加强基础研究Q深化物理认识——周光召先生与中国核武器事业
周光召先生是中国核武器事业的重要开创者、奠ZhQ是中国U技攚w发展的重要推动者和领导者。在六十多年的科学生涯中Q他U|多个领域q取得多创造性成果。从1961q到1979q的q?span lang="EN-US">20q时光,周先生将自己的智慧与才华奉献l了中国的核武器事业Qؓ(f)我国原子式V氢式V中子弹的研制成功和核武器的设计、定型立下了不朽功勋。周先生忠诚爱国、学L厚、视野开阔、格局宏大Q他倡导民主学风Q锐意开拓进取,致力于ؓ(f)核武器事业谋布局、夯实根基,在推动学U徏设、促qh才培ȝ斚w都做Z重要贡献?/span>
周光召先生在办公?span lang="EN-US">(上世U八十年代初Q?/span>
1 为掌握原子弹和突破氢弹徏立卓功?/span>
1961q_(d)正在苏联杜布U合原子核研究所工作的周光召先生Q激愤于苏联背弃承诺、中断对华援助,毅然攑ּ自己已有所成的_子物理研究Q急国家之所急,回国从事核武器研Ӟ担QW二机械工业部第?ji)研I所(UC机部?ji)所Q?span lang="EN-US">1963q改UC机部?ji)院Q简UC(ji)院;中国工程物理研究院前w?span lang="EN-US">)一室第一副主任,一室负责理论研I工?span lang="EN-US">(1963q改UC机部?ji)院理论部,U理论部Q?span lang="EN-US">1970q后改称?ji)院九(ji)所Q简UC(ji)所)Q他协助MQ邓稼先组l开展核武器理论研究和物理设计。研制核武器是千军万马的大科学工E,首先要研I清楚核武器的材料、结构和作用原理Q这涉及(qing)复杂的物理学、高温辐流体力学、计数学等多种学科的交融,原理研究和设计通常被称为核武器研制的第一道工序,然后才是工程设计、材?span lang="EN-US">(部g)生和加工、实验室冷实验、最后组装和热试验。当时大安了知道核武器q个名词以外Q对它的作用原理一无所知,更无资料可查。就在这L(fng)情况下,周光召先生以他深厚的理论物理知识Q提Z大量创新思想Q又以卓的领导才能领导q轻研究人员d一个又一个科学难题,在我国研制核武器的大业中做出了重大A(ch)献?/span>
1961q_(d)当他来到一室时Q第一颗原子弹的M计算正在紧张q行Qؓ(f)了一个关键数据,U研人员耗时半年多,反反复复计算了九(ji)ơ,L和苏联专家之前透露的数据对不上。周先生入所后立卛_加了大讨论,他以深厚的理论物理功底,巧妙地利用最大功原理了苏联专家数据的不可能,l结了前前后后九(ji)个多月的争论Q推动M计算l箋q行下去。这是周先生为原子弹研制立下的首功,也对推动核武器研制中的自d新发挥了重要作用Q进一步启q科研h员不能简单地把原子弹视作工程技术问题,而要当成U学问题来展开研究Q这也是彭桓武先生和周先生对U研人员提出的要求,彭先生和周先生多ơ对核武器科技人员Q知其然更要知其所以然。从此,由工E应用牵引,加强相关问题的基研究Q深刻领(zhn)武器物理规律,成ؓ(f)核武器理论研I工作者的Ҏ(gu)q求?/span>
毛主席要求“原子弹要有Q氢弹也要快”。不同于原子弹得到过苏联的一Ҏ(gu)助,我国的氢弹研制完全是白手起家?span lang="EN-US">1963q_(d)当第一颗原子弹理论设计Ҏ(gu)完成Q周先生紧锣密鼓地布|了Ҏ(gu)弹原理的先行探烦。他l徏了由苏肇冰、水鸿寿、王子修、张信威l成?span lang="EN-US">4人研I小l。小l的工作很有特色Q他们徏立了带热核反应的M计算方程l,周先生从l计物理的假定出发,推导了辐流体力学方E组Q对每一步近似的合理性都重新作了推敲Q他们还开展了某武器结构研IӞ发展了单管和多管E序?/span>
氢弹的设计关键是如何实现热核点火和自持燃烧,周先生曾提出了两U设惌册持燃烧问题,但经计算后被否定。在研究某结构的设计途径Ӟ他发C与传l激波不同的{温Ȁ波现象,详细出了间断面两侧的蟩跃条Ӟq专门写了有关等温激波的讲义l大家讲课。但因当时他们的注意力在如何产生自持热核爆蘪波上Q惜与氢弹原理的关键H破擦肩而过。在大型U学研究目h阶段Q多路探索是必要的安排,不是所有的道\都能通往成功Q宣告此路不通也自有光要A(ch)献?/span>
而当于敏率领的小分队在上“百日会(x)战”中l于牵住氢弹的“牛d”后Q周先生毫不犹U地放下自己手头的研究Q立卌{换研I方向,与邓E先一起集中组l力量,反复讨论验算Q氢弹Ҏ(gu)更加于完善。他完全以事业ؓ(f)重,q无个h利益的私心打,U学求实_体现得淋漓尽致?/span>
值得一提的是,周先生领导的4人小l在前期探烦中获得的物理成果和发展的计算Ҏ(gu)Qؓ(f)之后的氢弹研I提供了很好的物理基和计工P他们研制的多管E序后来发展成ؓ(f)二维多流程序,在氢弹设计中起到了重要作用?/span>
氢弹原理H破之后Q武器化成ؓ(f)重要而紧急的d?span lang="EN-US">1972q_(d)邓稼先调M(ji)院领|装备部队的Q务落在周光召和于敏两位技术领Dn上,周光召接曉KE先成ؓ(f)?ji)所所长,他团l带领全所U研人员Q克服种U困难,圆满完成装备部队的第一代核武器理论设计d?/span>
从我国核武器研制历程不难看出Q核武器虽然是应用性很强的研究工作Q但要实现自ȝ破、解军_中一pd物理和技术问题,有赖于各相关基础学科的过功夫?/span>
周光召先生在数理斚w的深厚功底和非凡智慧Qؓ(f)原子弹和氢弹的突破及(qing)其武器化起到了重要作用?/span>
1999q?span lang="EN-US">9?span lang="EN-US">18日,他被党中央、国务院、中央军委授?span lang="EN-US">?/span>两弹一?span lang="EN-US">?/span>功勋奖章?/span>
2 加强基础研究Q夯实创新根?/span>
核武器是理论、实验和工程技术综合研I的l晶Q它的发展以U学原理H破v炏V每一ơ新型核武器的理论突破阶D,往往都是核武器研刉体科研思想最为活跃奔攄时期。周先生特别重视相关基础理论的武装,他狠抓基研究Q促q和发展了相兛_U的?/span>
最初开始设计原子弹Ӟ高能炸药中的爆蘪理论和介质中的冲?yn)LL理论对绝大多C家来说都是陌生的Q当时每周都要组l?span lang="EN-US">1?ơ集中学?fn)。周先生很快p站到理论前沿Q指导年Mhl合设计、分解问题,巧妙化、广泛调研。在他和其他业务领导的指gQ科研h员的U学认识逐渐深刻Q相兛_U的也逐渐h?/span>
氢弹的理论攻x多\探烦、百家争鸣,当时Q周光召先生{业务领导非帔R视科研h员素质的培训和提高。他们每周在所内开设讲座,学习(fn)气氛I前热烈。周先生曾做过高温高压下等d体物理的讲Q这是科研h员第一ơ接触等d体物理方面的知识。周先生授课Q如同他做科研一样严谨细_(d)他在撰写讲稿时反复推Ԍ在授课过E中q不断删Ҏ(gu)加,最后才形成讲义?/span>
周先生也是在所内提出热核爆轰概늚W一人。在他之前,多讲的是炸药爆蘪Q他为科研h员打开了眼界,带领U研人员共同探询未知的新领域?/span>
周光召先生是一位高明的理论物理学家Q在数学和物理方面的造诣很深Q他也L向大家提求,希望U研人员创造性地解决武器发展q程中的卡脖子难炚w题。在武器dq程中,他始l注重观察、培dȝ技术骨qӀ他q善于分解Q务,复杂的工程问题分解提炼成一个个基础问题Q合理安排科研h员进行攻兟뀂许多同志回忆:(x)“周先生安排的课题比较难Q但指导得很l,不但交代研究Ҏ(gu)Q甚臌提出可供参考的文献。做完后Q他q要求研Ih员做报告Q无论多忙,他都要安排时间听报告、参加讨论。在他的帮助与鼓׃Q年ȝ研h员学?fn)热情高Q成长快。?/span>
土院士是当年有幸多次听过周先生谆谆教导的q轻人,他回忆,周先生强调:(x)“ؓ(f)了更好地完成装备部队的Q务,要核武器物理设计达到更高水qI必L握核武器更深层次的物理规律。”周先生q对土说Q“加Z核武器物理有关的基础研究、提高研I者的水^Q是臛_重要的,即ɘq些基础研究一时看不出与核武器的关p,但对于开拓研I者思\、培ȝI能力也十分有意义。”在他的鼓励下,土在完成国家d之余Q积极开展高能量密度物理研究Q做Z国际一的研究工作。以土ؓ(f)代表的一大批?ji)所U研骨干Q在上世U?span lang="EN-US">70q代初中期做了很多工作,回过头来看,他们实则是ؓ(f)十年后突破包括中子弹在内的新一代武器在做重要的知识储备?/span>
杜祥琬院士对周先生的教导也有印象深刻的领(zhn)。在攚w开攑的一ơ会(x)议休息间隙,周先生对他说Q“做国防研究Ӟ不要攑ּ基础研究Q这h适应国际学术交流的需要。”杜琬感慨Q事实上周先生就是言行一致的榜样Q他和苏肇冰关于闭\格林函数Ҏ(gu)的研I工作,是他在?ji)所工作期间q行的?/span>
周先生曾ȝq我国核武器原理Z么这么快p取得H破Q他认ؓ(f)重要的原因之一是当q国家抽调了彭桓武、邓E先以及(qing)包括他本人和于敏在内的多位在基础研究上已l做Z高水qx果的U学家。虽然大安没搞q核武器Q但他们领导一批年MhQ从基础研究开始逐步探烦Q最l搞清楚了复杂相互作用的物理q程Q才能很快实现核武器的原理突破?/span>
3 理论联系实际q躬行指?/span>
周先生L理论要密切联pd际,真正实现理论对实验和试验的牵引。他曑։析说Q“Q何一门大的学U都有理论和实验部分Q这两部分都是非怹重要、不可或~的。如果没有理论的指导Q实践就?x)是盲目的,反过来,实践是检验真理的标准Q如果不能很好地和实验结合,理论׃(x)变成I洞的理论,也不?x)v什么作用,所以,理论与实际的l合是非怹关键的。?/span>
两弹H破时期Q理论部l常调整l织机构Q常因工作需要(f)时抽调骨q组成新l迎接新d。当原子弹理计方案即完成之际,邓稼先、周光召立即抽调各室的一些技术骨qԌl徏“理pd际专门小l”,他们q原子Ҏ(gu)一Ҏ(gu)大工E,每走关键一步都需要理Z实验的密切结合,理论Ҏ(gu)有了Q那么下一步的重点是实验和生Q理论工作需要在实践中进一步深化认识?/span>
1963q初Q周光召先生亲自安排一扚wq科研骨q去青v221基地。胡思得院士那时被Q命ؓ(f)理论联系实际专门组l长Q他清晰地记得,出发之前Q周先生Ҏ(gu)扑ֈ他,语重心长地对他说Q?span lang="EN-US">?/span>一个有作ؓ(f)的科学家Q不仅要重视理论Q而且一定要重视实验Q要抓住理论与实验结果不一致的地方Q发现理论或实验的不IL新的H破?span lang="EN-US">?/span>q是在科研方法上?/span>授h以渔?/span>的指|胡思得牢牢记得他的话,不断加深理解。在工作中遇C时的挫折Q不沮也不攑ּQ深入到问题中去Q既思考理Z可能存在的毛病与不Q也推敲实验数据的真伪与_ֺQ努力探求问题原因,不仅要求q些原因分析能解释当前的问题Q而且q要与之前的l果不相矛盾。胡思得是q样在科学征途上执着前进Q逐步成长为工E物理方面的杰出专家。胡思得院士参与l织领导了我国最后十ơ核试验Q当他和U研人员逐渐探明和理解一个又一个复杂现象、解决一个又一个问题、取得一ơ又一ơ试验的圆满成功Q最l实现国家威慑能力的跨越式进步,他L?x)想起周光召先生对他的指引,他对周先生充满感Ȁ?/span>
周先生自׃频繁到生产基地和试验场地去联pd验和试验。青新疆都多次留下了他的qV上世纪70q代中期Q九(ji)所开始探索中子弹Ӟ周先生还曑ָ着土等人去沛_兴隆的国家天文台调研Q当时考虑中子弹设计要用到液氘Q周先生带科研h员去了解天文台的冷却储存讑֤?/span>
4 竞争与合作、严谨与规范
周先生ؓ(f)Z谨,要求严格。他对严格科研程序提出特别要求,不断培训U研人员Q提高科研工作的严密性、系l性?/span>
早在W一颗原子弹d时期Qؓ(f)使科研活动有序进行,他辅助理论部MQ邓稼先,对科研h员进行“三老四严?span lang="EN-US">(做老实人、说老实话、办老实事,工作严}、态度严肃、要求严根{措施严?span lang="EN-US">)的学风教Ԍ施行了一pd规范的科研管理制度,杜绝了科研活动中的乱、差错、浪费等现象Q保障了U研工作按计划顺利进行?/span>
“科研工作制度”规定每一研I工作必要有设x案、调研报告、计Q务书、协作Q务书、程序编制、计正本、计草本,以及(qing)U研ȝ报告Q缺一不可。“程序和上机工作制度”规定编制程序必L计算d书、程序规划书、程序编制说明书{;q有“成果与参数登记”制度,要求各组新成果和新参数Ş成后Q必d学术U书l登讎ͼ才能推广使用?/span>
事业h阶段的作风徏设,形成和媄(jing)响了?ji)所的科研风气。严谨、严肃、严根{认真的要求Q始l诏d?ji)所Ҏ(gu)面面的工作中Q历届新入所人员首先p接受q种传统教育?/span>
周先生还敢于竞争、善于合作、发挥团队集体作用。他多次_(d)承担国家d的大型科学研I不可以单枪匚wQ必dl协作,单枪匚w只能做些题目,要想有大贡献必须l织一批h形成团队d?/span>
5 以战略眼光做U学规划、培Mh?/span>
周先生对核武器事业的贡献Q不仅表现在技术攻兟뀁技术指gQ更反映在他Ҏ(gu)武器事业长远发展的关注和思考上?/span>
在上世纪70q代Q周先生清醒地认识到Q进一步提高武器性能水^是后l研I的主要d。他dQ我国的核武器还需要进一步发展,要不断努力追赶国际先q水qI要不断探索是否存在新的更先进的作用原理。他在所内开展了调研和制定发展规划、培dMh{一pd工作?/span>
周先生从各室抽调一些技术骨q组Z规划l,他亲ȝѝ规划组首先q行了大量情报调研,q踪和研I国际核武器发展状态和势Q然后论证和规划下一步工作方向和重点。这ơ调研和规划为我国核武器研究制定W二阶段发展目标奠定了基Q具有十分重要而深q的意义?/span>
上世U?span lang="EN-US">70q代中期Q有报道说美国在长矛导弹上安装中子弹头。敏锐的周先生立卛_排相兌研,q提出,我国也应该研制中子弹Q丰富核武库内容。在他的指导下,规划l成员将调研情况多次向上U部门做报告Q引起高度关注。我国中子弹研究Q就是在此调研和规划之后正式h。周先生q提出先从当时正在探索的一U新理论开始研IӞ回顾中子弹研制历E,他的预判十分准确。周先生1979q调L武器事业Q?span lang="EN-US">1984q中子弹试验利完成Q调研和制定规划是他L前的重要贡献Q功不可没?/span>
那段时期恰是研究所的困难时期。因为林彪“一号”命令,研究所被强制搬q三U而无法开展工作。许多骨q包括九(ji)所著名的八大主M有四位被下放到“五七”干校劳动,造成人才队伍动荡。科研工作不断受到政治运动的冲击Q周先生个h也承受了很多无端的指责甚x判。在q样的情况下Q他仍然团结领导全所职工Q坚定信心搞U研Q毫不气馁争取上U理解和支持Q他奔走北京和新疆核武器试验场,指导试验和实验分析工作,了解理论设计与试验数据差别,以寻求改q理计,最l圆满完成多型L(fng)制Q务,不但取得了一pd创新性成果,qؓ(f)后箋工作q步奠定了很好的根基?/span>
周先生的战略眼光q体现在善于培养和锻炼技术骨q上。周先生培养q轻人,除了知识的传授,q会(x)压Q务,他将每一个大N分成若干的NQ提出分别需解决的问题,让年Mh承担不同题目Q制定相应的q度计划Q在工作中提升年Mh的能力?/span>
上世U?span lang="EN-US">70q代初,他和于敏一L(fng)杜祥琬下dQ要求重Z子物理研I室。他诙谐地对杜祥琬说?/span>不能让你L了?span lang="EN-US">?/span>杜祥琬也向他学习(fn)Q采取同一cd法,分解dQ大胆用若q技术骨qԌ让技术骨q们做系列学术报告,慢慢地把中子物理室徏h了?/span>
d核武器研I后Q周先生q一直关心核武器事业的发展和q步。中国工E物理研I的发展战略研讨会(x)和论证会(x)Q他必参加ƈ发表具体意见。他U极促进Ȁ光驱动惯性约束聚变全国多家单位之间的合作Q在路甬接M国科学院院长后,他还Ҏ(gu)安排中国工程物理研究院两位领D思得院长、杜琬副院长向路甬汇报进展,促进双方合作?/span>
他对?ji)所感情深。在调离之际Q他曄l全体职工写q一公开信,W尖p深情Qo(h)人动容:(x)
“我在九(ji)所度过了难忘的二十个年_(d)我的壮年时期。正如h生中一切值得留恋的经历一P有欢乐,也有痛苦Q有紧张的劳动,也有复杂的斗争,有温暖的友情Q也有冷漠的白眼?/span>
岁月在不断地逝,记忆已经逐渐地E漠,但是气R在心的是?ji)所的群众,是我国在50?span lang="EN-US">60q代培养出来的一代最优秀的青q。怎能忘记和他们朝夕相处的日子Q那办公室内Ҏ(gu)案的热烈争论Q那计算机房夜战后迎来的黎明的太阻I那草原上炸药爆蘪后铀q飞溅Q那戈壁滩上把装|送上飞机后焦虑的期待?/span>
岁月在不断地逝,记忆已经逐渐淡漠Q但又怎能忘记受围L间冒着个h安危前来倾诉衯的同志,怎能忘记送走上干校的同志后留在心底的(zhn)伤Q更怎能忘记1976q群众的眼泪、花圈和愤怒?/span>
q一代优U的青q_(d)中间有我的良师,我的益友。他们在党的教育下,肩负着人民和国家的重托Q默默无d坚定地向前迈q,和他们在一P使我产生希望、信心和力量Q我变得更加纯z和高尚。他们之中有些h已经d了九(ji)所Q但是无Z们分配到国的哪一个角落,我的心将永远和他们在一赗?/span>
C国科学院任职后,周先生一如既往兛_和支持九(ji)所发展。因为种U原因,研究所的对外开攄度一直受到限Ӟ周先生主张核武器研究者也要加强学术交,他屡屡推荐核武器理论研究人员参与国际学术论坛。他qD荐贺贤土、陈式刚、郭柏灵、苏肇冰、张本爱、王强等6位优U青年U技骨干出国做访问学者,q在当时是存在极大困隄Q因些科技骨干从事的是涉密E度很高的国家Q务,其土是研制中子弹的Q一些上U部门对他出国L持犹豫态度Q周先生帮助联系的访问美国大学的计划屡屡因各U原因而失期告吹,但周先生始终不放弃,多方争取Q最l帮助贺贤土在内?span lang="EN-US">4位h员顺利成行。他们出国后接触C发达国家的科学技术和U研理Q感触很深,按期回国后均成ؓ(f)各自专业领域的领军h才,成就斐然。这6Z的贺贤土、陈式刚、郭柏灵、苏肇冰后来当选ؓ(f)院士?/span>
1998q?span lang="EN-US">11?span lang="EN-US">20日周光召院士在瑞士洛桑接受世界科学家协会(x)?span lang="EN-US">Gian Carlo WickU念金奖。左P(x)意大利国际科学文化中心世界实验室MQA. Zichichi、周光召院士、李攉K先生
周光召先生很怀念“两弹”突破时期的学术气氛?span lang="EN-US">2005q_(d)周先生应邀(g)回研I所做学术报告,再一ơ嘱咐青q科技工作者:(x)?/span>学术民主、自p论,?span lang="EN-US">?/span>两弹_?/span>最重要最独特的体玎ͼ没有U学民主的精追求,我们?span lang="EN-US">?/span>两弹?/span>不会(x)如此q速地H破Q没有自׃鸣的风气涵养Q新中国自己的核武器人才队伍不会(x)如此q速地成长?span lang="EN-US">?/span>他的嘱咐Ҏ(gu)一代青q是珍贵的科学引领和价值引领?/span>
用科学前ȝ思想指导理论工作Q用求真务实的态度开展科学研IӞ用爱国奉献精诠释h生追求。周光召先生的胸怀与识见是中国核武器事业的宝贵财富Q也是核武器U技集体学习(fn)的丰,更是国防U技道\上永不褪色的指引?/span>
十多q来Q核武器事业集体qU技自立自强是国家强盛之基、安全之要,在周光召{前辈科学家的指引下Q核武器研究集体不断探烦创新发展之\Q瞄准国际学术前沿和国家战略需求,持箋争取事业q步Qؓ(f)国家安全和经发展做出应有的贡献?/span>
今天的中国已l走向世界舞C心,与之相匹配的国防U技实力不可或缺Q新时期U技创新的竞争愈加激烈,我们面(f)的挑战比q去更ؓ(f)严峻Q战略装备的发展正在接受更ؓ(f)艰难的考验。我们的研究涉及(qing)极端高温度、高密度、高压力的物理条件和多物理、多度、多介质的物理过E,是多学科交叉的经典前沿科学问题,面对形势与Q务,唯有持箋加强基础研究Q进一步深入理解和探究相关物理规律。从全系l研制的角度Q密切关注和着力解军_cd体问题,通过解决具体问题Q不断拓展物理认识的q度和深度,不断提升?ji)所核心研究能力Q满_家安全需求?/span>
二十大以来,?fn)近qxM记多ơ指出,要重视基研究和原创基研究Q突破关键核心问题实现技术创斎ͼ向科技自立自强扎实q进。九(ji)所q轻一代正在担负v时代责QQ展现出U极向上的风貌和蓬勃旺盛的力量。中国特色国防科技发展之\必将延箋下去Q我们会(x)以新的更好的成W向周先生汇报?/span>
福周光召先?span lang="EN-US">95岁寿诞!
本文选自《物理?span lang="EN-US">2024q第4?/span>