“兩彈一星”功勛科學家孫家棟：星斗璀璨寫傳奇

黃少楚 王笑君

(華南師范大學物理與電信工程學院 廣東 廣州 510006)

2020年6月23日，我國按照計劃發(fā)射了北斗全球系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星.它的成功發(fā)射，標志著北斗導航系統(tǒng)建設的全面完成，接下來能為全球用戶提供定位導航授時、全球短報文通信和國際搜救服務，同時可為中國及周邊地區(qū)用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航、授時服務和區(qū)域短報文通信等服務，讓世界看到又一個“中國制造”閃耀在浩瀚的太空中[1].

北斗導航系統(tǒng)的成就來之不易，它是許許多多中國科學家努力拼搏的結晶.孫家棟正是其中的一員，他擔任了我國北斗導航系統(tǒng)第一代和第二代工程總設計師，常常被媒體譽為“中國北斗之父”.在中國航天史的發(fā)展歷程當中，還有很多個“第一”都與孫家棟這個名字緊緊相連：中國第一枚導彈、中國第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆科學實驗衛(wèi)星、第一顆返回式遙感衛(wèi)星，他是技術負責人、總設計師；中國第一顆通信衛(wèi)星、靜止軌道氣象衛(wèi)星、資源探測衛(wèi)星、北斗一號工程、中國探月一期工程，他是總工程師.孫家棟，一輩子都在造“中國星”，樹立了我國航天史上新的里程碑[2].而在物理教學中，北斗導航系統(tǒng)和中國科學家人物介紹也被寫進了新課標與新教材中.接下來，通過此文來回顧一下孫家棟的人物成長歷程以及給物理教學的啟示.

1 年少勤學 立志報效祖國

1929年的春節(jié)前后，隨著一道嬰兒的啼哭聲劃破長空，孫家棟出生在遼寧省瓦房店市的一個書香家庭.1942年6月，13歲的孫家棟以優(yōu)異的成績被哈爾濱第一高等學校土木系所錄取，那時的他可能想象著自己未來將會修筑高樓大廈與公路橋梁，不會與常人不易接觸到的航天航空領域有所關聯(lián).然而，當時抗日烽火社會背景推動著孫家棟萌生了新的想法，他看到了戰(zhàn)爭帶來的巨大災難，因此他希望通過學習高科技國防知識，為國家命運的改變貢獻自己的力量.

1948年，孫家棟考入哈爾濱工業(yè)大學.隨后幾年，他提交了從軍申請并且經過軍隊篩選被送往蘇聯(lián)茹科夫斯基空軍學院飛機設計專業(yè)學習.孫家棟在蘇聯(lián)學習期間勤奮刻苦，對待學習總是保持謙虛謹慎.在一次航空發(fā)動機理論考試中，蘇聯(lián)的科學院院士涅卡耶夫拿錯了考卷，將從未學過的問題提給了孫家棟.這樣一個超出學習范圍的問題明明是強人所難，然而孫家棟憑借著平時的主動學習與積累做到了毫不慌張地正確回答[3].這樣的表現(xiàn)讓當場的其他考官十分震驚和詫異，他們紛紛向孫家棟投去了贊賞的目光，為中國留學生的學習精神所感動.這件趣事也從側面反映出孫家棟對于先進知識與理論的不懈追求.

在蘇聯(lián)留學期間，孫家棟的學習成績不僅名列前茅，在體育運動、社會實踐活動中的表現(xiàn)也非常出色，常年在學校的“明星榜”有名.臨近畢業(yè)之際，孫家棟更是獲得了純金打造的“斯大林金質獎章”.這枚獎章是許多蘇聯(lián)學子所夢寐以求的，獲獎者可以比普通學生軍銜高一級，而且可以優(yōu)先選擇自己滿意的工作，帶雙份工資享受3個月的假期.獲得這樣級別的獎項讓孫家棟再一次贏來了周圍學生和老師的贊賞，更有一些漂亮的女孩子向孫家棟投去愛慕的眼神.但是，孫家棟并不受任何誘惑，心中只有一個念頭：祖國的建設急需人才，他應該用學到的知識報效祖國，為新中國的建設貢獻自己的力量.圖1為孫家棟留學蘇聯(lián)期間做實驗的照片.

圖1 孫家棟留學蘇聯(lián)期間做實驗的照片

2 矢志不渝 用一生造“中國星”

“時勢造英雄，英雄造時勢”，這是孫家棟的一句口頭語.新中國的國防事業(yè)需要學有所成的孫家棟，也為孫家棟提供了施展才華的前景.回國后不久，孫家棟就被分配到新組建的國防部第五研究院，從事導彈原創(chuàng)工作.由于他思路敏捷、工作刻苦，所以很快就被任命為中國第一枚自行設計的中程戰(zhàn)略導彈的總體主任設計師.當時的他認為，他的一生可能將會與導彈緊緊地綁在一起了.然而，在這不久之后他的工作重心又再一次轉移了.

1967年，我國的衛(wèi)星建設也在如火如荼地進行著，對人才的需求也大大增加.此時，錢學森親自點名推薦孫家棟擔任中國第一顆地球衛(wèi)星“東方紅一號”的總設計師[4].接到任務指令后，孫家棟并沒有對這個即將面臨的新環(huán)境感到不適，而是迅速投身于人造衛(wèi)星的研究中，從此開始了和衛(wèi)星的不解之緣.1970年，在孫家棟的指揮下，中國第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，成功地實現(xiàn)了衛(wèi)星上的“零突破”[5].圖2為20世紀70年代孫家棟的照片.

圖2 20世紀70年代孫家棟照片

當然，衛(wèi)星的發(fā)射也并不總是一帆風順.在1974年發(fā)射第一顆返回式遙感衛(wèi)星時出現(xiàn)了意外，科研人員在距離火箭發(fā)射的前幾十秒發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星并沒有按照內部的程序進入衛(wèi)星自供電模式，這意味著衛(wèi)星飛上太空之后無法正常運作.當其他科研人員還在焦急地思考如何解決這一問題時，孫家棟意識到刻不容緩，在沒有經過逐級上報的情況下便大喊“停止發(fā)射”.這樣的舉動在當時需要承擔巨大的風險，然而他早已將一切私心雜念放在身后，憑借著他的膽識完成了停止發(fā)射的指令.在科研人員重新檢查完成以后，火箭在呼嘯聲中飛離了發(fā)射臺.此時，眾人都以為火箭在經歷了調整之后能夠成功發(fā)射.然而，天有不測風云，火箭運行20秒以后出現(xiàn)了失控，迫使指揮員啟動安全自毀的操作.隨著一聲巨響，衛(wèi)星連同火箭一同炸成了碎片，標志著發(fā)射的失敗.這一次的失敗給科研人員們帶來了巨大的打擊，幾年的心血瞬間化為灰燼，大家悲痛交加.經過后來的調查發(fā)現(xiàn)原來是火箭里的一根銅絲質量不好，在劇烈抖動后恰巧斷開了.經歷了這次慘重的失敗后，孫家棟惋惜之余不禁流露出內心的難過，但是他仍然為科研人員加油打氣，鼓勵大家從失敗中吸取教訓，繼續(xù)為下一次發(fā)射做好準備.終于，在1975年11月，隨著一聲發(fā)射的指令，我國的第一顆返回式遙感衛(wèi)星成功飛向了太空并且成功運行[6].

就這樣，孫家棟從導彈領域漸漸地過渡到了載人航天領域，不斷攻克載人航天的各項重大任務，為我國的“兩彈一星”貢獻出自己的青春與力量.1979年，50歲的孫家棟擔任了“東方紅二號”通信衛(wèi)星總設計師，實現(xiàn)了用“中國造”的通信衛(wèi)星進行衛(wèi)星通信的成就.1989年，60歲的孫家棟擔任了航空航天工業(yè)部科學技術委員會主任，代表中國政府與美國政府進行艱苦的談判并且簽署了“關于衛(wèi)星商業(yè)發(fā)射服務”的協(xié)議，推動了中國載人航天承攬對外發(fā)射的服務，堅定不移地將中國載人航天的步伐邁向了全世界.1999年，70歲的孫家棟在人民大會堂被授予“兩彈一星”功勛獎章，并且擔任中國北斗導航衛(wèi)星的總設計師，此時的他雖已年過古稀和榮譽滿滿，但他仍不斷堅持忘我奉獻.2009年，80歲的孫家棟榮獲了國家最高科學技術獎和國家科學技術進步特等獎.其中，國家最高科學技術獎每年評選一次，每次授予不超過兩名.2018年，孫家棟獲評改革先鋒稱號，并獲評航天科技事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要推動者.2019年，國家主席習近平簽署主席令，授予了孫家棟前輩中華人民共和國的最高榮譽勛章“共和國勛章”并且將其選入“中國海歸70年70人”榜單[7，8].

3 人物評價 孫家棟院士給物理教學帶來的啟示

在兩彈一星、低溫超導、中國天眼、北斗導航等國家科技領域中，涌現(xiàn)了一批批艱苦奮斗、勵志向上的中國科學家.而在《物理課程標準》中的內容要求中也強調了要了解中國物理學家的貢獻[9].孫家棟前輩作為建設新中國的科學家之一，展現(xiàn)著中國科學家為國奉獻、不畏困難的精神.

3.1 心系祖國 甘于奉獻

法國科學家巴斯德曾經說過：“科學無國界,科學家有祖國”.孫家棟成長于抗日的社會背景當中，當他看到自己的家園遭受敵人的肆意破壞和踐踏時，他非常痛心，這使得他放棄了原來所讀的土木工程專業(yè)，轉而繼續(xù)求學，希望能通過學習來改變國家的命運.孫家棟本可以有一個物質生活豐富，輕松的人生，然而他卻選擇了一條自己可能也想不到要走多遠的道路，只因他希望借助學習西方先進知識來為國家的發(fā)展做出自己的貢獻.在重新開始學習期間，孫家棟不僅加入了中國共產黨，而且還加入了中國空軍.在面對蘇聯(lián)所給的誘惑時毅然地選擇了返回百廢待興的中國，投身于祖國的建設當中.他與錢學森、郭永懷等前輩一樣，不慕名利，不懼困難，一心只為中華民族的崛起而不懈奮斗.

3.2 求真務實 端正嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度

在孫家棟前輩擔任總指揮期間，他敢于直面困難，絕不畏縮.其中，在第一次發(fā)射遙感衛(wèi)星時，當發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星無法啟動自供電模式，他敢于堅決下達“暫停發(fā)射”的命令；在“東方紅二號”衛(wèi)星發(fā)射的過程中，當他發(fā)現(xiàn)裝在衛(wèi)星上的電池溫度過高時，他同樣再次做出“暫停發(fā)射”的命令和要求做出發(fā)射角度的調整，并簽下自己的大名，承擔一切的責任與后果.這樣的表現(xiàn)，旁人會感到十分驚訝，因為這可能會給孫家棟前輩帶來不可估量的后果.然而，孫家棟前輩卻堅持直面困難，不逃避每一個可能出現(xiàn)的錯誤，實事求是，敢為自己的言行負責.孫家棟等前輩們求真務實、敢于克服困難的精神值得在物理理論學習和實驗操作中繼續(xù)傳承.

3.3 窮盡一生 打造中國的“兩彈一星”

“少年勤學，青年擔綱，你是國家的棟梁.導彈、衛(wèi)星、嫦娥、北斗、滿天星斗璀璨，寫下你的傳奇.年過古稀未伏櫪，猶向蒼穹寄深情”，這是感動中國頒獎典禮上給予孫家棟前輩的評價[10].孫家棟前輩將他的青春奉獻給了中國的“兩彈一星”事業(yè)，使得我國的“兩彈一星”事業(yè)在孫家棟和其他老一輩科學家的共同助力下更加快速地發(fā)展，取得了世人矚目的輝煌成果.普通人在年近70之際，可能早已選擇告別工作，準備頤養(yǎng)天年.而孫家棟在年近70之際，沒有選擇退隱江湖，而是承擔更重的責任，擔任中國北斗導航衛(wèi)星建設和探月工程的總設計師，窮盡一生追星逐月.“什么名利不名利的，國家需要，我就去做”[11]，不僅是孫家棟先生常說的一句話，更是他的人生寫照.孫家棟先生，用他的一生，打造了一張閃耀的中國航天名片.