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贺贤土 “当年我们就是这么走出一条路来的”

2022-05-30吴敏静

科学导报 2022年69期
关键词:物理科学研究

吴敏静

贺贤土,理论物理学家,中国科学院院士,俄罗斯科学院外籍院士。浙江宁波人,1962年毕业于浙江大学物理系理论物理专业,同年11月进入二机部九所一室(现北京应用物理与计算数学研究所)工作,历任课题组长、室副主任、所科技委副主任、副所长等职务。

长期从事核武器物理理论研究与设计、激光驱动惯性约束聚变(ICF)物理科学与工程、高能量密度物理研究。

A、重视科学思维方法

贺贤土说:“科学思维方法,就是遵循科学规律、善于抓住事物科学本质的思考方法。这样一套方法是科学创新必备的。”

1962年,贺贤土从浙江大学物理系毕业后,被分配到二机部九所一室从事核武器理论研究。一进研究所,他就幸运地在彭桓武、周光召等物理学大家领导下开展工作。当时,他十分佩服大科学家在讨论问题时能很快抓住问题的要害,觉得自己应当学会这种分析问题的能力。

入所伊始,有一位老同志带着他做第一项课题,他进步很大,很快就能独立承担任务。课题圆满完成后,室领导很满意,大胆起用他,让他做第一颗原子弹过早点火概率研究。这是在高超临界下任何环境中突发外来中子可能触发在原设定裂变点火时刻前/后发生点火爆炸概率的研究计算,提供原子弹爆炸成功的把握程度。

接受任务后,他发现其中的数学方程较复杂,求解不易下手,就去请教彭桓武先生。彭先生从物理直观出发,把一个复杂的非线性偏微分方程,变成一个能够近似解析解的简化的方程,有时甚至是一个特殊函数方程,这样就把方程解出来了,主要物理规律也得到了。

“彭先生告诉我,要根据系统物理特性和时空大小等因素来比较方程各项大小。”贺贤土至今仍清晰地记得在彭桓武办公室的这一幕,“彭先生打了个比方:如果这一项的大小是‘3而另一项是‘1,则可略去‘1的项,方程一下子就解出来了,这就是著名的‘3与1之比3就是无穷大。”

彭桓武的教导给了贺贤土很大启发,他在彭桓武的鼓励与帮助下圆满完成了课题研究,还进一步加深了思考和理解,将课题延伸至不同的研究对象。

渐渐地,他也形成了自己的科学思维方法。“我们所研究的事物(系统)通常包含了多个物理因素,它们相互作用导致了事物的发展或系统的演化。科学思维方法就是分解研究这些物理因素,找出对系统演化起主导作用的一个或几个物理因素(也就是主要矛盾),其他均为从属因素。掌握了主要物理因素,在系统总体演化规律研究(模拟)中,就能很好抓住事物发展的本质。”

贺贤土能出色地完成多项国家重大任务,并在相关基础研究领域作出杰出成绩,上述科学思维方法就是关键。

贺贤土强调科学研究一定要进行充分的学术讨论。在他看来,学术讨论不仅是在交流学术成果,也是在交流思想方法,是学习借鉴别人的科学思维方式、充实自己的机会。

“发现别人的长处,学习别人长处为我所用。”

B、广博阅读,厚积薄发

水到渠成的背后是长时间的默默耕耘、辛勤积累。贺贤土的许多重大研究成果便是如此获得的。

广博的阅读陪伴了贺贤土一生。

如今,在他书房里的书架上,还能找到他当年阅读过的俄文版或英文版的大部头书,书页空白处有详细的笔记和公式推导。

20世纪70年代,非线性科学大大深化了人们对自然现象的认识。一个时空均匀的系统,小的调制不稳定性扰动在非线性作用下可能发展到时空混沌;而一个耗散系统,小的涨落可以通过非线性作用自组织地成为一个新的有序系统。

物理学发生了新的革命,贺贤土意识到了它的重要性。虽然当时国家任务繁重紧急,他还是挤出时间学习新知识,仔细阅读了国外刚出版的《非平衡系统的自组织》和《协同学》等书以及大量有关文献,当时他只是模模糊糊感觉到这些新的非线性物理基本思想可以应用到研究任务中。

到了20世纪80年代,在做一项重大课题的理论研究时,面对复杂的物理现象,贺贤土很自然就想到把协同学、自组织理论拿来应用,最后果然发挥了重要作用。

贺贤土至今保留着每天读报的习惯,家中订阅了大量报刊,他习惯先看《中国科学报》和《科技日报》。他特别关注科学研究方面的新闻,一旦发现重要科研进展动态消息,就会记下来,然后去图书馆找专业杂志、到网上下载论文仔细研读。有时候报纸递送慢了,他还会着急地打电话催问。

C、执着追求不停歇

贺贤土认为从事科学研究一定要有执着追求、不懈探索的精神。

在60余年的科学生涯中,贺贤土一直奋战在科研前线。对科学的执着追求使他享有丰富而宽广的生命体验。

从2002年至今的20年里,他始终坚守在科研一线,在激光驱动惯性约束聚变方面,不断总结国际百万焦耳级和国内十万焦耳级激光能量实验事例,提出了我国自己的混合驱动点火模型。在基础研究方面,他与其他学者合作研究,指导并组织学生开展研究,连连取得重要研究成果,发表了大量学术论文。

1986年,贺贤土到美国马里兰大学做访问学者。当时美国的科研条件比国内先进得多,例如,国内用的是百万次计算机,美国用几亿次的Cray超级机计算,实验设备也比国内高级得多。赴美时贺贤土40多岁,推荐他出国的周光召先生更多的是希望他实地感受美国的学术环境和科研管理方法。

但贺贤土并不满足于只是观摩体验,而是刻苦勤勉地开展学习。他向比自己年轻得多的学者请教,在很短时间里就適应了美方的工作方式,在学校的例行学术交流会上连续作高水平报告,并撰写了两篇论文在学术杂志上发表,超额完成了任务。

在美国,他遭遇过一次严重的摔伤,右手手指多处骨折,被裹上了厚厚的石膏和纱布,手指完全被固定。就这样他还惦记着工作。他把笔塞进纱布与石膏的间隙勉强夹住,忍着痛坚持做课题研究。

学校里的很多学者对他的学术水平和敬业精神十分佩服。有一阵子,贺贤土走在校园路上,不认识的学者也会主动和他打招呼。

D、在实践中产生科研兴趣

他以亲身体会证明了一个观点:科研兴趣只能在实践中产生。

“什么是研究兴趣?国家需要的,我们必须干,坚持干下去,取得了成绩,自然就有想干下去的兴趣。特别是当你发现还需要进一步去解决问题时,兴趣自然就来了,激情也起来了。”贺贤土说,“真正的兴趣和激情来自工作实践和对未知的探索与追求,也正是这种兴趣和激情,常常导致新的科学发现。”

他不赞成笼统地提兴趣驱动创新的说法,除非真正理解了工作的重要性并决心为之奋斗。“深入地认识问题,研究并解决问题。如果认识足够透彻,能找到其中还有进一步研究的问题,而且进一步研究能得到一个更好的结果,这才是科技创新真正需要的驱动力。”

在近乎披荆斩棘的状态下开展国防高科技研究,不断加深理解和认识,持续推动相应学科发展,由于其黄金研究岁月伴随着实现中华民族复兴的一项项重大突破,贺贤土这一代国防科技人有着强烈的使命感。

“当年我们就是这么走出一条路来的,那时的工作就是关键核心科技的自主创新。”贺贤土说。

对比过去与当下,贺贤土对现今的学风忧虑深切,直言缺乏真正的创新驱动力,“现在有些人对自主创新无信心,总想跟在别人后面走。但是,在科学难度大的一些攻关项目上,必须自己干”。

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