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中国的技术追赶还未达到质变

日期:2020-01-15 【 来源 : 万博体育网址周刊 】 阅读数:0
阅读提示:科学家坐得起冷板凳,发不了大洋财,已不是新鲜事,他们渴望的是建设性、创造性工作带来的快乐。
撰稿|吴 健

  

  2020年1月10日,年过九旬的黄旭华和年过八旬的曾庆存从国家主席习近平手中接过国家最高科学技术奖证书。在镜头面前,两位老者的双眼眯成一条线,传递出自己的喜悦之情,而红彤彤的证书大得几乎覆盖这两位院士的上半身,也把人映得满面红光——这个奖可谓对其毕生奉献的总结。



科研,没有穷尽


  无论黄旭华还是曾庆存,获得荣誉,见诸报端,其实不在今朝,但他们始终与闪光灯保持相当距离,对本可移交的主业继续保持“初恋般”的追求。从1958年调往“造船技术研究室”展开核动力潜艇设计,到1970年12月26日(毛泽东主席77岁生日)国产首艘攻击核潜艇——401号下水,身为核潜艇总设计师的黄旭华及其同事所付出的心血,已随着档案解密为世人熟知。按照常理,这足够功德圆满了,可黄旭华和彭士禄、赵仁恺、黄伟禄等创业者却把毛泽东关于核潜艇“一万年也要搞出来”的誓言变成新的征途——推动中国核动力舰艇事业向更高水平迈进。

  鲜为人知的是,中国第一代092型导弹核潜艇(SSBN)完成国家试验总鉴定是在1988年,黄旭华陪核潜艇在南海完成全功率深潜航行并发射鱼雷,又见证在北海发射巨浪-1潜地导弹成功,国防科工委科技委员会副主任聂力向他祝贺,可黄旭华直言不讳:“我是一喜一忧。”

  原来,时值冷战结束在望,国际形势缓和之下,正处改革攻坚阶段的中国进行军工战线调整,不少项目面临下马,“我高兴因为我打成功了,但大概明天我们就失业了。如果打不成功,我们还可以再吃几年饭,因为(国家)还会投资”。的确,一代艇服役后,中国核潜艇科研生产进入平稳期,团队没以前那么大,很多人才转走,但黄旭华依然在坚守,即便在国际军界出现所谓“航母与核潜艇谁更合适”“核潜艇与不依赖空气推进的常规潜艇孰优孰劣”等等争论时,他都保持了清醒头脑,并积极向上级建言献策。也正是像黄旭华这样的科研人员的坚守,经过十多年的沉寂后,在国家“十五计划”期间,中国第二代核潜艇完成研制,成为今天我们赖以支撑大国海军的“蓝海巨鲸”。

  与黄旭华不谋而合,同为广东老乡的曾庆存明白“自满是科学的大敌”。每每被外界提及自己为国家气象防灾减灾所做贡献时,他都强调郭晓岚、谢义炳、叶笃正等中国气象界的“三绝元老”,他们曾是芝加哥学派的中坚力量,把世界上最高水平的气象研究概念、方法带回祖国,回来之后再创造,进而形成中国气象学派和东亚气象学派。曾庆存说过,“在科研上没有发展的学生,也不会是好学生。”在其工作中,突破前人,是最大致敬!上世纪末,来自西方的地转适应过程理论一度是中国气象学研究的“助手”,其内核为“大气中的风场是向气压场适应的”,但随着研究深入,曾庆存和前辈叶笃正敏锐地察觉该定义在气象观测中是矛盾的,风场和气压场能够相互适应,并依赖于运动的尺度,最终,他们把这一辩证观点发展到非线性大、中、小尺度大气运动中,使中国气象学牢牢站在世界第一梯队,并为国计民生做出重要贡献。“我现在这个办公室就是当时叶(笃正)先生工作过的。”曾庆存说过,这让他的团队更清晰地认识前辈的进取与可敬。



科学需要“三面镜子”


  黄旭华经常说,核潜艇乃至其他科学研究中,需要三面镜子:“一面放大镜——把有用的信息从信息堆里挑出来;一面显微镜——把信息汇总分析;一面照妖镜——要去伪存真。”细细想想,“三面镜子”至今都意义重大,“如果说当年我们因缺乏信息而没有选择,现在则是过量过载的信息导致难以选择。”多年前,一位工程师告诉我,当数据和信息前所未有充足时,人们却前所未有地焦虑与困惑,尤其热闹话题的舆论场容易产生“裹挟效应”,制造出大量似懂非懂的“知道分子”,“看似热门时髦的理论或技术进入上升期时,经过强烈的情绪表达和热烈的讨论后,其实大多数人未必明白个中要领,继而产生认知盲区”。这其实都考验着真正知识分子是否随时带着“三面镜子”。

  在黄旭华身上,“三面镜子”是须臾不离的。面对年轻的核潜艇科研团队,他常提起当年开发092型艇时“识破美国妖精”的故事。原来,核潜艇水下发射潜地导弹,精度一般不如陆基导弹,因为艇位参数是不断变化的,可美国吹嘘自己的“华盛顿”号核潜艇打弹能有陆基水平,因为艇上有个65吨重的陀螺仪,陀螺运转,利用其高速,艇体平台就能稳定下来。美国人甚至把这一设计公开发表,“我们看到后有点吃惊,因为陀螺除自身外还有很多设备来维持运转,意味着寸土寸金的潜艇上至少要加一个大舱给它,连带效应太大,”黄旭华说,“我们通过大量试验得出结论,我们有更好的方法,按自己方法走。后来才知道,美国没装这玩意,不过是个设想,但搞的很像回事,还画了图纸。我们差点上了当(笑)。”

  而在新一代核潜艇攻关上,黄旭华更是拿出科学家的理智与勇气。中国开发二代艇之际,美国最新式弗吉尼亚级核潜艇已下水了,它一反过去追求高速、深潜指标,转而瞄准近海作战,但在黄旭华眼里,这只是符合美国海军“由海向陆”战略的改变,“冷战后,美国再没有苏联那样的大洋决战对手,更多的作战是去人家的近海,因此弗吉尼亚级降低潜深和速度,可以兼顾远洋和近海,最重要的是造价能下来不少”。言下之意,核潜艇的设计取向,各个国家有不同答案,关键要切合国情,“我们核潜艇出去,水面舰队护航结束时,他就只能单兵作战了。因此,我们对隐蔽性、续航力、自持力要求应高于任何国家……”他还点出号称“准核潜艇”的AIP常规潜艇的要害,即它的“不依赖空气推进”卖点存在前提——“AIP不是不依赖空气,只是不依赖自然界的空气,它把自然界的空气压缩了带着用,真正的AIP还是核反应堆,其他所谓AIP都要依赖一定的条件”。实际上,AIP技术最发达的瑞典、德国等国,所造潜艇瞄准的是像波罗的海这样面积小,吃水浅的封闭海,“不需要多大潜深,不强调续航力”,“我还是刚才那句话,没有一定之规,要视国情而定”。

  岂止是核潜艇,中国重大科研进步都少不了“三面镜子”的功劳。荣获2017年度最高科技奖的王泽山院士,毕生从事火炸药研究,而其中享誉国际的成就莫过于实现零梯度火炸药技术突破。什么叫零梯度?是指火炸药的温度系数接近于零,直白来讲,无论药温是零上50摄氏度,还是零下40摄氏度,火炸药各种性能(尤其燃烧性能)变化不大,温度高了膛压也不高,温度低了初速也不低,是一切射击武器所渴望的“佳人”。上世纪80年代末,王泽山领导的项目组展开低温度系数(零梯度)发射药研究,形同对传统“高温高膛压高初速,低温低膛压低初速”兵工技术认知的颠覆。恰在此时,一个赴瑞士采购高炮的中国代表团受邀参观小巧的威美思公司,见到了相关进展,随后迅速反馈到国内,从而坚定了可行性,立项问题迎刃而解。最终,王泽山领导南京理工大学的教授们与辽宁向东化工厂一起,不负众望,拿下“低温度系数(零梯度)发射药、装药技术及制造工艺”项目,荣获1996年度国家发明奖的最高奖项,一等奖,这是兵器工业历史上唯一的一个一等发明奖,后来批量投入生产并出口国外,取得良好反响。


别跟工业“打小工”


  科学家为什么是“家”?“是因为他的工作要走在国家需要前边。”2012年度最高科技奖得主郑哲敏这般描述,上世纪60年代,中国缺乏大型水压机,中科院力学所另辟蹊径,展开爆炸成形技术研究,“铁板上安放雷管,雷管周围放好水,密封好,爆炸时水受挤压,进而把铁板挤压成想要形状,这种办法解了国家燃眉之急”,也由此诞生神奇的“爆炸力学”。随着国家基础制造装备进步,理想的重型水压机顶替爆炸成形的位置,他又转向国家急需的研究领域——天然气水合物,即可燃冰。多年后,郑哲敏对自己的学生说:“不能给工业部门打小工。”学生是这样理解的:“科学院的工作要走在国家需要的前边。等到工业部门可以自己处理问题时,科学院必须已经往前走了,而不是跟他们抢饭碗、抢成果。”

  科学家坐得起冷板凳,发不了大洋财,已不是新鲜事,他们渴望的是建设性、创造性工作带来的快乐,与纯粹从消费里得到快乐相比,“这种快乐才能无穷无尽,而消费之乐有它的极限。”哲人罗素如是说。1980年10月16日,中国核武器史上的分水岭,自当天试验后,中国核爆炸全部从大气层转入地下,昔日丰富的地面和空中冲击波测量技术和经验一下子面临缺口,已是“两弹一星”突出贡献科技专家的林俊德抛弃既有成就,带着团队向地下核爆炸力学测量这个世界性难题发起新的冲锋!20世纪90年代初,国际上开始全面禁止核试验条约的谈判。林俊德充分利用已有的地下核试验应力波测量技术,全面收集分析全球地震数据,开展了核试验地震、余震探测及其传播规律研究,取得重要成果。几十年艰苦攻关,林俊德和同事先后建立10余种测量系统,为中国的地下核试验安全论证和工程设计提供了宝贵数据。他还积极倡导核爆炸冲击波效应研究成果的应用转化,发明声电报靶技术、声电落点定位技术,解决了大面积立靶自动检测的难题,研制的设备系统装备于中国多个军兵种的武器试验靶场。

  1996年7月29日,中国成功进行了最后一次地下核试验。当晚,中国政府郑重宣布:从1996年7月30日起,中国开始暂停核试验。后来解密的视频中,林俊德激动地说:“这是我们国家进行的一个伟大的事业,自己有幸在一辈子中为这个工作做点自己微薄的贡献。”林俊德这样总结成功:成功的关键,一个是机遇,一个就是发狂。“一旦抓住机遇,就要发狂地工作,所以效率特别高,不可能的事就可能了。”为了保证这样的“狂热”,林俊德甚至立下“三不”:不是自己研究的领域不轻易发表意见、装点门面的学术活动坚决不参加、不利于学术研究的事情坚决不干。2005年,东北某大学邀请他当名誉教授,他说:“我们研究领域虽然接近,可是距离太远,鞭长莫及的,我给不了什么指导,这挂名教授我还是别当了。”他说话硬,讲原则:讨论会上该说就说,不管在座的官大官小;参加学术评审会,从来不收评审费,只要材料,不见人……2018年9月20日,中央军委批准,新增2012年故去的“献身国防科技事业杰出科学家”林俊德为全军挂像英模。

  “创新的中国,已不满足于当‘快速跟随者’。”有学者指出,中国未来在国际科技阶梯处于何种位置,关键在于中国经济整体上能在多大程度上、以多快的速度迎接以物理、数字和生物领域不断融合为特点的“第四次工业革命”。人口老龄化和经济增速放缓更使得中国需要加紧经济转型的步伐,以达到本世纪中叶成为“现代化社会主义国家”的目标。而实现这一转变的关键是生产数字化、自动化,“中国用30年打造出世界级别的创新机制框架,但中国在技术上追赶发达国家的脚步仍然处于量变阶段,还未达到质变。但我们可以透过已经奠定的基础展望未来(20年而不是50年以后)的世界经济:中国将与日本、欧盟和美国并驾齐驱。实现这个目标的关键就是深入改革创新机制,让中国公司和研究人员在一体化世界经济中不断扩大作用,粉碎任何技术封锁中国的企图,同时增强中国的经济影响力”。


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