“兩彈一星”元?jiǎng)着c數(shù)學(xué)

錢(qián)江

數(shù)學(xué)是“兩彈一星”元?jiǎng)椎墓餐瑹釔?ài)

“兩彈一星”是指原子彈（包括氫彈）、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星。1999年9月18日，中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委授予23位科學(xué)家“兩彈一星功勛章”，表彰他們?cè)诖耸聵I(yè)中作出的重大貢獻(xiàn)。

2000-2003年間，我先后訪問(wèn)23位“兩彈一星”元?jiǎng)字薪≡诘?0位，他們是：于敏、黃緯祿、王希季、吳自良、陳能寬、王大珩、楊嘉墀、孫家棟、屠守鍔、任新民。

有些元?jiǎng)滓呀?jīng)辭世，我先后采訪了鄧稼先夫人許鹿希、錢(qián)三強(qiáng)夫人何澤慧、郭永懷夫人李佩、姚桐斌夫人彭潔清、錢(qián)驥夫人史麗君、王淦昌之子王德基、趙九章之女趙理曾，還有陳芳允的孫女陳晶晶。當(dāng)時(shí)程開(kāi)甲患病住院，他的女兒程淑玉接受了采訪。

采訪歷時(shí)3年多，密集采訪中我產(chǎn)生了一個(gè)深刻的印象：數(shù)學(xué)，是這個(gè)元?jiǎng)兹后w的共同熱愛(ài)，他們的數(shù)學(xué)造詣都達(dá)到了相當(dāng)高深的境地。

人們感嘆元?jiǎng)讉兊臉I(yè)績(jī)，會(huì)驚詫他們超人的智慧，解決疑難的敏銳，還有高度的專(zhuān)注力。他們的學(xué)識(shí)和智慧，都是在理想和勤奮交織中迸發(fā)出來(lái)的，而他們的數(shù)學(xué)天賦是他們學(xué)識(shí)和智慧的基礎(chǔ)。

數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ)與工具，“兩彈一星”工程當(dāng)然需要數(shù)學(xué)在其中助力。數(shù)學(xué)和物理學(xué)有著天然的密切聯(lián)系，這在“兩彈一星”元?jiǎng)咨砩象w現(xiàn)得特別突出。

“兩彈一星”元?jiǎng)字杏胁簧偃嗽诟咝‰A段即表現(xiàn)出數(shù)學(xué)天賦。

衛(wèi)星發(fā)射和返回技術(shù)專(zhuān)家王希季，小學(xué)畢業(yè)時(shí)獲得昆明市小學(xué)生會(huì)考第一名，其中數(shù)學(xué)獲得高分，奠定了總分基礎(chǔ)，靠獎(jiǎng)學(xué)金完成中學(xué)學(xué)業(yè)。高中一年級(jí)時(shí)，一個(gè)同學(xué)約他去報(bào)考西南聯(lián)大，預(yù)先體驗(yàn)高考滋味。結(jié)果，高一學(xué)生王希季被順利錄取。

物理學(xué)家王淦昌在小學(xué)讀書(shū)時(shí)感受到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。他到上海浦東中學(xué)讀書(shū)時(shí)，打下了數(shù)學(xué)和英語(yǔ)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)成績(jī)尤為突出。他的數(shù)學(xué)老師周培早年留學(xué)國(guó)外，歸國(guó)后因材施教，對(duì)王淦昌鼓勵(lì)有加。在老師倡導(dǎo)下，王淦昌與班上幾個(gè)愛(ài)好數(shù)學(xué)的同學(xué)組成數(shù)學(xué)自學(xué)小組，經(jīng)常做一些周老師出的數(shù)學(xué)題。自學(xué)小組在中學(xué)階段就完成了大學(xué)一年級(jí)的微積分課程。

著名光學(xué)家王大珩1915年生于江蘇吳縣，從進(jìn)入小學(xué)到完成高中學(xué)業(yè)，他最喜歡的功課就是數(shù)學(xué)。上初小三、四年級(jí)時(shí)，他答出了數(shù)學(xué)老師給出的高小題目，聞名全校。從初中到高中，他基本上不再上學(xué)校的數(shù)學(xué)課，但每回考試都得滿(mǎn)分。這可能與父親王應(yīng)偉具有高深數(shù)學(xué)造詣、不斷輔導(dǎo)有關(guān)，但與王大珩的天賦和刻苦也是分不開(kāi)的。高中畢業(yè)以后，王大珩考入清華大學(xué)物理系，與錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧、于光遠(yuǎn)同班。清華大學(xué)打下了他日后成為著名科學(xué)家的基礎(chǔ)。

研究并提煉出“鈾235”這樣在當(dāng)時(shí)稱(chēng)為“核心機(jī)密”的吳自良教授向我回憶：“我從小就喜歡數(shù)學(xué)，覺(jué)得做出數(shù)學(xué)題是一種愉快。而數(shù)學(xué)是物理的基礎(chǔ)。”

彭桓武的名字是和研制中國(guó)初始時(shí)期的核反應(yīng)堆、原子彈、氫彈與核潛艇聯(lián)系在一起的，他算得上數(shù)學(xué)神童。4歲時(shí)，彭桓武已經(jīng)學(xué)會(huì)比較復(fù)雜的四則運(yùn)算，尤其是對(duì)珠算的理解和掌握，讓他的幾個(gè)哥哥和姐姐都自愧不如。數(shù)字符號(hào)對(duì)于童年彭桓武具有超常的魔力，隨著年齡增長(zhǎng)而更具親和力，使他感到在數(shù)學(xué)王國(guó)中有無(wú)窮無(wú)盡的樂(lè)趣。看似單調(diào)的數(shù)字和符號(hào)構(gòu)成了他豐富的感情世界，在數(shù)字王國(guó)里他是常勝大將軍。小學(xué)畢業(yè)進(jìn)入著名的吉林毓文中學(xué)，他的數(shù)理化全班第一。他通過(guò)數(shù)學(xué)接觸了物理，從此和物理結(jié)下不解之緣。他領(lǐng)悟到物理和數(shù)學(xué)之間的關(guān)系：物理探索事物的奧秘，數(shù)學(xué)則是奇妙的工具。

數(shù)學(xué)幫助他們攻堅(jiān)克難

彭桓武從小學(xué)起一直到中學(xué)、大學(xué)，乃至投入工作以后，都被稱(chēng)作“數(shù)學(xué)戰(zhàn)場(chǎng)上的常勝將軍”。

1961年，彭桓武和王淦昌、郭永懷一起被任命為我國(guó)核武器研究所副所長(zhǎng)。朱光亞先到一步，也是副所長(zhǎng)。

原子彈研制過(guò)程中涉及成千上萬(wàn)研制參數(shù)。這些參數(shù)是在不斷的試驗(yàn)中，在科學(xué)家的切磋、辨別、詰難中發(fā)現(xiàn)和排列出來(lái)的，許多公式在當(dāng)時(shí)的文獻(xiàn)和資料上找不到，一些繁復(fù)的計(jì)算方式則是科學(xué)天才們?cè)谇趭^的工作中創(chuàng)造的。

如何來(lái)驗(yàn)證這些參數(shù)和公式呢？在當(dāng)時(shí)條件下，許多方程組似乎不可解。

彭桓武站了出來(lái)，運(yùn)用強(qiáng)有力的理論手段，把復(fù)雜的方程組予以簡(jiǎn)化，完成原子彈反應(yīng)過(guò)程中的“粗估計(jì)算”，科學(xué)劃分了反應(yīng)過(guò)程的各個(gè)階段，提出了決定反應(yīng)過(guò)程特性的主要物理量。

在研制原子彈的起步階段，計(jì)算機(jī)尚不普及，彭桓武用數(shù)學(xué)“粗估”的辦法來(lái)檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果，達(dá)到驚人的相似性，使時(shí)間得到了有效利用，為斬關(guān)奪隘開(kāi)辟了通路。

物理學(xué)家周光召1929年生，父親周鳳九是湖南大學(xué)教授。1942年，13歲的周光召進(jìn)入重慶南開(kāi)中學(xué)。在數(shù)學(xué)老師唐秀穎影響下，他特別喜愛(ài)數(shù)學(xué)課，在喜悅心情之中解開(kāi)一個(gè)又一個(gè)數(shù)學(xué)難題，高中畢業(yè)后順利考入清華大學(xué)物理系。

20世紀(jì)60年代初，周光召轉(zhuǎn)入核物理理論研究。當(dāng)時(shí)，我國(guó)第一顆原子彈設(shè)計(jì)過(guò)程中可供資信的資料不足，唯一可供參考的內(nèi)部資料是蘇聯(lián)總顧問(wèn)向我國(guó)部長(zhǎng)介紹情況時(shí)的一份口述記錄，極為簡(jiǎn)要。

這份記錄中的個(gè)別數(shù)據(jù)引起了中國(guó)科學(xué)家的爭(zhēng)論。一些人傾向于相信其正確，一些人則表示質(zhì)疑。周光召以特有的敏銳和智慧，做了一個(gè)“最大功”計(jì)算，證明了口述材料上有些數(shù)據(jù)是誤記，不能指導(dǎo)原子彈設(shè)計(jì)。

年輕的物理學(xué)家周光召還從炸藥能量利用率人手，求出炸藥所做的最大功，從理論上證明了用特征線法所做的計(jì)算結(jié)果的正確性，使研制人員對(duì)壓緊過(guò)程的流體力學(xué)現(xiàn)象有了透徹的理解。他以神奇的數(shù)學(xué)演算，驗(yàn)證了鄧稼先的設(shè)計(jì)方案。

導(dǎo)彈和火箭材料專(zhuān)家郭永懷早在20世紀(jì)40年代在美國(guó)加州大學(xué)求學(xué)期間，就在應(yīng)用數(shù)學(xué)上有很高的學(xué)養(yǎng)。他提出了解決高速運(yùn)行物體在“流場(chǎng)的超聲速區(qū)出現(xiàn)激波”的計(jì)算公式，被稱(chēng)為PLK方法。他在1956年從英國(guó)回到祖國(guó)，即接受錢(qián)學(xué)森邀請(qǐng)到中科院力學(xué)所，不久擔(dān)任副所長(zhǎng)，投入了導(dǎo)彈和火箭的材料研究，功績(jī)卓著。

語(yǔ)文和數(shù)學(xué)同步發(fā)展

“兩彈一星”元?jiǎng)锥际俏锢韺W(xué)家，大部分人在少年時(shí)代總體上各科成績(jī)都很好。其中十分突出的是錢(qián)學(xué)森。在中學(xué)階段，他的物理、化學(xué)、幾何和國(guó)語(yǔ)、英語(yǔ)都取得相當(dāng)好的成績(jī)，還有豐富的課外活動(dòng)，甚至說(shuō)得上“淘氣好動(dòng)”。后來(lái)他成為突出的理工科人才，攻讀航空和數(shù)學(xué)博士學(xué)位的同時(shí)，選修相對(duì)論和量子力學(xué)，是中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)的杰出代表人物。

當(dāng)我來(lái)到核武器地下實(shí)驗(yàn)的主要主持者程開(kāi)甲的家中，看到一塊可以移動(dòng)的黑板，是程開(kāi)甲演算數(shù)學(xué)題用的，這是他晚年的最大樂(lè)趣。

在“兩彈一星”元?jiǎng)兹后w中，程開(kāi)甲顯得不那么早慧，在剛剛踏進(jìn)學(xué)校的時(shí)候，是一個(gè)村野頑皮小童，二年級(jí)時(shí)因?yàn)閷W(xué)習(xí)成績(jī)欠佳居然留級(jí)，全校聞名。但是，讀小學(xué)三年級(jí)時(shí)，程開(kāi)甲的數(shù)學(xué)天賦被激發(fā)了。他開(kāi)始跳級(jí)學(xué)習(xí)。語(yǔ)文成績(jī)雖不理想，但由于數(shù)學(xué)成績(jī)非常突出，還帶動(dòng)了語(yǔ)文水平的提高。上初二時(shí)，程開(kāi)甲成績(jī)冒尖。在數(shù)學(xué)上，他毫不費(fèi)力地將圓周率背誦到小數(shù)點(diǎn)后的60位數(shù)，還將1-100平方表倒背如流。在日后的科研中，面對(duì)大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，程開(kāi)甲對(duì)基本的數(shù)學(xué)公式從來(lái)不查表，隨時(shí)可以應(yīng)用，讓身邊的人大為羨慕。

與此同時(shí)，程開(kāi)甲對(duì)語(yǔ)文，或者說(shuō)中國(guó)文史、英美文學(xué)都產(chǎn)生了濃厚興趣，閱讀后能夠大量背誦中英文經(jīng)典名篇，多次參加英語(yǔ)演講比賽取得好成績(jī)。后來(lái)，他多次強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)語(yǔ)文和數(shù)學(xué)最好是均衡發(fā)展。

彭桓武是這群理工大師中的詩(shī)人，對(duì)古典詩(shī)詞有濃厚的興趣，時(shí)常寫(xiě)詩(shī)。元?jiǎng)字泻退嗨频氖菙?shù)學(xué)世界中的闖將——金屬物理專(zhuān)家陳能寬，他在童年時(shí)代接受?chē)?yán)格的中國(guó)文史教育，工書(shū)法，能詩(shī)詞，有200余首詩(shī)保存了下來(lái)。

于敏是物理學(xué)家中的數(shù)學(xué)家，同樣精于中國(guó)文史。上世紀(jì)六七十年代之交是我國(guó)中子彈研發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期，研究方案反復(fù)斟酌。在一次重要的匯報(bào)會(huì)前，陳能寬為即將進(jìn)行的關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)所激奮，一時(shí)心潮澎湃，脫口而出背誦諸葛亮《后出師表》：“以先帝之明，量臣之才，固知臣伐賊，才弱敵強(qiáng)也……”在場(chǎng)的于敏也激動(dòng)起來(lái)，接句背誦：“臣受命之日，寢不安席，食不甘味……”兩人一句接一句背誦，在座者洗耳恭聽(tīng)，感情起伏，最后由于敏背誦結(jié)句：“臣鞠躬盡瘁，死而后已。至于成敗利鈍，非臣之明所能逆睹也！”這場(chǎng)面令人久久難以忘懷。

讓孩子愛(ài)數(shù)學(xué)

“兩彈一星”元?jiǎng)锥际窍r(shí)如金的人。他們愛(ài)數(shù)學(xué)，談起數(shù)學(xué)王國(guó)，都認(rèn)為在數(shù)學(xué)這個(gè)大干世界里，自己所得不過(guò)滄海一粟。這充分體現(xiàn)了科學(xué)家們的謙遜品格和不斷探索的科學(xué)家精神。

諸位元?jiǎng)字校嬲蛯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)問(wèn)題與我長(zhǎng)談的是黃緯祿院士。

黃緯祿是上世紀(jì)60年代研制“東風(fēng)1號(hào)”近程導(dǎo)彈的副總設(shè)計(jì)師，后擔(dān)任潛艇發(fā)射固體戰(zhàn)略導(dǎo)彈總設(shè)計(jì)師和陸基機(jī)動(dòng)固體戰(zhàn)略導(dǎo)彈總設(shè)計(jì)師。

1982年10月，黃緯祿任總設(shè)計(jì)師的固體戰(zhàn)略潛地導(dǎo)彈成功進(jìn)行了飛行試驗(yàn)，我國(guó)由此成為世界上第4個(gè)有自研能力、第5個(gè)能從潛艇上發(fā)射戰(zhàn)略導(dǎo)彈的國(guó)家。

黃緯祿曾任航天工業(yè)部總工程師，我與黃緯祿院士促膝而談，感到黃院士語(yǔ)言幽默，交談起來(lái)十分輕松。除了戰(zhàn)略導(dǎo)彈這樣的大題目，黃院士還饒有興趣地回憶起自己的“數(shù)學(xué)小頑童”經(jīng)歷，述說(shuō)得宛然在目。

1916年，黃緯祿出生在安徽蕪湖一個(gè)小學(xué)教師家庭，父親黃慎聞是前清秀才，飽讀文史，兒子很小就要他背誦子日詩(shī)云。年幼的黃緯祿卻不解其意，沒(méi)有絲毫興趣。父親為了嚴(yán)加管教，將兒子收入自己執(zhí)教的小學(xué)。

填鴨式超越幼童理解能力的古文教學(xué)使黃緯祿大大地倒了胃口，想方設(shè)法逃學(xué)。他發(fā)覺(jué)最好的辦法就是利用母親的疼愛(ài)，自稱(chēng)“肚子痛”。黃家是一個(gè)大家族，堂表兄弟很多，也喜歡串門(mén)。若有這些兄弟來(lái)訪，黃緯祿看準(zhǔn)機(jī)會(huì)就向母親宣告肚子痛了，母親會(huì)代兒子向父親“請(qǐng)假”。一旦恩準(zhǔn)，黃緯祿可以痛玩一天，然后告訴母親：“出了一身大汗，現(xiàn)在肚子不痛了?！贝朔▽以嚥凰?，黃緯祿的語(yǔ)文成績(jī)卻眼看著直線掉了下來(lái)。

那時(shí)的黃緯祿是頑童一個(gè)，讀書(shū)不努力，玩心之重鄰里皆知。后來(lái)他還學(xué)會(huì)了諸多小魔術(shù)，直到晚年仍然嫻熟，是各種聯(lián)歡會(huì)上的必備節(jié)目。

少年黃緯祿的種種玩鬧，父親看在眼里，急在心頭，不知如何是好。但父親不是那種訓(xùn)子無(wú)方只會(huì)掄胳膊打人的老腦筋。他發(fā)現(xiàn)，對(duì)大多數(shù)課程沒(méi)什么興趣的黃緯祿到了算術(shù)課上，神情卻專(zhuān)注起來(lái)。原來(lái)，兒子學(xué)校里教算術(shù)的程老師，寓教于樂(lè)，善于激發(fā)幼童對(duì)算術(shù)的愛(ài)好。結(jié)果黃緯祿所有課程中算術(shù)最好，其他均不理想。父親慢慢接受了這個(gè)兒子的成績(jī)單，但是供兒子繼續(xù)求學(xué)的信念毫不動(dòng)搖。

已入桑榆之年的黃緯祿院士回憶及此，深切懷念父母的關(guān)愛(ài)，還機(jī)敏地指出，愛(ài)玩是孩子的天性，不要讓過(guò)重的課程壓滅了孩子愛(ài)玩的天真，因?yàn)檫@種天真之中，處處閃動(dòng)智慧的火苗，一旦被撲滅，何時(shí)再點(diǎn)燃起來(lái)就無(wú)人知曉了。黃院士認(rèn)為，對(duì)愛(ài)玩的晚熟男孩尤其是這樣，他們懂事偏晚，本來(lái)就要在玩耍中學(xué)會(huì)許多東西。小時(shí)候他能有許多玩耍，要感謝母親！

不過(guò)，黃院士也指出，即便小學(xué)、中學(xué)教師善于寓教于樂(lè)，一個(gè)班里的學(xué)生在數(shù)學(xué)成績(jī)上也是不平衡的，有拔尖的，也有落在后邊的，這涉及到興趣、天賦等很多原因，他本人也解釋不清楚。但是有一點(diǎn)可以看得清楚，就是一旦發(fā)現(xiàn)孩子的興趣，一定要非常珍惜，要保護(hù)，要及時(shí)鼓勵(lì)。

進(jìn)入中學(xué)以后，黃緯祿慢慢懂事了，頑童之氣漸漸消褪。數(shù)學(xué)一枝獨(dú)秀，其他功課慢慢趕了上來(lái)。不過(guò)，少兒時(shí)語(yǔ)文基礎(chǔ)差還是讓他吃了大虧。整個(gè)初中時(shí)代，他的總成績(jī)始終不突出。他開(kāi)玩笑說(shuō)，日后遇到記者采訪，“總是畢恭畢敬”，羨慕記者的文筆。

黃緯祿沉得住氣，心知來(lái)日方長(zhǎng)。初中畢業(yè)后他考入了江蘇名校省立揚(yáng)州中學(xué)。入學(xué)之后，英語(yǔ)曾將黃緯祿折磨得死去活來(lái)，因?yàn)閿?shù)學(xué)、物理、化學(xué)課全部采用英文課本，教師用英語(yǔ)授課。黃緯祿坦承，過(guò)去語(yǔ)文不夠扎實(shí)，也拖了他英語(yǔ)的后腿。曾有一度，他的學(xué)習(xí)信心大受打擊，寫(xiě)信告訴父親說(shuō)，他想退學(xué)回家，跟隨當(dāng)醫(yī)生的姐夫?qū)W醫(yī)。

此時(shí)的父親已從兒子成長(zhǎng)足跡中看出了門(mén)道，果斷回信說(shuō)：“人生道路上沒(méi)有一帆風(fēng)順的，凡事有志者事競(jìng)成?！秉S緯祿接信后背水一戰(zhàn)，居然將自己的學(xué)習(xí)成績(jī)徹底翻盤(pán)，到高一上學(xué)期結(jié)束，他的總成績(jī)進(jìn)入全班前十名。期末考試，他獲得全班第一名。數(shù)學(xué)領(lǐng)先，其他跟上，他從此保持全班第一的總成績(jī)，直到高中畢業(yè)。

回首往事，黃緯祿仍為少年時(shí)未使語(yǔ)文數(shù)學(xué)均衡進(jìn)步深感遺憾！他希望通過(guò)筆者向家長(zhǎng)和老師們建議，重視孩子的數(shù)學(xué)演算能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)他們愉快地進(jìn)行數(shù)學(xué)演算。愛(ài)上了數(shù)學(xué)，那是一種非常有益的智力體操，這項(xiàng)智力體操鍛煉得好，受益無(wú)窮！

同時(shí)，黃院士還說(shuō)，語(yǔ)文則是一切課程的基礎(chǔ)?；A(chǔ)學(xué)習(xí)中的一切課程都通過(guò)語(yǔ)文來(lái)解釋和說(shuō)明。語(yǔ)文好了，理解就深。在語(yǔ)文學(xué)習(xí)方面，廣泛閱讀是關(guān)鍵，教師的作用主要是引導(dǎo)和校正。