于敏:訏谟定命国之干城
二十世纪六十年代,我国相继爆炸了第一颗原子弹和第一颗氢弹,其间隔之短、实现速度之快,为世界之最。创造这个奇迹的是中国一批优秀的科技工作者、领导干部、工人和解放军指战员。其中有一位杰出代表,他为中华民族率先揭开氢弹秘密,他的名字曾经是一个长期的秘密。他就是——于敏。
固本浚源
1926年8月16日,于敏出生于河北省宁河县(今属天津)一个普通职员家庭。他性格内向,不善交际,喜静不喜动,喜欢动脑子不喜欢动手,从小他就觉得自己走科学研究的道路比较合适。
小学毕业那年,于敏全家迁居天津。中学时期,于敏以博闻强识、成绩优异而为师生所称道。高三时他的思维方式和学习方法升华到了一个新的高度。于敏非常喜欢魏征的名言:“求木之长者,必固其根本;欲流之远者,必浚其泉源。”他以打好基础为治学之根本,学习新知识时,总要广泛涉猎,扩充知识面,将所学的知识放在更大的范围内综合思考。他形成了一套学习模式:读书要由薄到厚,再由厚到薄,融会贯通,由博返约,要知其然也知其所以然。这套方法不但使他成绩优秀,也成为他后来科学研究方法的发轫。
但是临近毕业、正当筹谋升入大学时,于敏却因为父亲生病家庭拮据,几陷入失学困境。关键时刻,同学陈克潜的父亲陈范有先生伸出援手,陈范有是启新洋灰公司的协理,出于爱才之心,他建议启新洋灰公司资助于敏去北京大学工学院电机系学习。
进入北京大学工学院后不久,于敏就不满足于老师讲授数学和物理学科的简单。两年后,他得到了政府资助的助学金——每月一袋面粉,他将面粉换成粗粮,勉强能维持生活,就谢绝了启新公司的资助,转到理学院就读。
当时的北大理学院藏龙卧虎,名士如云;图书馆海纳百川,藏书丰富;学生刻苦读书,求是精神蔚然成风。于敏如鱼得水,潜身于知识海洋自由遨游。他喜爱物理,尤其喜欢理论物理。理论物理的研究对象广泛,理论高深,数学公式冗长复杂,要学好绝非易事。因孜孜苦读而有“老夫子”之称的于敏,表现出锲而不舍的毅力,除了认真学习必修课外,他还选修和旁听了一些课,其中选修最多的是数学方面的课程,这为他今后的研究打下了广阔和坚实的数学基础。
他选修张禾瑞先生的近世代数,对老师所授融会贯通。有一次考试,张先生出的题目很难,数学系成绩最好的学生只得了60分,唯独学物理的于敏得了100分。
于敏的学习成绩总是名列榜首。当时按学号公布成绩,学号 1234013经常名列第一。老师和同学都知道这个学号是于敏的,他是公认的“北大多年未见过的好学生”。
1949年夏,于敏大学毕业,他考取了张宗燧先生的研究生。后来因为张先生生病,胡宁先生接手指导于敏。1951年,爱才的胡宁先生在近代物理研究所兼职后,与彭桓武和钱三强两位先生商量,把于敏也调到近代物理研究所,要他一心一意做研究。
近代物理所是现在原子能研究院和高能物理研究所的前身,是新中国第一个核科学技术研究基地。在这里,于敏为自己的科学生涯打下了坚实基础。
他一头扎到原子核物理理论研究中,阅读了大量的文献,了解国际上核物理研究的进展。其中有一篇令他特别受启发——梅尔和江森合著的关于壳模型的论文:梅尔有坚实的物理基础和数学功底,并且非常重视物理实验,壳模型理论正是在分析大量的物理实验的基础上建立起来的。由此,于敏感悟到,从事物理理论研究,一定要非常重视物理实验,要仔细了解相关实验内容,注意分析相关的物理现象,总结有关的物理规律,做到有所发现,有所前进。这一感悟成了他从事理论研究的信条,后来与于敏共事的科技人员,无不惊讶于他对相关物理实验的了如指掌。著名实验核物理学家王淦昌就说过:我所接触的理论物理学家中,最重视实验的人就是于敏。
于敏有一个特点,做什么事情,决不应付,一定要全力以赴,做到最好。因此,他一方面遵循胡宁先生的教导,密切跟踪核物理理论研究文献,详细了解国际上相关领域的发展情况,同时不断思考,积极发现一些有重要价值而国际上尚未开展或刚刚开展的研究课题。他敏锐地抓住了“幻数”这一当时理论物理的国际前沿问题领域,发表多篇文章。在丹麦物理学家A·玻尔等人提出原子核内具有能隙现象之后,他又和同事们抓住“超导对”这一本质问题,短短的几年内,他们就把研究工作带上了国际前沿。
于敏有一种特殊的本领:善于抓物理本质。他在听报告或学术讨论时,很少记笔记,习惯于边听边思考,即使偶尔记点什么,也只是扼要的画龙点睛的东西。但是,他对数学公式和有关的数据记得非常清楚,复杂的数学表达式经他一指点就变成了一幅幅生动的描写物理过程的图像。关键的数据他脱口而出,决不会记错。在分析物理问题时,他总是从物理量纲分析入手,估计数量级的大小,很快就抓住物理本质。他这种本领,往往令许多人吃惊,佩服之至。
有一次,一位法国核物理学家到原子能所做有关康普顿散射的报告。报告过程中,于敏就小声地对坐在旁边的何祚庥说出结果。后来报告人给出的实验结果,果然如于敏所估计。何祚庥讶异非常,对于敏肃然起敬,称赞他的粗估方法是“得到了理论研究的灵魂”。
1955年,日本学者朝永振一朗(后来因量子力学方面的研究荣获诺贝尔物理学奖)率团访华,于敏的才华给他们留下了深刻印象,他们回国后发表文章称于敏为中国的“国产土專家一号”。
于敏并没有看到日本人的文章,但是听别人转述这个称号,他倒颇多感触。他认为自己确实是国家培养的土专家,没有出国留过学,但是,对搞科学的来说 “土”是个缺点,年轻时如果能有机会出去进修或留学,可能更好,可惜他没有这种机会。他一直鼓励年轻人有机会还是要走出去,广开眼界,但是学成后要回来报效祖国。
1962年,丹麦物理学家、诺贝尔物理学奖获得者A.玻尔来北京访问。于敏参与接待,他时常提出一些学术问题与A.玻尔进行讨论。A.玻尔很欣赏他,邀请他到哥本哈根去工作,但当时于敏的工作已经转向氢弹理论研究,就婉言谢绝了。事后,A.玻尔对人说“于敏是一个出类拔萃的人”。
对于敏在原子能所的工作,钱三强也有过高度评价,说“于敏填补了我国原子核理论的空白”。彭桓武也曾赞赏地说: “原子核理论是于敏自己在国内搞的,他是开创性的,是出类拔萃的人,是国际一流的科学家。”
揭秘氢弹
氢弹和原子弹不一样,原子弹是裂变反应,氢弹是聚变反应。无论是在理论上还是在制造技术上,氢弹都要比原子弹复杂得多。我国核武器研制事业的领导人高瞻远瞩,在第一颗原子弹研制攻关期间就提前部署氢弹理论探索。
但是各核大国都把氢弹技术列为最高机密。在1960年底,我国的科学家开始氢弹研究时是真正的白手起家,一切都要从头摸起。
1961年1月的一天,钱三强把于敏叫到自己办公室,非常严肃地告诉他:他已经被国家选派参加氢弹理论的预先研究。
于敏意识到:自己要从喜爱的基础科学研究转到国家绝密级工作了。虽然,自己的工作正处在有可能取得重要成果的关键时刻,但是,“国家兴亡,匹夫有责”,他觉得自己不能再有另一种选择。他欣然接受了时代赋予的光荣使命,就此隐姓埋名。后来他回忆说:“一个人的名字,早晚是要消失的,留取丹心照汗青,能把自己微薄的力量融进强国的事业之中,也就足以自慰了。”
于敏率领一批研究人员进入氢弹这个复杂系统的研究中去,涉及理论物理、原子物理、核物理、中子物理、辐射输运、辐射流体力学、等离子体物理、凝聚态物理、爆轰物理、应用数学和计算数学等许多學科。研究小组还提出了加强型原子弹等一些可能的技术途径并建立了相应的模型和计算参数,编制了相应的简化计算程序。他们当时所做的工作为后来突破氢弹奠定了一些必不可少的应用基础。
1964年10月,我国第一颗原子弹爆炸成功后。二机部党组决定把氢弹理论预先研究小组调入核武器研究院,与研究院搞氢弹探索的队伍合在一起,力求尽快攻克氢弹原理。1965年1月,于敏率组内30余人携所有资料和科研成果到核武器研究院理论部报到,他被任命为理论部副主任。
当时理论部领导除邓稼先、周光召外,还有黄祖洽、秦元勋、周毓麟、江泽培和何桂莲等一批大科学家,加上于敏,史称“八大主任”。
攻克了原子弹理论的理论部,士气锐不可当。在彭桓武、朱光亚、邓稼先的领导下,由黄祖洽、于敏、周光召各领一彪人马,分三路进行探索。
虽然那时“文化大革命”已是“山雨欲来风满楼”,但是为了赶在法国人前面突破氢弹,人们不舍昼夜地工作,科研楼灯火通明。为了保证大家的身体健康,动员大家早点回去休息成了政工干部的重要职责。
理论部的学术思想非常活跃,专家们一个个轮流讲课,叫作“鸣放会”的学术讨论会频频召开。会上,无论是专家还是刚毕业的大学生,不论资格开展平等讨论,谁有了新想法,都可以登台一抒己见,有不同的意见随时争论。在高涨的学术民主气氛中,各式各样突破氢弹的设想和途径纷然杂陈。
然而,氢弹毕竟是非常复杂的系统,一条条可能的途径被提出来,经过仔细讨论和计算分析,又一条条地被否定了。有好长一段时间于敏和他的同事们始终找不到突破口,一次又一次地陷入困境。但是大家激情不减,相信希望必定就在前方。
1965年9月底,于敏率领部分研究人员到上海出差,在随后的3个多月时间里,他带领科研队伍,群策群力,终于实现了氢弹原理的突破——此为核武器研究史上著名的“百日会战”。
他们到上海的任务是利用华东计算所的计算条件,对加强型原子弹进行优化设计。为了实现理论设计的高威力,于敏首先对几个典型计算结果做了深入、系统分析,在这个过程中,他以深厚的理论功底,深化了对武器物理规律的认识。4年多来,他和研究小组对氢弹原理深入探索的积累,使他敏锐地找到了问题的关键。从10月13日起,他开始了持续约两周的一系列学术报告,阐述了对氢弹原理做出的关键性突破。
他将氢弹物理全过程分为若干个阶段,并对每一阶段进行分析,然后又从复杂现象抓物理本质,归纳出热核聚变所必需的基本条件,厘清氢弹原理背后的高能量密度物理现象机制和辐射流体动力学、核反应和中子物理过程等。
他进而组织大家对问题进行物理分解,不断提出问题、分析问题、解决问题,发现了一批重要的物理现象和规律。在1965年10—11月间,终于形成了一套从原理到构型基本完整的物理方案。
一百多个日日夜夜,每一位参加这段工作的科研人员永难忘怀!大家忘不了于敏埋头于堆积如山的计算机纸带中、专心致志地分析计算结果,忘不了他深入浅出、引人入胜的讲课,也忘不了在工作之余他与大家一起漫步乡村、到嘉定县城逛孔庙、一路上谈《红楼》、聊《水浒》、讲《三国》、背古诗、拉家常……
按照于敏他们提交的设计方案,全国各相关单位大力协同,群策群力完成了氢弹理论设计、实验、工程设计、生产诸项任务。1966年12月28日,氢弹原理试验在隆冬的大漠深处进行。理论部两位大科学家周光召和于敏亲临现场。这是一次完美的试验,消息传来,理论部一片沸腾!
5个多月后,1967年6月17日,戈壁大漠上空又打破沉寂,瞬时升起了一颗极为神奇壮观的“太阳”,中国第一颗氢弹试验圆满成功!而这时,揭开氢弹奥秘的功臣,于敏,已经安守于自己的书桌,率领同事们开始了新的征程。
从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹试验成功,美国用了7年3个月,苏联用了6年3个月,英国用了4年7个月,法国用了8年6个月,而我国只用了2年8个月。中国的速度是世界上最快的,充分体现了中国核武器的发展水平。
朱光亚院士认为:“于敏组织领导的小组率先发现了实现氢弹自持热核燃烧的关键,找到了突破氢弹的技术途径,形成了从原理、材料到构型的完整的物理方案,于敏在其中发挥了关键作用。”
宏图大略
氢弹爆炸成功,立即面临着装备部队的问题。在一代武器定型后,又面临着提高武器综合性能、满足战术技术性能要求的迫切需求。于敏与邓稼先、周光召等理论部领导一起,根据国家发展方针,带领科研队伍不断进行更为深入复杂、更艰苦卓绝的探索,而他们的工作,也更不为世人所知。
从第二代核武器预研开始,于敏成为我国核武器物理设计的主要业务领导和技术负责人。
于敏发挥了两个至关重要的作用:一是决策,他以强大的理论功底、缜密的思维能力赢得了科研人员的充分信任。二是把关。在关键问题上,把关、分解、制定方案,对一些困难的问题,进行指导并共同做具体研究。
于敏曾总结过中国特色核武器发展道路的三条经验:
第一,认真贯彻中央制定 “有限目標,先进技术”的方针,集中力量,少花钱,办实事,着眼先进设计思想和先进科学技术,集中力量研制有限重点型号,有力打破核大国的核垄断。
第二,谨慎地选择技术途径,力求做到不走弯路或少走弯路。注意创造宽松环境,活跃思想,发扬学术民主优良传统,集思广益,大胆创新,保证选定的技术途径一直是基本正确的。
第三,在技术途径选定以后,把复杂的物理和技术问题分解,狠抓关键。过细工作,决不放过任何隐患。确保国家试验成功,一次试验,多方收效,每经过几次试验,就能做到技术上有所突破,就能跨上一个新台阶。
按照这种指导思想,他领导科研队伍,到20世纪80年代中期,相继实现了高比当量、小型化核武器和中子弹等一系列重大突破。
这时的中国核武器事业已经奠定了持续发展的坚实基础。但是,邓稼先和于敏并没有盲目乐观,而是喜忧参半。二代核武器还需要发展,还没有完全武器化,我们还有许多必须做的热试验没做。而美、苏虽然也在做热试验,但是他们显然已经接近理论极限,只要政治上需要,就可能结束地下核试验。如果真如美国提议的“全面禁试”,正在爬坡的中国核武器研制就会“功亏一篑”。
他们商量决定,要联名给中央写信。当时,邓稼先已因为直肠癌住进医院。于是,于敏和邓稼先口述,由胡思得执笔记录,并经邓稼先和于敏不断修改,形成一份建议书向中央提交,要求加快核试验。很快,得到了上级领导和中央的批准。
这份建议书为我国的核武器研制争取到了十年的宝贵时间,在1996年全面禁试条约签订前,做完了必须做的热试验,保证我国的核武器研制获得重大突破。
中国是在西方核大国的讹诈和威胁下被迫发展核武器的,三代中央领导集体和核武器研制人员抱着铸核盾、卫和平的宗旨,坚决维护国家主权、安全和发展利益,中国的核武器研制也为改变世界政治力量格局、维护世界和平做出了历史性贡献。相比美国上千次、苏联700多次、法国200多次的核试验次数,我国的核试验次数仅为45次,不及美国的二十五分之一,而核武器科学技术跻身世界先进行列,充分证实了中华民族的智慧、勇气和信心。
禁核试后如何保持我国核武器的可持续发展能力?于敏明确提出一定要把以往经验的东西上升到科学的高度,以精密实验室等几个方面支撑武器研究。他的建议被采纳并演化为我国禁核试对策工程,至今仍然是我国核武器事业发展的指导思想。
美国为了保持核霸主地位,在全面禁试前就另辟蹊径,大力开展惯性约束聚变研究(ICF)。在我国,最早提议并开展ICF研究的科学家是王淦昌。于敏对此亦有先见之明,1973年他就开始在理论部讲授等离子体动力学,培养和训练研究队伍。20世纪80年代后期,他虽然已经退出领导岗位,但他考虑最多、最为关心的莫过于ICF-核武器物理研究。他和王淦昌、王大衍共同署名写信给中央,积极促成将ICF研究列入国家高技术863发展计划。1993年,ICF研究作为一个独立主题列入863计划,于敏担任第一届主题专家组顾问。他深思熟虑,提出了“目标明确、规模经济、技术先进、物理精密、道路创新”的二十字指导方针,确定了“质上相同,量上逼近”的物理分解的技术路线。在他的指导下,我国的ICF研究进入到新的发展阶段。
作为一名大科学工程的领导者,于敏以深谋远略与超凡视野,带领一大批科技工作者圆满完成国家任务,实现报国热忱,履行时代使命。陈能宽院士称赞他“敬业奉献、风高范远”,朱光亚先生称赞他“献身国防,功勋卓著”。
有容乃大
尽管多年来承担国家任务,承受重大压力,但于敏给人的印象,始终是风度翩翩的儒雅君子。他温和文雅的气质来自古典文学的修养,他爱读诗、读史,对杜甫、苏轼、辛弃疾、陆游的诗信口诵来。他非常喜欢林则徐的联句“海纳百川有容乃大,壁立千仞无欲则刚”,以之为座右铭。他特别喜爱《三国志》,尤为欣赏诸葛亮,评价 “是知其不可为而为之,为了理想而奋斗终生,最可贵的是他鞠躬尽瘁、死而后已的精神” 。
有一次,在核试验前的现场讨论会上,紧张与压力使得于敏和陈能宽两位科学家有所触动,忽然,两人一人一句背起了诸葛亮的《后出师表》:“……臣受命之日,食不甘味……臣鞠躬尽瘁,死而后已;至于成败利钝,非臣之明所能逆睹也。” 核试验前夕,指挥者和负责人的肩头如有千斤重担,两位大科学家一句接一句地往下背诵,在座诸人无不肃然恭听,感情随之波荡起伏。
在于敏家的客厅里,挂着的条幅书写着“淡泊以明志,宁静以致远”。于敏曾深有感触地说:“非宁静无以致远。所谓宁静,对于一个科学工作者,就是不为物欲所惑,不为权势所趋,不为利害所移,始终保持严肃的科学精神。”
在他的科学生涯中,无论顺境、逆境,无论是做具体科研工作还是组织实施大型科学工程,于敏始终践行严谨求实、严肃认真的科学精神。
1970年,在被“文革”高压笼罩的青海核武器实验基地,因为一个型号实验的问题,于敏被强迫参加“学习班”。军管组的某些头头对他施加很大压力,要他对理论方案做出他们需要的政治性结论。但是于敏坚持实事求是,以精辟的分析,雄辩地证明理论方案仅仅存在技术上需要修改的地方。于是批判的矛头马上转向他。在巨大的政治压力下,于敏依然坚持讲真话。一次,气愤至极的他终于按捺不住,一改往日温和文雅的风度,拍案而起,厉声表态自己绝不会违背科学规律随声附和。于敏一向脾气温和,总是轻言慢语,同事们就没见过他发脾气,这是他唯一的一次拍桌子。
后来,于敏对胡思得、朱建士说:“如果我说假话,我可以轻松过关,但我经受不了历史和真理的考验。我宁愿挨整,绝不说对不起历史的话,不说违背真理的话。”
于敏“智者千虑,生怕一失”。一次,热试验装置已经下到井口4米处,零前的准备工作正在有条不紊地进行。依然在反复思考的于敏突然想起一个过去被忽略的物理因素,现在情况变了,应当考虑它的作用。他立即伏案进行粗估,果然发现这个因素有可能影响热试验效果。他马上组织人员用多个程序进行对算,一边向国防科工委汇报请求暂停作业。此时此刻,牵一发而动全身,各级领导不断催问计算进展,在试验场地的邓稼先更是心急如焚,一会儿一个电话。于敏泰山崩于前而不变色,运筹帷幄,指挥若定。经过两天一夜的奋战,计算结果终于出来,落实了那个物理因素对大局的影响无关。热试验按时进行,取得圆满成功。在总结会上,于敏意味深长地说:“‘自谓经过旧不迷,安知峰壑今来变’,那个因素在过去和这次试验中没有造成影响,但不等于它永远不起作用。在今后的理论设计中必须小心谨慎,不能让它滑过去。”后来,在一个新型号核武器的研制中,那个因素的作用果然不能忽略。
于敏为人谦和大度,知识渊博。年轻人爱向他请教问题,他也有求必应,有问必答。
在理论部,人们总结,向于敏请教有“三不”一是不论时间场合,随时随地可以提问;二是不论范围,物理、力学乃至其他相关学科都可以问;三是不论问题大小难易,一样耐心解答。有一次,一位刚毕业的大学生请教他一个基础理论方面的问题,于敏不但耐心解答,回到家后还仔细推导,第二天交给年轻人几大页纸,清楚誊写出详尽的推导过程。
在理论部,于敏的学术报告特别受欢迎。只要听说是于敏讲课或报告,头一天就有人搬椅子占座位,当天准是满座,连走道和门口都挤得水泄不通。严密的逻辑推理,清晰的物理概念,独到的见解,透過现象抓本质的功底,惊人的记忆力,准确流畅的语言,生动的表达方式,使于敏的讲课独具魅力,许多人都说,听于敏讲课是一种享受。
于敏天赋过人,但是,天才并不等于成功。天赋加上勤奋,才能通向成功。
一旦于敏沉浸于研究中,总是心无旁骛,废寝忘食。理论部流传过于敏边走路边思考拿个有破洞的塑料袋买包子的故事。他有一位贤淑能干的妻子,无微不至地照顾他。虽然毫无怨言地支持他工作,但妻子总担心他过度劳累,总想让他换换脑筋休息休息,但他老是不合拍。有一次,妻子好容易说服他到王府井百货大楼,到了门口,他却不愿意进那闹哄哄的地方,说好在门口等候。妻子出来,却不见他的踪影,以为回了家。但是回到家中,家里没人,找到单位,办公室也不闻其声。好容易等到华灯初上,他才姗姗归来。原来他找了个僻静处思考问题,继续做他的学问,待到问题解决,才恍然发现自己又没跟上趟。
这样一个潜心学问的人,对名利之事看得极淡。
在日常工作中,他大力倡导集体协作精神。有一次,《南方周末》记者采访他,称他为“中国的氢弹之父”,他坚决反对,强调核武器事业是一项集体事业,是全国大力协同的成果,不是哪一个人、哪一个单位能够独立完成的。他获得过诸多荣誉,但总是谦虚地表示,自己只是做了应当做的工作,荣誉属于参加核武器研制的全体科技工作者、干部、工人和解放军指战员。
1999年9月,于敏接受党中央、国务院、中央军委表彰,江泽民总书记亲手为他戴上“两弹一星”功勋奖章,他还代表23位获奖者做大会发言。隆重的颁奖典礼结束后,在回家的路上,他欣然将沉甸甸的黄金勋章拿给兴奋的司机和陪同人员观赏。他的确是把自己当作光辉集体的一个代表,总愿意和大家一起分享荣耀。
1994年,于敏获得“求是科技基金会”奖励,他立即拿出奖金设立于敏数理科学基金,用以资助、褒奖优秀青年科技人员。他的功高不矜、扶持后俊,在当今的科研大环境下,弥足珍贵,而他也因为虚怀若谷、渊博仁厚,被无数科研人员视为良师益友。
“訏谟定命,远猷辰告”。有识之士当胸怀天下、高瞻远瞩、勠力国事。一个有卓越贡献、有广阔视野、有超凡魅力、由中国传统文化涵养出来的人,他的大智慧迸发出灼热的能量与光芒,对照他的科学生涯,会映射出我们这个民族慷慨奋进的生命本色。于敏,一个不为人广知的名字,他可能是我们这个时代最质朴的一段传奇。
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