高榮偉
2014年1月10日,中國科學(xué)院院士、中國人民解放軍總裝備部程開甲榮獲2013年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。當(dāng)96歲高齡的程開甲走上國家最高科技獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的時(shí)候,在不少人眼中,這位老科學(xué)家還是十分陌生。有人說,程開甲可能是國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者中公開學(xué)術(shù)成果最少的一位了。一個(gè)直觀的數(shù)字是,在他參加核武器研試的20多年中,其發(fā)表論文數(shù)量為零。
然而,這絲毫都不影響他輝煌的科技人生。
從上個(gè)世紀(jì)60年代進(jìn)入中國核武隊(duì)伍算起,50年中,程開甲這個(gè)名字和中國核武器發(fā)展緊緊聯(lián)系在一起:他曾成功地參與主持決策中國首次原子彈、氫彈、導(dǎo)彈核武器試驗(yàn),創(chuàng)造了諸多令人驚嘆的紀(jì)錄,人們習(xí)慣稱這位大科學(xué)家為“核司令”。
竟與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過
程開甲,1918年出生于“絲綢之鄉(xiāng)”江蘇吳江,祖上是徽商,祖父程敬齋是遠(yuǎn)近聞名的商人。然而,吳地尚文,程敬齋對(duì)兒孫最大的期許卻是走科舉功名之路?!伴_甲”,寓意考場獨(dú)占鰲頭。
程開甲出生前一天祖父過世,七歲喪父,九歲母親出走,幼時(shí)的程開甲經(jīng)歷了人生的諸多不幸。他對(duì)家庭失望,一心只是玩耍,程開甲成了無人看管的孩子,小學(xué)二年級(jí)竟然連著留級(jí)兩次讀了三年。家人將他轉(zhuǎn)學(xué),孰料他變本加厲,拿了些錢一人跑到上海瘋玩到花光最后一分錢,不得已露宿街頭。最后被家人找到帶回,痛打一頓。
或許正是這一頓痛打驚醒了程開甲,他環(huán)顧周圍,自己早就是班級(jí)里年齡和個(gè)頭最大的學(xué)生。12歲的他突然害羞了,對(duì)自己說:現(xiàn)在起發(fā)奮讀書!
一年后,他考入著名的嘉興秀州中學(xué)——在該校的校友名錄上,還有陳省身、李政道、譚其驤等多位大家的名字。
從初二起,程開甲的學(xué)習(xí)成績冒尖了,尤其是數(shù)學(xué)和英語。他能將圓周率輕松背誦到小數(shù)點(diǎn)以后60位數(shù),也能將1-100平方表倒背如流,還得過全校英文背誦比賽和省演講比賽的第一名。
“我小時(shí)候就有當(dāng)科學(xué)家的想法?!背踔卸昙?jí)時(shí),程開甲曾畫了一張自己想發(fā)明的大船模型圖。“想法很幼稚,但是數(shù)學(xué)老師還是與我探討了很長時(shí)間?!敝两瘢涕_甲都很感謝老師對(duì)他那份敢于想象、敢于“發(fā)明”的童心的呵護(hù)。
1937年,程開甲高中畢業(yè)同時(shí)報(bào)考了上海交通大學(xué)和浙江大學(xué),兩所大學(xué)同時(shí)向程開甲發(fā)出了錄取通知書。由于浙江大學(xué)給予程開甲的是公費(fèi)生獎(jiǎng)勵(lì),于是程開甲最終選擇了被英國著名學(xué)者李約瑟稱為“東方劍橋”的浙江大學(xué)。
就這樣,程開甲以優(yōu)異成績考取浙江大學(xué)物理系,接受了束星北、王淦昌、陳建功和蘇步青4位教授嚴(yán)格的數(shù)理學(xué)習(xí)訓(xùn)練和科學(xué)精神的訓(xùn)練。
時(shí)值抗日戰(zhàn)爭爆發(fā),浙江大學(xué)開始“流亡”搬遷,從杭州到天目山、建德,到江西吉安、泰和,直至貴州宜山、遵義、湄潭,程開甲就在顛沛流離、日機(jī)轟炸的流亡大學(xué)中完成了學(xué)業(yè)。
程開甲在浙江大學(xué)接觸到學(xué)術(shù)領(lǐng)域許多前沿的課題,感染到老師們學(xué)術(shù)研究求真務(wù)實(shí)、百家爭鳴的科學(xué)精神,在導(dǎo)師的培養(yǎng)下,他奠定了扎實(shí)的功底。 還在大學(xué)三年級(jí)讀數(shù)學(xué)系陳建功教授的函數(shù)論時(shí),程開甲就寫出了《On Conformal Mapping: Theory of Complex Function》一文,由陳建功教授推薦給英國數(shù)學(xué)家Tischmash教授發(fā)表。之后,文章被蘇聯(lián)斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》全文引用。
鮮為人知的是,1944年程開甲擔(dān)任浙大助教時(shí),年僅26歲的他就寫了一篇題為《弱相互作用需要205個(gè)質(zhì)子質(zhì)量的介子》的論文,英國著名學(xué)者李約瑟親自對(duì)其修改并送給物理學(xué)大家狄拉克,但狄拉克卻回信說:“目前基本粒子已太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子?!庇谑?,論文便未發(fā)表。
此事讓程開甲抱憾終身。后來一位國外科學(xué)家做了類似實(shí)驗(yàn)并獲得了1979年度諾貝爾獎(jiǎng),其測(cè)得的新粒子質(zhì)量與程開甲當(dāng)年的計(jì)算值基本一致。這被一些媒體解讀為中國“核司令”與諾貝爾獎(jiǎng)的“擦肩而過”。
1946年8月,程開甲抱著“科學(xué)救國”的理想遠(yuǎn)赴英國愛丁堡大學(xué)留學(xué),成了被稱作“物理學(xué)家中的物理學(xué)家”M·玻恩的學(xué)生。玻恩共帶過彭桓武、楊立銘、程開甲和黃昆4位中國學(xué)生,后來他們都成了中國科學(xué)院的院士。程開甲先后在自由粒子狄拉克方程嚴(yán)格證明、五維場論等方面做出了出色的工作,他與導(dǎo)師玻恩共同提出超導(dǎo)的“雙帶模型”,在Nature、Physical Review等雜志上發(fā)表多篇論文。
1948年,在瑞士蘇黎世召開的一次國際學(xué)術(shù)會(huì)議上,程開甲與師兄海森堡就學(xué)術(shù)觀點(diǎn)展開針鋒相對(duì)的激烈爭論,連主持人泡利都無法裁判。導(dǎo)師玻恩聽他后來述說此事,非常高興,“辯論是發(fā)明的前奏曲”,導(dǎo)師興致勃勃地跟他講起自己也曾與愛因斯坦進(jìn)行過長時(shí)間針鋒相對(duì)的爭論。玻恩說,愛因斯坦是一個(gè)“離經(jīng)叛道”者,因而能對(duì)經(jīng)典常規(guī)實(shí)施超越。這次談話,讓程開甲終身受益。
1948年秋,程開甲獲哲學(xué)博士學(xué)位,任英國皇家化學(xué)工業(yè)研究所研究員。當(dāng)聽到解放軍擊敗阻撓渡江行動(dòng)的英國“紫石英”號(hào)軍艦時(shí),程開甲的內(nèi)心掀起了萬丈狂瀾,于是他婉謝了導(dǎo)師和朋友的好意,果斷購買了建設(shè)祖國所需的書籍,整理好行裝,于1950年8月回到浙江大學(xué)物理系。
與“死亡之?!苯Y(jié)伴
1950年回國后,程開甲歷任中國核試驗(yàn)基地研究所副所長、所長,基地副司令員。他率先在國內(nèi)開展系統(tǒng)的熱力學(xué)內(nèi)耗理論研究,出版了我國第一本《固體物理學(xué)》教科書。
上世紀(jì)五、六十年代,面對(duì)嚴(yán)峻的國際形勢(shì),為增強(qiáng)中國國防實(shí)力,中國決定研制“兩彈一星”,發(fā)展國防尖端技術(shù)。1960年,正在南京大學(xué)任教的程開甲接到命令,去北京報(bào)到。去干什么卻不清楚。到了北京,他才知道,錢三強(qiáng)親自點(diǎn)將,將他調(diào)進(jìn)了中國核武器研制隊(duì)伍。
自此,當(dāng)時(shí)已在學(xué)術(shù)研究上建樹頗豐的程開甲在學(xué)術(shù)界銷聲匿跡幾十年。他在被稱為“死亡之?!钡牧_布泊工作生活了20多年。從1963年第一次踏入號(hào)稱“死亡之海”的羅布泊,到回北京定居,程開甲一直在戈壁工作生活,直至1977年。在國內(nèi)他第一個(gè)計(jì)算出原子彈爆炸的彈心溫度和壓力,為原子彈爆炸威力和彈體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù);他設(shè)計(jì)籌建了核武器試驗(yàn)研究所,提出并完成了我國第一顆原子彈試驗(yàn)和測(cè)試大綱;他創(chuàng)立系統(tǒng)核爆炸及其效應(yīng)理論,為核武器應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
1962年,程開甲成為中國核試驗(yàn)技術(shù)總負(fù)責(zé)人,參與主持決策了包括中國第一顆原子彈、氫彈、兩彈結(jié)合以及地面、首次空投、首次地下平洞、首次豎井試驗(yàn)等多種試驗(yàn)方式的30多次核試驗(yàn)。
當(dāng)時(shí)在我國,無論是理論,還是技術(shù)都是一片空白。然而,我國第一顆原子彈在羅布泊準(zhǔn)時(shí)爆響的時(shí)候,自動(dòng)控制系統(tǒng)在瞬間啟動(dòng)千臺(tái)儀器,分秒不差地完成了起爆和全部測(cè)試。程開甲很自豪地告訴記者,“當(dāng)年法國人進(jìn)行第一次核試驗(yàn),測(cè)試儀器沒有拿到任何數(shù)據(jù),美國、英國、前蘇聯(lián)也僅僅拿到了很少的一部分?jǐn)?shù)據(jù),而我們拿到了全部數(shù)據(jù)。”
“說起羅布泊核試驗(yàn)場,人們都會(huì)聯(lián)想到千古荒漠,回憶起住帳篷、喝苦水、戰(zhàn)風(fēng)沙,”程開甲說,“但對(duì)于我們科技人員來說,真正考驗(yàn)人的卻是工作難點(diǎn)和技術(shù)難關(guān)。核試驗(yàn)是研究所和基地英雄們?cè)趶潖澢牡缆飞弦徊揭粋€(gè)腳印去完成的?!?/p>
每次下達(dá)任務(wù),程開甲都會(huì)親自到最艱苦、最危險(xiǎn)的一線去檢查指導(dǎo)技術(shù)工作。他多次進(jìn)入地下核試驗(yàn)爆后現(xiàn)場,爬進(jìn)測(cè)試?yán)鹊?、測(cè)試間,甚至最危險(xiǎn)的爆心。有一次,程開甲來到一個(gè)施工現(xiàn)場。因?yàn)槎磧?nèi)極其惡劣的高溫、高放射性和坍塌等危險(xiǎn),技術(shù)人員極力勸阻。程開甲卻說:“你們聽過‘不入虎穴,焉得虎子這句話嗎?我只有到實(shí)地看了,心里才會(huì)踏實(shí)?!弊詈?,程開甲穿著簡陋的防護(hù)服,頂著昏暗的燈光進(jìn)入坑道。
他一邊詳細(xì)地觀察詢問,一邊囑咐科技人員一定要把現(xiàn)場資料收集齊全,仔細(xì)觀察記錄每個(gè)現(xiàn)象?,F(xiàn)場的同志們看到大科學(xué)家還到現(xiàn)場親自調(diào)查研究,既親身感受到這項(xiàng)工作的重要性和意義,也受到極大的鼓舞。
程開甲說,自己“深入虎穴”觀察到地下核試驗(yàn)的許多現(xiàn)象,“與只聽匯報(bào)的感受大不相同,每次進(jìn)洞,都會(huì)有新收獲,每看到一個(gè)現(xiàn)象,都會(huì)增加對(duì)地下核爆炸現(xiàn)象和破壞效應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)。”
程開甲參加制定了我國原子彈研制、試驗(yàn)等工作最早的一份綱領(lǐng)性文獻(xiàn),依據(jù)國情否定了蘇聯(lián)專家的空投建議,提出采用地面方式;他設(shè)計(jì)了第一顆原子彈百米高鐵塔爆炸方案,確定了核爆炸可靠控制和聯(lián)合測(cè)定爆炸威力的方法;他還前瞻性地謀劃了核武器試驗(yàn)研究所的性質(zhì)、任務(wù)、學(xué)科、隊(duì)伍、機(jī)構(gòu)等。
“努力不懈,不老常青”的“程教授”
1978年10月14日,中國首次豎井地下核試驗(yàn)獲得圓滿成功。隨著地下核試驗(yàn)技術(shù)日趨成熟,1980年后,我國不再進(jìn)行大氣層核試驗(yàn),試驗(yàn)全部轉(zhuǎn)入地下。程開甲當(dāng)年關(guān)于核試驗(yàn)由大氣層向地下轉(zhuǎn)移的主張,不僅解決了大氣層實(shí)驗(yàn)無法解決的許多核技術(shù)難題,也使我國核武器研制和試驗(yàn)避免了可能出現(xiàn)的被動(dòng)。
從1962年籌建核武器試驗(yàn)研究所到1984年離開核試驗(yàn)基地,前后22年,程開甲先后成功籌劃、主持了30余次各種類型的核武器試驗(yàn),基本上都獲得預(yù)定的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。他于1977年被任命為我國核武器試驗(yàn)訓(xùn)練基地副司令員兼核武器研究所所長, 可是他一直不愿意承認(rèn)自己是“當(dāng)官”的人,他更愿意別人稱呼他“程教授”。
一葉知秋,見微知著。20世紀(jì)70年代,程開甲在大西北搞試驗(yàn)。一個(gè)寧靜的夜晚,他突然發(fā)現(xiàn)天際中出現(xiàn)一個(gè)明亮的光點(diǎn),隨即整個(gè)天空都被照亮。程開甲推斷,這可能是鄰國在搞新武器試驗(yàn)。程開甲當(dāng)時(shí)預(yù)言:自衛(wèi)星上天后,太空就成了人類競爭的新空間。未來,空天武器將可能成為又一個(gè)競爭熱點(diǎn)。而今40年過去,事實(shí)證明了他的科學(xué)預(yù)見。
走進(jìn)程開甲的家,你無論如何也不會(huì)把這里的主人,與現(xiàn)代物理學(xué)大師玻恩的弟子、海森堡的論戰(zhàn)對(duì)手和中國“兩彈一星”元?jiǎng)茁?lián)系起來。這里陳設(shè)簡單,質(zhì)樸得令人難以置信。
過去,程開甲身邊始終有一把計(jì)算尺、一塊黑板。有意思的是,盡管現(xiàn)在計(jì)算尺已被計(jì)算機(jī)取代,但程開甲對(duì)黑板還是情有獨(dú)鐘。他的家里有一塊茶幾大小的黑板,他喜歡在上面演算大課題。他辦公室里也放著一塊黑板,后來搬了家,還專門在新居留一面墻裝黑板,靈感迸發(fā)時(shí),演算公式、分析方案,他都愛在黑板上寫寫畫畫。但這些學(xué)術(shù)結(jié)論外界都很難看到,因?yàn)闀鴮懺诹酥袊搜性嚨年嚨厣稀?/p>
上世紀(jì)80年代,程開甲開創(chuàng)了我國抗輻射加固技術(shù)研究領(lǐng)域。在他領(lǐng)導(dǎo)下,系統(tǒng)開展了核爆輻射環(huán)境、電子元器件與系統(tǒng)的抗輻射加固原理、方法和技術(shù)研究,利用核試驗(yàn)提供的輻射場進(jìn)行輻射效應(yīng)和加固方法的研究;指導(dǎo)建設(shè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M條件,推動(dòng)我國自行設(shè)計(jì)、建造核輻射模擬設(shè)施,開展基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)研究,促進(jìn)了我國抗輻射加固技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,為提升我國戰(zhàn)略武器的生存與突防能力提供了技術(shù)支撐。
程開甲是全國人民代表大會(huì)第三、四、五屆代表,中國人民政治協(xié)商會(huì)議第六、七屆委員,中國科學(xué)院院士。他曾獲得國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng),國家發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)等各種獎(jiǎng)勵(lì)。1999年,中共中央、國務(wù)院、中央軍委授予他“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
上世紀(jì)90年代以來,他不顧年邁,仍在材料理論、高功率微波等方面繼續(xù)進(jìn)行研究。作為著名的物理學(xué)家、核試驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)建者和領(lǐng)路人,他常常說,自己還要“努力不懈,不老常青”。