程開甲：中國(guó)“核司令”的科技人生

高榮偉

2014年1月10日，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)人民解放軍總裝備部程開甲榮獲2013年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。當(dāng)96歲高齡的程開甲走上國(guó)家最高科技獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的時(shí)候，在不少人眼中，這位老科學(xué)家還是十分陌生。有人說，程開甲可能是國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者中公開學(xué)術(shù)成果最少的一位了。一個(gè)直觀的數(shù)字是，在他參加核武器研試的20多年中，其發(fā)表論文數(shù)量為零。

然而，這絲毫都不影響他輝煌的科技人生。

從上個(gè)世紀(jì)60年代進(jìn)入中國(guó)核武隊(duì)伍算起，50年中，程開甲這個(gè)名字和中國(guó)核武器發(fā)展緊緊聯(lián)系在一起：他曾成功地參與主持決策中國(guó)首次原子彈、氫彈、導(dǎo)彈核武器試驗(yàn)，創(chuàng)造了諸多令人驚嘆的紀(jì)錄，人們習(xí)慣稱這位大科學(xué)家為“核司令”。

竟與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過

程開甲，1918年出生于“絲綢之鄉(xiāng)”江蘇吳江，祖上是徽商，祖父程敬齋是遠(yuǎn)近聞名的商人。然而，吳地尚文，程敬齋對(duì)兒孫最大的期許卻是走科舉功名之路?！伴_甲”，寓意考場(chǎng)獨(dú)占鰲頭。

程開甲出生前一天祖父過世，七歲喪父，九歲母親出走，幼時(shí)的程開甲經(jīng)歷了人生的諸多不幸。他對(duì)家庭失望，一心只是玩耍，程開甲成了無(wú)人看管的孩子，小學(xué)二年級(jí)竟然連著留級(jí)兩次讀了三年。家人將他轉(zhuǎn)學(xué)，孰料他變本加厲，拿了些錢一人跑到上海瘋玩到花光最后一分錢，不得已露宿街頭。最后被家人找到帶回，痛打一頓。

或許正是這一頓痛打驚醒了程開甲，他環(huán)顧周圍，自己早就是班級(jí)里年齡和個(gè)頭最大的學(xué)生。12歲的他突然害羞了，對(duì)自己說：現(xiàn)在起發(fā)奮讀書！

一年后，他考入著名的嘉興秀州中學(xué)——在該校的校友名錄上，還有陳省身、李政道、譚其驤等多位大家的名字。

從初二起，程開甲的學(xué)習(xí)成績(jī)冒尖了，尤其是數(shù)學(xué)和英語(yǔ)。他能將圓周率輕松背誦到小數(shù)點(diǎn)以后60位數(shù)，也能將1-100平方表倒背如流，還得過全校英文背誦比賽和省演講比賽的第一名。

“我小時(shí)候就有當(dāng)科學(xué)家的想法?！背踔卸昙?jí)時(shí)，程開甲曾畫了一張自己想發(fā)明的大船模型圖。“想法很幼稚，但是數(shù)學(xué)老師還是與我探討了很長(zhǎng)時(shí)間。”至今，程開甲都很感謝老師對(duì)他那份敢于想象、敢于“發(fā)明”的童心的呵護(hù)。

1937年，程開甲高中畢業(yè)同時(shí)報(bào)考了上海交通大學(xué)和浙江大學(xué)，兩所大學(xué)同時(shí)向程開甲發(fā)出了錄取通知書。由于浙江大學(xué)給予程開甲的是公費(fèi)生獎(jiǎng)勵(lì)，于是程開甲最終選擇了被英國(guó)著名學(xué)者李約瑟稱為“東方劍橋”的浙江大學(xué)。

就這樣，程開甲以優(yōu)異成績(jī)考取浙江大學(xué)物理系，接受了束星北、王淦昌、陳建功和蘇步青4位教授嚴(yán)格的數(shù)理學(xué)習(xí)訓(xùn)練和科學(xué)精神的訓(xùn)練。

時(shí)值抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，浙江大學(xué)開始“流亡”搬遷，從杭州到天目山、建德，到江西吉安、泰和，直至貴州宜山、遵義、湄潭，程開甲就在顛沛流離、日機(jī)轟炸的流亡大學(xué)中完成了學(xué)業(yè)。

程開甲在浙江大學(xué)接觸到學(xué)術(shù)領(lǐng)域許多前沿的課題，感染到老師們學(xué)術(shù)研究求真務(wù)實(shí)、百家爭(zhēng)鳴的科學(xué)精神，在導(dǎo)師的培養(yǎng)下，他奠定了扎實(shí)的功底。 還在大學(xué)三年級(jí)讀數(shù)學(xué)系陳建功教授的函數(shù)論時(shí)，程開甲就寫出了《On Conformal Mapping： Theory of Complex Function》一文，由陳建功教授推薦給英國(guó)數(shù)學(xué)家Tischmash教授發(fā)表。之后，文章被蘇聯(lián)斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》全文引用。

鮮為人知的是，1944年程開甲擔(dān)任浙大助教時(shí)，年僅26歲的他就寫了一篇題為《弱相互作用需要205個(gè)質(zhì)子質(zhì)量的介子》的論文，英國(guó)著名學(xué)者李約瑟親自對(duì)其修改并送給物理學(xué)大家狄拉克，但狄拉克卻回信說：“目前基本粒子已太多，不再需要更多的新粒子，更不需要重介子?！庇谑?，論文便未發(fā)表。

此事讓程開甲抱憾終身。后來一位國(guó)外科學(xué)家做了類似實(shí)驗(yàn)并獲得了1979年度諾貝爾獎(jiǎng)，其測(cè)得的新粒子質(zhì)量與程開甲當(dāng)年的計(jì)算值基本一致。這被一些媒體解讀為中國(guó)“核司令”與諾貝爾獎(jiǎng)的“擦肩而過”。

1946年8月，程開甲抱著“科學(xué)救國(guó)”的理想遠(yuǎn)赴英國(guó)愛丁堡大學(xué)留學(xué)，成了被稱作“物理學(xué)家中的物理學(xué)家”M·玻恩的學(xué)生。玻恩共帶過彭桓武、楊立銘、程開甲和黃昆4位中國(guó)學(xué)生，后來他們都成了中國(guó)科學(xué)院的院士。程開甲先后在自由粒子狄拉克方程嚴(yán)格證明、五維場(chǎng)論等方面做出了出色的工作，他與導(dǎo)師玻恩共同提出超導(dǎo)的“雙帶模型”，在Nature、Physical Review等雜志上發(fā)表多篇論文。

1948年，在瑞士蘇黎世召開的一次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上，程開甲與師兄海森堡就學(xué)術(shù)觀點(diǎn)展開針鋒相對(duì)的激烈爭(zhēng)論，連主持人泡利都無(wú)法裁判。導(dǎo)師玻恩聽他后來述說此事，非常高興，“辯論是發(fā)明的前奏曲”，導(dǎo)師興致勃勃地跟他講起自己也曾與愛因斯坦進(jìn)行過長(zhǎng)時(shí)間針鋒相對(duì)的爭(zhēng)論。玻恩說，愛因斯坦是一個(gè)“離經(jīng)叛道”者，因而能對(duì)經(jīng)典常規(guī)實(shí)施超越。這次談話，讓程開甲終身受益。

1948年秋，程開甲獲哲學(xué)博士學(xué)位，任英國(guó)皇家化學(xué)工業(yè)研究所研究員。當(dāng)聽到解放軍擊敗阻撓渡江行動(dòng)的英國(guó)“紫石英”號(hào)軍艦時(shí)，程開甲的內(nèi)心掀起了萬(wàn)丈狂瀾，于是他婉謝了導(dǎo)師和朋友的好意，果斷購(gòu)買了建設(shè)祖國(guó)所需的書籍，整理好行裝，于1950年8月回到浙江大學(xué)物理系。

與“死亡之海”結(jié)伴

1950年回國(guó)后，程開甲歷任中國(guó)核試驗(yàn)基地研究所副所長(zhǎng)、所長(zhǎng)，基地副司令員。他率先在國(guó)內(nèi)開展系統(tǒng)的熱力學(xué)內(nèi)耗理論研究，出版了我國(guó)第一本《固體物理學(xué)》教科書。

上世紀(jì)五、六十年代，面對(duì)嚴(yán)峻的國(guó)際形勢(shì)，為增強(qiáng)中國(guó)國(guó)防實(shí)力，中國(guó)決定研制“兩彈一星”，發(fā)展國(guó)防尖端技術(shù)。1960年，正在南京大學(xué)任教的程開甲接到命令，去北京報(bào)到。去干什么卻不清楚。到了北京，他才知道，錢三強(qiáng)親自點(diǎn)將，將他調(diào)進(jìn)了中國(guó)核武器研制隊(duì)伍。

自此，當(dāng)時(shí)已在學(xué)術(shù)研究上建樹頗豐的程開甲在學(xué)術(shù)界銷聲匿跡幾十年。他在被稱為“死亡之海”的羅布泊工作生活了20多年。從1963年第一次踏入號(hào)稱“死亡之?！钡牧_布泊，到回北京定居，程開甲一直在戈壁工作生活，直至1977年。在國(guó)內(nèi)他第一個(gè)計(jì)算出原子彈爆炸的彈心溫度和壓力，為原子彈爆炸威力和彈體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)；他設(shè)計(jì)籌建了核武器試驗(yàn)研究所，提出并完成了我國(guó)第一顆原子彈試驗(yàn)和測(cè)試大綱；他創(chuàng)立系統(tǒng)核爆炸及其效應(yīng)理論，為核武器應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1962年，程開甲成為中國(guó)核試驗(yàn)技術(shù)總負(fù)責(zé)人，參與主持決策了包括中國(guó)第一顆原子彈、氫彈、兩彈結(jié)合以及地面、首次空投、首次地下平洞、首次豎井試驗(yàn)等多種試驗(yàn)方式的30多次核試驗(yàn)。

當(dāng)時(shí)在我國(guó)，無(wú)論是理論，還是技術(shù)都是一片空白。然而，我國(guó)第一顆原子彈在羅布泊準(zhǔn)時(shí)爆響的時(shí)候，自動(dòng)控制系統(tǒng)在瞬間啟動(dòng)千臺(tái)儀器，分秒不差地完成了起爆和全部測(cè)試。程開甲很自豪地告訴記者，“當(dāng)年法國(guó)人進(jìn)行第一次核試驗(yàn)，測(cè)試儀器沒有拿到任何數(shù)據(jù)，美國(guó)、英國(guó)、前蘇聯(lián)也僅僅拿到了很少的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，而我們拿到了全部數(shù)據(jù)?！?/p>

“說起羅布泊核試驗(yàn)場(chǎng)，人們都會(huì)聯(lián)想到千古荒漠，回憶起住帳篷、喝苦水、戰(zhàn)風(fēng)沙，”程開甲說，“但對(duì)于我們科技人員來說，真正考驗(yàn)人的卻是工作難點(diǎn)和技術(shù)難關(guān)。核試驗(yàn)是研究所和基地英雄們?cè)趶潖澢牡缆飞弦徊揭粋€(gè)腳印去完成的?！?/p>

每次下達(dá)任務(wù)，程開甲都會(huì)親自到最艱苦、最危險(xiǎn)的一線去檢查指導(dǎo)技術(shù)工作。他多次進(jìn)入地下核試驗(yàn)爆后現(xiàn)場(chǎng)，爬進(jìn)測(cè)試?yán)鹊?、測(cè)試間，甚至最危險(xiǎn)的爆心。有一次，程開甲來到一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)槎磧?nèi)極其惡劣的高溫、高放射性和坍塌等危險(xiǎn)，技術(shù)人員極力勸阻。程開甲卻說：“你們聽過‘不入虎穴，焉得虎子這句話嗎？我只有到實(shí)地看了，心里才會(huì)踏實(shí)。”最后，程開甲穿著簡(jiǎn)陋的防護(hù)服，頂著昏暗的燈光進(jìn)入坑道。

他一邊詳細(xì)地觀察詢問，一邊囑咐科技人員一定要把現(xiàn)場(chǎng)資料收集齊全，仔細(xì)觀察記錄每個(gè)現(xiàn)象?，F(xiàn)場(chǎng)的同志們看到大科學(xué)家還到現(xiàn)場(chǎng)親自調(diào)查研究，既親身感受到這項(xiàng)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(yàn)的許多現(xiàn)象，“與只聽匯報(bào)的感受大不相同，每次進(jìn)洞，都會(huì)有新收獲，每看到一個(gè)現(xiàn)象，都會(huì)增加對(duì)地下核爆炸現(xiàn)象和破壞效應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)?！?/p>

程開甲參加制定了我國(guó)原子彈研制、試驗(yàn)等工作最早的一份綱領(lǐng)性文獻(xiàn)，依據(jù)國(guó)情否定了蘇聯(lián)專家的空投建議，提出采用地面方式；他設(shè)計(jì)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(lián)合測(cè)定爆炸威力的方法；他還前瞻性地謀劃了核武器試驗(yàn)研究所的性質(zhì)、任務(wù)、學(xué)科、隊(duì)伍、機(jī)構(gòu)等。

“努力不懈，不老常青”的“程教授”

1978年10月14日，中國(guó)首次豎井地下核試驗(yàn)獲得圓滿成功。隨著地下核試驗(yàn)技術(shù)日趨成熟，1980年后，我國(guó)不再進(jìn)行大氣層核試驗(yàn)，試驗(yàn)全部轉(zhuǎn)入地下。程開甲當(dāng)年關(guān)于核試驗(yàn)由大氣層向地下轉(zhuǎn)移的主張，不僅解決了大氣層實(shí)驗(yàn)無(wú)法解決的許多核技術(shù)難題，也使我國(guó)核武器研制和試驗(yàn)避免了可能出現(xiàn)的被動(dòng)。

從1962年籌建核武器試驗(yàn)研究所到1984年離開核試驗(yàn)基地，前后22年，程開甲先后成功籌劃、主持了30余次各種類型的核武器試驗(yàn)，基本上都獲得預(yù)定的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。他于1977年被任命為我國(guó)核武器試驗(yàn)訓(xùn)練基地副司令員兼核武器研究所所長(zhǎng)， 可是他一直不愿意承認(rèn)自己是“當(dāng)官”的人，他更愿意別人稱呼他“程教授”。

一葉知秋，見微知著。20世紀(jì)70年代，程開甲在大西北搞試驗(yàn)。一個(gè)寧?kù)o的夜晚，他突然發(fā)現(xiàn)天際中出現(xiàn)一個(gè)明亮的光點(diǎn)，隨即整個(gè)天空都被照亮。程開甲推斷，這可能是鄰國(guó)在搞新武器試驗(yàn)。程開甲當(dāng)時(shí)預(yù)言：自衛(wèi)星上天后，太空就成了人類競(jìng)爭(zhēng)的新空間。未來，空天武器將可能成為又一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。而今40年過去，事實(shí)證明了他的科學(xué)預(yù)見。

走進(jìn)程開甲的家，你無(wú)論如何也不會(huì)把這里的主人，與現(xiàn)代物理學(xué)大師玻恩的弟子、海森堡的論戰(zhàn)對(duì)手和中國(guó)“兩彈一星”元?jiǎng)茁?lián)系起來。這里陳設(shè)簡(jiǎn)單，質(zhì)樸得令人難以置信。

過去，程開甲身邊始終有一把計(jì)算尺、一塊黑板。有意思的是，盡管現(xiàn)在計(jì)算尺已被計(jì)算機(jī)取代，但程開甲對(duì)黑板還是情有獨(dú)鐘。他的家里有一塊茶幾大小的黑板，他喜歡在上面演算大課題。他辦公室里也放著一塊黑板，后來搬了家，還專門在新居留一面墻裝黑板，靈感迸發(fā)時(shí)，演算公式、分析方案，他都愛在黑板上寫寫畫畫。但這些學(xué)術(shù)結(jié)論外界都很難看到，因?yàn)闀鴮懺诹酥袊?guó)核研試的陣地上。

上世紀(jì)80年代，程開甲開創(chuàng)了我國(guó)抗輻射加固技術(shù)研究領(lǐng)域。在他領(lǐng)導(dǎo)下，系統(tǒng)開展了核爆輻射環(huán)境、電子元器件與系統(tǒng)的抗輻射加固原理、方法和技術(shù)研究，利用核試驗(yàn)提供的輻射場(chǎng)進(jìn)行輻射效應(yīng)和加固方法的研究；指導(dǎo)建設(shè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M條件，推動(dòng)我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造核輻射模擬設(shè)施，開展基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)研究，促進(jìn)了我國(guó)抗輻射加固技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，為提升我國(guó)戰(zhàn)略武器的生存與突防能力提供了技術(shù)支撐。

程開甲是全國(guó)人民代表大會(huì)第三、四、五屆代表，中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議第六、七屆委員，中國(guó)科學(xué)院院士。他曾獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)，國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)等各種獎(jiǎng)勵(lì)。1999年，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委授予他“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

上世紀(jì)90年代以來，他不顧年邁，仍在材料理論、高功率微波等方面繼續(xù)進(jìn)行研究。作為著名的物理學(xué)家、核試驗(yàn)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)建者和領(lǐng)路人，他常常說，自己還要“努力不懈，不老常青”。