王燕
2018年,中國工程物理研究院(以下簡稱“九院”)建院六十年,杜祥琬院士也步入杖朝之年。在他八十華誕之際,有幸采訪到他,近距離聆聽他對自己54年科學生涯的回顧,對核武器事業一甲子的思考,對未來發展的展望以及對青年人才的期許。
回顧事業感慨成長
自1965年初進入二機部理論部(現在的九院九所)工作以來,杜院士將一生奉獻給國防科技事業。回顧他與事業共同成長的歷程,愛國奉獻、敬業奮斗、重視人才、協同攻關、創新發展的精神,如同遺傳密碼,給一代代人以重要啟迪。
Q杜院士您好!非常高興能夠在您八十華誕之際采訪您。您的科學生涯涉及領域非常廣泛,哪一段給您印象最為深刻?能詳細給我們講一講嗎?
A參加工作以來,我先做的是核,863計劃開始做激光,后來被選到工程院做能源,又涉及到氣候變化,這樣走過來,一轉眼就是幾十年,我有兩段印象最深刻的故事。一段是第一顆氫彈原理試驗時,當時我在做核試驗診斷理論。為了及時判定試驗是否成功,項目組安排了“速報”項目。1966年12月,我們組三個年輕人由上海帶著預估的計算結果趕到21基地,爆炸結束后高能中子和總y的測試結果很快出來,確定是氫彈無疑,當時速報成功后,大家相當興奮,十分激動!因為原理試驗成功,是中國掌握氫彈的實際標志,如果按照這個時間來算,中國從原子彈到氫彈只花了兩年零兩個月,這是非常了不起的。
第二個故事與如何確保核武器的有效性相關聯。863計劃立項以后,我們開始研究非核手段,定向能技術起步比較難,第一任首席是陳能寬,過了一個五年計劃后,他讓我接任首席科學家。但那時候根本不知道目標怎么定,路子怎么走,技術路線怎么選取,大家都非常焦慮。我們就做發展戰略研究,先找路子。那時候朱光亞、王淦昌、王大珩等大科學家也來參加專家會,和我們一起研討路子該怎樣走。后來依靠專家組集體的智慧,基于科學的分析、判斷,選擇哪一種激光器作為主攻激光器、哪些關鍵技術需要突破、哪些物理問題需要弄清楚,這些問題通過一個五年計劃逐漸清晰了。
從1992年以后,一步步往前走,激光器能力也逐年上了階梯。1995年,我們開始做第一個集成試驗,用來判斷我們是否有能力完成設定的目標。1997至1999年,每年一個試驗來檢驗關鍵技術。系列試驗帶動了各項關鍵技術的進步,也把一些物理問題搞得比較清楚。從1997年開始,我們覺得有能力可以做一點初步的工程,提出樣機戰略,到2000年基本完成,2001年驗收,超過了原來863計劃的要求。
Q一次又一次轉換研究領域,對于個人來說是不小的挑戰。您是如何快速適應、順利實現領域和角色轉換的?
A我一生涉及的多個領域、陣地轉換,都是被安排、被選擇的。這幾個需求,都是國家的需求,我非常清楚其中的意義,所以努力去適應。你問我如何快速轉換?我想就是兩條,第一是學習,這些領域的變化基本沒有離開物理學的范疇,因為我是學物理的,但是具體到每個領域的內涵,從核、光到能源,還是有不少差異,除了學習沒有別的辦法。第二是依靠大家,發揮團隊的作用,另外,要向每個有長處的人學習,把大家的積極性調動起來,這樣才能把事情做好。
Q對您科學研究產生重要影響的有哪些人?他們是怎樣影響您的?
A能夠一畢業就分配到九院來,有幸在一批前輩物理學家的領導下工作,我終生受益。他們既有深厚的學術功底,又有很好的人品,比如搞試驗的王淦昌先生、搞理論的彭桓武先生、統籌全局的朱光亞老副院長、理論部的主任鄧稼先,還有周光召、于敏、黃祖洽等人,他們都曾直接指導我工作,他們的共同點是全身心撲到這項事業上,為了突破兩彈事業,不顧一切,以身許國。為什么?他們都從舊中國走來,親身經歷那些災難與屈辱,所以立志要振興中華民族。兩彈一星精神有好幾條,我認為概括起來就是一句話:以民族振興為己任。這些人身上都有這個特點。他們的另外一個特點是學術功底非常深厚,在很多業務、技術問題中,發揮了決策作用。
Q您參加工作之初就加入到第一顆氫彈理論研制工作中,當時的氛圍和環境是怎樣的?
A最深的一個感覺,就是學術民主。第一顆原子彈成功以后,千軍萬馬集中起來突破氫彈。那時候,即便是水平最高的科學家都不知道氫彈原理,盡管做過一些基礎性研究,也知道核聚變的概念,但是如何能夠造就這樣的高溫、高壓、高密度的條件來實現熱核聚變,讓其能夠自持燃燒,并不知道。當時不講職位高低、不論年齡大小,誰有想法就上臺講,我們叫“鳴放會”。最后理出四種可能的原理,拿到計算機上去算,讓計算結果來判斷哪一條路能走通。最后的氫彈原理就是這四條路中的一條。突破氫彈原理的歷史給人什么啟發呢?當我們突破一個未知的領域,想求得一個質的飛躍,必須要有一定的學術民主,這一點十分重要。
Q當年人才輩出,那時是怎樣培養人才的呢?
A九院從一開始就明確核武器研制事業是幾代人才能做成的。當時錢三強先生把我們這批學生送到蘇聯去留學,也是為了培養下一代人。來到所里后,我也非常深切地感受到老一輩對人才成長的熱情鼓勵,彭桓武、鄧稼先、于敏、黃祖洽諸位科學家對我們都很有幫助。
在我三十六七歲的時候,所里成立了規劃組,時任負責人的周光召先生讓李懷智任組長,我任副組長。規劃工作很重要,九所的規劃會影響整個院,這些他都交給年輕人去做。
1975年,老周(周光召)讓我當九所副所長,雖然我有想做具體科研工作的想法,婉拒了“官銜”,但老周讓我重組中子物理室。那時我才三十七歲,他就把這樣的重任交給我,我想一方面是工作需要,另一方面是為了培養年輕人才,讓人才成長起來。周光召的用心對我影響很大,所以后來我負責863工作以后,也很有培養人才的意識。
激光這個事情也不是一代人能搞得完的,我們設立了863激光青年基金,專門讓青年人申請,做課題,每兩年召開一次強激光青年交流會,讓年輕人上臺展示他們的成果,專家組成員評優秀論文,給他們以鼓勵,通過這樣的機制讓一批人成長起來。
展望未來任重道遠
今年是九院建院六十周年,在一甲子的輝煌征程中,九院為維護國家安全作出了重要貢獻。站在事業發展的新的起跑線上,作為深謀遠慮的大科學工程組織者,杜院士為九院事業發展建言獻策。
Q相比兩彈攻關時期,現在核武器研制創新是否存在更大難度?下一步路我們應該怎樣走?
A現在的青年朋友可能會想,原子彈氫彈爆炸成功,后來小型化、中子彈也突破了,還能做什么呢?今天的九院如何設定自己的目標呢?就核武器來說,當年突破是解決有無問題,我認為現在的核武器研制至少可以從三個方面努力:
第一方面,把核武器做精,核武器是高度精密化的設計,越是往小型化走越精密,雖然原子彈、氫彈、中子彈等等我們都突破了,但是當年時間非常緊迫,對很多東西的理解是經驗性的,并沒有從科學上弄得特別明白。其實不僅中國的核武器,美俄等國的核武器也存在這個問題,所以要把核武器本身的物理規律以及相應參數通過更精密的實驗室手段搞清楚,達到高水平。當然也包括一些工程,如何把部件、分系統都做到更高水平,這都是要考慮的。
第二個方面,基于科學的庫存管理。把核武器放在倉庫里,研究它在庫存條件下的壽命、有效性和可靠性問題,大概是每個核國家都存在的問題。這里面涉及到基礎性的材料科學,從實驗上有很多工作要做。
第三個方面,如何保持核武器的有效性。美國建立了國家導彈防御體系,其影響最大的可能就是中國了。最新的美國國防戰略報告把中國和俄羅斯列為敵手,這一點比過去更明確。在這樣的條件下就提出了一系列的核與高相結合的研究課題,我們要考慮努力實現核與非核相互配合的新體系,讓中國的核武器保持有效性。
Q您剛才提到九院現在面臨國內外環境的復雜變化和諸多挑戰,未來道路應該怎樣走?哪些方面需要進一步加強?
A新形勢下,核也好,高技術也好,都有很多工作要做。建院六十年來,國家培育了、我們也積累了很多技術手段,我們可以把在核武器和高技術方面積累的技術基礎用來既為國防服務,也為國民經濟服務,主動迎合國家的軍民融合、創新驅動戰略,我院要主動理解,國家需要創新,而且需要軍民融合性的創新。
從核到高技術,我們總的水平是相當不錯的,但是基礎研究的深度和廣度還不夠,希望我院在做任務的同時加強基礎性的研究、學科性的研究,因為基礎影響未來、影響后勁,根深才能葉茂,把基礎做扎實,既是任務的需要,也是培養人才的需要。
另外,院、所的管理機制還需要再創新。一些長期慣性的管理方式應該與時俱進,要讓大家在這里干事覺得效率高,很來勁兒,而不是感覺僵化。
Q目前核武器事業正處在二次創業的關鍵階段,未來的理論研究應該怎樣做?
A核方面需要加強的三個方面,都離不開理論研究工作,雖然很多問題可以通過實驗室的工作來做,但都少不了理論和數值模擬的配合,要利用數值模擬能力,發展數值模擬能力,把數值模擬的工具搞得更精密,也要把設計核武器的參數做得更精密,發揮核武器在新的條件下的有效性,九所將在里面發揮重要作用,高技術也是一樣的問題。
另外,可以利用我們積累的技術能力為國民經濟做一些事情,比如軟件,是九所的特長。在武器設計的需求下,我們的各種計算能力和計算方法水平一直在不斷進步,如何利用積累起來的能力為國民經濟做些貢獻?比如核電,中國的核電設計還有一些薄弱環節,軟件還沒有完全國產化,九所可以運用我們的基礎,根據核電的需求做一些相應改變,這樣完全有可能在新的條件下為核能的和平利用做出貢獻。
還有一個我本人很有興趣,也是現在正在做的,就是核聚變。氫彈是爆炸型的核聚變,但如何在非爆炸條件下實現受控的核聚變,并將其作為能源?這個問題全世界都沒有解決,不管是磁約束聚變、慣性約束聚變或是兩者的結合。如何實現非爆炸型的受控核聚變,需要新概念。如果中國在核聚變上創新,有新概念走在前頭,不是沒有突破的可能。其實這個問題很多單位在做,但是我院我所在這方面有長處。如果我院、我所能在這方面做出貢獻,是很有分量的。創新驅動在這些方面不是空談,確實很多工作需要發揮年輕人的智慧。
Q回顧中國高技術的發展歷程,對今天的高技術工作有何啟發?九院九所高技術發展目標應如何設定?
A高技術發展到現在已經三十多年了,經歷了一段突破的階段,走出一條路子,有了一些儲備,這條路是可以走通的。下面的高技術就面臨一個要發力、要實際起作用的階段。我們做研究不是紙上談兵,終歸要轉換成新的裝備,也就是新概念武器裝備。現在各個軍兵種都有這個需求,這里面又有幾個層次:
戰略層次。與此相關的高難度項目正在進行中,目前來看,試驗不斷取得新的進展,達到原來難以想象的高精度,但是要形成有效裝備還需要時間。
戰術層次。既然做了激光,還有微波定向能,可以派生出很多實戰、戰術應用,比如可以用來防空、防海。所以現在空軍、海軍、陸軍、戰略支援部隊都有這個需求,如何把高技術三十多年的開發有效轉化成戰術上實際運用的裝備,是值得努力的。
層次就是公共安全。這要從2014年的北京APEC峰會說起。這幾年出現一種新型的安全威脅,就是小無人機。小飛機門檻低,好操縱。如果各國首腦開會的時候來幾個小無人機就把會場搞亂了。如何應對這種威脅?對于這種低慢小的目標,地對空導彈、高射炮等都不適合。空軍覺得激光有可能有辦法,就與我們聯絡,我們用幾個月的時間做出“低空衛士”,APEC峰會到場值班,但當時沒有出現敵情。2015年“九三”閱兵時,“低空衛士”的系統又升級了,一套放在車上,一套放在樓頂。在“九三”閱兵的現場,戰機要起飛時,在預定航道上出現了一個漂浮物,“低空衛士”奉令不動聲色地把目標擊落,后來我院得到閱兵領導小組的嘉獎。高能激光國內國外都做了很多高難度的試驗,但真正在實用場合派上用場的還就我們這一次。像這一類用于公共安全領域的需求還比較多,其實指標要求并不特別高,也不是特別難,但要特別可靠,沒有100%的可靠性沒人敢上去值班。這是一類新的、軍民結合的應用,也可以叫我們的副產品。
寄語青年再譜新篇
人才是事業發展的源頭活水,偉大的事業凝聚優秀的人才,一流的事業需要一流的人才,未來如何培養人才?如何支持青年人的快速成長?下面是杜院士的思考。
Q在60年的事業發展過程中,九院形成了獨具特色的兩彈文化,您認為新形勢下“兩彈精神”如何傳承?青年人應如何處理物質需求與精神需求的關系?
A這個問題很重要,也非常實際。新的歷史條件下兩彈精神如何傳承?一方面有要繼承的東西,另一方面也有要創新的東西。有些好的傳統、好的精神并不隨時間改變,比如以民族振興為己任,這個現在就是中華民族偉大復興的中國夢,還沒有實現。
每一代人都有每一代人的使命和擔當,我有時也在反問自己,半個世紀前的老故事現在的青年朋友還感興趣嗎?我的答案是,現在是新時代了,我們面臨多種選擇、多種誘惑,但任何社會、任何國家、任何時代,總有不同的人選擇不同的價值觀,必定會有一些人選擇崇高的價值觀,以國家民族振興為自己的責任。我也觀察到現在的青年人里的確有一些人非常執著地搞科學研究,他們以成就感作為自己的享受。我相信,中華民族如果有希望,必定是在新的時代里有一批選擇崇高的價值觀、為國家目標奮斗的青年。
希望年輕一代看重使命、看重責任,勇于擔當。青年人要有很強的接力愿望,把自己這一棒跑得更好。
對于物質需求與精神需求的關系問題,我認為在新時代,很多物質條件是必須的,我們要創造條件讓大家更好地工作和生活。現在國家也一再強調要讓科研人員沒有顧慮地做好科研工作。其實物質條件的保障和為了事業奮斗兩者并不矛盾。特別是今天物質條件改善這么多的情況下,兩者是可以一致的。要讓大家在有比較好的物質條件的基礎上,更有效率、更愉快地將工作做好。
在互聯網時代,年輕人獲取知識的渠道更多,希望年輕一代活躍思想,做創新的主力軍。我接觸到的一些年輕朋友都非常努力,也比老一輩人更活躍,我希望這些人都幸福,而奮斗是幸福的來源。各級領導要理解年輕人的心愿和需求,為他們創造更好的條件。好的精神再加上好的物質條件,我們的工作才能做出更高水平。
另外,也需鼓勵青年人做基礎性、學科性的研究,進一步擴大開放度,建立更多學術聯系,這樣水漲船高,能夠更快速地進步。這一點從我院開放之后一直在努力,也做了不少工作,但是還有提高的空間。
(作者單位:北京應用物理與計算數學研究所)