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钱学森的科学大师之路

时间:2016-12-07 07:44:42   来源:学习时报   作者:黄庆桥    点击:

钱学森的科学大师之路

黄庆桥

在建设创新型国家的征途中,我们总是企盼能有更多的科学大师涌现出来,总在寻找培养科学大师的妙方。21世纪之初的“钱学森之问”,就让国人大伤脑筋。怎样才能成长为科学大师?钱学森的成长成才之路,或许能给我们提供一些有益的启发。

接受一流教育和严格科学训练

在大众媒体上,我们常能看到,某位功成名就的科学家谦逊地对记者说,科学成就是一个偶然机会发现的,是运气好而已。这很容易给人一种印象,似乎科学研究只是靠碰运气,运气好就能一举成名。其实,这完全是假象。不经过严格的科学训练和艰苦卓绝的努力,是不可能成为一名卓有成就的科学家的。钱学森就是如此。

1914年,年仅3岁的钱学森跟随父母从杭州到了北京,一直到1929年,钱学森在北京生活了15年,从启蒙教育到高中毕业,接受的都是当时的一流教育:今天的北京市第一实验小学、第二实验小学、北京师范大学附属中学就是当时钱学森就读的学校。

北京的中小学教育给了钱学森极深刻的印象,他亲笔写下的一份回忆录中提到在他一生中给予他深刻影响的人有17位,除父母外,小学教师2名、中学教师7名、大学老师3名、留美期间1名、归国后3名。尤其是中学教育,对钱学森影响极大。他曾回忆说:“那个时期高中分一部、二部,一部是文科,二部是理科,我在理科。高中毕业时,理科课程已经学到我们现在大学的二年级了。所以,北师大附中在那个时候办得那样好我是很怀念的。”

中学毕业后,钱学森考入国立交通大学上海本部,进铁道机械工程科。交大工科创建之初,从美国麻省理工学院购进成套教科书,以麻省理工学院为蓝本进行教学,被誉为“东方的MIT”(麻省理工学院),以至于当时的交大毕业生到欧美留学,无须再入学考试。钱学森对此曾说:“交大的课程安排全部是抄此校的,连实验课程的内容也都是一样的。交大是把此校搬到中国来了。因此也可以说交大当时的大学本科教学水平是世界先进的。”

钱学森大学期间成绩优秀。当时大多数学生的平均成绩在70—80分之间,而钱学森每年的平均成绩都超过了90分。1933年上半年,钱学森因成绩优秀受到嘉奖,并免缴学费。1934年6月,钱学森又获得黎照寰校长颁发的奖状。

大学毕业后,钱学森赴美留学,先入麻省理工学院读硕士。因交大的培养与麻省理工学院很相似,所以钱学森很快适应了那里的学习生活,只用了一年的时间,就获得了飞机机械工程硕士学位。

飞机机械工程是一门实践性很强的专业,钱学森毕业后本来打算去飞机制造厂实习。但是美国规定,美国的飞机制造厂只允许本国学生去实习,不接纳外国学生。钱学森只能改变自己的专业方向,转入加州理工学院攻读航空理论博士学位,并有幸成为空气动力学之父冯·卡门的学生。

严师出高徒。冯·卡门非常强调创新和学术民主,经常召开学术讨论会,鼓励学生提出不同的观点,这对钱学森的快速成长起到了重要的推动作用。这里有一个故事:冯·卡门与钱学森曾因一个学术问题而激烈争论,冯·卡门一气之下把文章扔掉了,师生不欢而散。第二天一早,冯·卡门来到钱学森办公室给他深鞠一躬,并说“我昨天一夜未睡,想了想,你是对的”。冯·卡门虚怀若谷的作风,让钱学森感动不已。钱学森更加拼命学习。

“民科”泛滥、“速成”流行的当下,钱学森的成长之路无疑给予我们很大的启发:接受严格的科学训练,是从事艰深科学研究并取得成就的前提条件。只有接受严格的科学训练,日后才能厚积薄发。

不断开拓新的科学研究领域

要成为科学大师,仅仅接受系统而严格的科学训练显然是不够的。能称得上科学大师的科学家,首先是要贡献突出,同时还要有开拓精神,能开风气之先,在诸多领域都有引领时代的重大贡献。钱学森就是如此。

受孙中山“铁道救国”思想之影响,钱学森于1929年入交通大学时所学专业为铁道机械工程。1931年“九一八事变”后,日本大举入侵中国。1932年,淞沪抗战打响。日军凭借空中优势,对我国土狂轰滥炸,使中国军民惨遭杀戮。在此背景下,不少有识之士提出了“航空救国”的口号。

“航空救国”热潮中,钱学森也深受影响,决定在毕业之后,从铁道机械工程专业转向航空领域。钱学森为此开始作准备。他选修了外籍教师开设的航空工程课程,在图书馆阅读有关飞艇、飞机和航空理论的书籍。这是钱学森第一次改变专业方向。

钱学森第二次改变专业方向是在美国麻省理工学院获得硕士学位之后。20世纪三四十年代,世界航空业正处于大转折时代:从老式的螺旋桨飞机向喷气式飞机发展,飞机正处于追赶甚至超过音速的时代。钱学森以此前沿问题作为自己的研究对象。1939年,钱学森完成《高速气体动力学问题的研究》等4篇论文,获加州理工学院航空和数学双博士学位。

钱学森并没有止步于自己的博士研究方向,他第三次开拓自己的专业方向是在加州理工学院读博期间。1936年初,加州理工学院的4名学生马林纳、史密斯、帕森、福尔曼组成“火箭俱乐部”。前两位是冯·卡门的学生。钱学森来到加州理工后与史密斯共用一个实验室,史密斯发现钱学森数学功底好,就把他拉进了“火箭俱乐部”。这个民间“火箭俱乐部”,是美国历史上最早研制火箭的科研组织,其实验室所在的阿洛约塞科山谷如今就是著名的美国宇航局喷气推进实验室的所在地。包括钱学森在内的这5人,被推崇为美国研制火箭的“元老”。

钱学森第四次开拓自己研究领域,是在1950—1955年滞留美国期间。这一期间,美国人审查迫害钱学森,禁止他在加州理工学院从事一切科研活动。但是,钱学森的大脑没有停歇,在5年的时间里,他写出了光辉的《工程控制论》和《物理力学讲义》两本学术经典,开辟了工程控制论、物理力学的新领域。

总结钱学森的研究领域,涵盖飞机机械工程、航空理论、空气动力学、工程控制论、火箭技术等诸多科学领域,钱学森在这些领域的贡献也都是开创性的。中国人都知道钱学森为我国“两弹一星”工程作出了巨大贡献,其实,这种巨大贡献的背后,是钱学森广博而精深的科学素养。

做研究要阅读全世界各种语言的文献

即便是最谦虚的科学家,也会强调勤奋对于一个科研工作者的重要性。如果说19世纪以前的科学发展更多地是源于天才对大自然的“惊异”,那么20世纪以来的科学发展,更多地源于科学家基于勤奋基础上的激烈竞争。在科学技术深度细化而又高度综合的当代,勤奋与献身精神是走向科学大师的必备条件之一。钱学森的成功就说明了这一点。

钱学森对自己是如何做学生和做研究的有过较多的回忆。让我们看看钱学森的研究生生活是怎么过的:“那时候早晨起来晚,上午到图书馆翻杂志,或者到实验室看实验,并和实验人员聊天,下午参加讨论班的争论,卡门教授也参加争论,但不影响人与人的关系。晚上以后就一直工作到子夜12点。”

再让我们看看钱学森是怎么做研究的。钱学森在一次谈话中对自己的得意门生、中科院院士戴汝为先生说:“我不是说大话,我在做空气动力学的时候,关于空气动力学方面英文的、法文的、德文的、意大利文的文献我全都念过。为了要把它做好,我得这么念,而且还进行了分析。”1962年,钱学森在北京的一次力学会议上还这么说过:“我过去发表过一篇重要的论文,关于薄壳方面的论文,只有几十页。可是,我反复推敲演算,仅报废的草稿便有七百多页。”

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责任编辑:寒江雪 更新时间:2016-12-07 07:44:42 关键字:知识分子  时代脊梁  

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