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核科学群英谱(20):“中华脊梁” 邓稼先 精选

已有 9942 次阅读 2022-12-13 19:28 |系统分类:科普集锦

中华文化源远流长、连绵不断几千年,除了秦皇汉武、唐宗宋祖等政治家的伟大贡献之外,中国知识分子坚韧不拔、为民族发展和文化传承居功至伟.

1998年初,一百多位专家历时数月、从为中国文化、科技和教育做出杰出贡献的历史人物中遴选出40位代表人物,按照出生时间排序为管仲、老子、孔子、孙子、屈原、李冰、司马迁、张衡、蔡伦… …, 一直到近代的冼星海、华罗庚、邓稼先. 这四十位“中国文化名人”的青铜塑像屹立在中华世纪坛,而本文的主人公就是那位出生最晚的代表邓稼先(1924.06.25-1986.07.29). 一位核科学领域的学者获得如此殊荣,何也?

本文结合作者本人的粗浅认识,与读者们一起、致敬缅怀中国核科学前辈邓稼先这位代表人物的巨大功勋和伟大人格.

 

一、     邓稼先的家世和年青时代

邓稼先祖籍安徽怀宁,他的先祖邓石如(1743 - 1805) 是清代著名篆刻家、书法家,父亲邓以蛰(1892-1973)曾任清华大学、燕京大学教授,很小的时候他父亲让他借读私塾,学习背诵《左传》、《论语》等古籍, 上小学时父亲鼓励邓稼先阅读了莫泊桑、屠格涅夫、陀思妥耶夫斯基等名家作品,还作为启蒙老师教邓稼先学英文并严格要求,因此邓稼先自幼受到很好的中西文化熏陶. 他的母亲王淑蠲持家节俭, 因此邓稼先自幼从不因为家境优越而浪费,而且与邻居孩子们相处很和谐,这也许是他后来与工农、同事相处时平易近人的基础. 根据《邓稼先传》[作者许鹿希等],邓稼先在很小的时候属于比较淘气、敢冒险同时十分善良憨厚(因为憨厚甚至受同学欺负)的孩子,在某种意义上邓稼先的憨厚应该是贯穿一生最明确的特色. 他小时候喜欢的东西和那个年代其它孩子大概没有太大不同;据记载,他抖空竹的水平大概在周围的孩子中属于比较出类拔萃的.

邓稼先1929年开始上学、1935年在志成中学(现北京35中)读了一年,初二转入崇德中学, 在那里他认识了大他两岁的杨振宁(诺贝尔物理奖获得者),不清楚为什么这两个不同年级的男孩如何结成牢固友谊维系一生,总之在崇德中学阶段,杨振宁对邓稼先已有很大影响, 并在数学和物理方面对邓稼先有帮助. 因为崇德中学因故停办, 邓稼先高中三年级时又回到了志成中学; 当时有一件事情稍微改变了邓稼先的人生轨迹:与北平其它同胞一样,1940年他(16岁)对于日本鬼子的罪恶行径极为愤慨,他有一天当众把手里的日本旗撕得粉碎并狠狠踩了一脚,被狗腿子看到;为了避险,他的父亲让他的大姐邓仲先带着他到当时的大后方昆明. 现在人们可能觉得邓稼先公开做的这件事没有什么,然而在那个年月里这也不是普通少年敢干的事情. 在与父母分别的时候,他的父亲说:“稼儿,以后一定要学科学,不要像我这样、不要学文,学科学对国家有用”.邓稼先走上科学道路与此关联很大,或许父亲的殷切期望和家国情怀是他毕生负重前行的动力.

大姐邓仲先到昆明不久把邓稼先送到四川江津插班高三,1941年毕业后去西南联大物理系(他的大姐夫郑华炽是西南联大物理系的著名学者), 1945年毕业后在昆明的培文中学和文正中学教了一年数学(期间他参加了中国共产党的外围组织民主青年同盟), 1946年夏天受聘北京大学物理系助教,在那段时间里有两个学生后来在他的人生中十分重要,其一是在他讲授的物理实验课上的学生许鹿希[见注解1],另一位是邂逅相遇的于敏[见注解2].

1947年邓稼先参加了赴美研究生考试,并顺利通过,于1948年秋天去美国普渡大学读博士,他的导师是特尔哈尔(Ter Harr), 论文题目为《氘核的光致蜕变》. 他初到美国时是自费生,生活比较拮据, 不过经过努力各门功课成绩优秀,因此获得了奖学金. 因为在西南联大学习时有很好的德语基础, 他的德语课程一次课也没有去上过居然也拿到了学分. 邓稼先的学习十分刻苦,而且天分很高,用了不到两年的时间顺利通过答辩,1950年8月获得博士学位,时年26岁.

邓稼先取得学位后面临选择,当时他的老师有意带他去英国做研究,不过他预感到当时国际形势变化,而且美国千方百计当局阻挠中国留学生回到新中国, 因此担心夜长梦多. 中国留学生在《基督教科学箴言报》上刊登了一封抗议信,严肃指出这是违反国际惯例的行为,在这场抗争中邓稼先勇敢地站在斗争前列. 他在获得博士学位后的第九天就登上威尔逊总统号轮船、历经波折与许多留学生一起回到了祖国怀抱.

1950年10月起,他在中科院工作八年时间,这也是他成年后最平稳和轻松的时间. 他初期担任助理研究员、1952年升任副研究员、1953年与许鹿希结婚,住在中关村科学院宿舍,儿女陆续出生、家庭生活其乐融融. 1956年邓稼先加入中国共产党,曾任科学院数理学部的学术秘书,那段时间他与合作者一起发表了《beta中微子角关联、beta-gamma 角关联、beta-能谱因子》、《关于氢二核之光致蜕变》、《轻原子核的变形》等论文.  


二、     邓稼先在九院

      1958年是邓稼先的人生转折点. 1956年起中国核工业建设加快,为此成立了第三机械工业部(专门组织领导核工业发展, 1958年改名为第二机械工业部,简称二机部). 那时中苏双方签订了《和平利用原子能科学远景规划》的协议,苏联将根据协议向中方提供原子弹的教学模型. 这时候需要一位业务能力强、有海外留学经历、政治条件好、组织能力强的青年学者向苏联专家学习,时任二机部和原子能研究所领导的钱三强[见核科学群英谱(18):“中国的居里夫妇”钱三强先生、何泽慧先生,https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1352326.html]想到了邓稼先,于是就发生了那段很像影视台词的著名谈话[见注解3]: “稼先同志,国家要放一个大炮仗,调你去做这项工作,怎样?“… ...      邓稼先回家后与妻子许鹿希的对话:“我要调动工作了“,    ”调到那里呢?“、    ”不知道“、    ”干什么工作?“、   ”不知道,也不能说“、   ”那么到了新的工作地方,给我来一封信,告诉我回信的信箱,行吧?“、    ”大概这些也不行吧!“,又沉默一会儿后,邓稼先说:“我今后恐怕照顾不了这个家了,这些全靠你了… … 我的生命就献给未来的工作了,做好了这件事,我这一生就过得很有意义,就是为它死了也值得”.

此后很多年,邓稼先像其他从事这一工作的学者们一样成为了隐身人. 他去二机部九局(后改称九院)报到时,九局还一无所有,连办公用房也要白手起家、自力更生. 邓稼先的第一个任务是向苏联专家学习, 然而专家授课或者受政治顾问的阻挠,或者专家本身就是只敲木鱼不念经的“哑巴和尚”. 为了学习,当时能想到的全部使用了,甚至苏联专家撤走时留下的碎纸片也被拼凑整理起来(后来发现完全无用), 因此二机部副部长刘杰对邓稼先说:看来只能靠我们自己干.

根据二机部副部长刘西尧的说法,核武器研制的龙头在二机部、二机部龙头在九院、九院的龙头在理论部. 邓稼先自从到二机部起就担任理论部主任,即原子弹理论设计的总负责人,因此压力很大. 与美国的曼哈顿计划相比, 邓稼先面临的问题太多. 在美国参与这项工程的核物理学家非常多,除了奥本海默[Julius Robert Oppenheimer (1904.04.22—1967.02. 18), 犹太裔物理学家、美国曼哈顿计划的领导者]这样善于沟通的一流学者,直接参加这个项目的学者还有费米[见核科学群英谱(4):原子能之父 --- 恩里科-费米, https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1343805.html]、玻尔、费曼、冯-诺伊曼、泰勒、魏格纳[见核科学群英谱(10):“魔术师”尤金-帕尔-魏格纳,https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1345712.html]、贝特[见核科学群英谱(9):“战舰”贝特,https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1345176.html]、吴健雄[见“核科学群英谱(6):无冕女王 ---- 迈特纳和吴健雄”, https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1344360.html]等二十世纪的著名学者. 而九院的理论部最初只有邓稼先一位年青学者和28位刚毕业的大学生,因此也难怪国外起初完全不相信中国人在很短的时间内能独立自主造出原子弹和氢弹,而这其实就是当时我国核武器研制面临的实际情况.

邓稼先经过思考把调来的大学生分编为三组,分别主攻中子物理、流体力学和高温高压物理性质,他亲自给这些来源不一的年轻人讲课[见注解4],并组织读书活动,而当时连参考书也很少、只得自动手刻蜡版油印.

本文作者有幸购买了邓稼先亲自编写的讲义重印书籍(I-《电动力学》、II-《量子场论》、III-《群论》). 因为工作原因, 本文作者对于《电动力学》比较熟悉,对于《群论》也略知一二,这里对于邓稼先的讲义(I)和(III)予以简单讨论. 他的电动力学讲义只有160多页的篇幅,但是确属独具特色、言简意赅、精炼实用. 在他的这本讲义里,他没有过多纠结于通常的静电场和静磁场求解方法(其中在磁性材料中很详细讨论了抗磁性、顺磁性和铁磁性,这在国内教材里并不多见),在介绍完麦克斯韦方程组之后随即转到电磁波、其中对于波导做了很充分的讨论,然后就是狭义相对论、讨论电磁理论协变性、推迟势和带电粒子辐射、多极辐射,整体上内容简练而且逻辑性强. 令本文作者感到略感意外的是,这本讲义里居然十分完整地讨论了电磁质量问题,即电子的电磁场动量、能量不形成四维动量, 这是一般教科书很少讨论的. 这本讲义还详细讨论了多种单位制(国际单位制、高斯单位制、实用单位制和洛伦兹单位制). 这样一本讲义即使放到今天也不过时,依然是一本很好的教学参考书和学生课后阅读书. 邓稼先的《群论》讲义是一门数学方法,对于基础概念进行了细致系统梳理,就像他的《电动力学》讲义一样也是遵循言简意赅的思路,讲义不厚(280多页)、章节也不多(只有三章:基本概念、向量空间、表示论),但是内容十分丰富、数学概念和定理的讨论很透彻. 邓稼先的讲义中对于向量空间维数、基和坐标的解说就像Lawson 对于壳模型组态空间维数那样做到了有条不紊、一环扣一环, 读起来非常舒适(本文作者对于维数问题相对比较熟悉, 因此相关内容阅读仔细一些). 在当时的条件下、在那么短时间内能编著那么多高水平的基础性讲义,非名家不能也, 即使放到今天,能为此者也不多见. 从这些讲义可以看出, 邓稼先具有十分扎实而深厚的理论物理功底.

邓稼先上任后,除了授课补习,还组织那些年轻人自读自讲. 这有点儿像现在逐步流行的翻转课堂, 这个“翻转课堂”大获成功,大家读书、大家讲的过程为核武器研制快速培养了人才,并逐步形成了新的思想. 邓稼先全面掌握三个组进展,经常工作到深夜,同时亲自参与高温高压状态方程研究组,在国外相关资料极度保密同时国内没有任何实验条件下研究核材料在极端条件下的状态方程.

1961年王淦昌 [见“核科学群英谱(15):“数奇难封诺奖“的大学者 王淦昌”,https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1348611.html] 调入九院任副院长,主管实验部;同年彭桓武(理论物理学家、两弹一星功勋奖章获得者)调入九院任副院长,主管理论部. 理论部的各种计算由粗到细,并在关键参数上克服了苏联专家的误导[见注解5],在1962年拿出了中国第一个原子弹理论设计框架. 这个重大进展使得二机部在1962年秋天提出一个“两年规划”,并由中央直接统一领导核工业建设与核武器研制,九院于1963年3月完成第一颗原子弹理论设计方案. 1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸成功,世界舆论对于中国成功研制原子弹反响强烈,认为这改变了彼时的世界局势、提高了中国的国际地位.

1963年邓稼先领导的九院理论部全部研究人员去承担氢弹理论设计任务,1965年5月于敏[见核科学群英谱(14):国士 于敏,https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1348401.html,早在1961年二机部部长刘杰与钱三强就做了氢弹预研的超前规划,由黄祖洽、于敏担此重任]、黄祖洽[1924.10.02—2014.09.07,两弹一星杰出贡献者、中科院院士]等调入九院后,理论部汇聚了著名的八大主任(邓稼先为主任,周光召、于敏、黄祖洽、秦元勋、周毓麟、江泽培、何桂莲为副主任,其中前四位是物理学家,后四位是数学家). 理论部科技人员在彭桓武、邓稼先的领导下,由黄祖洽、周光召、于敏率领三个研究组分头研究各种可能的研制途径. 1965年9月于敏指导的几位青年学生在上海找到了一个思路后,于敏立即告知邓稼先. 邓稼先马上去上海了解情况,确信于敏找到了氢弹研制路线. 返京后不久,他们快马加鞭地得到了完整的理论方案[见注解6]. 在国外,各代核武器如原子弹、氢弹、中子弹是由不同的科学家搞的,在中国则是同一批人连续攻关完成的.

邓稼先在生命最后几年醉心于新一代核物理中子弹的研制,并参加了中子弹试验[见注解7]. 邓稼先不仅对于核武器研制理论做出巨大贡献,他在生命最后阶段还与于敏联名写给中央建议书,提前规划中国核试验部署,党中央果断决策,为我国争取到宝贵的10年热核试验时间完成了必需的热试验,使得我国后来能达到停止核试验而以实验室模拟的水平,这个建议保障我国大国地位、推动核武器装备部队并形成战斗力发挥了非常重要的前瞻性作用[见注解8]. 因为在中国研制核武器过程中的贡献,他获得国家自然科学一等奖1次、国家科技进步特等奖4次.

邓稼先不仅做理论和攻关组织工作,他还多次现场主持核试验,在1986年前中国32次核试验中,他曾现场主持15次,每次都取得圆满成功;邓稼先责任心极强,因而每次试验压力非常大、近乎是一种煎熬,这种担心终日伴随. 据他本人开玩笑的说法,签字以后就好比把脑袋别在腰带上了. 这大概是为什么在1979年那次核试验中核弹空投试验时因降落伞没有打开核弹摔到远离靶心的地方、100多防化兵现场没有找到而他亲自去找而受到放射性物质损害的原因[见注解9],过高的辐射剂量直接导致不久后他身患恶性肿瘤过早去世.   

也许有人问为什么邓稼先如此勇敢、为什么他在政治运动中立场如此坚定不移潜心工作. 本文作者认为,这与邓稼先幼时生性腼腆却天性勇敢[见注解10]、年青时爱国情怀(脚踏日本旗、在美国为归国抗争)和家庭教育有直接关系. 这些经历与他后来在工作中既十分小心谨慎又不因循守旧敢冒风险、受到政治与生活变故而从不怨天尤人的作风是一脉相承的. 而1979年在新疆核试验基地那次吃特大剂量的事件(降落伞没有开伞导致核弹没有引爆直接摔碎),是因为他的勇敢、他的责任心以及太想排除困难而完全将个人健康生死置之度外,他亲自去寻找落弹、在捡到碎弹片后居然把碎弹片捧了起来.

像那时负笈海外学成回国的许多学者一样,在文革中邓稼先的生活和工作也受到了很大冲击. 1966年邓稼先的妻子许鹿希遭到了批斗折磨,他的女儿年仅14岁到内蒙古建设兵团,儿子吃住在爷爷家里,因此一家可谓四处分离[见注解11],而那时是氢弹理论设计研究的关键时期. 同年下半年,九院内部群众组织因为政治立场对立而对吵乃至对打,这时邓稼先挺身而出,像一个政治家那样说服对立群众继续携手合作、研制氢弹;他打动群众的口号是,“要加快速度、我国的第一颗氢弹要抢在法国人之前爆炸,这是周总理同意的”.  因为邓稼先在九院科技人员、干部群众中都有很好的人缘,人们信服尊敬他,所以他居然奇迹般地把政治上极端对立的两派在科研上无缝配合,直至1967年6月氢弹成功爆炸.

邓稼先不仅做理论研制需要殚精竭虑,他作为领导还要协调各方要求,有时受到误解、委屈和伤害. 邓稼先青年时天性活泼、看重友情,然而因为保密需要使得他变得孤独沉闷,甚至蒙受亲友的误解. 这些都没有改变他一往无前、以身许国的初衷. 自从接受那个“大炮仗”重大任务以后直至去世前,他从未好好休息过,一个任务接着一个任务地奋斗、从未灰心叹气. 我们当然不能宣扬和要求任何人应该或者能够这样,不过长期做到这些的人都是真正的英雄. 


三、总结

邓稼先是中国原子能事业的奠基人和开拓者,也是中国核科学领域乃至整个学界的楷模. 他在学术上可谓学富五车、止于至善;他在生活上至纯至真、诚恳坦白、从不骄人;他在工作上无私无畏、以身许国、无怨无悔;他的一生可歌可泣,鞠躬尽瘁、死而后已,他是那一代献身国家知识分子中最杰出的代表,入选中华文化代表乃实至名归. 法国思想家孟德斯鸠说,死者的光荣不在于受到世人的赞美,而在于为后人所效法.  

近年来邓稼先的事迹被拍成了故事片、黄梅戏,编成评书;2016年中国自行研制生产的新型海洋综合调查船命名为“邓稼先号“,他在安徽出生地成为安徽省重点文物保护单位、列为全国红色经典景区和党史国史教育基地. 邓稼先被誉为中华民族文化代表人物之一,在中国人的心中具有崇高的地位,他既是大学者,也是大英雄,他的事迹将永载史册.

 

致谢本文作者感谢孟杰、张丰收、张焕乔等老师的惠读.

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[注解1] 许鹿希,1928年出生于上海, 江西九江人. 她的父亲许德珩是著名教育家、学者、九三学社创始人之一. 许鹿希于1950年加入中国共产党,1953年北京医学院毕业后留校任教,历任讲师、副教授和教授,在神经解剖学方面有很深造诣,1992年获国务院政府特殊津贴,是第九届全国政协委员. 许鹿希在1953年与邓稼先结婚.

[注解2] 于敏(1926.08.16-2019.01.16),见核科学群英谱(14)国士 于敏 (https://blog.sciencenet.cn/blog-3404169-1348401.html), 著名核物理学家、两弹一星功勋奖章获得者. 于敏与邓稼先二人在1947年秋天在校园不期而遇,一见一谈则极为投缘、无所不谈;没有想到后来成为论文合作者(他们在1958年合作发表了学术论文《轻原子核的变形》)、在约二十年后合作提出中国氢弹的理论设计方案.

[注解3] 引自《邓稼先传》 (许鹿希、邓志典、邓志平、邓昱友著,中国青年出版社, 2015年), page 55-57.

[注解4] 在我国核武器研制初期,一批刚毕业的大学生加入行列,为了使他们的工作尽快步入正轨,邓稼先编写了三部与核武器研制相关的物理学讲义(《电动力学》、《群论》和《量子场论》)并亲自讲授,这些举措起了很重要的作用. 2014年8月这三部书由北京大学出版社重新出版.

[注解5] 苏联专家曾告知中方关于制造原子弹的某个关键参数与邓稼先领导研究组在1960年春计算得到的结果不同,邓稼先带领研究组经过9遍计算,经过反复验证和讨论认定自己的数据正确,苏联专家“透露”的数据不正确,见《邓稼先传》 (许鹿希、邓志典、邓志平、邓昱友著,中国青年出版社, 2015年), page 80-81;在论证过程中周光召做出了杰出贡献,他用最大功原理计算出苏联专家的那个数据太大, 他的计算结果与邓稼先等人的结果相近,见《两弹元勋 邓稼先》(祁淑英著,中国出版集团,2013年)page 118.《我国第一颗原子弹理论研究总结》的巨著是由邓稼先、周光召共同署名.

[注解6] 根据斯坦福大学出版社(1988)的《中国制造原子弹》一书,“1965年9月,于敏等人去上海计算,大约过了2个多月时间于敏给邓稼先发电报,说他们发现了一条捷径,催促邓稼先去上海;邓在上海肯定了于敏的发现,不久回来二人与部里领导讨论了他们的结果. 这个记录与目前记录片的情节很接近.

[注解7] 根据《邓稼先传》 (许鹿希、邓志典、邓志平、邓昱友著,中国青年出版社, 2015年),page 106, 在1986年前进行的32次核试验中邓稼先现场主持了15次,而且全部取得圆满成功. 

[注解8] 《核铸强国梦:愿为国家和民族事业献出一切》(孙勤主编,原子能出版社,2015年), page 8. 

[注解9] 根据《邓稼先传》 (许鹿希、邓志典、邓志平、邓昱友著,中国青年出版社, 2015年),page 231, 邓稼先年表.

[见注解10] 邓稼先读小学时在冬天去北海桥附近玩,桥下的冰面上人为凿出一条宽沟防人穿行. 当时孩子们相互鼓动:谁敢跳过去、谁敢跳?那些孩子光嚷嚷却没有人敢跳,邓稼先跳了结果掉入冰水里,人们把邓稼先捞上来时邓稼先被冻得浑身发抖;次日他的母亲王淑蠲去邓稼先落水处烧香磕头、感谢神灵庇护. 见《邓稼先传》,许鹿希等著,page 23.

[注解11] 邓稼先除了自己小家庭在文革中受到冲击外, 1968年他的三姐夫受迫害、与他素来亲近的三姐晚上煤气中毒去世,到了七十年代初他自身环境也很险恶,一度被限制自由. 在那样的条件下,他依然愿意承担不小风险帮助他人.

 

 

 




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