科学视点

陈能宽:以“为国做事”为使命

  陈能宽(1923.4.28—2016.5.27)湖南慈利人,中共党员,金属物理学家、材料科学家、工程物理学家,中国科学院学部委员(院士),“两弹一星功勋奖章”获得者。1946年毕业于唐山交通大学(今西南交通大学)矿冶系。1947年留学美国,1948年获美国耶鲁大学硕士学位,1950年获美国耶鲁大学博士学位。曾任美国约翰斯·霍普金斯大学和威斯汀豪斯公司(西屋电气公司)研究员。1955年回国后任中国科学院应用物理所研究员。在中国原子弹、氢弹的研制工作中,陈能宽领导和组织爆轰物理、特殊材料冶金、实验核物理等领域的研究工作,为中国核武器的研制和国防尖端科学技术的发展、推动中国激光技术领域研究作出重大贡献。

  中国第一颗原子弹爆炸成功后,陈能宽慷慨赋词《清平乐·记我国首次原子弹试验成功》:“东方巨响,大漠天苍朗。云似蘑菇腾地长,人伴春雷鼓掌。欢呼成果崔巍,称扬举国雄飞。纸虎而今去矣,神州日月增辉。”这首词记述了1964年那次惊心动魄的核爆场面,词调高亢,句句彰显新中国自立自强、傲然于东方的气概,是陈能宽等老一辈核武器科学家壮志雄心终为国效力、饱经折辱必扬眉吐气的内心呐喊。在美留学期间,工作的便利和物质的丰足从未动摇过陈能宽归国的决心,他将祖国的需要作为实现人生价值的最高目标,历经波折终于冲破重重阻挠回国,参与到新中国核武器研制的伟大事业中,为我国的重大战略决策作出了不可磨灭的贡献。

  曲折漫长的归国之路

  大学毕业后,一心希望在矿冶领域作出成就的陈能宽参加了留学考试,并收到了耶鲁大学的录取通知,1947年秋,他携妻子裴明丽远赴美国求学。3年后,陈能宽凭借出色的成绩获得了耶鲁大学物理冶金学博士学位,历任约翰斯·霍普金斯大学机械工程系物理冶金副研究员、助理教授。这段时间里,陈能宽在金属物理领域的研究突飞猛进,他与合作者开创性的发现打消了材料学界对位错理论的质疑,这一里程碑式的发现引起了学术界的极大关注。

  1948年解放战争已接近尾声,在美的留学生们也时刻关注国内局势。1949年留美中国科学工作者协会成立,发表了题为《我们的信念和行动》的宣言,号召留学生尽早回国效力。同年12月,周恩来总理通过北京人民广播电台,代表中国共产党和中央人民政府郑重邀请在海外的留学生回国参加新中国建设。陈能宽与同门师兄颜鸣皋组织材料专业的中国留学生成立了“留美科协金属小组”,一边组织学术活动,一边参与到协助留学生回国的工作中。

  此时的世界正笼罩在冷战阴云之下,“麦卡锡主义”甚嚣尘上,美国政府以维护国家安全为借口,禁止自然科学、工程学、医科等学科的中国留学生返回大陆,并通过“硬软”两手政策操控:一方面向有意愿回国的留学生出示禁归令,另一方面,调整相关政策使一部分留学生可以长期在美国居留、工作。这期间,参与过留美科协活动的学生相继被传讯、搜查、羁押,1950年9月留美科协被迫解散。

  尽管学生组织遭到破坏,但留学生们仍自发组织反抗美国政府的禁归令。当时已经在约翰斯·霍普金斯大学工作的陈能宽不仅通过书信与李恒德、师昌绪、张兴钤等商量回国策略,还多次带家人参加聚会,共同商讨回国大计。在美科学家的归国筹备活动引起了美国当局的注意,1952年底移民局在搜查李恒德家的时候发现了陈能宽的书信,并由此开始侦查、刺探陈能宽和家人的行踪。每隔两星期,陈能宽的同事和邻居都会受到联邦调查局的盘问,这样的纠缠令陈能宽感到十分厌恶。为了“曲线回国”,陈能宽还试图通过英国大学聘任的机会绕道回国,但在离美的关键当口,移民局拒绝了他的离境申请,并以他曾是留美科协组织者、订阅中文报纸等理由控告他危害美国安全。

  为了防止被羁押,陈能宽与移民局打了半年官司,致使他绕道英国回国的计划未能成行。1954年,陈能宽与移民局的官司胜诉,之后收到了移民局发放的永久居留证。这时的陈能宽已经担任西屋电气公司研究实验室的工程师,在美国有了一定事业基础,妻子和几个孩子也在他身边,但陈能宽对美国政府的拙劣手段感到十分愤慨,他归国的信念并未动摇。陈能宽在回忆这段经历时这样说,“我和我的爱人都是中国人。我们出国求学的目的当然是为了学成归国,而绝不是想永远侨居美国的。”

  1954年日内瓦会议召开,留学生回国问题是中美磋商的议题之一。在新中国代表团的严正交涉下,美国政府撤销了对部分留学生的禁归令。陈能宽一家终于登上了“威尔逊总统号”邮轮,经香港返回祖国。

  摸索中前进的核武事业

  回国后的陈能宽在中科院物理所工作,继续做金属物理方面的研究,他注重理论与实践结合,盯住了金属单晶体的工业应用方向,不断扩大实验规模。

  到了1960年5月,李觉将军找陈能宽谈话,称“国家要研制一种‘新产品’”想让陈能宽负责“爆轰物理方面的研究”。陈能宽理解了这个“新产品”是原子弹,就问:“我是搞金属物理的,搞过单晶体,可是从来没有搞过原子弹。是不是调错人了?”在场的朱光亚、钱三强等人说,中国人谁也没有研制过原子弹。“以战止战,以核抑核”,新中国发展核武器势在必行。陈能宽接受了这个重大而艰巨的任务,为了国防事业,他决定从头学起,全力投入到这一全新的科学领域。

  随后陈能宽调入了北京九所,任爆轰物理研究室主任。他开始接触雷管和炸药,从“实验研究途径”来解决核武器最为关键的爆轰设计。“爆炸”与“爆轰”跨越了科学发展的两个时代,当时中国在爆轰物理学方面的积累几乎是空白,陈能宽为此“啃了”大量俄文、英文版本的理论书籍和期刊。他还向同事们推荐这些文献,并倡导大家广泛查阅资料并组织研讨,严谨的学术作风为他们的工作打下了坚实的基础。在工作程序上,陈能宽与同事们摸索,形成了“分头调研有设想—执行中间有目标—完成之后有总结”的“三部曲”式工作步骤,将理论、实践与反思相结合,行之有效地推进了工作。这套方法被工作组一直沿用,也培养了大批青年骨干。

  “核爆轰实验”进入实战阶段后,陈能宽与同事们更是面临重重困难。实验条件简陋、铀等原料奇缺、经费不足,却要测试最尖端的爆轰技术,陈能宽不能像美国同行那样在一次次实验中从容地获得数据,而是依靠他在金属物理、材料学等方面的学术功底,创造性地发明了“冷实验”的方法,从概念、理论入手,用简单、安全的实验代替复杂、危险的实验,借助材料科学相似性原理,从钢材料、单个原件开始实验,逐渐到合金、组合件;团队工作量巨大却正值“大跃进”时期,粮食供应不足,年轻人常常吃不饱,饥饿的人群不堪浮肿病的袭击;环境恶劣,试验基地所在的塞外地区经常寒风刺骨、飞沙走石,好多人都长了冻疮。然而,再大的困难也不能阻挡陈能宽与同志们争分夺秒、夜以继日推进核武器事业的步伐,在恶劣的环境中,陈能宽常常亲临一线组织实验。

  在攻关原子弹最关键的技术之一——聚焦元件的研制中,陈能宽选择了难度更大但应用更广的路径。他与刚刚分配到研究室的北京大学数学力学系的大学生刘文翰,用一台手摇计算机,边摇、边记、边修正,推导出公式,再利用实验数据反算,设计出元件后再拿到工地实验、修正。经过十几次设计论证,陈能宽团队设计出的原子弹起爆元件被正式应用于我国第一颗原子弹。

  随着实验规模扩大,1963年陈能宽随北京九所转战到青海的西北核武器研制基地,大型聚合爆轰试验在这里逐步推进。1963年12月缩比冷实验爆炸成功,验证了原子弹理论设计。1964年6月首次实物全尺寸爆轰试验成功。1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功,标志着中国掌握了核裂变武器研制技术。1967年6月17日,中国第一颗氢弹爆炸成功,标志着中国获悉核聚变武器的密码。在谈及中国很快研制出原子弹的原因时,陈能宽提到几个重要因素:目标选择正确、组织集中领导、自力更生为主、全国大力协同、科研组织没有“内耗”、攻关人员献身精神和集体主义精神。

  陈能宽等老一辈科学家,以“为国做事”为使命与光荣,在几乎零基础的事业中迎难而上。他们严谨求实、甘于奉献、协同攻关,带出了有科研能力、有战斗力的队伍。他们的功绩树立起“两弹一星”事业的一座座丰碑,他们身上闪耀着中国科学家精神的熠熠光辉。共和国将永远铭记陈能宽等老一辈科学家克服万难、坚定不移的报国心,历史将永远铭记他们为中国核武器战略研究和发展作出的卓越贡献。


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