《科技创新与品牌》杂志社特别报道/SPECIAL REPORT

钱伟长一代科学巨擘


有一种热情,我们需要传承,那就是纯粹的爱国热情;
有一种理念,我们需要继承,那就是探索无止境的理念;
有一种态度,我们需要学习,那就是淡泊名利的态度。




        2010年7月30日,中国著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家,中国近代力学、应用数学的奠基人之一,中国科学院院士,上海大学校长钱伟长在上海逝世,享年98岁。他的一生,是充满传奇与曲折的一生,也是为我国科学技术发展做出巨大贡献的一生,曾与钱学森、钱三强被周恩来总理誉为中国科技界“三钱”。

        文理偏科,毅然弃文从理

        1912年10月9日,钱伟长出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村一个诗书家庭。家中长辈都精通琴棋书画、诗词歌赋。每到夏天长辈们都要将省吃俭用购置的四部备要、二十四史和欧美名著等晾晒,童年的钱伟长成了积极参与者,耳濡目染,增长了对人类文化的崇仰之心。军阀连年混战,从小学到初中,钱伟长真正上学不到五年。国文历史靠家庭自学,数学没学过四则运算,平面几何学了不到一学期的课,代数也只是一知半解,外语从来没碰过。因此,一进入苏州高中,钱伟长必须格外努力,补上“欠债”。好在他得到许多有造诣的恩师指点。经过3年似痴如狂的努力,1931年夏,在他18岁那年的高考中,竟以中文和历史两门学科100分的成绩跨进了清华大学。可是,钱伟长其余四门课—数学、物理、化学和英文,却总共考了25分。其中物理只考了5分,英文从没有学过,考0分。
        这样一个在文史上极具天赋、数理上极度“瘸腿”的学生,却在一夜之间做出了一个大胆的决定:弃文从理—这个决定缘于他进入历史系的第二天,这一天正是1931年的9月18日,日本发动了震惊中外的“九一八事变”,侵占了我国的东三省,蒋介石却奉行不抵抗政策。一时,全国青年学生纷纷举行游行示威,呼吁抗日。当天,钱伟长从收音机里听到了这个消息,毅然决定弃文从理,下决心学造飞机大炮。
        当时,清华大学物理系主任吴有训并不愿意收他,为此,钱伟长天天往他办公室跑,经他软磨硬泡,吴有训才勉强同意让他试学一段时间。在一年中,钱伟长在普通化学、普通物理、高等数学三门功课上都必须达到70分。为了能尽早赶上课程,他早起晚归,来往于宿舍、教室和图书馆之间,废寝忘食,极度用功。正是吴有训的通融,为日后人类工程物理造就一位天才提供了通道。毕业时,他成为了物理系中成绩最好的学生之一。
        1935年,钱伟长考取了清华大学研究院,在导师吴有训的指导下做光谱分析。为呼吁抗日救国,他参加了“一二•九”学生运动和民族解放先锋队。1937年北平沦陷,他到天津耀华中学任教近一年。1939年初经香港、河内到昆明,在西南联合大学讲授热力学。1939年8月1日,钱伟长和清华中文系同学孔祥瑛在昆明西南联大结婚,吴有训先生主持了简单的婚礼。3周后,中英庚款会公布他和林家翘、段学复、傅承义、郭永怀等9位西南联大同学考取了第七届留英公费生。

1942年夏在多伦多大学博士毕业典礼后留影

1942年夏在多伦多大学博士毕业典礼后留影

        留学海外,潜心钻研科技

        1939年9月2日,中英庚款第七届留英学生22人抵达香港时,不幸第二次世界大战爆发,所有赴英客轮扣作军用,钱伟长等学生的留学计划也被迫延期。在返回昆明等候通知的时候,钱伟长从王竹溪那里借到拉夫著的《弹性力学的数学理论》,仔细研读后发现当时国际学术界关于弹性板壳理论十分混乱,不仅板、壳分开,而且各种不同形状的板壳有不同的方程。于是,钱伟长决心寻找一种统一的以三维弹性力学为基础的内禀理论。苦苦埋首数月,他以高斯坐标张量表达的微分几何来表示变形和应力分析之创新思想,居然获得了前所未闻的统一内禀理论。
        3个月后,他们被改派至加拿大,得知所乘船只要经过日本,让他们在横滨逗留3天后再起程时,钱伟长和其他公费生一致认为,在抗日战争期间,经留日本有损国格,于是他们全体愤然离船,大家一齐把加有日本签证的护照扔到了黄浦江里。后来,英国人道歉说“不知道你们会有如此强烈的爱国心”。
        1940年8月初,庚款会再度将钱伟长等留学生召集于上海,坐“俄国皇后号”邮轮赴加拿大。9月中旬终于抵达加拿大多伦多大学,开始了艰辛的留学生涯。这也是多伦多大学首批接受中国研究生。钱伟长和林家翘、郭永怀同时师承应用数学系的辛祺教授。师生第一次见面,辛祺教授就发现自己和钱伟长都在研究弹性板壳的统一内禀理论,只是导师宏观学生微观而已,尽管当时所得到的结果还不能统一,但深信既是同一实质,必将能统一。也就在他们第一次见面时,即决定师生分两段写成一篇论文,投交美国加州理工学院航空系,祝贺冯•卡门教授60岁诞辰。祝寿论文集于1941年夏季刊出,共24篇论文,作者均为“二战”时集聚北美的知名学者,如爱因斯坦、冯•诺伊曼、铁木辛柯、科朗等,钱伟长是唯一的中国青年学子。这篇论文大大增强了钱伟长的自信和中国留学生的知名度。经过一年努力,钱伟长打通了宏观理论与微观理论的通道,顺利通过博士论文答辩。
        1942年底,钱伟长即转到美国加州理工学院冯•卡门教授主持的喷射推进研究所工作。1943年至1946年期间,钱伟长主要从事火箭的空气动力学计算设计、火箭弹道计算研究、地球人造卫星的轨道计算研究等,也参加了火箭现场发射试验工作等。同时还在冯•卡门教授指导下,完成了变扭的扭转和水轮机斜翼片的流动计算,以及超音速的锥流计算等重要研究课题。1946年,他与冯•卡门合作发表了《变扭率的扭转》一文。冯•卡门曾说这是他一生中最为经典的弹性力学论文。这几年确实是钱伟长一生科研的多产期,然而正当钱伟长在美国的事业如日中天的时候,他却选择了回国。

1949年10月陈毅同志(右一)、贺龙同志(左一)视察清华大学,钱伟长作陪

1949年10月陈毅同志(右一)、贺龙同志(左一)视察清华大学,钱伟长作陪

        忠于祖国,心系科学救国

        1946年,已有多项科研成果的钱伟长听闻抗日战争胜利,立即以“久离家园、怀念亲人”为由,取得回国权。当年8月,他回到阔别8年的北京清华园,在母校清华大学当了一名普通的教授。9月,爱妻祥瑛自成都携已6岁的儿子元凯赴京,钱伟长才第一次见到儿子。那年月物价飞涨,作为穷教授的钱伟长入不敷出。到第二年冬季长女开来出生后,只得向同事、同学等告贷度日。
        1948年钱学森回国后曾说过,美国特区研究所(GPL)希望他回去继续研究。当时钱伟长的工资是15万金圆券,只能买两个暖瓶,而之前他在美国的年收入是8万美金。艰苦的条件让钱伟长的生活与科研都发生极大困难,他前往美国大使馆签证。在填表的时候,有一条是若中美交战,您是否忠于美国?钱伟长断然填了一个“NO”,因此他未能去成美国。
        为了实现“科学救国”的抱负,新中国建立前钱伟长几乎“承包”了清华大学机械工程系、北京大学和燕京大学工学院三校的基础课应用力学和材料力学,物理系的理论力学、弹性力学等课程,还担任《清华工程学报》主编等审稿工作。教学之余,钱伟长继续在润滑理论、圆薄板大挠度理论、锥流和水轮机曲线导板的水流离角计算等领域不懈努力,撰写并发表了8篇有影响的论文。
        繁忙的教学与科研之外,钱伟长还为北京各所高校培训应用数学与力学的师资,1956年还出版了我国第一本弹性力学专著。钱伟长的社会兼职也令他忙得不亦乐乎。1951年中国科学院成立之初,钱伟长就兼任数学研究所力学研究室主任。钱学森回国后建立了中科院力学研究所,钱伟长又兼任了副所长。1955年中科院学部成立,钱伟长成了第一批被选聘的学部委员,并兼任中科院学术秘书。值得指出的是1954年至1956年,钱伟长还花大量精力参与由周总理亲自领导的制定我国自然科学12年规划的工作,经常通宵达旦地工作。也就是在规划研讨会上,周总理公开赞誉钱学森、钱三强和钱伟长为“三钱”。此外,1953年,钱伟长还参与起草了新中国第一部宪法。凭着满腔热情,这几年他还是成绩卓著,发表了20多篇科研论文,出版了《弹性柱体的扭转理论》、《圆薄板大挠度问题》等专著。

        高瞻远瞩,推行高校改革

        1982年底,正在一家研究所讲学的钱伟长突然接到清华大学党委组织部的通知:中央任命他为上海工业大学校长。教育部规定超过60岁不允许再当校长,而当时的钱伟长已经70岁高龄。他是由邓小平亲自签字批示的终生教职、终生校长,不受年龄限制。钱伟长又一次获得了全心全意为党和国家的教育事业不懈奋斗的全新条件,从而开始了他人生新的起点。
        钱伟长十分珍视中央对他的信任,以独特的眼光和魄力对上海工业大学进行了大刀阔斧的改革。他首先提出了破“四道墙”的口号,即破学校与社会之间的墙,破师生之间的墙,破科系之间的墙,破教学与科研之间的墙。为此,他抓师资队伍建设,抓科学的学制建设,抓学生的全面发展,也抓学校硬件设施和软件建设。为了提高学生的自学能力和适应能力,减轻学习负担,他提出推行短学期制,精简教学大纲。针对上海经济社会发展的实际需要,增设了许多新的科系。1992年钱伟长又在全国率先推行学分制,刚开始时压力重重,后来在几年内竟风行全国。凭借这种求实创新的教育改革和独特的教育理念,1994年,上海工业大学和上海科技大学、上海大学和上海科技高等专科学校合并,组成了新的上海大学,钱伟长被任命为校长。
        在生命的最后岁月里,钱伟长最关心的是“培养具有创新能力的人才”。他认为,完成这一任务要依靠高校教师队伍素质的提高。对教学方法“动手术”的高校还不多见,大部分还是过去那种“填鸭式”教学。这对学生是很不利的,也不利于我们国家未来的发展。
        从70岁到98岁,钱伟长用二十几年的晚年岁月,认真对待学校大大小小的事情,因为他始终认为:我希望祖国强大起来,强大需要力量,而这力量就是知识。教育是振兴国家最重要的力量和手段。

国务院科学规划委员会自动化小组(1956年5月北京西郊宾馆)

国务院科学规划委员会自动化小组(1956年5月北京西郊宾馆)

        自强不息,精神指引后人

        钱伟长有句口头禅:“我36岁学力学,44岁学俄语,58岁学电池知识。不要以为年纪大了不能学东西,我学计算机是在64岁以后,我现在也搞计算机了。”1980年,钱伟长率团参加了在香港举行的国际中文计算机会议,并公开表示:“中文计算机将由中国人自己搞,我们自己将做出世界上最实用的、最优化的中文计算机来。”回来后,即组织了中文信息研究会。由于钱伟长深厚的物理学基础和汉文化根底,在1985年就独创了宏观字形编码法,俗称“钱码”。“钱码”以高速易学闻名于世,为IBM机所采用,并获得1985年上海科技发明奖。
        1980年后,他的社会政治活动也日益增多,相继被选为民盟副主席、全国政协常委和副主席、香港特别行政区基本法起草委员会委员、中国和平统一促进会执行会长、《中国大百科全书》和《辞海》副主编、《简明不列颠百科全书》中美联合编审委员会委员等。繁重的教学行政工作,多彩的政治社会活动,广阔的学术天地,使钱伟长的生活更富有意义。这位可敬的老人担任上海大学校长,却不拿学校一分钱薪金,在上海连自己的房子、自己的家都没有,常年住在条件很一般的学校招待所,只是因驻守着警卫却又让招待所显得不同寻常而已。
        钱伟长走了,但是,他那种纯粹的爱国热情,那种探索无止境的理念,那种淡泊名利的态度,他一生所留给我们的精神财富,必将指引后来人在科研与治学道路中稳步前行。