《科技创新与品牌》杂志社特别报道SPECIAL REPORT

突破“两弹”的经历和体会

        2007年12月4日晚上7点,应中国人民大学物理系主任王孝群教授邀请,中国科学院院士贺贤土在中国人民大学逸夫会议中心的“科技人文论坛”上,做了题为“突破‘两弹’对发展高科技的体会”的报告,贺院士从中国研制两弹的背景讲起,回顾了在艰苦的年代进行研究的亲身经历。介绍这项在某种程度上决定国家命运研究的报告给听众带来了磅礴的历史感,科学家们崇高的精神和坚韧的毅力,让在场听讲的老师和学生们深受感动。贺院士从成功研制两弹的经历中总结了五个方面的体会。会后,贺院士一直耐心地回答了同学们的所有问题,直到晚上10点半,贺院士才离开逸夫会议中心。
                                                       ——记者手记

贺贤土院士(中)与人民大学物理教师在一起贺贤土院士(中)与人民大学物理教师在一起


        新中国刚成立不久,1950年朝鲜战争爆发,美国总统杜鲁门就扬言要在与中国发生敌对行动时使用核武器,以后美国又多次声称要把核武器与其它武器一样进行使用。
        五角大楼一直在研究使用原子武器的可能性。美国陆军参谋长劳顿·柯林斯说:“可以想象,在中国共产党发动全面攻势的情况下,对部队和物资集结地使用原子弹,也许是使联合国军守住二条防线或尽早地进行一次向满洲推进的决定性因素。”
        在1953年10月30日美国《国家安全基本政策》的文件中说:“万一与苏联或中国发生敌对行动,美国将把核武器视为同其它武器一样可供使用的武器”。
        在1953年11月6日名为《美国对共产党中国的政策》的另一份文件中说:一旦与中国发生全面冲突,美国将会“使用各种武器对中共空军和其它设施实施决定性打击”,尽管这“可能需要动用美国很大一部分原子武器”。
        1955年3月,美国总统艾森豪威尔在一次新闻发布会上宣称,如果远东发生战争,美国当然会使用某些小型战术核武器。1955年3月25日,美国海军作战部长罗伯特·卡尔内海军上将向报界透露说,美国已拟定了一个向中国全面进攻的计划。
        严酷的形势使当时毛泽东等中央领导认识到:为了新的共和国的生存和发展,确保国防安全,别无选择,只能发展中国的核武器。

        一、中国特色的自主创新道路

        1955年1月党中央做出了创建核工业,研制核武器的战略决策。1958年成立二机部九局(也称九院——中国工程物理研究院的前身)负责核武器的研制,同时开始建立核试验场。
        中国发展必要而有限制的核武器完全是为了自卫和反对核讹诈,最终消灭核武器。
        在党中央号召下,中国科学院、高校等全国大协作,从各单位抽调了一批优秀的科学家、工程技术人员、干部和工人,分配来了一大批著名高校的优秀毕业生。
        大家怀着对敌人的憎恨和对苏联“老大哥”背信弃义的气愤,在党中央领导下,发扬热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大办协同、勇于攀登的精神,在较短时间内实现了核武器技术的突破,走出了一条有中国特色的国防高科技自主创新道路。
        为了祖国需要,我们可以放弃原来熟悉的专业,“改行”从事核武器研制;甚至隐姓埋名,离开大城市较优越的生活条件;有些人甚至因为保密需要而不得不与女朋友告“吹”,牺牲个人利益。祖国的需要就是一切。那时王淦昌、彭桓武说:“祖国需要更加强大,我愿以身许国”。王淦昌改名王金。
        朱光亚等回国前夕在纽约《留美学生通讯》上发表了致全美中国留学生的一封公开信:“祖国在向我们召唤,五千年的光辉文明在向我们召唤,我们的人民政府在向我们召唤。回去吧!让我们回去,把我们的血汗洒在祖国的土地上,灌溉出灿烂的花朵!”
        1961年,当得知苏联突然撤走所有在华专家的消息,正在苏联杜布诺联合原子核研究所工作的中国青年科学家周光召、吕敏、何祚庥等义愤填膺,主动请缨,要求立即回国,参加原子弹的研制工作。
        建院初期,没有办公楼,我们与工人师傅一起盖。住房缺乏,就暂时住“干打垒”,“草地蓝天,帐篷为家”;在三千米以上的高寒缺氧区生活,气压低,馒头蒸不熟,开水烧不烫,雪水冻手指。为了祖国的富强而艰苦奋斗是我们的光荣。
        刚开始,我们只知道原子弹、氢弹的名词,对它的作用原理和结构一无所知。面对着这顶尖的军事秘密,无文献可查,更兼别人封锁、扼杀,我们只能自力更生。原理不懂我们探索;条件不具备,我们创造。重要的是我们有党中央领导,全国人民支援和我们的爱国热情。我们要自主创新。
        核武器的研制首先要物理研究突破原理。突破原子弹原理,这是大难关。在彭桓武、邓稼先等领导下,把从炸药爆轰压缩到高超临界中子裂变放出巨大能量,分解成一个一个的物理过程,组织年青人进行研究,著名科学家与年青人一起讨论。彭先生用他的“粗估”办法,为掌握原子弹的基本规律起了重要作用。为了验证苏联专家曾提供的数据,我们进行了一次又一次的著名的九次计算,历时大半年。最后,周光召用最大功计算否定了苏联专家的结果,使研究出现了新的转机,开始进入原子弹全面设计阶段。1964年10月16日周总理宣布中国第一颗原子弹爆炸成功。
        虽然历史已过去四十多年,进入了开放、合作的时代,但发展我国核心高技术,特别是国防高技术,我们面对的仍然是西方的封锁和禁运,自力更生仍然是我们的传家宝,对祖国的热爱仍然是每个中华女儿攀登科技高峰不竭的动力。


贺贤土在解答学生的问题贺贤土在解答学生的问题


        二、学术民主,群策群力,团队精神

        为了突破原子弹、氢弹原理,在九所理论部,不管你是著名的科学家,还是刚出校门不久的年轻大学生,在学术讨论会上,在平时的研究工作中,都是畅所欲言,各抒己见,平等讨论,学术民主。
        年轻人以老邓(稼先)、老周(光召)、老于(敏)、老周(毓麟)……相称,科学家和年轻人在一起十分融洽。而科学家们则多次给年轻人讲课,解答问题,关心和培养年轻人。那年代留下的融洽气氛仍然弥漫到今天。在这样环境下,在这个集体里,每个人的科学上积极性都得到了很大的发挥。
        突破氢弹原理又是一个重大难关。在突破氢弹的日日夜夜,理论部大楼是一个沸腾的“海洋”。一个个的想法被提出来,一个个的方案——氢弹是什么?会议室黑板上是大家“大鸣大放”的主要场所,讨论、争论、辩论,展开了热烈的讨论,谁讲的对就听谁的。从白天到午夜,甚至深夜理论部大楼仍然灯火辉煌。年轻人的奇思异想,科学家们的科学分析与总结,群策群力,我们从零开始,在大家的讨论中一些很有益的原始思想,甚至一些氢弹的雏形被想到和提到。在此基础上,彭先生提出,周光召、于敏、黄祖洽三人各领一摊人,兵分三路探索,最后氢弹原理终于被这个团队征服。
        在集思广益基础上,于敏敏锐地抓住了氢弹“牛鼻子”,他领导的小组进一步研究获得成功。在全理论部努力下,在第一颗原子弹爆炸后的2年零2个月时间里,抢在法国人之前,于1966年12月突破了氢弹原理,接着在1967年6月爆炸了氢弹。这是群策群力、学术民主、团队精神的胜利,是中国人民的伟大胜利。
        从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹成功各国所用的时间:美国7年5个月,苏联4年,英国5年6个月,法国8年6个月,中国2年8个月。
        在五个核国家中,我国进行的核试验次数是最少的(英国虽试验次数也很少,但它与美国有技术合作)。大约十年前,彭桓武先生把他作为第一作者获得的国家自然科学一等奖的奖章、奖状送给所里时写了一付对联:
        集体集体集集体,
        日新日新日日新。
        这就是突破原子弹、氢弹团队精神的真实写照,也是发展我国高科技事业的宝贵经验。


贺贤土院士


        三、重视基础研究和预研,慎重选择技术路

        核武器的研制是一个大科学技术系统工程,既涉及复杂的科学问题,又涉及到特殊材料的复杂性质和精密工程技术问题。
        核武器作用原理的探索需要物理学、力学、数学、科学计算和实验诊断等的学科综合基础;而核装置的制造需要高性能炸药和核燃料等特殊材料以及各种部件的精密加工。必须有了这些(应用)基础研究,才能深刻认识核武器作用过程的物理规律,物理上设计出核武器;才能通过工程设计、精密加工,最后生产出高性能核武器,在核试验场进行核试验。因此,核武器是建立在科学规律认识基础上的高技术产品。
        在核武器研制中我们深深体会到:科学技术是一个统一体,科学是灵魂,技术是躯体,没有灵魂的躯体自然没有生命力。只重视技术,不重视通过基础研究掌握技术中的知其所以然,只能是模仿人家,只能是低水平,永远落在人家后面。
        自主创新不是一个口号,而是对自然规律深刻理解的结果,是建立在基础研究基础上的产物。
        以基础研究为先行的预先研究是进行知识和技术积累的基础,是发展高性能核武器的重要保证。
        慎重选择技术路线,多作基础研究和预研,少走弯路是适合我国国情、发展我国必要而有限核武器的基本方针。历史表明,我们通过核试验,实现了原子弹、氢弹、中子弹、核武器小型化等六个里程碑性的大跨度发展。在物理设计水平上达到了美国相关型核武器的同一档次。

        四、辩证唯物思想指导,分解研究,总体集成,抓主要矛盾

        早在突破氢弹初期,周恩来总理就指示我们要学习毛主席的《矛盾论》和《实践论》,以辩证唯物主义思想指导研究工作,把科学家们已经掌握的科学思维和已习惯运用的工作方法提高到一个新的哲学高度。
        氢弹是一个十分复杂的系统,从初级的炸药爆轰开始到次级完成热核点火和燃烧需要经历十分复杂的动力学过程。按照辩证唯物思想,由复杂到简单,最后再由简单到复杂总体集成,就可抓住影响全局的主要矛盾,从而抓住氢弹的“牛鼻子”。
        中子弹主要作用原理探索也是遵循同样科学思维和工作方法。我们在分析中子弹热核点火和自持燃烧的物理规律时,把它分解成为互相联结的一系列子过程(子系统),然后研究清楚各个相对简单的子过程(子系统)的行为和这些子过程(子系统)之间相互关联,相互制约,此消彼长的关系,找到了起主导作用的几个子系统,经过总体集成,终于突破了中子弹原理。
        在复杂系统的研究方法中,高性能计算机模拟与传统的理论与实验研究一起构成了三种重要的研究手段。在核武器研究过程中,这三种方法达到了较完满的结合。计算机数字模拟大大拓宽了传统的理论和实验研究的能力,它的广泛应用使美国在高性能武器、国民经济、基础研究等方面达到了空前水平。我国应该规划国家目标,加速计算机计算创新。

        五、以任务带学科,出成果出人材

        核武器的研制带动了爆轰物理、流体力学、辐射流体力学、辐射输运、粒子输运、高温高密度等离子体物理、高电离度原子物理、高温高压状态物理、材料物理、热核反应动力学、计算物理、高性能计算机等学科以及相关工程、技术领域的发展。中国工程物理研究院近几年来陆续出版了一系列这方面的专著都是这些学科的总结,为丰富和发展这些学科做出了贡献。
        在完成任务、发展学科过程中,锻炼、培养、造就了一批为祖国核武器事业做出重要贡献的优秀科技人材,在中国工程物理研究院就有40位以上的科学家被选为两位院士,其中15位曾在中物院工作过。目前,一大批年轻科学家也已成长起来,继续为这一事业发挥着重要作用。
        核武器的研制已经经历了科学上三代人的努力。现在是第四代年轻人在继承发展。第一代的代表是彭桓武、王淦昌等先生;第二代的代表是邓稼先、周光召、于敏、陈能宽等先生。这两代人是这一事业的开拓者和奠基者,他们领导和培养造就了我们这一代(第三代),使我们能够为这一事业添砖加瓦,从实践中成长。现在我们也已年过花甲,并且在他们的精神鼓舞下,努力关心、帮助年轻的一代。一个团队的精神至关重要,只有这样,才会后继有人,事业兴旺发达,国家才会繁荣富强。
        在今天的科教兴国的战略中,发展科学技术事业,包括像863高技术、基础研究等方面,“两弹一星”精神会永远鼓舞人们前进。
        四十年来,我们获得了大量成果,有国家自然科学奖一、二、三等,国家科技进步奖特等、一、二、三等,以及发明奖多达几百项。我们不仅在核武器研制方面,而且也在与核武器有关的高技术和基础研究方面为国家的科技发展做出了贡献。
        今后,迎接新的挑战,为确保和提高我国自卫核威慑能力的有效性而奋斗。

(*注:这里所指的“两弹”为原子弹和氢弹,也包括中子弹。本文为作者2007年12月4日应中国人民大学物理系主任王孝群教授邀请,在“科技人文论坛”上为全校学生所做报告的主要内容。其中部分材料取自胡思得、钱绍钧的“两弹突破对发展高科技研究的启示”讲演稿,特此致谢。)
贺贤土院士 贺贤土小传

    理论物理学家,中国科学院院士,研究员、博士生导师。1962年浙江大学物理系理论物理专业毕业后进入中国工程物理研究院,在应用物理与计算数学研究所工作。1986年至1987年底任美国马里兰大学高级访问学者。1988年-1997年任研究所科技委员会副主任、副所长(1991年起)。1995年被选为中国科学院院士。1996年-2001年任国家863计划惯性约束聚变主题首席科学家。
    曾兼任中国科学院学部主席团成员和执行委员会成员、中国科学院数理学部主任、国家中长期科技规划战略能源组组长、科技部国家863计划顾问组成员、国家自然科学奖评审委员会委员等职。现兼任中国工程物理研究院专家委员会委员;863计划领域委员会委员;总装备部科技委兼职委员;浙江大学理学院院长;高功率激光物理国家重点实验室学术委员会主任等职。
    长期从事国家重大任务以及核聚变与等离子体物理、理论物理专业研究。在国家任务的物理理论研究、设计及实验室模拟研究中完成了大量开拓性工作。在惯性约束聚变研究方面,曾组织领导了我国这一领域的研究工作,建立了我国独立自主的研究体系。在基础研究方面,主要从事高能量密度物理、非平衡统计物理、激光与等离子体相互作用、激光核聚变物理和非线性科学方面的研究工作,发表了140多篇科学论文,多次在国际学术会议上作大会邀请报告,并多次担任有关国际会议的主席、合作主席和科学顾问委员会成员。获国家自然科学奖二等奖一项,国家科技进步奖一等、二等奖各一项,部委级奖八项。2000年获何梁何利奖;2001年获国家863计划突出贡献先进个人奖。