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中国近代力学奠基人——科学家钱伟长

【简述】

钱伟长(1912—2010),江苏无锡人。著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家。1931年至1937年在清华大学物理系、研究生院学习。1940年至1942年在加拿大多伦多大学应用数学系学习,获博士学位。1943年至1946年在美国加利福尼亚州理工学院喷射推进研究所做研究工程师。1946年5月回国,任清华大学等校教授。新中国成立后,担任过清华大学副校长,中国科学院力学研究所副所长,中科院自动化研究所所长,中国力学学会第一、二届副理事长,中国科学院物理学数学部委员等职。1952年任民盟中央常委,历任民盟中央第五、六、七届副主席,第八届名誉主席,第六、七、八、九届全国政协副主席。1994年5月任上海大学校长。1999年7月当选为第六届中国和平统一促进会会长。钱伟长长期从事力学研究,在板壳问题、广义变分原理、环壳理论和汉字宏观字形编码等方面做出了突出贡献。著有《变分法及有限元》、《广义变分原理》、《穿甲力学》、《弹性力学》(合著)等。

【生平】

国家的需要,就是我的需要

人生的大幕,由选择开启。

当代不少青年在报考大学志愿时,感到十分困惑,不知自己该学什么专业,也不知自己为什么要学。19岁的钱伟长对此却格外笃定。他那一腔青春热血,被1931年“9·18”事变的炮火点燃。中学时代,他原本是一位典型的“偏科生”,以中文和历史两个科目分别100分的优异成绩,考进清华大学历史系。受叔父钱穆(历史学家、国学大师)影响颇深的他,本该成为一代文学大家。“我还记得当时的语文题目是《梦游清华园记》,我写了一篇赋,45分钟450字,出题目的老师想改,可他一个字也改不了,最后就给了一百分。历史题目是写《二十四史》的名称、作者、卷数,我一点错误都没有,又是满分。”钱伟长就是这么一个文科奇才,在国家与民族面临生死存亡的危难之际,他毅然决然地执意要改学物理专业,目的只有一个——振兴中国的国防军事工业,从而增强中国军队的战力。

“我要学造飞机大炮!”——钱伟长这个对于所学专业的激情选择,当然很难被冷静的清华物理系的系主任吴有训(中国近代物理学奠基人、教育家)所接受。而不接受的理由很简单也很确凿:钱伟长大学考试物理试卷上的得分是可怜巴巴的5分,数学、化学两科成绩加起来也不过20分,而英文则是0分。面对这样一份高考成绩单,别说吴有训教授,就是任何一位大学老师都会相信,钱伟长不是一块学理科的料儿。特别值得强调的是,清华大学的理工科课堂基本上是用英语讲授,这就使钱伟长这位英语“文盲”学生面临更艰巨的挑战。但报国心切的钱伟长渴望迎接一切挑战,不惧马革裹尸,何愁几门功课?为了说服吴有训教授收他为弟子,他听从了一位同窗的劝告,针对吴教授心软的特点,每天对吴教授软磨硬泡。

插上理想的翅膀

“国家的需要,就是我的第一选择。”——没有人能对这样的选择无动于衷,更何况有那样一个特殊的历史背景。吴教授给了他一个短暂的“试用期”,要求他在1年内将考试成绩提升至基准线以上才得“留用”。

常人实在难以想象,从考试成绩5分起步学物理,从0分起步听英语课程,并在清华这样一所全是严师高徒的高等学府里读书,会是怎样一种尴尬、窘迫与煎熬。若不是心里常念——一个四万万人口的民族面临置之死地而后生的绝境,恐怕没有哪一个稚嫩的书钱伟长清华大学毕业照生能够承受此种艰辛。为国家与民族生存而战所激发的生命活力,使在入学时身高仅有1.49米的、孱弱的钱伟长展示出性格中伟岸、倔强的一面。“物理上了7个礼拜,测验一塌糊涂。我当时也有点儿害怕,我怕学不好,学不好就不行了。那就拼命,拼命学。每天早晨5点到科学馆去背书,可是华罗庚已经先到背完了。我在物理系待了4年,我物理学得很好,变成了全班最好的学生。”

1935年,钱伟长不仅成为物理系研究生,还获得奖学金,跟随导师——吴有训教授做稀土元素等的光谱分析,并从导师开门办学的教育理念和方法中获益。吴教授鼓励学生提高自学能力,为拓宽知识面,鼓励他们心“有”旁骛,适当选修其他外系课程,也提倡教师在不同学校流动兼课,还邀请英国、丹麦等国家的物理学家来清华讲课。这为钱伟长日后提出中国高等教育要打通“四堵墙”的理论做了铺垫。

国难之时,男儿当自强

回首100多年的近现代中国历史,有多少中华好男儿以报效国家为使命——鲁迅弃医从文为的是文学救国,而钱伟长弃文从理也为的是科学救国,还有军事救国的实践者、在《国防论》中首次提出抗日持久战理论的蒋百里;教育救国的力行者陶行知、工业救国的实业家范旭东、农业救国的先驱者费达生、体育救国的倡导者张伯苓、美术救国的艺术家徐悲鸿、音乐救国的作曲家聂耳和冼星海……所有这些有志青年一生事业的选择,都是遵从一个神圣的目标——祖国的需要。

钱伟长多伦多大学毕业照当时,要为国家“学造飞机大炮”,出国留学是必须的。要不是第二次世界大战突然爆发,钱伟长等22名“中英庚款会”公费留英学生所乘坐的客轮在香港被征用为战争物资,他的留学生涯就应该从1939年算起。之后,这些深感国难深重的留学生,又拒绝登上计划在日本国土停靠的留学客轮,将护照抛进黄浦江而使留洋再次搁浅。直到1940年8月,钱伟长等才乘坐“俄国皇后号”邮轮抵达加拿大。9月的加拿大多伦多大学,迎来了自1827年建校以来的首批中国研究生。

在多伦多大学深造期间,钱伟长在获得应用数学博士学位的同时,其学术成果也为他赢得世界声誉。他的导师是原籍爱尔兰的辛吉教授。辛吉教授作为英国皇家学会会员,为躲避德军空袭而在此任教,创建了北美第一个应用数学系。系内教授因费尔得,是爱因斯坦的大弟子,专著有《物理学的演化》等。钱伟长在与导师辛吉第一次面谈时就碰出火花,双方惊喜地发现两人都在研究板壳理论,即弹性力学基本理论具体应用到板壳结构中的一种工程简化理论。辛吉教授认为,他本人的研究所得——“宏观方程组”,与钱伟长的发现——“微观方程组”,两种理论的表述方式虽然不同,但其实质等同。于是,钱伟长融合两种理论写成一篇论文——《弹性板壳的内秉理论》,并被收入《冯·卡门教授文集》。

钱伟长的这篇文章在当时受到世界力学界、数学界和爱因斯坦的关注,奠定了他在美国科学界的地位,而且影响深远。1982年,在上海举行的一次国际学术研讨会上,大会执行主席盖拉格教授向与会者介绍钱伟长时,依然不忘其历史功绩:“钱教授有关板壳统一内秉理论的论文,曾是美国40—50年代应用力学研究生必读的材料,他的贡献对以后的工作影响巨大。”

1942年,钱伟长由加拿大来到美国加州理工学院喷气推进研究所,与钱学森、郭永怀一起,在有“世界导弹之父”之称的冯·卡门教授的指导下做研究工作,主要从事火箭的空气动力学计算设计、火箭弹道和地球人造卫星轨道计算方面的研究。1946年,他与导师冯·卡门合作发表《变扭的扭转》,成为国际弹性力学理论的经典之作。

关于在美国的这段经历,人们谈论最多的是,一个创意曾得到英国战时首相丘吉尔的赞赏。当伦敦遭受德军导弹威胁的时候,丘吉尔向美国请求援助,而冯·卡门教授主持的研究所受命提供解决问题的方法。正在此投入火箭和导弹设计试制工作的钱伟长,通过仔细研究德军导弹的射程与攻击目标后,发现其火箭大多由欧洲西海岸发射,而落点在英国伦敦东区,这说明德军导弹的最大射程只在这个有限的距离之间。因此,他提出,在伦敦市中心地区布置多次被导弹击中的假象,诱使德军相信不用调整导弹发射地点也能击中目标,从而使伦敦的要害部位得以保全。英国接受此建议,并有效实施,德军始终被蒙在鼓里。战后,当爱好写作的丘吉尔撰写回忆录时,用感激的口吻说:“美国青年真厉害!”——应该是中国青年真厉害。

莘莘学子,回国报效

1946年,钱伟长从洛杉矶起程,回到了他立志科学救国的母校——清华园。他要向那些曾经和他一样一心报国的热血青年们传授知识,培养比自己更好的学生,更希望继续搞科学研究。教授的生活虽然清贫,但学术研究富有魅力。一般教授一个星期上6堂课,他却讲17堂课,且没有一点儿怨言。

两年过后,“1948年,钱学森从美国回来了。他来看我,看我很可怜。那时工资是15万金圆券,只能买两个暖瓶。叫我怎么过日子?回国之前,我在美国的年收入是8万美元。钱学森说,美国特区研究所还希望我回去。我当然不想回去,可是那时的艰苦让我的生活与科研面临巨大的困难。于是我到美国大使馆注册,办签证。好多问题,我都无所谓。签证官问我:你信什么教?我说我没教。他说不行啊,没教在美国人看来,你是无教之徒,是野蛮人。后来他说这样,你填孔教。最后一条,我填不下去了,讲中国和美国打仗的时候,您忠于中国还是美国?我当然忠于中国了。我是中国人,怎么能忠于美国?我就填了一个‘NO’,我绝不能卖国。结果就因为这个,他们不让我去了。”

钱伟长说:“这一点是毫不犹豫的,我是忠于我的祖国的。”

我们相信,一个不忠于自己祖国的人,是不会忠于任何人的,当然也不会忠于理想以及对理想的追求。

钱伟长义无返顾地在美国签证上写下的一个“NO”,仿佛在告诉我们他的心志,也是做人的准则:不管是在什么时候,也不管是在什么情况之下,面对自己的祖国,一个人是永远不能说“不”的。

一己遭遇,无撼对国家的忠诚

科学界“三钱”中,只有钱伟长一人被打成右派。

1957年,时任清华大学副校长兼教务长、力学教授的钱伟长因言获罪。年初,他在《人民日报》发表题为“高等工业学校的培养目标问题”的文章,而《光明日报》则刊登其与他人合作的《对于有关科学体制问题的几点意见》一稿,两篇文字皆成把柄,为文之人却有口难辩。

前一篇文章,是他对苏联教育模式和办学方法以及理工合校的观点提出异议,并因此而受到政治批判;后一篇言论,则是他作为民盟一员与同仁一道向党和政府建言献策的心里话,却变成了反党的言论,被划为右派反党分子也就属“证据确凿”。45岁,正是一个人的盛年,却被剥夺了讲课和从事科学研究以及发表文章的权利。就连他已经排好版的专著《应用数学》也被封杀,甚至还要作者交付排版费。好在他的另一本书《弹性力学》赶在“反右”的前一年——1956年出版。

数年间,这位学识渊博的科学家、教育家只能与扫帚、墩布以及抹布为伍,整日与灰尘和油渍搏斗,凭毛泽东一句话“钱伟长是好老师”而保留教授头衔,并免于发配。在妻子被隔离的同时,儿子考上大学竟然也“不予录取”。

和许多受到冲击与迫害的知识分子一样,对于钱伟长来说,1966年开始的“文革”噩梦要比“反右”来得更加恐怖。

1968年,他头顶“资产阶级反动学术权威”的帽子,被强迫到首都钢铁厂劳动改造。56岁的科学家变身为一位炉前工。他在事后谈起这段往事时说:“分明是拿好马当驴使。”也凭周恩来总理的一张条子,他从1970年开始负责接待一些来华访问的外宾,由此家庭的居住条件得到相应改善,日常生活起居也相对不再寒酸、局促。这显然是周总理为了保护国宝级人物而做的巧妙安排。之后不久,他被列入出访欧美国家的中国科学家代表团名单。

值得一提的是,周总理对钱伟长的了解,缘于1956年国家科学规划会议上的争吵。当时,钱伟长着眼于国家整体科技实力的提升,提出5项国家科学优先发展重点:一是原子弹,二是导弹,三是航天,四是自动化,五是计算机。没想到,与会的学界元老们有400人不同意。1比400,钱伟长很孤立。只有两个人支持他,一个是钱三强,另一个是钱学森,都是刚从国外回来的。最后,周总理拍板:“‘三钱’说的是对的,我们国家需要这个。”——“三钱”的特有称谓,就是这么来的。

在十年“文革”动荡的日子里,中国社会与外部世界处在一种近乎隔绝的状态,而封闭社会的一大特点就是小道传闻与消息漫天飞。中国科学家代表团出访可是一则大新闻,尤其是屡遭政治迫害、常年被压制在底层、甚至连人身自由都受到限制的大科学家钱伟长在其中,就更加使国内外的舆论哗然。一些人猜测:“钱伟长有移居国外的打算。”而钱伟长本人在接受记者询问时却从容淡定:

“我只是出去,但不会走的。”他像是在回首往昔,又像是在瞩目明天:“当我是壮年之时,我舍弃了美国优越的物质生活回到祖国,为的是要把我所学到的知识奉献给生我育我的祖国母亲,奉献给我的亿万同胞。这才是我最大的愿望。”

他还请记者代为传递一个信息:“转告关心我的读者们,我的岗位就在这里,就在我可爱的祖国——960万平方千米的土地上。”

以国为重,辛勤育人

早在美国加州理工学院研修时,钱伟长与钱学森、郭永怀等同窗相聚一起,就常常畅谈国事、憧憬未来:“将来我们一定要回去办一个比美国加州理工学院还要好的大学,让美国人到中国来留学。”而钱伟长作为教育家,亲手办大学的机遇,是20世纪80年代改革开放时期,由总设计师邓小平提供的。至此,毛泽东、周恩来、邓小平三位国家领导人都对他表示过特殊关照。

1983年,已届71岁高龄的钱老,由尊重知识、尊重知识分子、特别重视人才的领导人邓小平亲自指派,担任上海工业大学校长。细心的邓小平还在指令上说明,担任大学校长不限其年龄。由此,钱伟长成为中国历史上上任时年龄最高、卸任时年龄同样最高的一位大学校长。好像要以此来弥补他被边缘化、被强横无理地打入冷宫所荒废的时光,也好像是在对他说“对不起”。

钱伟长在上课晨光熹微,校园里的一位老者已经像久经沙场的将军一样,开始巡视他的“营帐”,检阅他的“士兵”。每一位闻鸡起舞的“将士”都曾从他慈祥、睿智的目光中,得到一块无形的奖章。夜幕降临,晚自习教室、实验室里,也常见老人的身影。上海大学教授戴世强回忆:“当老人步履蹒跚坐上轮椅,他依然保持着‘爱串门’的习惯,到资料室看看,到办公室转转,到学生宿舍聊聊。”只要见到这位蔼然长者,师生们的内心就蓄满能量。

“教书育人”的重心在后面“育人”两字。钱伟长在学校研究生复试时的提问,从来不问科学知识,只问人生方向。他特别看重学生的国家意识:“培养的学生首先应该是一个全面的人,是一个爱国者,一个辩证唯物主义者,一个有文化艺术修养、道德品质高尚、心灵美好的人;其次,才是一个拥有学科、专业知识的人,一个未来的工程师、专门家。”

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010—2020)提出:“深化教育改革。推进和完善学分制,实行弹性学制,促进文理交融。”而“学分制”早在1993年,就由钱伟长率先在上海工业大学正式实行。这使因材施教有了抓手,优秀学生提前众人看望钱伟长毕业成为可能,“让你学”变成了“我要学”,同时还节省了教育资源,尤其重要的是,此举对整个国家教育制度改革具有垂范作用,且意义深远。

1994年,上海工业大学、上海科技大学、上海科技高等专科学校和原上海大学组建成新的上海大学,钱伟长继续担任校长。仅1983年至1994年这10多年间,原来的上海工大已经建立起22个硕士点和5个博士点。他在行政管理之余,还亲自主持一个博士点,每年招收8名博士生,数十个博士生已经毕业。然而,钱伟长参观学校作为一位杰出的教育家,钱伟长的功绩非校园所能局限。他所提出的“拆除四堵墙”的高等教育理论,应该算是国家级的教育“科研”成果。

他的“拆除四堵墙”之说,即拆除学校与社会之间的一堵墙;拆除老师与学生之间的一堵墙;拆除各学院与各科系、各专业之间的一堵墙;拆除教学与科研之间的一堵墙。

应该说,钱伟长是带着对中国教育现状的深深忧虑而离去的。

他最担心的两点是:师资队伍与人才培养。

师资的资质在某种程度上决定学生的素质。他主张:“教授应该讲基础课。讲课与科研两不误才是好老师。坏老师把教材越编越厚,好老师把教材越编越薄。我鄙视那种一本教科书讲30年不变的教学方式。”

说到人才,钱伟长强调:“要培养全面的人,培养有创新精神的人。”他更注重培养对国家与民族有担当的人:“你们说天下是什么?天下就是老百姓!百姓之忧、国家之忧、民族之忧,你们是否放在心上?不以国家为重的人,是没有分量的人。”

【总结】

19岁的青年,为了爱国而选择改学专业;

36岁的中年,为了爱国而选择放弃移民;

60岁的老年,为了爱国而选择留守家园……

我们相信,如果有100次选择,他也会选择爱国。

钱伟长逝世前曾说:

“回顾我这一辈子,归根到底,我是一个爱国主义者。”

他98岁的壮丽人生,是一首感人的祖国赞美诗,以科学为依据,以教育为内容,以力学为导引。

2010年7月30日,著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家钱伟长在上海逝世,享年98岁。消息传来,人们不禁慨叹。至此,中国科学界的“三钱”——中国航天之父钱学森、中国原子弹之父钱三强、中国力学之父钱伟长已经悉数与我们别离。虽然“三钱”巨星陨落,但其一生追求知识、不懈进取、献身科学、报效祖国的精神之光永存,足为后世景仰,并召唤后生追随。谨让我们在向钱伟长先生最后道别前,追忆其生命往事,探询他98年的心路历程,珍惜他给我们留下来的精神瑰宝,并祈愿这位可敬的老人在另一个世界不再操劳,真正享受安宁。 8I76Noa+5rG65CzccOhP2K2gcoPSx88gVb8cABgfP87PxGkXLfamiivz9qJmcUC+

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