钱学森曾发起创办中国科技大学
2009年11月01日 07:55国际在线 】 【打印共有评论0

钱学森果然说到做到。

他在冯·卡门的指导下,选择了几个航空领域革命性的问题进行研究。当时正值第二次世界大战期间,飞机正在从螺旋桨时代进入超音速喷气式时代,是典型的速度决定命运的紧要关头。但按当时的航空理论制造出来的飞机,一进入超音速飞行就会被烧毁,而且飞机机翼的设计也达不到超音速飞机要求的精度。经过3年的潜心研究,钱学森完成了《高速气体动力学问题的研究》等4篇论文,荣获航空、数学博士学位。他在论文中提出的“热障”理论和与导师共同命名的“卡门-钱近似”公式,使得当年波音公司推翻了B-47飞机的原设计方案。

卡门和钱学森的发现使他们在这个领域中领先了几十年,直到战后计算机大量应用之前,他们的发明都是超音速飞机制造设计的基本指导理论。20世纪50年代,苏联专家对中国留苏学生提起“卡门-钱近似”公式还赞不绝口,而且特别强调“钱”是中国人。

当年的美国同事马勃回忆说:“只要你看到冯·卡门和钱学森在一起兴致勃勃地讨论、计算,过一段时间,他俩就会有新的创造性的成果出现。”

1955年8月,回国前夕,钱学森带着全家来看望恩师卡门,送上了自己的新作《工程控制论》。卡门翻阅后欣慰地说道:“你现在学术上已经超过我了!”

调来“大炮”创办中科大

1946年,年近36岁的钱学森副教授走上了麻省理工学院的讲台。他的课引起了青年学生的极大兴趣,当年,麻省理工的学生甚至以能听到他的讲课为荣。当年听课的学生回忆道:“他的课程在我就业的前十年,发挥了无与伦比的作用。”

发起创办中国科技大学并担任该校近代力学系系主任的近20年,称得上钱学森教育生涯中最重要的阶段。当年的学生张瑜回忆说:“至今我还清楚地记得,钱学森先生在全系大会上宣布聘任教师的名单时那踌躇满志的神情。他高声地说:‘我把科学院的大炮都给你们调来了!’”

这个名单堪称空前绝后:中科院技术科学部主任、物理学家严济慈主讲“普通物理”;1957年与钱学森同获中国科学院自然科学奖一等奖的数学家吴文俊主讲“高等数学”;刚刚归国的留美博士蒋丽金主讲化学课;钱临照、卞荫贵、林同骥、郭永怀……钱学森不仅邀请了当时中国最优秀的科学家,而且亲自为学生们上课。

钱学森的讲课风格是喜欢自己动手编教材,因为他讲的都是本学科最前沿的知识。这种风格是1938年他在美国加州理工学院刚登上讲台时就形成的。1944年,他在组织研究生教学时,专门编著了内容丰富的教材《喷气推进》。美国学者富兰克·E·马勃评价说:“《喷气推进》这本巨著,成为以后十几年间不可或缺的参考书,尽管在此期间该领域有重大进展。”

在中国科技大学,钱学森亲自编著了《火箭技术概论》。当年的学生刘济生回忆说:“它(这门课)涵盖了所有现代科学技术的最新成就。钱老将这些领域深奥的理论和技术融化在讲义中,讲课注重深入浅出。”钱学森教学起点高、要求严。米博恩同学说:“有次上课,钱老说如果你5道题做对了4道,按常理,该得80分,但如果你错了一个小数点,我就扣你20分。他常告诉我们,科学上不能有一点失误,小数点错一个,打出去的导弹就可能飞回来打到自己。”钱学森曾在黑板上给学生写下“严谨、严肃、严格、严密”几个大字,这是他对学生的要求,也是他学术精神的体现。

钱学森出的考题很绝,有一次竟是“从地球上发射一枚火箭,绕过太阳,再返回地球上来,请列出方程求解”。这次考试让钱学森感到这一届学生数理基础还不够扎实,于是特别为他们延长了半年的学习。后来,钱学森关于学科设置的意见直接影响了国防科技大学的系科规划和设置。

提炼中国人自己的科学思维

1952年,钱学森在加州理工学院开设了新课“工程控制论”。1954年,他的名作《工程控制论》由美国麦克劳·希尔图书公司出版。维纳的《控制论》出版后一直不被理解,哲学界一些学者甚至认为这是“伪科学”。钱学森的著作发表后得到了广泛的赞赏,吸引了大批数学家、工程技术专家献身于控制论的研究,连原来持批判态度的人也转而肯定控制论是一门“研究信息和控制一般规律的新兴科学”。

钱学森善于思考,并善于融会贯通。

20世纪70年代末,钱学森根据世界科技发展的水平特别是大型计算机技术的发展,提出应该把人的精力从记忆、计算等繁重的体力劳动中解放出来。紧接着又提出,改造客观世界,必须运用人类通过实践认识客观世界所积累的知识,而其中一个重要组成部分就是现代科学技术的整个体系。

钱学森意在建立一个“现代科学技术体系”,其中包括11个大部类:自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学、行为科学、地理科学、建筑科学、文艺理论。他说:“这是个活的体系,是在全人类不断认识并改造客观世界的活动中发展变化的体系。”“跨度越大,创新程度也越大。而这里的障碍是人们习惯中的部门分割、分隔、打不通。而大成智慧学却叫我们总揽全局,洞察关系,从而做到大跨度地触类旁通,完成创新。”

钱学森的任何思维和创新都是脚踏实地的,同样他对学科的重新划分和大成智慧学的提出,也都是着眼于解决今天我们面对更为复杂的自然和社会的研究难题的。钱学森的解决方案就是:从定性到定量综合集成方法的理论。这个学术思想应该说直接的来源是钱学森搞“两弹一星”时创设的“总体设计部”,当年这种方式确保了我们在技术条件远远不如苏联、美国的情况下,导弹发射的成功率却在苏美之上。

在这里,钱学森针对的是传统的还原论所不能解决的问题,因为还原论认为事物的整体性质可以由部分的性质来说明,一切都可以用物理学的规则来解释。但当事物经过组织特别是形成复杂巨系统时,这种解释是无能为力的。麻省理工学院教授洛伦滋用过一种形象的比喻:一只小小的蝴蝶在巴西上空扇动翅膀,可能在一个月后的美国德克萨斯州会引起一场风暴,这就是混沌学中著名的“蝴蝶效应”。这是一种复杂现象,人类可以把物质分解到6个顶夸克,但依然无法解释生命、社会和一些复杂的现象。钱学森用方法论来区分,凡是还原论能够解决的就是简单现象,不能解决的则是复杂现象。要解决复杂现象,就需要用钱学森的主张:从定性到定量综合集成方法。

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   编辑: 霍吉和
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