祝贺!黄旭华、曾庆存获国家最高科学技术奖_风闻
剑啸易水寒-深知身在情长在,前尘不共彩云飞。2020-01-10 11:13
来源:人民日报客户端
1月10日上午,2019年度国家科学技术奖励大会隆重召开。中国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士、中国科学院大气物理研究所研究员曾庆存院士,获2019年度国家最高科学技术奖。
**人物小传:**黄旭华,核潜艇总体设计研究专家。祖籍广东揭阳,1926年生于广东汕尾,1949年毕业于上海交通大学造船专业。1994年当选为中国工程院首批院士,中国船舶集团所属第七一九所名誉所长、研究员。1958年起一直致力于我国核潜艇事业的开拓与发展,是研制我国核潜艇的先驱者之一,为我国核潜艇的从无到有、跨越发展探索赶超做出了卓越的贡献。
研制核潜艇倾尽了黄旭华的一生,他也像这个潜在海底的国之重器一样,在生命的黄金阶段“沉”于深处,但他的人生与机械、图纸、数字描述的世界相比要宽广、丰富得多。他酷爱音乐,小提琴拉得不错,吹得一嘴好口琴,指挥过大合唱;有表演才华,能演话剧、歌剧。当然,还有因难以尽孝,亏欠亲人的无言真情。
接受记者采访当天,他围着一条款式陈旧、略显粗糙的黑围巾。这是他母亲留下的遗物,每到冬天,他总会围上它,虽然比这好的围巾家里有好几条。他说,要和母亲的气息在一起。
他中等身材,白发苍苍,已过鲐背之年,却精神矍铄。一只耳朵虽听不太清,谈起核潜艇却彷佛有了十二分精神。近些年,“浮”到台前,他获得鲜花掌声无数。有人问他,与隐姓埋名做科研时比较,更喜欢哪一种状态?他毫不犹豫选择“沉”的生活。
“闷着搞科研是苦,可一旦有突破,其乐无穷。”他斩钉截铁地回答。随后他微微一笑,像是在回味那些悠远难忘的岁月。熟悉黄旭华的人知道,这不是事后高调的大话。
黄旭华在办公室内(2016年12月20日摄)。新华社记者 熊琦 摄
(1)不变的痴气
在妻子李世英看来,黄旭华从始至终都是一身痴气的大男孩,“甚至有时候有点傻。”或许是“槽点”的实在太多,这位贤内助一时不知道从何说起。
嫌理发店排队浪费时间,他让李世英给自己剪了几十年的头发。有时,李世英想以“罢工”的方式,逼迫他去理发店,却最终拗不过他对越留越长头发的熟视无睹。他不懂得料理自己,一次走去上班的路上,他感觉脚硌得疼,直到办公室,才发现是鞋子穿反了,脚上还勒出好几道伤痕。
他自己没买过一双袜子,对厨房里的事一窍不通。看着夫人忙,心里过意不去,想着帮助家里做点什么。买菜,他有个高招:到菜场,不挑菜,先找人,找看上去和李世英一样精通家务的人,人家买什么,他就跟着买什么。别说,这一笨方法还不赖。这是他自夸懂生活的得意之作。
有一次出差,难得有闲暇逛街,他依葫芦画瓢,跟在很会挑布的人后面,买了一块花布料。他颇为得意,也十分开心,心想用它给夫人做一件衣服,准好。当他兴致匆匆跑到夫人面前,准备邀功时,没想弄巧成拙。原来,李世英穿这种花布衣服好几年了。妻子理解他的痴气:他能熟练背出工程上的许多数据,就是不记得身边人穿了几年的印花衣服。
李世英最烦的是叫他吃饭。他忙起来,啥都不记得。吃饭叫不动,左请右请五六次还不来,好好的热菜热饭,他不吃,放凉了,糊弄吃两口。李世英生气,这几乎是几十年,老两口闹矛盾的唯一导火线。
在单位,他的痴出了名。有人评价,我国得以从无到有,在没有任何外援的情况下,在研制核潜艇上,仅用10年时间走过国外几十年的路,少不了这份痴气。
1958年,面对超级大国不断施加的核威慑,我国启动研制核潜艇。毛泽东主席说,“核潜艇,一万年也要搞出来!”那时,他32岁,因学过造船,又曾搞了几年仿苏式常规潜艇,被选中参加这一绝密项目。
小木屋和摩天大楼都是房子,建起来能一样吗。同样,虽然学过造船,搞核潜艇也是两眼一抹黑。实际上,首批参与研制项目的29人,只有两人吃过点“面包”,核潜艇什么样,大家都见过;里面什么构造,大家都不清楚。
开始论证和设计工作时,他坦言,严格说来,我国缺乏研制核潜艇的基本条件。不论从那个方面看,中国那时候搞核潜艇,在外人看来,都像是一个梦,“简直异想天开”。
一身痴气的他,在科研上是天生的乐观派。他和研发团队一边摸底国内的科研技术,一边寻遍蛛丝马迹,阅读能找到的一切资料,一点一滴积累。他还从“解剖”玩具获取信息。
一次,有人从国外带回两个美国“华盛顿号”核潜艇模型。他如获至宝,把玩具拆开、分解,兴奋地发现,里面密密麻麻的设备,竟与他们一半靠零散资料、一半靠想象推演出的设计图基本一样。这给了他信心,也挑起了他不服输的倔强:“再尖端的东西,都是在常规设备的基础上发展、创新出来的,没那么神秘。”
他认为自己“不聪明也不太笨”,在核潜艇上做出些成绩,是踏入这个领域,60多年的痴心不改。人来人往,有些人转行,有些人到外地发展;有升官的,有发财的。“我祝贺他们。”他说道,“我还是走自己的独木桥,一生不会动摇。”
小女儿黄峻一语中的:“爸爸这辈子,就是一条道,走到‘亮’。”可不,即便现在走路有时要拄拐杖,他仍然每天从家属楼走到办公室,看材料、想问题。“我还要给年轻人当‘啦啦队’呢。”
黄旭华在中船重工719研究所办公室(11月23日摄)。新华社记者 刘诗平 摄
(2)担当的胆识
因与水的摩擦面积最小,水滴线型核潜艇被认为稳定性最好。为实现这一先进的设计,美国人谨慎地走了三步,即先从常规动力水滴线型到核动力常规线型,再到核动力水滴线型。苏联人的步数更多,我国工业技术落后,当时有人提出,保险起见,我们是不是也要多走几步?
“三步并作一步走!”他提出直捣龙潭的大胆想法。我国国力薄弱,核潜艇研制时间紧迫,没钱拖也拖不起。他的决定不是鲁莽得出的:既然别人证明了核潜艇做成水滴型可行,何必要再走弯路?事实证明,他大胆的决策是正确的,也带领团队,的的确确做到了。
他有一套支撑思考的理论:聪明的大脑不在于脑袋有多大,比别人多多少脑细胞,而在于与别人的大脑组成一个头脑网络。倘若把智力用在这个地方,就事半功倍。
潜艇研制涉及专业多,非常复杂。召集大家开会讨论时,他不当裁判,鼓励敞开交流,头脑风暴,这样就把他团队的头脑连成一张网络。综合各方意见,他拍板后,不喜欢再有摇摆。在他眼中,科学上的有些问题几十年争论下来,可能都不会水落石出。只有争一段,横下心来干一段,真相才会明朗。
“干对了,没得说;干错了,我当总师的承担责任。”这几乎成了他的口头禅。
作为核潜艇这么一个大的令人咋舌工程的总设计师,他给同事们的印象很复杂,即可亲又可畏。有时,他像核潜艇,浮在水面,像大海中无穷水滴中最温柔那颗,有说有笑,晚会上还为大家吹口琴,唱流行的歌曲;可一旦潜到工作中,这颗水滴似乎蕴含了无数的能量,像核动力一般前进,不允许有偏航角,并将炮弹精准发向一切障碍。
工作上,他追求完美,有时近乎苛刻。做核潜艇的设计运算时,团队连像样的计算器都没有,只能靠算盘噼里啪啦打出来的。为了保证计算准确,他将研制人员分成两组,分别单独进行计算,只有确保答案一致才能通过,稍有差池,就推倒重算。为了一个数据,算上几日几夜是常有的事。
为确保核潜艇设计和实际运行的一致,他在艇体进口处放一个磅秤,凡是拿进去的东西都一一过秤、登记在册,大小设备件件如此、天天如此。这样的“斤斤计较”,使得这艘核潜艇在下水后的测试值与设计值分毫不差。
1988年初,我国第一代核潜艇迎来大考。它将在南海,开展深潜试验,以检验核潜艇在极限情况下的安全性。在所有试验中,这一次最具风险与挑战。上20世纪60年代,美国王牌核潜艇“长尾鲨”号曾在深潜试验中失事。有些参试官兵中心里没底,有些有点过度的紧张,令人感觉空气中弥漫着一股“风萧萧兮易水寒,壮士一去兮不复还”的悲壮味道。
他和设计团队与官兵们座谈,讲解核潜艇安全情况,官兵们的紧张得到缓解。就在此时,让在场所有人没料到的是,他当即提出与战士们一起参加试验。此前,从没有过一位核潜艇总设计师亲身参与到极限深潜试验之中。他的身先士卒,打消了战士们最后的顾虑,阴霾一扫而光。
深潜试验成功的那一刻,他不知道为何诗兴大发,即兴挥毫——花甲痴翁,志探龙宫,惊涛骇浪,乐在其中。
他不喜欢外界把这次深潜,渲染成自己不顾个人安危的悲壮之举。“我们紧张,不是害怕;有风险不是冒险。”他说道,为这次深潜,团队准备了两年,每一台设备、每一块钢板、每一条焊缝、每一根管道,都反复检查、确认,确保万无一失。
这是他的作风,就像在设计核潜艇时一样,他喜欢在前面,把事情做到极致。
黄旭华夫人李世英(右)在为他整理着装(2014年5月28日摄)。新华社记者 熊金超 摄
(3)无言的真情
没参加核潜艇项目研制前,他回到家,母亲拉着他的手说:“你从小就离开家到外面求学,吃了那么多苦。现在新中国成立了,交通恢复了,社会安定了,父母老了你要常回家看看。”他回答,一定会的。
他成长在一个有爱的家庭。他忘不了二哥对他的照顾。他四五岁时,正上小学的二哥,悄悄带他去陪读。回家时,父亲检查二哥功课,二哥一时背不出来,要打二哥,他急了,大声背出来。谁知这一解围使二哥更难堪,挨打更重。二哥没有怪他,第二天依旧开开心心带他去课堂。
他记得,当时调到北京,自己只背了个背包,从此像潜艇一样,“沉”了下去。当时单位领导告诉他,你做的是绝密工作,进来了一辈子就不能出去,就算犯了错误也不能出去,只能留在里面打扫卫生。不能暴露任何信息,成功了一辈子也是无名英雄。
有一次,他被评为劳模,报纸发表时,其他人都有照片,唯独他没有。他的影像保密,就像珍贵文物一样,挂有“请勿拍照”的牌子。
别梦依稀三十载。父母和八个兄弟姐妹,一直不知道他干什么工作,与他只能通过一个信箱联系。父母多次写信问他在哪个单位、在哪里工作,他身不由己,避而不答。
调皮的女儿开玩笑说,爸爸回家就是出差。他回家反倒成了做客,有时候做客还不到一天,就又被长途电话叫走了。
就算回家,他也很少闲下来。技术问题,单位的管理,甚至红白喜事,这些事就像核潜艇内塞满的装备一样,占据了他除睡眠以外的大部分时间。
他曾答应一个女儿,要陪她到北京中山公园看看。几十年后,女儿都有孙子了,他的承诺都没能兑现。
他说这辈子如果有什么遗憾的话,就是欠家人的亲情债太多。父亲病重,他怕组织上为难,忍住没提休假申请;父亲去世,他工作任务正紧,也没能腾出时间奔丧。直至离开人世,老父亲依然不知道他的三儿子到底在做什么。
再后来,他二哥病危,家里发来急电,说二哥想见那位带他上学、替他解围的好弟弟的最后一面。可当时,他日夜忙着重要任务,分身乏术。李世英提醒他,他若不回去,家里人会怨他一辈子,他也会后悔一辈子。但他清楚研发核潜艇,一刻也不能耽搁。他肩上的责任,其他人即便了解,可能也无法解释。他忍痛坚守岗位。
1988年春,趁核潜艇南海深潜试验之机,他携妻顺道看望老母。行前,他给母亲寄了1987年第6期的《上海文汇月刊》杂志。老母亲戴着老花镜,从文章《赫赫而无名的人生》的蛛丝马迹中认定,这篇报告文学的主角“黄总设计师”就是她多年未归的三儿子。
含着泪水看完那篇文章后,他的老母亲把家里的其他兄弟姐妹召集到一起,跟他们讲:“这么多年,三哥的事情,你们要理解,要谅解他。”后来,他听到这句话。他讨厌哭,认为那不是男子汉的样子,可他再也没有忍住。
多年后,他的妹妹告诉他,母亲时不时的找出那篇文章,戴着老花镜认真读,每次她都泪流满面。
与老母亲阔别30年,再重逢时,他也年过花甲。他陪90多岁的老母亲散步,母亲拉着他的手,只字未提他消失30年的事。不断念叨的都是,儿子幼时的趣事,分别时,和30年前一样,嘱咐他常回家看看。
研发核潜艇的工作量是天文般的数字,面对漫长、周而复始,有时找不到头绪的任务,他只能选择百分百的投入。他承认自己只能顾好一头——没有当好丈夫、当好父亲,没有当好儿子,没有尽好兄弟的本分。
这些情债让他至今深感内疚,他的弥补是深沉无言的,就像那条冬天默默陪伴他的围巾。他相信,研制核潜艇,是关系着国家命运的大事。他想,对国家的忠,就是自己对父母最大的孝。通情达理的父母定能体会他的苦衷,他依旧是二老听话的三儿子。说到这里,他觉得自己过得是极好的一生。
“温室栽培二十年,雄心初立志驱前。男儿若个真英俊,攀上珠峰踏北边。”1961年,中国科学院院士曾庆存从前苏联留学回国时写下这首《自励》诗,立志不辜负国家的培养,要攀上大气科学的珠穆朗玛峰。
如今,59年过去了,不负初衷,曾庆存在数值天气预报、地球流体力学、卫星大气红外遥感、气候与环境科学、自然控制论等领域取得了一系列突出成就,用丰硕的成果回报了他挚爱的祖国和人民。
敢挑最硬的骨头“啃”
全国24小时晴雨预报准确率已达87%,暴雨预警准确率提高到88%,强对流预警提前量达38分钟,可提前3至4天对台风路径做出较为准确的预报……
如今,随着气象观测与预报技术的不断进步,人们切身体会到:天气预报越来越准了。
而这背后,曾庆存功不可没。
他是国际数值天气预报的奠基人之一,首创“半隐式差分法”,在国际上首次成功求解斜压大气原始方程组,能预报出描述大气运动的风速、风向、温度和湿度等变量。“半隐式差分法”和此后又创新的“平方守恒法”等,至今仍是世界数值天气预报和气候预测的核心技术。
在数值天气预报时代到来之前,人们主要凭借经验来预测和判断天气。
古人常常通过看云和风来识别天气,并总结出一些规律,比如:“天有城堡云,地上雷雨临”、“东风送湿西风干,南风吹暖北风寒”……
后来,虽然有了各种气象仪器,以及无线电技术的辅助,可以使得各地的气象观测数据及时汇总到一个中心,绘成“天气图”。但这种天气图法的预报在很大程度上仍需要依赖于预报员凭经验做出主观判断。
曾庆存就清楚的记得,自己大学期间在中央气象台实习时,常常看到气象预报员们废寝忘食地守候在天气图旁进行分析判断和发布天气预报的情景。
“每一次发布预报时,预报员们心里都没有把握。”曾庆存说。
如何让天气预报更精准?当时各国气象学家都在积极探索。
1946年,世界上第一台通用电子计算机“ENIAC”诞生。发明者之一莫奇来是位天气预报的业余爱好者,有多年用手摇计算机做天气预报计算的经验。他认为如果大额数据计算问题得以解决,将有利于天气预报的突破。
1950年,美国一位气象学家就使用“ENIAC”,作出了第一张24小时天气形势预报图,“数值天气预报”一词正式使用。
曾庆存说:“所谓数值预报,就是根据大气动力学原理建立描述天气演变过程的方程组(数学模型),然后输入大气状态初值和边界条件,用计算机进行数值求解,预测未来天气。”
数值天气预报诞生之初,准确率并不高,在实际业务中还不能应用,亟须在原始方程研究方面取得突破。
1956年,在苏联学习期间,曾庆存加入了对数值预报的研究,选择了应用斜压大气动力学原始方程组做数值天气预报的课题。
这可是一道时人不大敢问津的世界著名难题。当时,曾庆存的导师国际著名气象学家基别尔也在研究原始方程,但他的研究开展了一半,碰到很大困难,尚未完成。
“所有的师兄都反对,认为我很可能研究不出来,最后连学位都拿不到。”曾庆存说。
然而,曾庆存从小就有一股子不服输的劲头,越是难“啃”的硬骨头越要好好“啃”。
于是,在导师的指导下,曾庆存开始全力攻坚。
他研究发现,原始方程难以求解的一大重要原因就是大气运动具有不同的尺度、时刻都在变化,且包含风速、风向、温度、湿度和气压等各种天气变量,难以建立一套科学有效的稳定计算方法。“我后来想到,何不化繁为简,按照大气运动过程的快慢,隐去一方,分别计算,再加以整合。”
那个年代,计算机在前苏联也很稀缺。曾庆存每天只有10个小时的上机时间,而且还只能在深夜。于是,他就白天用纸算,晚上带着纸条去计算机房,一万多行程序,一条条验证。
经过努力,1961年,曾庆存首创出“半隐式差分法”数值预报。这项成果立即在莫斯科世界气象中心应用,预报准确率前所未有地提升到了60%以上。自此,数值预报成为天气预报的主要方法。
党和国家的需要,就是我的第一选择
在曾庆存的学术清单上,国家需求始终是排在第一。
“我出生于贫苦农家,全靠父母和姐姐们承担繁重的劳动才能读到中学。当时最大的梦想就是中学毕业当个乡村教师,赚钱贴补家用。”曾庆存说:“如果不是新中国成立,上大学是想也不敢想的事。我衷心感激党和国家的恩情,所以党和国家的需要,就是我的第一选择。”
1935年5月,曾庆存出生在广东阳江的一个贫穷的农民家庭。他曾在《和泪而书的敬怀篇》一文中提到自己的幼时生活:“小时候家贫如洗,拍壁无尘。双亲率领他们的孩子们力耕垅亩,只能过着朝望晚米的生活。”
虽然家境贫寒,但父亲曾明耀却非常重视子女的教育,很早就把他和哥哥一起送到学堂读书。因为知道机会来之不易,兄弟俩也格外珍惜上学读书的时光,学习很努力,成绩一直名列前茅。
1952年,曾庆存考入了北京大学物理系,服从国家需要学习气象专业。
曾庆存说:“当时,学校提出让我们一部分学生改学气象专业,我毫不犹豫就答应了。”
之所以这么果断的答应转气象专业,曾庆存说一是因为当时新中国刚成立不久,亟需气象科学人才;二是源于自己的亲身经历,曾庆存幼时家贫,对人民群众生活和农业生产受天气和气候影响有深切感受。
“后来有一件事让我更加坚定了学习气象专业的信心。1954年的一场晚霜,把河南40%的小麦冻死了,严重影响了当地的粮食产量,老百姓吃不饱肚子。如果能提前预判天气,做好防范,肯定能减不少损失。”
1970年,曾庆存又一次服从国家发展需要,暂时中止了自己正在进行的研究工作,转而去从事当时在国际上兴起、中国尚是空白的气象卫星和大气遥感相关研究工作。
在此期间,繁重的工作使曾庆存积劳成疾,又恰逢自己的兄长也重病需动大手术需要照顾和护理。无奈之下,他只能把妻子和幼子托寄于十分贫困的农村老家。
尽管困难重重,曾庆存仍废寝忘食地全身心投入工作。
曾庆存说:“做卫星其实是很难的。没有经验可参考,资料也很少,还要经常下工厂。但因为是国家需要的,所以不管怎么样都要把它搞出来!”
最终,在不懈努力下,曾庆存带领团队解决了卫星大气红外遥感的基础理论问题。此后,他又利用一年时间写出了一部长达30万字的《大气红外遥感(测)原理》一书,于1974年出版。这是当时国际上第一本系统讲述卫星大气红外遥感定量理论的专著,其中的一些理论直到现在,都在中国和世界气象卫星遥感和资料应用中被广泛应用。
“卫星是发现灾害性天气最主要、最重要的手段,自从我们有了气象卫星之后,中国大陆的台风监测一个都没漏掉。”曾庆存很欣慰。
不能让老一辈科学家创立的优秀研究所在我手上衰落
曾庆存不仅是一位优秀的科学家,还是一位推动我国科研发展的杰出领导者。
1984年,年仅49岁的曾庆存挑起了中国科学院大气物理研究所所长的重任。然而,刚一上任,迎接他的就是巨大的困难和挑战。
80年代初期,我国基础研究正处于极其困窘的境地:国家经济落后投入少,人们也没意识到基础研究的重要性。大气所因此缺少科研经费,实验室极其简陋,资料没钱买,设备没钱更新,生活条件就更不必说了。在这样的状况下,整个所里人心涣散。
曾庆存看在眼里,急在心上。
原中国科学院党组副书记郭传杰至今都还记得,32年前他到大气所调研时,曾庆存为基础研究和大气所发展奋力疾呼的场景。
“他说,‘古人有陶渊明,能够不为五斗米折腰。我也算是个知识分子吧,如果是为我自己,我也不会为五斗米去折下自己这个不太高贵的腰。而现在,我已经折得腰肌劳损了,可还得继续折下去。为什么呢?因为我不能让竺可桢等老一辈科学家创立的优秀研究所在我手上衰落下去。大气研究是对国家安全、民生等非常重要的领域,其实我们也不会花太多的钱,就是希望国家能够重视基础研究,让我们的科研人员能够有一个安心的环境来做工作就行了。”
郭传杰坦言,那次曾先生的发言让他有一种振聋发聩的感觉,也让自己肩上有了一份要推动国家基础研究大力发展的责任。
此后,在担任所长的9年间,曾庆存身体力行,历尽艰难。在他的带领下,大气所上下一心,顺应改革形势以及世界大气科学的发展趋势,到达了一个新的辉煌高度。他开创和领导的“大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室”“大气边界层物理和大气化学国家重点实验室”和“国际气候与环境科学中心”短短几年便在国际上颇有名气,成为我国大气科学基础研究的中坚力量。
在引领和指挥大气科学大方向的同时,曾庆存还不忘言传身教,为我国气象事业培养了一批又一批优秀研究生和青年学者,这些人中的大部分已经成为国家大气科学研究和业务领域的骨干和顶尖人才。
曾庆存教导学生,做学问要做深做透,不能浅尝辄止。为此,他以身作则,每次修改学生论文,必仔细斟酌修改多次。他的学生都有过这种经历:曾先生修改后的论文草稿都是密密麻麻,又有加页的,需认真思考才能读懂。
除此之外,曾庆存还特别注重学生的数理基础,注重多学科的交叉融合。他带过的研究生和博士后中,除了来自大气科学专业背景的外,还有来自基础数学、应用数学、物理学、力学、海洋科学、以及控制论和环境科学等领域的。
正源于曾庆存的悉心指导和严谨治学,很多他带过的学生如今正一步步成长为科研骨干,在国内外气象领域不断崭露头脚。
在埋头科研之余,曾庆存也写得一手好诗和好文章。虽然许多人将科学和艺术看作两个完全不同的领域,但他却指出无论科研还是写作,都离不开理性思维和形象思维二者的相互配合。在曾庆存看来,做学问也是要讲求美的,“枯燥无味的学问不是好学问”。
谈及中国大气科学的未来,耄耋之年的曾庆存充满信心,并寄予厚望。
“我曾立志攀上大气科学的珠峰,但种种原因所限,没能登上顶峰,大概只在8600米处建立了一个营地,供后来者继续攀登。真诚地希望年轻人们勇于攀登,直达无限风光的顶峰。”