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程開甲:為共和國鑄盾
發表時間: 2014-01-10 11:50:05    |    來源:九三學社九江市委員會    |    閱讀次數:3266

國家科學技術獎勵大會今天在北京舉行,九三學社社員程開甲榮獲2013年國家最高科學技術獎。程開甲,1918年8月3日出生,蘇州市吳江區人,1953年加入九三學社。核武器技術專家,理論物理學家。中國科學院院士,“兩彈一星”功勛科學家,著名物理學家,中國核試驗科學技術的創建者和領路人之一。

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程開甲院士

1964年10月16日,伴隨著一聲驚天巨響,原子核裂變的巨大火球和蘑菇云騰起戈壁荒漠上空,中國自主研制的第一顆原子彈爆炸成功。

50年后,中共中央、國務院隆重舉行國家科學技術獎勵大會,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平親自將國家最高科學技術獎證書頒給半個世紀前為那聲東方巨響嘔心瀝血的杰出科學家、中國核武器事業開拓者和中國核試驗科學技術體系創建者之一的程開甲院士。

這是共和國的崇高褒獎,這是一名科技工作者的最高榮譽,作為“兩彈一星”的功勛科學家,程開甲將汗水和智慧灑在中國西部那片神秘的土地上,他為共和國鑄盾的重要貢獻,將永遠銘刻在共和國的史冊上。

以身許國,建功核試

在新中國波瀾壯闊的發展歷程中,上世紀五、六十年代是極不尋常的時期。當時,面對嚴峻的國際形勢,為了抵御帝國主義的武力威脅和打破大國的核訛詐、核壟斷,增強中國國防實力,黨中央和毛澤東同志審時度勢,高瞻遠矚,果斷決定研制“兩彈一星”,突破國防尖端技術,作出了對共和國的發展和安全具有重大戰略意義的英明決策。

1960年夏,經錢三強親自點將,南京大學教授程開甲調進了中國核武器研制隊伍,自此,他在學術界銷聲匿跡幾十年。

原子彈研制初期,程開甲被任命為核武器研究所副所長,分管材料狀態方程和爆轟物理研究。他第一個采用合理的TFD模型估算出原子彈爆炸時彈心的壓力和溫度,為原子彈的總體力學計算提供了依據。

1962年上半年,中國原子彈的研制工作闖過無數技術難關,露出了希望的曙光。中央適時作出爭取在1964年、最遲在1965年上半年爆炸中國第一顆原子彈的“兩年規劃”。

為加快進程,錢三強等二機部領導決定,另外組織隊伍,進行核試驗準備和技術攻關。經錢三強推薦,1962年夏,程開甲成為中國核試驗技術總負責人。雖然是又一次放棄熟悉的領域、去開拓全新領域,但面對國家的需要,他沒說二話,接受了組織的安排。

1962年,他參加制定朱光亞主持起草的中國原子彈研制、試驗等科學技術工作最早的一份綱領性文獻——《第一種實驗性產品的科學研究、設計、制造與試驗工作計劃綱要》,他依據國情否定了蘇聯專家的空投建議,提出采用地面方式;主持制定《關于第一種試驗性產品國家試驗的研究工作綱要》及《急需安排的研究課題》,設計了第一顆原子彈百米高鐵塔爆炸方案,確定了核爆炸可靠控制和聯合測定爆炸威力的方法。1963年,他前瞻性地謀劃了核武器試驗研究所的性質、任務、學科、隊伍、機構等。1964年10月16日,中國第一顆原子彈試驗成功,1700多臺(套)儀器全部拿到測試數據。據有關資料記載,法國第一次核試驗沒拿到任何數據,美國、英國、蘇聯第一次核試驗只拿到很少一部分數據,而中國首次核試驗中97%的測試儀器記錄數據完整、準確。

此后,程開甲在核試驗任務中又不斷取得新突破。1966年12月,首次氫彈原理性試驗成功,他提出塔基若干米半徑范圍地面用水泥加固,減少塵土卷入,效果很好。1967年6月,第一顆空投氫彈試驗成功,他提出改變投彈飛機的飛行方向,保證了投彈飛機的安全。1969年9月,首次平洞地下核試驗成功,他設計的回填堵塞方案,實現了“自封”,確保了試驗工程安全。1978年10月,首次豎井地下核試驗成功,他研究設計的試驗方案獲得成功……

從1963第一次踏入號稱“死亡之海”的羅布泊,到回北京定居,程開甲在茫茫戈壁工作生活了20多年,歷任核武器試驗研究所副所長、所長、核試驗基地副司令。兼核武器研究所副所長,研究所改為研究院后,任副院長,直至1977年。

20多年中,作為中國核試驗技術的總負責人,他成功地參與主持決策了包括中國第一顆原子彈、氫彈、兩彈結合以及地面、首次空投、首次地下平洞和首次豎井試驗等在內的多種試驗方式的三十多次核試驗。

20多年中,他帶領團隊,建立發展了中國的核爆炸理論,系統闡明了大氣層核爆炸和地下核爆炸過程的物理現象及其產生、發展規律,并在歷次核試驗中不斷驗證完善,成為中國核試驗總體設計、安全論證、測試診斷和效應研究的重要依據。以該理論為指導,創立了核爆炸效應的研究領域,建立完善不同方式核試驗的技術路線、安全規范和技術措施;領導并推進了中國核試驗體系的建立和科學發展,指導建立核試驗測試診斷的基本框架,研究解決核試驗的關鍵技術難題,滿足了不斷提高的核試驗需求,支持了中國核武器設計改進。

上世紀80年代,程開甲提出開展抗輻射加固技術研究。之后,他一直沒有停下在此領域開拓創新的腳步,開創了抗輻射加固技術研究新領域,倡導開展了高功率微波研究新領域,為國防科技和武器裝備建設發展做出了重要貢獻。

見賢思齊,不懈求索

程開甲一生求索不已,創新不斷。雖然參加核武器研試的20多年沒發表論文,但他學術研究仍然建樹多多。

上世紀四十年代,他用量子力學證明了狄拉克提出的‘狄拉克方程’在自由粒子條件下的正確性,此方程連狄拉克本人也未證明過;五、六十年代,他率先在國內開展了系統的熱力學內耗理論研究,出版了中國第一本《固體物理學》教科書;八十年代,他進一步發展、完善了高溫和低溫超導普遍適用的超導雙帶理論,出版了兩部專著;九十年代,他提出并建立了系統的“TFDC(托馬斯—費米—狄拉克-程開甲)”電子理論,為材料科學的發展提出了新的研究思想與方法,并在國家自然科學基金委支持下將該理論應用于金剛石觸媒、納米管生成、薄膜大電容等方面的研究,取得了有價值的成果。

他的學術思想、學術品格以及學術成就,得益于名師名校的熏陶和科學大家的培育。

1931年,程開甲考入浙江嘉興秀州中學,這所教會學校培養了包括陳省身、李政道在內的10位院士,在此他接受了六年具有“中西合璧”特色的基礎教育和創新思維訓練。初二時,他要‘發明’水循環驅動的大船,想法幼稚,但姚廣鈞老師還是要他再多動動腦筋,精心呵護他敢于想象、敢于“發明”的童心。

1937年,程開甲以優異成績考取浙江大學物理系的“公費生”。在這所被英國著名學者李約瑟博士譽為“東方劍橋”的大學里,他接受了束星北、王淦昌、陳建功和蘇步青等大師嚴格的學習和科學精神訓練。大三時,程開甲聽陳建功教授的復變數函數論課后,敢于挑戰難題,撰寫了《根據黎曼基本定理推導保角變換面積的極小值》的論文,得到陳建功和蘇步青的賞識,并推薦給英國數學家Tischmash教授發表,之后文章被蘇聯斯米爾諾夫的《高等數學教程》全文引用。王淦昌多次給大家講發現中子的過程:約里奧一居里觀察到一個實驗現象,但他粗心臆斷是γ射線碰撞粒子的徑跡。后來,查德威克對現象認真研究了幾個月,發現了中子,獲得諾貝爾獎。據此,王淦昌告誡說,科學研究最重要的就是緊跟前沿、抓住問題、扭住不放。

1946年,經英國著名學者李約瑟博士推薦,程開甲獲得英國文化委員會獎學金,來到愛丁堡大學,成為被稱為“物理學家中的物理學家”M。玻恩教授的學生。玻恩一生共帶過彭桓武、楊立銘、程開甲和黃昆4位中國學生,他們都是中國科學院院士,彭桓武、程開甲被授予“兩彈一星”功勛獎章,黃昆、程開甲獲國家最高科學技術獎。

在玻恩那里,他選擇超導理論研究作為主攻方向,在導師的指導下,先后在英國的《自然》、法國的《物理與鐳》和蘇聯的學術雜志上發表了5篇有份量的超導論文,并于1948年與導師玻恩共同提出超導的“雙帶模型”。這一理論的核心是:“超導電性來源于導帶之上的空帶中,布里淵區角上出現電子不對稱的奇異分布”。在玻恩身邊的四年,他學到了許多先進知識,特別是不同學派,不同觀點的分歧,還結識了狄拉克、海特勒、薛定諤、謬勒、鮑威爾等科學巨匠。1948年,蘇黎世的國際學術會議上,程開甲與師兄海森堡就學術觀點展開針鋒相對的激烈爭論,連大會主持人泡利都無法裁判。玻恩聽到此事很高興,跟他講起自己與愛因斯坦長時間針鋒相對的爭論。玻恩說,愛因斯坦是一個“離經叛道”者,因而能對經典常規實施超越。這次談話,讓他終身受益。

從秀州中學、浙江大學到愛丁堡大學,程開甲在開明開放的教育環境中,在名師名校的教育熏陶下,夯實了他日后成為科學大家的深厚底蘊。

薪火傳承,竭誠奉獻

程開甲創建的核武器試驗研究所及其所在的核試驗基地是中國核事業人才的搖籃之一,先后走出了10位院士、幾十位技術將軍,獲得2000多項科技成果獎,許多成果填補了國家空白……

程開甲知道,核試驗事業是一個尖端的事業,也是一個創新的事業,必須有人才。

核試驗研究所成立之初,程開甲根據專業需求,在上級支持下,從全國各地研究所、高校抽調了一批專家和技術骨干。對于他們,程開甲給予充分的信任,作出了許多挑戰性的工作安排,使呂敏、忻賢杰、楊裕生、喬登江、丁浩然、丁冠生、錢紹鈞、陳達等人迅速成長。

在選才用人上,程開甲始終牢記錢三強的一句話:“千里馬是在茫茫草原的馳騁中鍛煉出來的,雄鷹的翅膀是在同暴風的搏擊中鑄成的。”

第一次核試驗,立下大功的測量核爆炸沖擊波的鐘表式壓力自計儀,就是程開甲鼓勵林俊德等幾名年青大學生因陋就簡研制的;同樣,中國第一臺強流脈沖電子束加速器的研制,也與程開甲大膽將這一高難度項目放心交給邱愛慈不無關系。

后來,林俊德、邱愛慈都脫穎而出,成為中國工程院院士,邱愛慈還是研究所10位院士中,惟一的女性。對此,邱愛慈感慨地說:“決策上項目,決策用我,兩個決策,都需要勇氣,程老就是這樣一個有勇氣,敢創新的人。”

帶隊伍、培養人,程開甲總是堅持言教身教。每次核試驗任務,他都會親自到最艱苦、最危險的一線去檢查指導技術工作。20世紀70年代,他多次進入地下核試驗爆后現場,爬進測試廊道、測試間,甚至最危險的爆心。

一天,施工正在進行,程開甲來到現場。

在坑道口,工程隊簡要匯報了施工情況,防化部隊匯報了劑量監測情況,研究所的現場技術人員也做了介紹,并說明了一些現象。因為洞內極其惡劣的高溫、高放射性和坍塌等危險,技術人員擔心發生意外,極力勸阻他進去。

程開甲說,“你們聽過‘不入虎穴,焉得虎子’這句話嗎?我只有到實地看了,心里才會踏實。”

最后,程開甲穿著簡陋的防護服,頂著昏暗的燈光進入坑道。他一邊詳細地觀察詢問,一邊囑咐科技人員一定要把現場資料收集齊全,仔細觀察記錄每個現象。現場的同志們看到大科學家還到現場親自調查研究,既親身感受到這項工作的重要性和意義,也受到極大的鼓舞。

程開甲說,自己“深入虎穴”觀察到地下核試驗的許多現象,與只聽匯報的感受大不相同。每次進洞,都會有新收獲,每看到一個現象,都會增加對地下核爆炸現象和破壞效應的感性認識,使他對下次試驗方案有進一步考慮和新的設計。

程開甲在一篇文章中寫道:“說起羅布泊核試驗場,人們都會聯想到千古荒漠,死亡之海,提起當年艱苦創業的歲月,許多同志都會回憶起搓板路、住帳篷、喝苦水、戰風沙。但對于我們科技人員來說,真正折磨人、考驗人的卻是工作上的難點和技術的難關。我們艱苦奮斗的傳統不僅僅是生活上、工作中的喝苦水、戰風沙、吃苦耐勞,更重要的是刻苦學習、頑強攻關、勇攀高峰的拼搏精神,是新觀點、新思想的提出和實現,是不斷開拓創新的進取精神。”

走進程開甲家,你無論如何也不會把這里的主人,與現代物理學大師玻恩的弟子、海森堡的論戰對手和中國“兩彈一星”元勛聯系起來。這里陳設簡單、質樸得令人難以置信。離開戈壁灘,他仍保持著那個年代的生活方式,過著簡單、儉樸的生活。

自上世紀六十年代開始,程開甲擔任過多種職務,但他從沒想過“權力”,而只服膺“權威”——“能者為師”的那種權威。因此,他可以非常誠懇地對一位技術員說,“我向你們道歉,上次的討論,你們的意見是對的。”

真正的科學家不求名利。但真正為祖國做出了重大貢獻的科學家,祖國和人民是不會忘記的。

程開甲是全國人民代表大會第三、四、五屆代表,中國人民政治協商會議第六、七屆委員,中國科學院院士和資深院士。他榮獲國家科技進步特等獎、一等獎,國家發明獎二等獎和全國科學大會獎、何梁何利科技進步獎等獎勵。1999年,他被中共中央、國務院、中央軍委授予“兩彈一星”功勛獎章。2014年習總書記又為他頒發了國家最高科學技術獎。

對于這些崇高的榮譽,程開甲有他自己的詮釋。他說:“我只是代表,功勞是大家的。功勛獎章是對‘兩彈一星’精神的肯定,國家最高科學技術獎是對整個核武器事業和從事核武器事業團隊的肯定。我們的核試驗,是研究所、基地所有參加者,有名的、無名的英雄們在彎彎曲曲的道路上一步一個腳印去完成的。”

雷霆已經遠去,向往和平的人們卻永遠銘記著那個年代。每每想起在核試驗場區的生活,程開甲總是充滿感懷,因為,那里有他付出的心血,有他事業的輝煌,有他充滿激情的歲月和揮之不去的眷念……

他說,自己還要“努力不懈,不老長青。”


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