出使中华民族迎来了伟大复兴的希望,是他们使中华民族得以屹立于世界民族之林。