黄吉虎:中国科学技术大学58 级学生
20 世纪50 年代,新中国正蓬勃地进行着社会主义建设,以原子能、计算机、半导体、激光、航空航天技术为代表的新兴科学技术正处于快速生长期,科技进步为人类展现出一个全新景象。1957 年10 月4 日,前苏联第一颗人造地球卫星的上天,更引起了全世界的轰动。然而,中国当时的科技力量和综合国力还相当薄弱,难以适应国家发展和国际竞争的需要。1956 年,中共中央发出向科学进军的号召,在周总理的领导下,以聂荣臻为主任的国务院科学规划委员会制定出我国第一个科学技术发展规划,即《1956—1967 年全国科学技术发展远景规划》。科学《规划》对当时我国未来十二年的科技发展作出了全面的部署,列出了若干填补国内空白及追赶国际先进水平的项目。中国科学院于1956 年建立了半导体、电子学、计算机和自动化等研究所,1958 年提出了制造人造地球卫星和人工合成胰岛素的设想,并着手对原子弹、导弹等尖端科技领域进行研究,这标志着中国科学技术现代化的起步。
新中国成立以后,一大批顶尖的科学家从世界各地返回祖国,他们以赤子之心努力为祖国的四个现代化辛勤工作,但急需补充优秀的后备力量,特别是国内新兴技术科学方面的尖端科技人才奇缺,而当时从高校分配到中国科学院的毕业生,在数量和质量上都难以满足需要。在这样的情况下,利用中国科学院自身的优势,创办一所培养新兴、边缘、交叉学科尖端科技人才的新型大学,就成为科学院领导和许多科学家的共同愿望。正因为如此,很快得到了当时周恩来、邓小平等党和国家领导人的批准。中国科学技术大学在大跃进的1958 年、在党中央的亲切领导和关怀下,同心同德,团结一致,在短短的三个月的筹备过程中诞生了。1958 年9 月20 日,新华社把中国科学技术大学的开学称为“我国教育史和科学史上的重大事件”,并把学校的目标定为“主要培养具有共产主义觉悟的尖端科学研究人才”。
能在科大完成大学本科的五年学习,是一件十分荣幸的大事,建校初期中国科学院发挥人才、设备等的优势,全力支持中国科大办学,在“全院办校,所系结合”办学方针的指引下,大批科学家给我们上基础课,同时还指导我们低年级的学生开展科研工作。
1959~1960 年,我们还是大学一二年级的时候,近代力学系的同学就成功研制了“人工降雨火箭”,后来并入力学系的工程热物理系(后改为喷气技术热物理专业)的同学们研制了脉冲发动机,我是研制小组的一名成员。脉冲发动机结构简单,能在常温、常压下无须助推便能点火起动,产生推力。在二次世界大战时,德国就以脉冲发动机为动力研制成功了当时十分出名的V-1 型导弹,用它来对付英国和盟军,在当时起到一定的威慑作用,随后德国才研制了以火箭发动机为动力的V-2 型导弹。作为V-1 型导弹,其致命的弱点是工作稳定性不高、工作时间短、噪音大、推力有限。但作为大学低年级的学生,在打深厚基础知识的同时能接触尖端科学技术,培养熟练的实验技能及开拓广博的知识却是一件十分重要的事情。我们在研制脉冲发动机的过程中,钱学森先生曾两次对我们进行直接指导。一次是对脉冲发动机的热力过程、研制关键作了明确的指示,一次是对在多次试车过程中出现的故障,作了解决问题的提示,要我们从发动机的簧片选用材料上下功夫,要选既有耐高温又有弹性的合金。当时的故障是作为进气通道的活门,同时又作为堵塞燃气返泄的金属簧片,在有高压高温的情况下变形、并丧失弹性,使脉冲发动机无法工作。经钱先生指点,不久就找到了耐高温、又有弹性的合金薄片,加工制造后装入发动机,结果成功了,发动机发出雷鸣般的吼声,活动小组的同学们感到无比高兴。钱先生还指出,脉冲发动机发展的前景不佳,但作为搞科学试验的初学者来说,确是一件理论与实践结合、培养动手能力和实验技能的一次很好锻炼。在名家大师的指导下,初次进行一些科研活动,确实终身受益。
1961 年4 月12 日,以科罗廖夫为首的苏联航天科学家和工程师们,首先用火箭将“东方1号”载人飞船送入了太空,尤里·加加林乘飞船用108 分钟绕地球一周并安全返回地面,这是破天荒的一件大事,它标志着人类自身已经进入太空领域。未来参与尖端科学技术的中国科学技术大学的学生,渴望能更多的知道载人航天飞行的有关知识。仅过二十天,即1961 年5 月2日,钱学森先生到校给全校师生作了一场精彩的关于载人宇宙飞船的报告。当时学校万人空巷,钱学森先生的报告使师生们听得十分入迷。钱先生从人类对航天的向往、前人的各种科技活动、载人航天的动力需求、飞行器结构的设计和制造、飞行轨道的设计、发射、制导、运行和回收及人的超重、失重和空间医学等一系列的难题中,有层次地简明扼要地作了介绍。报告结束前,还特别对同学们提出了要求。钱先生讲到了苏联20 世纪40 年代新办的“技术物理学院”为苏联人造卫星的上天和返回式卫星的发射成功及载人航天的辉煌成就培养出一大批尖端科学人才。钱先生说,我们今天的科技大学,也要为国家在未来的十至十五年内培养出一批高素质的尖端科学技术人才。他要求同学们勤奋学习,红专并进,团结协作,艰苦奋斗,肩负着国家的史命,为国防的现代化作出贡献。回想这次报告,至今难以忘怀,深深地印在当时科大每个学生的脑海里。
1961 年9 月钱学森先生给近代力学系的58、59 级四百多名学生亲自授课星际航行概论。聆听大师的直接面授,使每个听课的同学兴奋不已。当时来听课的人还有北大、清华、北航(现在改名为北京航空航天大学)、北京工业学院(现改名为北京理工大学)等兄弟院校的老师以及力学所、自动化所、物理所、电子所的一批专业人员,钱先生每周上一次课,一次四个学时,一个学期中只有一次因去苏联访问而调课外,从没有缺席过。钱先生的声音洪亮、语言精练,对授课中的重点、难点和疑点讲述得十分清楚。板书非常规矩,数学推导严谨、漂亮。钱先生每次上课总是先用四五分钟时间讲点航天技术方面的国际动态,鼓励同学为祖国的航天事业贡献出自己的才智,最后又布置一些思考题,使同学在课后多加思索,培养同学干一行、专一行和养成善于思索的良好习惯,以发挥同学在航天技术方面的创造性。
钱先生给学生的考试也很特别,是开卷考试,我们做学生时就怕开卷考试,因为开卷考试所出的题目肯定是在讲稿上、笔记本上找不到的。那次考试的日期正好是寒冷的一月份,上午8∶30 开考,到中午仍没有一个人交卷。考试的题目只有二道,至今我还记得:第一题是一道概念题,占30 分,一般都能拿到20 分左右,但要拿到25 分以上就会有一定的困难。第二题非常特别,即“从地球上发射一枚火箭,绕过太阳,再返回到地球上来,请列出方程求出解。”题目很明确,可我们就是没法下手,火箭的速度要达到第二宇宙速度是必定的了,但先得脱离地球的引力,也就是说首先要达到第一宇宙速度,再加速到第二宇宙速度;火箭的运行轨迹一定要与地球绕日轨迹在同一平面。但地球附近还有月球,地球本身还在自转,因此边界条件的确定就十分困难。同学们冥思苦想,抓耳挠腮,很难下笔。不过当时的考风很好,绝对没有一个作弊的。到中午时,钱先生说,先吃饭吧,回来再考。饭后继续考到傍晚,大家只好交了卷。考试成绩出来后,卷面竟有95%的同学不及格,钱先生也有办法,在所有卷面分的基础上开方再乘以10,这样得36 分的同学就成了60 分,而卷面100 分的同学还是100 分。这一来,75%的同学及格了,再加上平时的分数,80%多的同学过了关,只有近20%的同学需要补考。我比较幸运的过了关,只是在列方程求解时把地球自转时产生的科利奥利力忘掉了。
这次考试钱先生很不满意,他认为同学们的数理基础还不够扎实,需要一定的时间补补课。故力学系58 级学生在校多留了半年时间,钱先生选用了冯·卡门和比奥(钱先生在美国上研究生时的导师和师弟)写的《工程中的数学方法》一书作为一门课程,另外是补高等数学,从极限开始到数理方程。半年下来,光数学题就做了近三千个。虽然工作晚了半年,但对学生最大的好处是打下了扎实的数理基础,这使绝大部分同学在后来的科研工作中受益匪浅,很快成为同年龄科技工作者的拔尖人才,为“二弹一星”的成功做出了贡献。
1963 年,我们毕业了。钱先生和我们留校任教的十多名同学开了一次座谈会。教我们如何当助教,如何做人,如何做学问,如何教书育人。钱先生用了《三字经》里面的二句话“养不教,父之过,教不严,师之惰”来教育我们。作为教师,本身就应为人师表,以身作则,自强不息。还要爱护学生,虚心向老教师学习,只有先做学生,才能成为真正的老师。这些教导为我们继承科大的优良传统,为我们后来的成长,起到了十分重要的作用。
(本文选自《钱学森与中国科学技术大学》一书)