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“我是一个爱国主义者” ——记科学家、教育家钱伟长

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钱伟长(右二)与青年科技工作者交流


钱伟长是世界著名的科学家、教育家,也是中国科学院的一名资深院士。他一生爱国,为我国乃至世界的力学研究作出了杰出的贡献。


留学


1939年7月,钱伟长参加了中英庚子赔款基金会组织的第七届留英公费生选拔考试。本次招生有二十个名额,报名人数超过三千人。力学专业本来只有一个名额,因为钱伟长、林家翘和郭永怀三人的考分基本相同,考试委员会商议后,决定将三人同时录取。由此,包括他们三人在内,段学复、傅承义、张龙翔等九位西南联大的学生考取了这一届的留英公费生。8月,他们接到中英庚子赔款基金会的通知,定于9月3日自香港赴英。9月2日,当他们一行二十二人到达香港时,第二次世界大战爆发,所有去英国的客轮全部被扣作军用。叶恭绰先生决定延期出发,大家返回昆明等候通知。

返回昆明后,钱伟长从王竹溪那里借到一本拉夫著的《弹性力学的数学理论》。通过阅读发现,当时国际上关于弹性板壳理论的研究非常混乱,不仅板壳分开,而且各种形状的板壳都有不同的方程。钱伟长决定利用这段时间好好研究一番。他以三维弹性力学为基础的内禀理论切入,利用高斯坐标的张量表达的微分几何表示变形和应力分量,居然得到了前所未有的统一内禀理论。这实在是一大惊喜。

1939年12月底,中英庚子赔款基金会通知赴英留学生在次年1月底前往上海集合,通过海运转加拿大留学。由于“二战”,英国皇家学会的会员,还有很多英国的知名教授,都到加拿大避难去了,所以这批留英学生也随之转到加拿大多伦多大学。

上船后,留学生们突然发现护照上居然有日本签证,说是允许他们在日本横滨停船三天,还可以上岸游览参观。二十二名同学非常气愤,当时日本侵略军已经侵占了我国的大半国土,怎么能接受敌国政府的签证呢?他们当即携带行李下船,宁可不留学也不能受这种屈辱。英国代表跳脚谩骂,试图阻止他们,大家还是坚持民族大义,毅然返回昆明。

1940年8月初,钱伟长他们第三次接到留学通知,仍然是到上海集合,乘船去加拿大。这次航行一共二十八天。9月14日,他们顺利抵达温哥华,改乘火车,三天后终于抵达多伦多大学。

钱伟长和林家翘、郭永怀同入应用数学系辛格教授门下学习,林家翘和郭永怀专攻流体力学,钱伟长则专攻弹性力学。虽说这是两个研究方向,但是所学课程是一样的。流体力学和弹性力学都是由辛格教授讲授,相对论和理论物理都是由爱因斯坦的大弟子英菲尔德教授讲授。

第一次和辛格教授见面时,钱伟长意外地发现,他和辛格教授都在研究弹性板壳的统一内禀理论,只是辛格教授研究的是宏观理论,而自己的研究集中在微观理论方面,虽然当时他们所得的结果还不能统一,但是他们都深信这两者是同一实质问题,最后一定能统一起来。师生二人相谈甚欢,辛格教授竟然当场决定,在接下来的一个月内,两人用已研究的结果,分两段写成一篇论文,提交、参加美国加州理工大学航空系主任冯•卡门教授六十岁的祝寿论文集。

1941年夏季,论文集刊出,一共收录了二十四篇论文,其作者多是第二次世界大战时集合在北美的一批知名学者,如爱因斯坦、老赖斯纳、冯•诺依曼、铁木辛柯、科隆等,钱伟长是其中的唯一一名学生,而且是中国的青年学生。这篇论文也是第一篇有关弹性板壳的统一内禀理论的论文,几十年来深受国际的重视。这对钱伟长来说,是极大的鼓励,从那以后,他更敢于挑战疑难问题。

钱伟长和辛格教授合作的这篇论文受到数学界和力学界的普遍重视。荷兰工程力学教授哈里•鲁坦评价说:“辛格和钱的工作,继承了19世纪早期柯西和泊松的工作,给西方力学文献中重新注入了新的生命力。”1982年,盖拉格教授在上海国际有限元会议上介绍钱伟长时再次提及这篇论文,他说:“钱伟长教授关于弹性板壳的统一内禀理论的论文,曾经是美国应用力学研究生在40年代至50年代必读的材料。钱的贡献,对后来的应用力学发展影响深远。”

又经过一年的努力,钱伟长终于打通了弹性板壳的统一内禀理论的宏观和微观之间的关系,并将薄板薄壳按照中面薄膜变形、曲率变化和壳的曲率三种量相对于厚度量级进行了理论方程的分类。他还以此为题,完成了博士论文,通过了答辩。接着,他又参加了加拿大国家研究委员会应用数学组的雷达天线的研究工作。1942年底,他转到美国加州理工大学冯•卡门教授主持的喷射推进研究所工作,任研究工程师。从1943年到1946年,他主要从事火箭空气动力学的计算设计、火箭弹道计算研究、地球人造卫星的轨道计算研究等,还参加火箭现场发射试验工作等。与此同时,他还在冯•卡门教授的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的研究课题。这是钱伟长一生在科研工作上的高产期。

当时在加州理工大学的中国人有周培源、钱学森、林家翘、郭永怀、傅承义等人,大家朝夕相处,从世界大事、国事、学术到音乐、艺术,无所不谈。但是,大家谈的最多的话题还是对祖国、同学和家人的思念之情。


“厉害”


钱伟长徜徉于科学研究的愉悦,他希望通过科学研究让我们的民族从此走向强大;他希望通过科学研究让我们的人民从此摆脱贫困,再也没有饥饿和寒冷;他希望通过科学研究让世界走向和平,再也没有战争。然而,现实总是残酷的,第二次世界大战的战火依然燃烧着,法西斯的嚣张气焰还是没有被浇灭,人们仍在经受战乱的痛苦。让人愤怒的消息不断传来:1939年9月1日,德军进攻波兰;同年9月3日,英国和法国宣布对德作战。德国法西斯加强了对东欧和南欧各国的侵略和压迫……两年后,德国又撕毁了《苏德互不侵犯条约》,向苏联发起进攻,全世界爆发了大规模的苏德战争。接着,在1941年12月7日,日本偷袭了珍珠港,英美开始对日宣战,太平洋战争爆发了。


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1946年5月,钱伟长回到清华大学任机械系教授


一系列大规模战争的爆发,法西斯的种种暴行,激发钱伟长和留学生们的愤慨,他们振臂高呼,要为世界的和平做出自己的贡献。此时,著名的空气动力学家冯•卡门教授正在和钱学森一起研究火箭和导弹。于是,这些热血青年们怀着一腔热血从加拿大来到美国,投师于冯•卡门教授门下。钱伟长选择的专业方向是火箭的空气动力学的计算设计、火箭弹道计算研究、地球人造卫星的轨道计算研究等,他还参加了火箭现场的发射试验工作。这些学习对他日后工作的开展,非常重要。


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1943年秋,钱伟长在美国白沙试验基地考察德国V-2火箭


冯•卡门(1881-1963),美籍匈牙利人,世界著名的空气动力学专家。他的小学、中学和大学时代都是在匈牙利度过的。大学毕业后,他先到德国的哥根廷大学从事空气动力学研究,后来又在德国的亚琛大学从事过一段时间的教学工作。那时,冯•卡门教授在空气动力学的研究上已经取得了非常好的成绩,引起了很多人的关注。本来,他可以继续在德国进行教学和研究工作,不幸的是,希特勒夺取政权后,开始迫害犹太人,尤其是犹太科学家。这是人类历史上惊心动魄的一段,也是人类历史上最不堪回首的一幕。冯•卡门教授就是在这样的情况下,被迫离开德国,到美国避难,成为美国加州理工大学的一名研究者。20世纪30年代,美国加州理工大学建起了哥根海姆实验室,成立了喷射推进研究所,冯•卡门有幸担任所长这一职务,从此他的研究范围变得更加宽阔了,他的研究能力和研究硕果也更为世人所熟知。

钱伟长和冯•卡门教授的相识可以追溯到他在清华大学上学的时候。那时,物理系的老师们要求学生做学问时要拓宽视野,要多接触、多学习相关的知识。所以当冯•卡门教授应清华大学航空系的邀请前来讲学时,很多物理系的学生跻身其中听讲。从那时起,钱伟长就对冯•卡门教授心怀仰慕了。没想到,五年之后,钱伟长和冯•卡门教授竟然成就了一段师生缘,跟着冯•卡门教授攻读博士后,这不能不说是人生的奇妙之处啊!冯•卡门教授的门下还有其他三位中国留学生,他们是钱学森、林家翘和傅承义。

说到这些留学生和他们的导师,还不得不提一提当时的美国。20世纪40年代第二次世界大战爆发,很多国家都燃起战火、成为战场,而美国本土却远离战场。这种独特的条件为美国的发展提供了重要的机会,无论是社会生产还是日常生活,无论是经济建设还是科学研究,美国受战争的影响都是很小的。因此,美国利用这一机会,在全世界范围内吸纳优秀的科研人才,培养了大量的优秀科学家,这推动了美国本土科学技术的发展和进步。

随着战争的深入,美国政府组建了航空喷射机械公司,后来更名为通用航空喷射公司,冯•卡门教授任主席,钱学森、钱伟长等人成为这个公司的重要成员。他们开始正式从事军用火箭的研究。


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20世纪70年代,钱伟长(中)在进行科学实验工作


1942年,德国人正在研制新型导弹的消息让很多人大吃一惊,大家还听说,德国人研制的这种导弹射程远,时速快,其技术堪称世界领先。第二年,这个情报得到确认,有位特工说,希特勒当时正在研制一种喷气飞行物,它就是导弹,与此同时希特勒还在试制火箭。这些消息让世界为之震惊,也为之恐慌。

在这种情况下,美国当局想到了冯•卡门教授和他的学生们。他们迅速投入到这一课题的研究中——钱学森负责研制火箭导弹的发动机,钱伟长负责计算、设计火箭的空气动力学和计算火箭弹道等。6个月后,他们的研究初见成效。

1943年2月,苏军歼灭了被围的德军精锐部队,取得了斯大林格勒保卫战的胜利。此时,美军、英军等正在展开将德军、意军驱逐出北非的战争。1943 年9月初,意大利投降。1944年6月,美国在诺曼底顺利登陆,又从背后给希特勒以沉重的一击。第二次世界大战进入了新的局面——世界反法西斯战争的决胜阶段。

德国法西斯在这种情况下,如同困兽,但他们依然做着垂死挣扎,企图重新恢复政权。1944年6月17日,希特勒下令用新研制出来的“V-1”导弹和“V-2”火箭轰炸英国的伦敦。这是世界战争史上第一次出现导弹的身影。

英国首相丘吉尔向美国求援,美国政府又将此事委托给喷射推进研究所。钱伟长等人在对德军的导弹进行细致分析后计算出了德国火箭的最大射程。根据这一数据,他们建议英国可以采用伪装的办法,在伦敦市内造成被狂轰滥炸的假象,让德军误以为他们的导弹射程已经可以从欧洲西海岸到达英国的伦敦。如果德军再次采用导弹攻击的话,他们会依然按照上次的射程来进行,这样,伦敦反而会在一定程度上躲避大面积的、深层次的摧毁。英国军方采纳了这一建议。丘吉尔还不无佩服地感叹道:“美国青年真厉害啊!”但是他不知道的是,其实“厉害”的不是美国青年,而是中国青年,是钱伟长和他的同学们。

与此同时,冯•卡门教授也接到了美国当局要求他们研制中远程导弹的任务。经过一番讨论,他们确定由钱学森负责理论研究,钱伟长、林家翘负责协作,三人共同完成这项工作。众人拾柴火焰高,正是由于他们卓有成效的工作,一批批导弹被迅速研制出来,并且运到了欧洲战场,它们对法西斯的威慑力自不必言。钱学森、钱伟长等人也成了美国导弹事业的先驱者。


爱国


1949年10月1日,中华人民共和国正式成立了。当毛泽东主席在天安门城楼上向全国人民、向全世界宣布这一消息时,举国上下都沸腾了。中国人民从此脱离了三座大山的压迫,开始民主、独立地生活。各行各业的人民开始抓紧生产建设,为把我们的祖国建设得更加繁荣、富强而努力奋斗。

曾经有很多人问钱伟长,作为一个科学家和教育家,作为一个民主党派人士,你贯穿一生的信念是什么?钱伟长的回答是:一切从国家的需要出发!爱国,是钱伟长一生中最高的追求,无论何时,他都不忘教育年轻一代一定要有这种良好的品质。祁淑英在《钱伟长传》中记载了钱伟长于 2005 年回乡拜祖时对乡亲们说的一句话:“我活着不是为自己,而是为了我们的祖国,为了我们的同胞。”质朴的语言正是钱伟长一生的写照。

人的一生中难免会有不如意的事情,但是无论在怎样的困境下,钱伟长的爱国情怀从未改变过。1946 年,钱伟长刚从美国回到清华园,他的工资还不够买两个热水瓶的。后来,为了勉强糊口,他不得不张口向同学借钱。1948 年,钱学森从美国回来,看到他陷入困境,力荐他再回美国工作,美国的特区研究所还是非常希望钱伟长能回去工作的。万般无奈下,钱伟长到美国大使馆去办签证。申请单上有很多问题,钱伟长一条条都回答了,到了最后一条,他却愣住了。最后一个问题是,如果中国和美国打仗的话,你是忠于中国还是忠于美国。钱伟长说,我当然忠于中国了。我是中国人,我不能忠于美国人。所以他大笔一挥,填了个“No”!这个回答惹恼了签证官,自然不同意他的申请。在 2005年中央电视台《大家》栏目录制《著名力学家钱伟长》时,记者问:“填这个‘No’的同时,就意味着您跟美国人讲,我不去美国了。您心里很清楚这一点。”钱老说:“是啊,我总不能忠于美国人,我是中国人。”记者说:“所以在签‘No’的时候,您毫不犹豫。”钱老说:“我毫不犹豫,这一点我毫不犹豫。我是忠于我的祖国的。”

随着时代的发展,中国和世界各国的接触越来越广泛,在年轻人中引发了“出国热”。钱老对这种情况提出了自己的看法。回想当年他们留学的时候,他记得很多人立过誓言,说凡是他们出去学习的那个学科,回国后国家就不用再派人去学习了。留学,是为了将来无须再留学!他们学成时还是在国民党统治时期,虽然很多人明知回国后不会有什么好出路,大家在国外也都获得了好的工作,过着舒适的生活,但是抗战一胜利,大批的留学生还是选择归国!他说,留学是好事情,但是出国留学不能忘记自己的民族责任,学成了要回国,要立志报国。听完这话,有些人流泪了,这让钱老深有感触。他说,一个人意识到自己的责任、一种不能推给别人的责任是多么重要!让人欣慰的是,我们的国家发展很快,变化很大,与积贫积弱的旧中国有着天壤之别。当然,我们还有许多地方不如人家,但是我们有信心、有能力赶上去,甚至超过他们,因为我们有一批素质优良,又有爱国情怀的人!

钱老在九十高龄之际对自己的评价是这样的:“归根结底,我是一个爱国主义者。”

回顾钱老的一生,为国家而学习,国家的需要就是他学习的内容,这个原则他一直都在秉承。他用一生的时间诠释了“爱国主义”。

钱老说,自己的心灵曾经受过国耻纪念日的冲击,因此,他毅然选择了弃文从理。他坚信,没有强大的国力是没有办法对付帝国主义的……这就更要求我们每个中国人应该自强不息。我们承认现在不如人家,但是我们不甘心永远这样承认下去,所以,我们才需要自强不息,需要在承认不如人家的基础之上赶上人家。只要人人都如此,我们的国家也就强盛了。

钱老的一生历尽磨难,但是,他的赤诚之心从未更改,他对自己所从事的教育、科研事业始终抱着巨大的热情,对建设社会主义国家、振兴中华民族的伟大事业始终充满坚定的信念。他曾多次说过:“我不是党员(钱伟长是民主党派人士),不过我还是拿党的事业作为我的终身事业。为了我们的民族,我们个人吃点亏不要后悔,也不值得后悔。我们的历史上有很多英雄人物就是靠这么点精神,为我们中华民族立了大功绩!这就是公而忘私……先哲对我们的教育是很多的,譬如范仲淹那句‘先天下之忧而忧,后天下之乐而乐’的名言就是很精彩的!换句话说,我们要为天下着想,也就是为中华民族、为党的事业着想……”

在教育工作中,钱伟长更是将这一原则贯彻到教学思想中。他说:“爱国主义教育是一切教育工作的前提,贯彻爱国主义教育是目前教育工作的中心任务。我们绝对不能把爱国主义教育和某一专门的业务教学分开来看,把它单纯地看作只是现阶段的一个政治任务。因为,只有我们把爱国主义教育贯彻到业务教学中去,才能达到提高业务的目的,才能很好地完成培育青年的任务。”

一般人常常认为,物理教学不用跟爱国主义教育相关联,只需要讲基本原理、应用方法等即可。钱伟长却不这么认为。经过长期的教学实践,他越发感觉到在物理教学中进行爱国主义教育的重要性。他还从教学目标出发,从教学内容着手,提出具体、可行的实施方案。钱伟长提出,我们要将物理教学和爱国主义教育结合起来,如在教学的过程中尽量地、恰当地介绍我国伟大祖先们在物理学上的发明和发现,加强青年的民族自尊心,使青年们认识到我们中华民族和世界上的其他民族一样,有着优秀的和高贵的品质。为了完成这个使命,从事物理学教学的教育工作者,应该不断地发掘中国古代物理学的发明和发现,把这些事实正确地编入教材,提升学生的文化自觉意识。如《墨子》中关于权衡的学说,便是杠杆原理的原则说明;桔槔和秤,则是对杠杆原理的应用;远古时代的戽斗,则是分力合力原则的实例;汉代起,国人便已知道利用反作用力进行滑翔飞行的试验。

此外,早在 1952 年,钱伟长就写成《中国历史上的科学发明》一书。此书的创作初衷是基于当时的社会背景:抗美援朝后期,全国人民一边支援朝鲜人民的战斗,一边进行大规模的建设,希望改变贫穷落后的面貌。但是,关于科学技术能否赶上世界先进水平,不少人心存疑问。“为了鼓舞国人

的自尊心,尤其是青年一代的自尊和自信,特用我国历史上大量科学发明和创造的事实,草成此书,供国人参考,特别是供青年人阅读”。在书中,钱伟长用丰富的史料讲述了我们的祖先在农业技术、天文历法、数学力学、水利工程、纺织机械等方面的贡献。这本书给当时的青年人提供了大量丰富的营养,使他们信心百倍地走向工作岗位,积极投入到如火如荼的祖国建设中。


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钱伟长(右一)与亲友留影,左起钱舒秀(大妹)、钱穆(四叔)


除了知识上的教学外,钱伟长认为还应该注重学生的思想教育。他说:“我们的学生首先要学会做人,做一个正直的人、一个有学问的人、一个对社会有贡献的人……我们培养的学生,首先应当是一个爱国者,辩证唯物主义者,一个有文化修养、心灵美好的人,其次才是一个工程师,一个有专业知识的人。”

他说,我们经常提到的“教书育人”,这里包含的是两个方面,教书是一个重要因素,育人也是一个重要因素,两者不可偏废,更不可只取其一。相比较而言,育人是更重要的因素,也是决定一个人思想品质的重要保障。知识的学习可以推迟,但是育人的工作却迫在眉睫。有的人拥有丰富的知识,却没有爱国的思想,没有爱人民的意识,也没有爱社会的意识,很自私自利,这样的人同样是不健全的。人们常说“十年树木百年树人”,可见,培养一个人的精神品质是非常重要的,又是非常长远的事情。

钱伟长还特别注意人文教育在大学教育中的重要地位。他说,因为人的精神、品格仅仅依靠知识性的专业教育是无法全部完成的,特别是在目前教育体制还不完备,人文教育还有诸多缺陷的情形下,培养“全面”的人更应该引起大学教育者的高度重视。他认为,首先我们应该发挥大学教师的作用。大学教师的职责不仅是传授知识,还应该给学生的思想人格带来好的影响。他说:“一个好的大学教师应该给知识以生命,在传授知识的过程中,让学生懂得做人的道理。”其次,大学的人文教育还应该重视文学教育。阅读优秀的文学作品会丰富学生的心灵,让他们懂得人世间美好事物的价值,使自己的精神、道德趋于完善和美好,从而实现人文精神的传承。

从钱伟长身上,我们看到了那一代优秀爱国知识分子的崇高精神内涵,和他们爱国、正直、勤奋、努力的优良品德。作为一代教育家和科学家的典范,他的身上闪耀着美好的人性光辉。

(本文得到中国华侨出版社大力支持)