历史会记住人民的功臣
2001-06-28文/黄健
文/黄 健
我和杨嘉墀院士的第一次交往是在1990年。
1989年召开的第44届联合国大会,正式宣布1992年为“国际空间年”。经国务院批准,我国成立了“国际空间年中国筹委会”,由王大珩院士和庄逢甘院士任正、副主任,在国内开展了一系列的活动,如举办国际空间展览,发行纪念邮票,出版有关空间的著作。受“国际空间年”中国筹委会的委托,我约请了王大珩等14名院士编撰《太空·地球·人类》一书。参加这部专著撰写工作的院士有杨嘉墀、陈芳允、林兰英、吕保维、陈述彭、励惠国、王希季等著名科学家。杨嘉墀主持编写了其中《当代空间信息科技》一篇,对空间信息系统与有关技术的发展、空间与教育的关系作了深入的研究。在组织这部书稿的过程中,我对能认识杨嘉墀院士这位国家“863”高科技计划的倡导人感到十分荣幸,对我的工作来说, 也是一种莫大的鼓舞和鞭策。在这部书将付梓出版之际,著名科学家、全国人大常委会副委员长严济慈题写了书名,国务委员、国家科委主任宋健为《太空·地球·人类》题词:“大力开发空间资源,为发展经济,保护环境和社会进步服务。”
1994年,《太空·地球·人类》获第八届“中国图书奖”和第四届“桂版优秀图书”一等奖。
1998年,我主持广西科学技术出版社的工作,该社成立十周年之际, 决定编辑社史画册《春华秋实》,约请国内著名“两院”院士题词,杨嘉墀院士欣然命笔,他的题词是:“多出好书,为科教兴国战略作贡献!”这是我第二次接触杨嘉墀院士。
2000年9月,我去北京参加第八届国际图书博览会期间, 专程到北京中关村杨嘉墀的寓所拜访他,并赠送给他《春华秋实》画册。同时,汇报我撰写《走近科学家》一书的打算。
2000年底,我收到杨嘉墀的来信,信中寄来了有关资料和他给《走近科学家》一书的题词。
20世纪中国的发展,离不开这些伟大而平凡的科学家,是他们使中国在20世纪的下半叶真正屹立在世界的东方,没有“两弹一星”的功勋者,就没有“两弹一星”,振兴中华和强国之梦也就无从谈起。
我掩盖不住自己内心的激动,思绪万千,提笔疾写,把杨嘉墀先生的科学精神、杰出贡献和治学方法介绍给读者,让读者从中受到有益的启示。
报效祖国
1919年7月16日,杨嘉墀生于江苏省吴江县震泽镇──江南五大桑蚕镇之一。祖父杨晓帆经营蚕丝出口。1930年杨嘉墀随其父母迁居上海,于1932年考入江苏省立上海中学,选读工科。1937年他以优异的成绩考入上海交通大学电机工程系。在交大四年,正值抗日战争,因此他的学习生活是在外国租界里度过的。从上海交大毕业后,他和几位同学一起去西南大后方工作。经过长途跋涉来到昆明,应聘到西南联大电机系担任助教。在任教期间,他边工作边学习,有了更为扎实的理论基础。1945年,他参加公费出国学习的统考,后被录取。但因当时正值第二次世界大战的最后决战阶段,直到1947年,他才到美国,进入哈佛大学工程科学与应用物理系学习,于1949年获博士学位。在美国留学期间,杨嘉墀发奋学习,刻苦钻研,除了在哈佛大学读研究生课程外,还修读了该校物理系和麻省理工学院电机工程系的课程以及该系有关学科的课程,大大扩展了知识面,锻炼了实际工作能力和创造能力。1950年至1956年他先后被聘为宾夕法尼亚大学副研究员和洛克菲勒研究所(现为洛克菲勒大学)高级工程师。
1956年杨嘉墀响应新中国的号召,率领全家毅然回到了祖国。当时正赶上国家制定十二年科学技术发展规划,并提出了落实规划的“四项紧急措施”,就是指最紧急要抓的四个领域或叫四个方面:一个是电子学,一个是半导体,一个是自动化,还有一个是计算机。当时,国家对落实“四项紧急措施”很重视,集中了全国可以集中的科学力量,包括一部分刚从国外回来的人。杨嘉墀是作为归国专家、学者参与了筹建中国科学院自动化所、自动化技术工具研究室的工作,并担任室主任,与其他一些相应的研究机构一道,率先开展了火箭探空特殊仪表等方面的研究工作。
1957年10月和1958年1月,苏、美分别发射的人造地球卫星相继上天之后,1958年5月1日,毛主席在中国共产党八大二次会议上发出了“我们也要搞人造卫星”的号召。中国科学院考虑到开展研制和发射人造地球卫星工作对未来科学技术发展的重大影响,提出了把开展研制和发射人造地球卫星工作列为中国科学院1958年第一项工作的重大任务。于是,在1958年7月至8月,中国科学院成立了“581”组,专门研究卫星问题。组长是钱学森, 副组长是赵九章,成员有院内外十多位专家,杨嘉墀参加了这个组。为了向国庆献礼,“581 ”组在两个月内完成了两种火箭箭头的模型,并在中关村搞展览,毛主席等党和国家领导人都来参观,影响很大。
到了60年代,国家渡过经济困难时期,发射卫星的计划重新启动。1965年中央专门委员会第十二次会议批准了国防科委关于制定人造卫星发展规划的报告。中国科学院于5月、6月组织召开了一系列规划论证会议,7月1日上报了关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议,杨嘉墀当时参与了北京和外地研究人员组成的规划组的工作。规划中建议我国十年内着重发展应用卫星系列。中央专门委员会第十三次会议原则上批准了中国科学院起草的规划方案建议,并决定第一颗人造卫星争取在1970年左右发射。中国科学院为了落实上述指示,1965年8月17日确定了有关组织及领导。
经过几个月的工作,设计组提出了我国第一颗人造卫星的总体设想方案。1965年10月20日,由中国科学院主持召开了全国性的方案论证会,这个被称“651 ”的会议在老的科学会堂共开了42次,这也是一个创纪录的长会议,对涉及卫星的大总体和卫星本体的多个问题都作了深入而广泛的探讨。
1967年,杨嘉墀参与了中国科学院“关于发展我国人造卫星工作的规划方案”的论证工作,并参与了最后文件的起草工作。在中央专门委员会原则批准后,杨嘉墀作为总体组的成员参与了我国第一颗人造卫星“东方红1号”的总体方案论证。
卫星返回
1966年,为适应我国航天事业的需要,杨嘉墀受命负责领导并参与我国第一颗返回式卫星姿态控制系统的研制工作。
在控制系统的设计中,杨嘉墀及其同事们提出了很多颇具特色的设计方案,有些方案是当时国外同类卫星所未采用的。例如,在红外地平仪电路中采用自动增益控制,只经过一次探空火箭试验就验证了这一方案的可行性。为了验证卫星控制系统设计方案的正确性,杨嘉墀参与进行了一系列的仿真试验。他们利用模拟计算机进行数学仿真,这对系统参数的优化起到了关键性作用。他们还利用伪随机码作为噪声,对测量系统进行了实验验证。他们利用三轴机械转台对姿态控制系统的初样产品进行了半物理仿真试验,还利用单轴气浮台和三轴气浮台进行了全物理仿真试验。通过这些试验,他们发现了一些工程实际问题,验证了控制系统的正确性和可靠性。
1975年11月,杨嘉墀参加了我国人造卫星发射试验队,在渭南测控中心监视卫星的运行情况。他和试验队的同志们一起昼夜密切注视卫星在第一天运行期间姿态控制系统的工作情况。他根据遥测数据,正确地判断了卫星能按计划运行三天,为试验队领导的决策提供了科学依据,使我国第一颗返回式卫星能按预定时间返回地面。
飞行试验成功后,杨嘉墀指导了遥测数据的处理工作,从而使我国第一批返回式卫星不但保持100%的回归成功率,而且还在控制方法和系统性能上有所提高。
我国第一颗返回式卫星于1978年获全国科学大会科研成果奖,于1985年获国家科学技术进步特等奖。
从1980年起,杨嘉墀重新开始招收研究生,并开始招收以航天控制为背景的自动控制理论与应用专业的硕士生和博士生。他为研究生所选的课题大多是结合实际的理论研究。近十年来,他共培养了5名博士和6名硕士,为培养我国自动控制高级科研人才作出了贡献。
原子弹测试
1963年初,国防科委向中国科学院自动化研究所下达研制核爆炸试验用测试仪器的任务(即“12号任务”),内容包括火球温度测量仪、冲击波压力测量仪和现场地面振动测量仪等,杨嘉墀负责抓总技术工作。
1963年1月,国防科委领导向有关部门传达了毛主席、 党中央关于要进行我国首次核试验的决定,并要求参与人员在1964年6月以前完成各项准备工作。
当时,杨嘉墀已担任了中国科学院自动化研究所的副所长,在核弹试验用测试仪器研制工作中,自动化所具体承担着三项任务。一个是火球温度和亮度测量仪器,由廖炯生和肖功弼负责。大家知道,原子弹爆炸时有一个很亮的大火球,他们研制的仪器就是判断、测量爆炸时原子弹产生的能量,因为爆炸时的亮度范围很宽,光闪得又很快,国内没有这样的测试仪器和设备,他们就在已有的工作基础上,与北京师范大学天文系合作,利用太阳光的能量做试验。
杨嘉墀等接受任务后,国防科委领导一再向他们强调,准确地测定火球温度,对确定核爆当量及光辐射破坏效应有着决定性意义,这更增强了这些中国科学家的责任感。为了确保任务的完成,所里有关的科研人员积极参加课题组的方案讨论和技术攻关工作,还请来所外的有关专家共同确定方案。在研制工作的关键阶段,中国科学院裴丽生副院长每月要听一次他们的工作汇报,并当场指定有关部门帮助解决工作中的困难。强烈的责任感和事业心促使他们夜以继日地工作,大家积极性都很高,也没有任何怨言,平日里没有休息,没有节假日,1964年春节也只休息了一天,大年初二大家便来到所里工作。因为杨嘉墀和所里的科技人员都清楚,他们担负的使命关系到一个国家国防科学事业的发展。
1964年4月,仪器研制工作已经完成。为了实际检验仪器的精度, 杨嘉墀通过国家科委到国家计量局借到了从苏联引进的、国内惟一的量程达10000K温度基准的计量仪器(目视消丝式光学高温计)。用我国研制的仪器和借来的温度基准同时测量太阳的温度,误差-15℃~15℃之间,这个差值是在温度基准的误差范围以内的,动态反应时间小于1毫秒。
杨嘉墀深入研究,充分论证,提出了采用反馈式光电倍增管线路的大量程温度设计方案和采用变磁阻式压力传感器的设计方案。不久,这个设计方案被批准确定。经过奋发努力,全力拼搏,1964年3月,他们完成该项研制任务,为1964 年 10 月我国第一次原子弹试验及1965年和1966年的两次原子弹试验的顺利进行作出了重要贡献。
1964年5月,经国防科委组织专家验收,仪器的各项指标均已达到或超过任务要求, 顺利地通过了验收。
1964年6月,两位同志将杨嘉墀等研制好的两台仪器安全护送到核试验场。 参加测试仪器研制工作的科技人员在西北的试验场艰苦地生活了近半年,直到1964年10月16日下午3 时成功地进行了我国首次核试验,这一任务才算告一段落。
当听到第一次核试验圆满成功的消息时,当杨嘉墀等研制的两台仪器都成功地测得火球的温度时,杨嘉墀流出了喜悦的泪水,他为过去一切艰苦的努力换来的成功感到欣慰,更对未来的科学事业充满信心。
1965年至1968年间,杨嘉墀领导的测试组又完成了火球光电光谱仪及地下核试验火球超高温测量仪的研制工作,并成功地应用于我国首枚氢弹试验和首次地下核试验。
1986年,“原子弹和氢弹的突破与武器化”的科研成果荣获国家科技进步特等奖。中国科学院自动化所承担的“核爆试验检测技术及设备”作为分项目也同时获奖。这是国家给予的荣誉。这些成果再次说明,中国人民完全可以依靠自己的力量发展尖端技术,中国科学家具有不容低估的科技开发实力。
自动化学科的奠基人
杨嘉墀回国的那一年,我国制定了12年科学发展规划。规划中,将电子学、自动化、计算技术和半导体等新兴学科列为重点发展项目。杨嘉墀在担任中国科学院自动化研究所研究员、副所长期间,组建了自动化工具研究室和若干针对国防研制任务的研究室。不久,他结合在中国科学技术大学自动化系任教授的教学工作,创建了自动化学科及自动检测分支学科。1957年,他参与了中国自动化学会的筹建工作,担任了中国自动化学会常务理事、副理事长和理事长。同年9月,他参加了国际自动控制联合会(IFAC)的成立大会, 中国自动化学会成为该国际组织的18个发起国之一。杨嘉墀曾被选为该组织的元件专业委员会委员和空间控制专业委员会副主席。他积极参与有关自动化和自动检测方面的国际学术活动,组织代表团去一些国家访问,进行学术交流,并多次为中国自动化学会组织在我国举行国际会议,为我国自动化科学技术的发展提供了重要参考信息。他参与创办我国自动化学术刊物《自动化学报》,并先后担任副主编、主编。在他的积极努力下, 《自动化学报》出版了英文版, 由Allerton出版公司负责在国外出版发行。
1979年,杨嘉墀参与组织创建了中国仪器仪表学会,他连续担任第一~第四届理事会的副理事长。他曾多次率领我国科技代表团去美国、英国及日本等国家访问,进行学术交流,与很多国家的自动化学会、测量与控制学会建立了合作关系,有力地促进了自动化学科、自动检测分支学科及仪器仪表技术的发展。
杨嘉墀结合研制项目,深入地进行了科学技术的理论研究工作,撰写并发表了很多重要学术论文,如《中国近地轨道卫星三轴稳定姿态控制系统》、《返回型对地定向观测卫星姿态控制系统及飞行试验结果》、《仪器仪表和系统》、《中国空间技术的二次开发与应用》等,都极有学术价值。他还担任了《中国大百科全书》自动控制与系统工程卷的副主编,该书已由中国大百科全书出版社出版。
1983年,他倡导并组织了全国15个高等院校和科研单位合作,开展了控制系统计算机辅助设计工作。1986年,中国控制系统计算机辅助设计工程化软件系统被国家列为重大科研项目,所取得的成果达到当时的国际先进水平。
“863”计划的倡导人
1973年4月,根据周恩来总理的指示, 中国科学院组织了一个中国科学技术代表团访问日本,杨嘉墀担任团长。他率代表团在日本参观访问了有关集成电路、电子计算机、工业自动化的工厂和高等院校。归国后,他向有关部门提出了发展我国高新技术、促进我国现代化建设的建议。1985年,他又先后两次出国考察。美国的战略防御计划和欧洲的“尤里卡”计划使他深受震动。在著名科学家王大珩的倡议下,杨嘉墀与王大珩、王淦昌、陈芳允等4 名著名科学家一起在1986年初联名致信党中央,呼吁我国经济建设不仅要着眼近期效益,而且要为我国在本世纪末下世纪初的四化建设打好基础,并提出了“要抓住当前世界新技术革命的时机,瞄准高技术的发展前沿,积极跟踪高技术”的指导思想。他们的信受到党中央的高度重视。1986年3月,邓小平作了重要指示。 随后国务院主持制定了《我国高技术研究发展纲要》,即“863”计划。这一纲要描绘了我国7个高技术领域在本世纪内的发展蓝图。近几年来,杨嘉墀努力探索我国高技术产业化的道路,促进科研成果转化为生产力。他为我国高技术的发展作出了重大贡献。
200年9月的北京,秋高气爽,天高云淡。在中关村杨嘉墀的寓所的客厅里,两个五彩斑斓的大花篮中,黄色的傲菊非常耀眼,书橱里有火箭和人造卫星的模型,墙上挂着的中国书法和木刻典雅别致。客厅靠窗的一角摆放着一台古老而又名贵的德国钢琴。客厅的装饰不仅显出这位科学家受到良好的西方科学和文化的教育,而且可见他从小受到中国传统文化的熏陶。
我和杨嘉墀院士侃侃而谈,不知不觉已经是下午2时,杨嘉墀要乘车去机场, 然后飞往香港参加一个重要的国际学术会议,要见到他实在不容易。最后,在谈及中国科学家与“两弹一星”这一话题时,杨先生深情地说:回想当年参与“两弹一星”工作的日日夜夜,往事历历在目。“两弹一星”任务的完成,不仅显示出在发展尖端科学技术方面我们所具备的能力、水平,同时,也反映出我们所具有的自强自立、团结协作、吃苦耐劳的奋斗精神。“两弹一星”任务的完成,不仅培养了人才,锻炼了人,还带动了相应学科的发展。
杨嘉墀说:回顾历史是为了不要忘记过去,回顾历史更是为了创造未来。对于当年参加“两弹一星”研制工作的科学家们自强自立、团结协作,为发展我国高科技事业而拼搏的精神,不仅我们不能忘记,子子孙孙不能忘记,而且还应成为今天激励青年人努力建设社会主义现代化强国的动力。
与杨先生告辞后,我仍沉浸在幸福的回忆之中。一是我能和“两弹一星”功勋奖章获得者在一起谈论往事,受到一次深刻的教育;二是国家、人民和历史都记住了他们──共和国大厦的支柱;三是杨先生崇高的人格魅力永远鼓舞着我。(作者为广西新闻出版局副局长)