周光召:“十万分之一”的科学元勋

       2012年3月31日,北京中国科技会堂群贤毕至,包括国务委员刘延东、清华大学教授杨振宁在内的众多嘉宾与科学家汇聚于此,见证香港求是科技基金会颁出首个“求是终身成就奖”。香港求是科技基金会从1994年开始颁发“求是奖”,已资助了数百位在数学、物理、化学及生物医学等科技领域中有杰出成就的中国科学家。而在今年基金会的年会上,顾问和科学家们共同决定增设“求是终身成就奖”,并一致同意将首奖颁给著名物理学家、中国科学院院士周光召。

       香港求是科技基金会主席查懋声在颁奖仪式上表示:“如果说杰出科学成就曾是求是奖项的主要指标,那么考虑‘求是终身成就奖’就有三个因素:无可争议的学术成就;高山仰止的科学精神;悲天悯人的人文情怀。”这正是周光召的人生写照。从清华、北大的高材生到“两弹一星”功勋科学家,周光召的人生伴随着中国由战乱动荡走向科技强国,他的名字也成为这一历程中耀眼的光辉。

清华、北大双料毕业生

       周光召1929年出生在湖南宁乡一个知识分子家庭。他的父亲周凤九是公路工程专家。父亲在土木工程上的才华与勤勉深深影响着幼年周光召。然而据周光召自己回忆,他在童年并不是一个用功学习的孩子。由于父亲工作繁忙,周光召与兄弟姐妹平素难得与父亲相见。由于家庭疏于约束,周光召玩耍度日,“是一个顽童还差不多。”周光召9岁那年,抗日战争爆发,他与家人被迫背井离乡走上逃难之路。其间,周凤九被派往西昌修川滇公路,周光召与哥哥留在重庆,进入重庆南开中学就读,他的人生也从此时开始了改变。

       在南开中学时,周光召的成绩并不出众,然而一位叫唐秀颖的数学老师对他产生了很大的影响。这位唐老师虽然是刚从中央大学毕业的年轻教师,但她讲课生动,鼓励学生独立思考,颇受学生们的欢迎。周光召由此对数学产生了浓厚的兴趣,在学习中也有意在数学功课上多花一些时间。

        1946年,战后的中国获得了短暂的平静,周光召随家回到湖南,并于同年秋天报考了大学。由于周光召成绩不算太好,清华大学将他招入了先修班学习一年,类似于现在的大学预科班。清华大学是当时中国名副其实的顶尖学府,集中了全国最优秀的青年才俊,这让这个只上了先修班的湖南小伙感到了不小的压力。周光召开始认识到自己所学的不足,以优秀的同学为榜样,发奋努力地学习。那时清华大学图书馆夜间无人管理,他就自告奋勇去当管理员,以利用这个时间在图书馆里多读一些书。他的学业得以迅速提高。

         1940年代末的清华大学,云集了叶企荪、王竹溪等一批中国杰出的物理学家,他们正在用自己的知识为百废待兴的中国培养新一代的物理人才。叶企荪当时是清华大学物理系主任、理学院院长,是物理学界的扛鼎之人。他在清华对青年学生关怀有加,令周光召印象十分深刻,“给人一种很亲切的感觉”。王竹溪则是享誉海内外的“清华四杰”之一,他自英国剑桥大学留学回来,作风严谨,对学生要求很高。周光召回忆:“上他的课,要非常聚精会神才能学好。”在王竹溪的课上,周光召不仅对热力学有了较为深刻的掌握,还从老师身上学到了做科学认真严谨的态度。清华求学的所得令周光召受用一生,也为他打开了探寻科学的大门,使他坚定不移地在这条道路上走下去。

       在周光召求学清华园的同时,校园外的世界也正在发生着天翻地覆的变化。处在历史大变革的时代中,周光召和他的同学们也在关注着政治、思索着中国将往何处去。1946年底,北平发生了美国军人强奸中国女学生的“沈崇事件”,北平各大高校学生纷纷走上街头抗议美军暴行,周光召听闻此事很气愤,参与到游行队伍中。此时,一些描写解放区的书籍在同学中盛传,周光召也从很多同学手中借阅,开始对中国未来的道路有了新的看法。据他回忆,他在清华时与在北大哲学系就读的中学同学陈砾交往密切,陈砾是蒋介石“文胆”陈布雷的儿子,思想却倾向共产党,是学生运动的积极分子。陈砾还常带周光召去他的二姐陈链处,陈链当时已是中共地下党员,为周光召讲述了许多解放区和共产党的事情,并鼓励他在专心治学的同时多关注中国的形势和命运。周光召回忆说,从那时起他已觉得“中国一定要解放,我们一定要为中国的解放做事情。”

       政权的更迭没有影响周光召在科学上探索的脚步,1951年7月从清华毕业以后,周光召继续在本系读研究生,随着1952年全国院系调整,清华大学理科被划归入北京大学。在北大,周光召师从于著名的理论物理学家彭桓武教授,进行基本粒子物理的研究。彭桓武是当时国内首屈一指的物理学家,被称为我国核物理理论、中子物理理论以及核爆炸各层理论的奠基人,用周光召的话说,“差不多所有这方面后来的工作者,都是他直接或间接的学生。”与彭桓武学习的这段经历令周光召受益颇深,在周光召眼里,彭桓武为人随和,无话不谈,将学生当成朋友看待,一起逛公园、吃饭,畅谈国际国内大事。1952年,周光召加入中国共产党。1954年,周光召从北大毕业并留校任教。

杜布纳初露锋芒

       1945年8月,两颗原子弹相继在日本爆炸,原子弹以其极大的摧毁力,一方面终结了第二次世界大战,一方面则将世界带入核竞争的新时代。彼时的周光召还是重庆南开中学的高二学生,因为当时物理课到高三才开设,周光召对物理一无所知,对原子弹更毫无了解。还是同学陈砾对他说,原子弹是一个大事件,物理在其中发挥着巨大作用,学习物理将来很有前途。或许正是受了启发,周光召从大学开始走上了物理这条道路。而随着他毕业留校,他的所学全部用于教学之上,他也早已将当年由原子弹而引申的这个话题忘记了。然而,或许当年真的是一语成谶,在1957年,周光召遇到了人生的转折点,并从此将自己的生命与原子能联系在一起。

       中共建政后的前十年正是中苏关系最为亲密的时期,大批苏联专家进入中国,参与中国工业与科技的建设与发展,中国也选送优秀的科研人员前往苏联,向“老大哥”学习。其中,为应对美国可能构成的核威胁,中国高层将对核武器的研发提上日程,并将此当做向苏联学习的重要内容。在此背景下,1957年春,周光召被派往苏联杜布纳联合原子能研究所学习。

       杜布纳联合原子能研究所是1956年由社会主义阵营各国代表在莫斯科签署协议共建的,这个伏尔加河畔的小城一时间聚集了12个社会主义国家的科研人员进行高能物理研究,俨然成为冷战中社会主义阵营对抗西方大国的科技中心。中国也派出了几十位科学家在此参加联合研究工作,周光召即是由第一批来此的物理学家胡宁推荐而来。此时的周光召年仅28岁,已经是中国物理界优秀的青年骨干。

       在读大学时,周光召曾有三次机会去苏联留学,都因为当时复杂的国际国内形势而未能成行。因此能够来到苏联从事物理研究,令胸怀大志的周光召激动不已。尽管杜布纳的设备和科研力量在当时算不上是世界上最优秀的,但相比较国内被信息封锁的科研环境,杜布纳的确让甫出国门的周光召大开眼界。这里的图书馆提供了大量国内无法掌握的行业信息,时常有著名学者作报告,提供一手的学科前沿动态。周光召在杜布纳工作了4年,不到30岁的他在这里展现了他杰出的才华,两次获得联合研究所的科研奖金,发表了33篇论文,其中有不少成果引起了国际物理学界的高度重视。

       尽管是以学习的态度在杜布纳工作,周光召在科研中坚持真理,敢于提出自己的质疑,哪怕对方是苏联的权威专家。一次,周光召组里的负责人马尔科夫邀请他参与关于相对性粒子自旋的讨论,这是一个比较前沿的课题,苏联一位知名教授对此已经得出了自己的结论。周光召参会后当面对这个结论提出了不同的看法。教授的权威受到了挑战,对年轻的周光召颇不以为然。周光召并不气馁,他用了三个多月的时间,一步一步地严格推演、证明,把研究成果写成了题为《相对性粒子在反应过程中自旋的表示》的论文,过了一段时间,美国科学家在研究中也得出了相似的结论。这就是著名的“相对性粒子螺旋态”理论提出的过程。苏联教授无话可说。因为此次“交手”,两人随后还成了很好的朋友。

       回忆起当年在杜布纳的经历,周光召表示,在杜布纳学到最多的是对思维方法的训练,使人在面对一个未知的问题时,能够找出最佳的方法入手去解决它。“从学校一直到毕业,每段时间都在训练,不过那个时候是一种更高层次的训练。”这些经验,为后来周光召与他的同事白手起家开展核武器理论研究奠定了基础。

为原子弹引爆把好最后一道关

       1959年,中苏之间裂痕已深,终至歧路。苏联单方面撤走所有援华专家,使包括原子核能在内的科研陷于停顿,中国的发展遭遇前所未有的孤立困境。毛泽东于1960年7月号召“自己动手,从头做起,准备用8年时间,拿出自己的原子弹”。中央决定自力更生,派自己的优秀科学家进行原子弹研制。

       在此背景下,时任第二机械工业部副部长、中国科学院原子能研究所所长的钱三强专程带队来到杜布纳,与周光召等中方科学家进行了一次长谈,向他们介绍了苏联专家撤走后国内的困难。言语之间,其意不言而喻——请他们回国进行核武器的研制。

对于周光召及许多在苏的中国科学家来说,他们在杜布纳的研究已入佳境,回国就意味着放弃手中的所有工作和科研成果。作为支部书记,周光召立即召集了支部会议。会议上,科学家们一致表示:国家需要我们,我们完全可以放弃现在的工作回去,一定要为国家的富强尽自己的力量。周光召与吕敏、何祚庥等联名给国内写了回信,表明了自己的坚定立场。

       1961年1月,周光召登上南下的列车启程回国。抵京后,他随即搬入第二机械工业部第九研究院,作为理论部第一副主任,开始了长达19年的“秘密工作”。杨振宁后来说道:“光召兄的回来,使得中国1964年爆第一颗原子弹早了一两年。”

       研制原子弹的工作队伍很快组建了起来。其中既包括王淦昌、彭桓武、郭永怀这样的资深科学家,也包括朱光亚、邓稼先、程开甲等一批中青年骨干。周光召时年33岁,正是年富力强的年华。在他之下又有许多从各高校毕业生中挑选的优秀年轻力量。这样的老中青组合使队伍既具备专业高水准,又富有活力和创造力。周光召常与比他小10多岁的年轻人共事,他们对待工作严谨认真、对待艰苦的条件义无反顾的精神让他看到了中国科学未来的期望。

       由于苏联专家的撤走,我国在第一颗原子弹的研制中既无权威资料,又无实践经验,困难可想而知。即便是苏联专家遗留下来的记录都需要重新复核,因为原子弹的研发实在是事关重大,容不得丝毫马虎。在原子弹设计初期,有一份苏联总顾问口授的一份简要记录,上面记载的一个数据引起了科学家们的质疑,邓稼先带领一批年轻人夜以继日地进行了多次计算,结果与苏联专家的数据记录依旧不一样。周光召接受任务对邓稼先小组的计算数据进行复查。他采取了一个全新的角度,从炸药能量利用率着手,求出炸药所做的最大功,证明了邓稼先小组计算结果的正确性——苏联专家的记录是错误的。像这样一一攻克技术难关的例子还有很多。周光召与他的战友一道,通过自力更生打破了对苏联专家的盲从,在原子弹研制上逐渐走出独立自主之路。

       原子弹的研制关系到国家安全,这项工作一直处在严格的保密之中,周光召与他的战友们长期过着与世隔绝的生活,甚至亲人们也不知道他们究竟在做什么工作。周光召后来回忆这段岁月时说:“当时国际上就传,说是我们逝世了,说是制造了一个什么事件,在我们回国的时候飞机爆炸,就不在了,这种传言都有。”

       1964年10月15日,中国第一颗原子弹经过科研人员的反复试验,在罗布泊安装就绪,等待它最终的问世。周光召也在北京后方关注着这一激动人心的时刻。然而就在起爆的前一天,周光召突然接到一份来自罗布泊的紧急来电,电文中对设计提出了一些忧虑,希望周光召再核查一遍。周光召知道,周恩来总理正在对罗布泊实验基地进行视察,这个电报一定是总理的意思。周光召与同事们经过连夜紧张运算,在次日上午将结果回复给周恩来,报告中称,除了一些人力不可控制的因素外,原子弹的引爆不会出现任何问题,成功率在999‰以上。这份报告让起爆现场的人们如同吃下一颗定心丸。

       当天下午,原子弹在罗布泊爆炸成功,中国跨入有核国家行列。

“我只不过是十万分之一而已”

       原子弹研制成功后,周光召等科学家们又在中央的指示下紧锣密鼓地开始了氢弹的研究计划。然而正在此时,“文革”浩劫来临,周光召所在的第二机械工业部第九研究院遭到了冲击。由于周光召的父母都曾在国民党当政时期供职,这样的出身自然引起造反派的高度关注。周光召的家被抄了三四次之多,很多老照片和资料都在打砸抢中遗失,甚至在北京帮他带孩子的岳父母也被赶回了乡下。

       令周光召感动的是,在那个人人自危、世态炎凉的环境之下,他却得到了很多人的关心。因为周光召在1957年即远赴苏联,没有经历过“反右”等一些政治运动,很多平素与他来往并不多的同志生怕他精神上难以承受,主动来安慰他,甚至当着他的面把江青骂了一顿。1966年年底,周光召等人一边遭受着造反派的批判,一边却仍在进行氢弹的研究和实验。聂荣臻元帅前往视察工作,看到周光召等人在如此严寒的气候下却住在干打垒的房子里挨冻,立即提出将周光召搬到楼房里住,并关切周光召哮喘病的病情。这些关怀让周光召十分感动,表示一定要克服重重困难攻克氢弹的难关。

       1967年6月17日,中国第一颗氢弹的蘑菇云冉冉升起。从爆炸第一颗原子弹到爆炸第一颗氢弹,中国仅用了2年零8个月。这一速度当时在全世界引起了轰动。法国总统戴高乐为此大发雷霆,拍着桌子质问法国原子能总署的官员和科学家,为何让中国人抢在了前面。

       “科学的事业是集体的事业。制造原子弹,好比写一篇惊心动魄的文章。这文章,是工人、解放军战士、工程和科学技术人员不下十万人谱写出来的!我只不过是十万分之一而已。”面对荣誉,周光召如此谦逊地表示。

       改革开放后,周光召陆续任中国科学院院长、中国科协主席、第九届全国人大常委会副委员长,他仍然以饱满的热情对科学事业及中国社会经济发展贡献自己的力量。在他主管中国科协工作时,中国科协向中央提出了制订和实施“全民科学素质行动计划”的建议,被采纳推行,科学教育、传播与普及开始深入田间乡里,惠及亿万百姓。对于中国科技界出现的种种问题,周光召也常以其直率的性格进行抨击。针对当下中国科学研究的环境,他说:“一是缺乏学术民主的氛围,往往是院士或领导一讲话,就再没有人敢讲话了;二是实行不必要的封锁,大家都生怕自己的想法被别人知道了。”而对于科研现状,他深感忧虑:“我现在特别忧虑的就是社会上急于求成的浮躁状态。有的弄虚作假,有的为追求论文数量而不管质量、效果,结果就是只跟着别人走。”他还在公开场合对院士制度提出批评,认为“学术界应该是没有权威意识的,只有在统一平等的基础上进行讨论才能真正造就人才,实现科技创新。”

       由于周光召在“两弹一星”事业上作出的突出贡献,1996年3月,经国际小行星命名委员会审议通过,中国科学院紫金山天文台观测发现的、国际编号为3462号小行星被命名为“周光召星”。

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