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钱学森与中国导弹等尖端技术早期规划

时间:2016-12-10 08:08:47   来源:科坛春秋   作者:姜玉平    点击:

钱学森与中国导弹等尖端技术早期规划

姜玉平

对于新中国科技事业来说,1956年称得上扬帆起航之年。这一年,在周恩来总理领导下,我国制定了第一个科技发展规划——“1956年至1967年科学技术发展远景规划”,史称“十二年规划”。刚刚归国的钱学森参加了科学规划制定工作,并担任综合组组长,负责评价、选择、确定并综合各个方面的意见,以供中央最终决策。在参与科学规划过程中,钱学森运用渊博学识、聪明才智和综合集成本领,与其他科学家一起出色地完成了科学规划制定工作,使规划内容既反映现代科学技术发展潮流又符合当时我国国情。特别是,他对喷气和火箭技术、原子能等国防尖端技术规划即“紧急措施”的制定提出了许多富有前瞻性的思想,对我国国防高科技项目的发展产生了深远影响。

一、新中国第一个科技发展规划——“十二年科学规划”

1956年1月14-20日,中共中央在北京召开关于知识分子问题的会议。14日,周恩来代表中央在会上做《关于知识分子问题的报告》,其中提出了“向科学进军”的安排,要求国家计委负责、会同有关部门,组织力量,在3个月内制定出1956年到1967年科学发展远景规划。1月25日,毛泽东主席又在最高国务会议上指出:“中国人民应该有一个远大的规划,要在几十年内,努力改变我国在经济上和科学文化上的落后状况,迅速达到世界上的先进水平”。这为科学规划定下了基调。

随后,中央决定由周恩来挂帅领导科学规划工作。在周恩来的主持下,陈毅、李富春两位副总理负责组织实施。1月31日,国务院召开包括中央各部门、各有关高等学校和中国科学院的科技工作人员参加的制订科学技术发展远景规划动员大会,宣布成立以范长江为组长,由范长江、张劲夫、刘杰、周光春、张国坚、李登灜、薛暮桥、刘皑风、于光远、武衡等10人组成的“科学规划小组”,进行具体的组织、领导工作。3月14日,国务院成立“科学规划委员会”以领导规划编制工作,国务院副总理陈毅任科学规划委员会主任,国务院副总理兼国家计委主任李富春、科学院院长郭沫若、国家经委主任薄一波、科学院副院长李四光为副主任,科学院党组书记张劲夫任秘书长,委员为来自政府有关部门、科学界的35人。在35位委员中,有尹赞勋、庄长恭、吴有训、李四光、竺可桢、茅以升、梁希、许杰、童第周、华罗庚、黄汲清、钱三强、钱学森、严济慈等科学家。在科学规划委员会的领导下,科学规划小组以科学院物理学数学化学部、生物学地学部和技术科学部为基础,集中全国600多位科学家来编制规划。

参加十二年科学规划的部分青年专家。前排左一为黄纬禄、前排左三为吕保维,前排右二为梁思礼,前排右三为童志鹏,后排右二为张履谦

科学规划编制“重点发展、迎头赶上”的总方针以及“以任务带学科”的基本原则和方法,边学习、边研究、边摸索、边研究,不断向前推进。经过半年多的辛勤工作和反复研讨,8月21日制订出《1956年—1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)和四个附件,即《国家重要科学任务说明书和中心问题说明书》《基础科学学科规划说明书》《任务和中心问题名称一览》《1956年紧急措施和1957年研究计划要点》,全文共达600多万字。

1956年6月14日中共中央领导人接见参加拟制全国长期科学规划工作的科学家合影。前排右二十七为钱学森

8月下旬,陈毅根据周恩来的指示,主持召开科学规划委员会扩大会议,对《规划纲要》(草案)进行总结性讨论。10月28日,陈毅又召开以科学规划委员会主任、副主任、科学规划10人小组常务组员以及与科学研究有重要关系的几个部门的主要负责人参加的会议,讨论陈毅、李富春、聂荣臻起草的《关于科学规划工作向中央的报告》。会后,陈毅、李富春、聂荣臻三位副总理联名向中央提出《关于科学规划工作向中央的报告》。11月15日,周恩来修改了该报告,并批示:“小平同志,现送上富春、陈毅、荣臻三位同志关于科学规划工作的报告,我意可以原则批准,以便按照他们提出的程序进行讨论和审议,最后再提中央批准”。12月22日,中央同意科学规划委员会党组《关于征求〈一九五六——一九六七年科学技术发展远景规划纲要(修正草案)〉意见的报告》。

1956—1957年科学技术远景发展规划纲要(修正草案)

随后,中央将《规划纲要(修正草案)》转发各地、各部门征求意见。至此,科学规划编制工作全部完成。原拟3个月完成的科学规划,实际上用了8个月才告完成。

二、钱学森对“紧急措施”的确定“起了举足轻重的作用”

这份国家层面的中长期科学发展规划,“对我国科学事业的发展画出了轮廓,并作出了初步的安排”。它从自然条件及资源、矿冶、燃料和动力、机械制造、化学工业、土木建筑、运输和通信、新技术、国防、农业林业牧业、医药卫生、仪器计量和国家标准、若干基本理论问题与科学情报等13个方面,凝练出57项重点科学技术任务,616个中心课题,几乎涵盖了二战以后发展起来的所有新科学和尖端技术。不过,对于经济和科技水平都还比较落后的新中国来说,不可能对这么多的课题进行同等程度的支持。囿于客观条件所限,国家必须选择有所为有所不为。那么,哪些是新中国的国计民生最为亟待解决的重大问题呢?为解决这些重大问题,国家需要对哪些科学技术进行重点支持?

为了体现“重点发展、迎头赶上”方针并起到带头作用,《规划纲要》完成后,科学规划委员会秘书长张劲夫在参加规划的科学家中组织了一个专门小组,成员有钱学森、钱伟长、黄昆、罗沛霖、王大珩、马大猷等。经过深入研究讨论、综合归纳,专门小组认为国家最为重要、最为紧急的是电子学、自动化、半导体、计算机、导弹、原子弹这六项,原子弹、导弹属于严格保密的国防尖端技术,国家已做出专门安排。其他四项为我国空白,而又是重中之重、急中之急,必须要放在其他重点任务之前抓。为此,他们向国家特别提出这四项“紧急措施”,作为优先发展的科学任务。这样,就形成了六项“紧急措施”,即规划的第36项“原子能的和平利用”,第37项“喷气和火箭技术的建立”,第38项“无线电电子学的研究和新的应用”,第39项“生产过程的机械化和自动化”,第40项“半导体技术的建立”,第41项“计算技术的建立”。前两项由军事科研部门负责,其余四项对外公开,称为四项“紧急措施”,由中国科学院负责落实。

四项“紧急措施”方案报到周恩来那里,周总理认为它们是符合“重点发展,迎头赶上”的战略方针的重大举措,予以批准。对此,张劲夫回忆说:“周总理立刻批准,他说:‘对!’先抓这四项。”

为何选择喷气推进、原子能、电子计算机、半导体、无线电电子学和自动化作为六项“紧急措施”?已有的研究表明,在这六项“紧急措施”确定过程中,钱学森“起了举足轻重的作用”。

1956年前后的钱学森

在规划期间,科学规划委员会举办过一系列的专题学术报告。据杜润生回忆:“有几个人报告的是最尖端东西,钱学森、钱伟长、钱三强他们作的,计算机是北京大学半导体专家黄昆作的。那时,按照中央的要求各个学科都作了报告。钱学森报告讲了核聚变,说原子弹爆炸这个问题解决了,现在问题是要搞核能的和平利用,不能用原子弹爆炸的办法。怎么样从海水里提取氢?怎么能够把氢聚变起来,把它点着!一个是制造核弹,一个是搞核能的和平利用都应追赶。”有些听过报告的专家感叹说,钱学森关于核技术的报告“比专门搞核技术的专家还清楚”。实际上,钱学森早在1946年就开始关注并研究核能应用问题。在规划期间,他曾“预见到许多重要领域的发展”,指出快中子堆的重要性,因为这能增殖燃料。在规划研讨会上,钱学森做过一次如何实现受控热核反应的设想的报告,提倡研究受控热核反应。他指出,只要将墙壁做成多孔材料,那么通过液体在多孔介质中渗漏,将能解决任何大量热能产生后的散热问题。还指出研究原子能在飞机和潜艇上应用的重要性,这可以极大地增加续航能力。

“优先发展导弹,还是优先发展飞机?”是规划制订过程中激烈争论的一个重点问题。当时,许多人主张重点发展航空工业,把研制新型飞机作为重要任务,以巩固国家空防。不过,钱学森不赞成优先发展飞机的主张,认为发展导弹更适合科技发展趋势和国情。在陈赓大将邀请下,1956年1月钱学森在积水潭总政治部文工团排演场给在京的高级军官讲演火箭技术,一连讲了三天,引起大家对导弹的极大兴趣。随后,又受周恩来总理邀请,钱学森在中南海怀仁堂向党和国家领导人作“导弹概况”讲座。据导弹专家黄纬禄回忆:“我第一次见到钱学森是在1956年春天,我到中南海听一个重要报告,报告场上汇集了三军的高级将领和各大科研机构的顶尖技术人员。通过报告会主持人陈赓大将的介绍,我才知道主讲人就是刚从大洋彼岸辗转回国的钱学森。那天,他讲了《导弹概况》,并建议我们国家要尽快着手研制导弹和原子弹。他运用渊博的学识将报告讲得深入浅出,深深触动了在场的高级将领,也使我更坚定了在导弹研制这项国家重要事业中尽己所能的信念,可以说是影响了我的一生。”5月27日,钱学森又在北京航空学院做“航空技术的展望”的专场报告,介绍了与航空技术未来发展密切相关的流体力学、材料和结构、推进机、新型飞行器等四个方面的内容,以及每个方面需要研究的理论问题。这个报告根据国家战略需要和技术科学发展的趋势,指出每个学科的任务、发展方向、工作重点乃至步骤,堪称体现“任务带学科”原则的一大典型。通过这些报告,钱学森认为飞机和导弹都要发展,但无论是从攻击或防御的角度来看,导弹性能将比飞机优越,因为导弹将比飞机有更高的马赫数。尤为重要的是,掌握或开拓导弹或火箭技术并不见得比飞机更难,因为导弹所用的材料是一次性的。飞机使用的材料却要求能多次使用,在燃料、发动机以及结构材料上都有特殊的要求,需要雄厚的基础工业来支撑,而发展导弹技术可以暂时不去解决这些需要长期积累才能解决的难题。发展导弹技术唯一要解决的难题是制导问题,这在短期内易于突破。在某种意义上说,这反而比较容易实现。钱学森对导弹和飞机的优劣以及我国科技与工业条件真知灼见的分析,为许多科学家接受。随后,钱学森主持制定了科学规划第37项《喷气和火箭技术的建立》,将发展导弹与火箭技术这一重大战略决策确定下来。

“优先发展有线,还是优先发展无线电?”是争论的另一大热点。通讯技术是国防建设也是经济建设中的关键技术。在通讯技术上,争论的焦点是有线和无线之争。为什么会有相当一部分科学家主张重点发展有线电呢?除了技术上难易等问题外,最主要的是因为有线电易于保密,而保密却是军事技术上的一项根本要求。当时,苏联专家也认为不需要发展无线电,希望中国发展有线电,导致许多高校取消了无线电方面的课程。此时,钱学森和一些无线电电子专家提出意见说,保密固然是通讯技术的重要要求之一。但是,有线通讯的局限性太大,不能适应现代战争多种多样的要求,其严重弱点是在未来的现代化战争中极易受到破坏,无线通讯将比有线通讯具有更好的、更广泛的适应性。至于保密问题,可以设法通过其他办法求得解决。并且,无线电电子学的重要性不止于通讯,它是民用技术以及现代化国防技术中不可或缺的手段,如工农业、医药卫生等部门都离不开无线电电子技术。国防技术如雷达、自动化火炮的设计和指挥等更是离不开无线电电子技术。钱学森还特别论证了高空大面积彩色电视在现代战争中的作用,指出高空中的彩电系统将极大地有利于军事指挥机关对现代战争的监视和指挥。这一独到而精辟的意见,给人以耳目一新之感。

电子计算机堪称划时代的伟大发明。当时,已知美国的电子计算机每秒能运算8000次,比起手摇、电动计算器,已是一个飞跃式的进步,但它的发展前景并不明朗。当时,钱学森举出许多实例说明快速电子计算机的重要性。计算技术和数学组在制定计算技术发展规划时,钱学森在该小组做过报告,“讲的是从他们的工作角度来看发展电子计算机的重要性”。他以水轮机设计为例,说过去为了设计好水轮机,要进行许多实验模拟,理论只能在极其简化的条件下进行计算。现在由于有了电子计算机,可以用数值方法对包含一切因素的复杂的方程进行精密求解,这样就可以在方程式中把影响水轮机设计的种种因素都放进去,能在较短的时间里以最经济的办法做出最佳的设计。他还提出,过去数学家所能研究的方程是线性方程,而实际问题中遇到的方程只好采用线性近似,这就丢失了原来方程式中蕴含的特点。有了计算机以后,可以用数值方法来求解。他还提出发展计算数学的种种理论问题,举出电子计算机可以下象棋的实例,表明可以部分代替人类的思维。另外,他还介绍了电子计算机的记忆功能、逻辑功能,甚至学习功能等,证明电子计算机是极有发展前景的科技领域。于是,这一重大项目就被作为“紧急措施”确定下来了。

关于自动化科学问题,钱学森也做了很好的科学论证。他向大家解释生产过程的机械化和生产过程的自动化在原则上的差别。他说,机械化是只能按一定生产程序而操作的机器,而自动化却是在电子计算机控制下适应各种不同情况而自动操作的机器,未来工业的发展必然走向自动化操作。这不仅可节省大量劳动力,而且为保证高质量的产品所必需。尤为重要的是,在未来战争中必须拥有自动化的攻防装备,否则就不能适应未来高度灵敏的、快速反应的现代化战争。他特别提出农业耕作的自动化问题,认为中国农业发展不能仅限于机械化,而是必须走向自动化。中国农业发展的特点是精耕细作,必须发展自动化的农业机械,在农业机械设计引入控制机。负责科学规划工作的办公室主任杜润生十分欣赏这一意见,认为它真正符合毛泽东主席在中国发展农业机械化的想法。

钱学森十分重视半导体的研究。因为利用半导体能制造体积小、寿命长并稳定可靠的二极管和三极管,对发展无线电电子学、自动化技术至关重要。

在这些重大项目的论证过程中,钱学森展示出了渊博的学识以及对科学技术发展趋势惊人的预判能力。他当时着重强调的一些研究方向和内容具有高度的科学思想水平,其重要性后来也与日俱增。曾在综合组担任秘书的何祚庥回忆说:“在钱学森同志的主持下,当时的综合规划组曾逐项地讨论过56项重大科研任务。在讨论过程中,钱学森同志除了从国家经济建设、国防建设的需要的角度来审定这些项目的指导思想以外,他总是从现代科学可能有的发展的前景的角度,向这些项目的倡议者或草拟者提请他们注意现代物理和化学的成就对解决这些重大科研任务的作用和影响。这就使得这些科学研究项目的制订能看到科学技术发展的未来。”正是“有了这样一位科技决策的大战略家来主持,使得这一《纲要》的制定,既符合了我国的国情,又突出了时代精神。”

1956年12月4日郭沫若题诗《赠钱学森》

钱学森在规划制定中发挥的作用和做出的贡献,得到中央领导和科学院的领导高度评价。郭沫若院长看过科学规划后,诗兴大发,欣然挥毫,题诗一首,赠与钱学森:“大火无心天外流,望楼几见月当头。太平洋上风涛险,西子湖畔数风流。突破藩篱归故国,参加规划献宏猷。从兹十二年间事,跨箭相期星际游。”张劲夫说:钱学森担任综合组组长,“为科学规划的制定出了许多好主意,特别是他亲自起草和制定的关于火箭喷气技术的建立,实际就是导弹技术的发展计划,我看了很受鼓舞。”

三、钱学森主持制定“喷气和火箭技术规划”

根据科学规划要求,需要写出每项科学任务的说明书,四项“紧急措施”的任务说明书的分工分别为华罗庚主笔“计算技术”、罗沛霖主笔“电子学”、黄昆主笔“半导体”、钱伟长主笔“自动化”。“国防方面另案办理,由钱学森主持。”

科技界“三钱”的提法形成于十二年科学规划编制期间,最初由周恩来提出,从此广为人知。图为1985年4月17日在全国交叉学科讨论会的“三钱”合影(右:钱伟长,中:钱学森,左:钱三强)

在科学规划完成之前,“原子能的和平利用”与“喷气和火箭技术的建立”,已先后作为国家重点任务摆在突出位置。1955年1月15日,毛泽东主席主持召开中共中央书记处扩大会议,讨论发展原子能事业问题。会议认为,我国铀资源经过进一步勘探,一定会发现更多,核科学研究也有了一定的基础,发展原子能事业的基本条件已经具备。毛主席指出:这件事总是要抓的。现在到时候了,该抓了。只要排上日程,认真抓一下,一定可以搞起来。遵照讲话精神,中央书记处作出了建立和发展原子能事业的决策,揭开了中国核工业建设的帷幕。随后,国家成立原子能委员会以领导和组织原子能事业的创建和发展。

钱三强虽是科学规划委员会成员之一,但并未在国内参加规划。在这之前,他与刘杰等合作起草了《关于我国制定原子能事业计划的一些意见》。随后在1955年10月,与彭桓武等率领一支近40人的队伍奔赴苏联,以“热工实习团”的名义学习、考察反应堆和加速器等相关技术,直到1956年7月才回国,其间仅短暂回过国。科学规划有关原子能的任务说明书,交以王淦昌为组长的规划小组起草,王淦昌再把它带到苏联,由钱三强主持讨论修订。由于向外公布的只有四项“紧急措施”,没有原子能,造成因在苏联出差没能直接参与规划、而又“心热口直,刚正不阿”的钱三强产生“误解”。钱三强回国后,一见到张劲夫,就向他提出意见:十二年科学规划为什么只提了四项“紧急措施”,而未对原子能科研提出紧急措施?张劲夫向他解释说:原子能科研工作,毛主席亲自关怀,曾约你和李四光副院长谈过,早已是国务院要抓的专项大事,保密性又强,这次就没有再提了。钱三强立即表示理解。

至于导弹技术规划。在钱学森的主持下,王弼、沈元、任新民等合作完成了第37项“喷气和火箭技术规划”,为我国喷气和导弹技术发展勾勒出了蓝图。《规划纲要》写道:“喷气飞机和火箭是现代飞行器械技术中的最高成就。这种技术的掌握和发展对于增强我国国防有很大的意义。喷气飞机的速度可以达到超过声音传播的速度,飞行高度可以高达两万公尺,可发展为高速交通工具。火箭的速度更高,可以达到更远的高空,以至可以作为星际交通的工具。由于火箭是利用复杂的自动控制系统来控制飞行的路线的,因此,在国防上可以达到超越远距离瞄准的要求,它同时也是近代空防的利器。这两种超高速度的飞行器械在现代科学技术发展中是突出的高峰之一,掌握它、运用它和继续发展它必须要付出很大努力。”建立和发展这项新技术的工作内容包括:“掌握喷气飞机和火箭的设计和制造方法,同时研究其有关的理论,并建立必需的研究设备,从事高速气体动力学、机身结构、各种喷气动力、控制方法以及飞行技术的研究,使在最短期间能独立设计民用的喷气飞机和国防所需的喷气飞机和火箭。”

在这项新技术任务的说明书中,他们详细论述了发展喷气和火箭技术的意义、内容、目标、途径、进度、组织措施等。指出:“喷气和火箭技术是现代国防事业的两个主要方面:一方面是喷气式的飞机,一方面是导弹。没有这两种技术,就没有现代的航空,就没有现代的国防。建立了喷气和导弹的技术,民用航空方面的科学技术问题也就不难解决”。“本任务的预期结果是建立并发展喷气和火箭技术,以便在12年内使我国喷气和火箭技术走上独立发展的道路并接近世界先进的科学技术水平以满足国防的需要”。解决本任务的途径是:“必须尽先建立包括研究、设计和试制的综合性的导弹研究机构,并逐步建立飞机方面的各个研究机构”。解决本任务的大体进度为:“1963-1967年,在本国研究工作的指导下,独立进行设计和制造国防上需要的、达到当时先进性能指标的导弹”。组织措施是:“在国防部的航空委员会下成立导弹研究院,该院自1956年起开始建设,1960年建成。”

在参与制定科学规划的同时,钱学森还积极参与导弹研制机构的筹建。1956年2月17日,钱学森向中央呈送《建立我国航空工业意见书》,提出发展我国导弹技术的指导原则、组织方案、发展计划和具体措施,为中央高层做出发展导弹技术的战略决策提供了科学依据。据此,中央加快了筹建导弹研制机构的步伐。4月13日,国务院决定成立以中央军委副主席、国务院副总理聂荣臻为主任,中央军委秘书长黄克诚和第二机械工业部部长赵尔陆为副主任,总参装备计划部部长安东为秘书长,钱学森等为委员的航空工业委员会。5月26日,周恩来在中央军委会议上责成航空工业委员会负责组建导弹管理机构(国防部五局)和研制机构(国防部第五研究院)。8月6日,国防部五局正式成立,钱学森担任第一副局长兼总工程师。10月8日,国防部第五研究院正式成立,钱学森担任院长。

从此,中国导弹与航天科技事业正式驶上发展的轨道,并开启了腾飞之路。

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责任编辑:寒江雪 更新时间:2016-12-10 08:08:47 关键字:知识分子  时代脊梁  

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