“两弹一星”功勋科学家孙家栋：星斗璀璨写传奇

黄少楚 王笑君

(华南师范大学物理与电信工程学院 广东 广州 510006)

2020年6月23日，我国按照计划发射了北斗全球系统最后一颗组网卫星.它的成功发射，标志着北斗导航系统建设的全面完成，接下来能为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救服务，同时可为中国及周边地区用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航、授时服务和区域短报文通信等服务，让世界看到又一个“中国制造”闪耀在浩瀚的太空中[1].

北斗导航系统的成就来之不易，它是许许多多中国科学家努力拼搏的结晶.孙家栋正是其中的一员，他担任了我国北斗导航系统第一代和第二代工程总设计师，常常被媒体誉为“中国北斗之父”.在中国航天史的发展历程当中，还有很多个“第一”都与孙家栋这个名字紧紧相连：中国第一枚导弹、中国第一颗人造地球卫星、第一颗科学实验卫星、第一颗返回式遥感卫星，他是技术负责人、总设计师；中国第一颗通信卫星、静止轨道气象卫星、资源探测卫星、北斗一号工程、中国探月一期工程，他是总工程师.孙家栋，一辈子都在造“中国星”，树立了我国航天史上新的里程碑[2].而在物理教学中，北斗导航系统和中国科学家人物介绍也被写进了新课标与新教材中.接下来，通过此文来回顾一下孙家栋的人物成长历程以及给物理教学的启示.

1 年少勤学 立志报效祖国

1929年的春节前后，随着一道婴儿的啼哭声划破长空，孙家栋出生在辽宁省瓦房店市的一个书香家庭.1942年6月，13岁的孙家栋以优异的成绩被哈尔滨第一高等学校土木系所录取，那时的他可能想象着自己未来将会修筑高楼大厦与公路桥梁，不会与常人不易接触到的航天航空领域有所关联.然而，当时抗日烽火社会背景推动着孙家栋萌生了新的想法，他看到了战争带来的巨大灾难，因此他希望通过学习高科技国防知识，为国家命运的改变贡献自己的力量.

1948年，孙家栋考入哈尔滨工业大学.随后几年，他提交了从军申请并且经过军队筛选被送往苏联茹科夫斯基空军学院飞机设计专业学习.孙家栋在苏联学习期间勤奋刻苦，对待学习总是保持谦虚谨慎.在一次航空发动机理论考试中，苏联的科学院院士涅卡耶夫拿错了考卷，将从未学过的问题提给了孙家栋.这样一个超出学习范围的问题明明是强人所难，然而孙家栋凭借着平时的主动学习与积累做到了毫不慌张地正确回答[3].这样的表现让当场的其他考官十分震惊和诧异，他们纷纷向孙家栋投去了赞赏的目光，为中国留学生的学习精神所感动.这件趣事也从侧面反映出孙家栋对于先进知识与理论的不懈追求.

在苏联留学期间，孙家栋的学习成绩不仅名列前茅，在体育运动、社会实践活动中的表现也非常出色，常年在学校的“明星榜”有名.临近毕业之际，孙家栋更是获得了纯金打造的“斯大林金质奖章”.这枚奖章是许多苏联学子所梦寐以求的，获奖者可以比普通学生军衔高一级，而且可以优先选择自己满意的工作，带双份工资享受3个月的假期.获得这样级别的奖项让孙家栋再一次赢来了周围学生和老师的赞赏，更有一些漂亮的女孩子向孙家栋投去爱慕的眼神.但是，孙家栋并不受任何诱惑，心中只有一个念头：祖国的建设急需人才，他应该用学到的知识报效祖国，为新中国的建设贡献自己的力量.图1为孙家栋留学苏联期间做实验的照片.

图1 孙家栋留学苏联期间做实验的照片

2 矢志不渝 用一生造“中国星”

“时势造英雄，英雄造时势”，这是孙家栋的一句口头语.新中国的国防事业需要学有所成的孙家栋，也为孙家栋提供了施展才华的前景.回国后不久，孙家栋就被分配到新组建的国防部第五研究院，从事导弹原创工作.由于他思路敏捷、工作刻苦，所以很快就被任命为中国第一枚自行设计的中程战略导弹的总体主任设计师.当时的他认为，他的一生可能将会与导弹紧紧地绑在一起了.然而，在这不久之后他的工作重心又再一次转移了.

1967年，我国的卫星建设也在如火如荼地进行着，对人才的需求也大大增加.此时，钱学森亲自点名推荐孙家栋担任中国第一颗地球卫星“东方红一号”的总设计师[4].接到任务指令后，孙家栋并没有对这个即将面临的新环境感到不适，而是迅速投身于人造卫星的研究中，从此开始了和卫星的不解之缘.1970年，在孙家栋的指挥下，中国第一颗卫星“东方红一号”在酒泉卫星发射中心成功发射，成功地实现了卫星上的“零突破”[5].图2为20世纪70年代孙家栋的照片.

图2 20世纪70年代孙家栋照片

当然，卫星的发射也并不总是一帆风顺.在1974年发射第一颗返回式遥感卫星时出现了意外，科研人员在距离火箭发射的前几十秒发现卫星并没有按照内部的程序进入卫星自供电模式，这意味着卫星飞上太空之后无法正常运作.当其他科研人员还在焦急地思考如何解决这一问题时，孙家栋意识到刻不容缓，在没有经过逐级上报的情况下便大喊“停止发射”.这样的举动在当时需要承担巨大的风险，然而他早已将一切私心杂念放在身后，凭借着他的胆识完成了停止发射的指令.在科研人员重新检查完成以后，火箭在呼啸声中飞离了发射台.此时，众人都以为火箭在经历了调整之后能够成功发射.然而，天有不测风云，火箭运行20秒以后出现了失控，迫使指挥员启动安全自毁的操作.随着一声巨响，卫星连同火箭一同炸成了碎片，标志着发射的失败.这一次的失败给科研人员们带来了巨大的打击，几年的心血瞬间化为灰烬，大家悲痛交加.经过后来的调查发现原来是火箭里的一根铜丝质量不好，在剧烈抖动后恰巧断开了.经历了这次惨重的失败后，孙家栋惋惜之余不禁流露出内心的难过，但是他仍然为科研人员加油打气，鼓励大家从失败中吸取教训，继续为下一次发射做好准备.终于，在1975年11月，随着一声发射的指令，我国的第一颗返回式遥感卫星成功飞向了太空并且成功运行[6].

就这样，孙家栋从导弹领域渐渐地过渡到了载人航天领域，不断攻克载人航天的各项重大任务，为我国的“两弹一星”贡献出自己的青春与力量.1979年，50岁的孙家栋担任了“东方红二号”通信卫星总设计师，实现了用“中国造”的通信卫星进行卫星通信的成就.1989年，60岁的孙家栋担任了航空航天工业部科学技术委员会主任，代表中国政府与美国政府进行艰苦的谈判并且签署了“关于卫星商业发射服务”的协议，推动了中国载人航天承揽对外发射的服务，坚定不移地将中国载人航天的步伐迈向了全世界.1999年，70岁的孙家栋在人民大会堂被授予“两弹一星”功勋奖章，并且担任中国北斗导航卫星的总设计师，此时的他虽已年过古稀和荣誉满满，但他仍不断坚持忘我奉献.2009年，80岁的孙家栋荣获了国家最高科学技术奖和国家科学技术进步特等奖.其中，国家最高科学技术奖每年评选一次，每次授予不超过两名.2018年，孙家栋获评改革先锋称号，并获评航天科技事业创新发展的重要推动者.2019年，国家主席习近平签署主席令，授予了孙家栋前辈中华人民共和国的最高荣誉勋章“共和国勋章”并且将其选入“中国海归70年70人”榜单[7，8].

3 人物评价 孙家栋院士给物理教学带来的启示

在两弹一星、低温超导、中国天眼、北斗导航等国家科技领域中，涌现了一批批艰苦奋斗、励志向上的中国科学家.而在《物理课程标准》中的内容要求中也强调了要了解中国物理学家的贡献[9].孙家栋前辈作为建设新中国的科学家之一，展现着中国科学家为国奉献、不畏困难的精神.

3.1 心系祖国 甘于奉献

法国科学家巴斯德曾经说过：“科学无国界,科学家有祖国”.孙家栋成长于抗日的社会背景当中，当他看到自己的家园遭受敌人的肆意破坏和践踏时，他非常痛心，这使得他放弃了原来所读的土木工程专业，转而继续求学，希望能通过学习来改变国家的命运.孙家栋本可以有一个物质生活丰富，轻松的人生，然而他却选择了一条自己可能也想不到要走多远的道路，只因他希望借助学习西方先进知识来为国家的发展做出自己的贡献.在重新开始学习期间，孙家栋不仅加入了中国共产党，而且还加入了中国空军.在面对苏联所给的诱惑时毅然地选择了返回百废待兴的中国，投身于祖国的建设当中.他与钱学森、郭永怀等前辈一样，不慕名利，不惧困难，一心只为中华民族的崛起而不懈奋斗.

3.2 求真务实 端正严谨的科研态度

在孙家栋前辈担任总指挥期间，他敢于直面困难，绝不畏缩.其中，在第一次发射遥感卫星时，当发现卫星无法启动自供电模式，他敢于坚决下达“暂停发射”的命令；在“东方红二号”卫星发射的过程中，当他发现装在卫星上的电池温度过高时，他同样再次做出“暂停发射”的命令和要求做出发射角度的调整，并签下自己的大名，承担一切的责任与后果.这样的表现，旁人会感到十分惊讶，因为这可能会给孙家栋前辈带来不可估量的后果.然而，孙家栋前辈却坚持直面困难，不逃避每一个可能出现的错误，实事求是，敢为自己的言行负责.孙家栋等前辈们求真务实、敢于克服困难的精神值得在物理理论学习和实验操作中继续传承.

3.3 穷尽一生 打造中国的“两弹一星”

“少年勤学，青年担纲，你是国家的栋梁.导弹、卫星、嫦娥、北斗、满天星斗璀璨，写下你的传奇.年过古稀未伏枥，犹向苍穹寄深情”，这是感动中国颁奖典礼上给予孙家栋前辈的评价[10].孙家栋前辈将他的青春奉献给了中国的“两弹一星”事业，使得我国的“两弹一星”事业在孙家栋和其他老一辈科学家的共同助力下更加快速地发展，取得了世人瞩目的辉煌成果.普通人在年近70之际，可能早已选择告别工作，准备颐养天年.而孙家栋在年近70之际，没有选择退隐江湖，而是承担更重的责任，担任中国北斗导航卫星建设和探月工程的总设计师，穷尽一生追星逐月.“什么名利不名利的，国家需要，我就去做”[11]，不仅是孙家栋先生常说的一句话，更是他的人生写照.孙家栋先生，用他的一生，打造了一张闪耀的中国航天名片.