兩次上書建議研制人造衛星“靠天靠地靠不住,我們要靠自己的力量,必須有自己的衛星!”
趙九章(1907-1968),浙江吳興人。中國科學院院士。杰出氣象學家、空間物理學家,中國氣象動力學、地球物理學、空間物理學的奠基人。1985年追授國家科學技術進步獎特等獎,1999年追授“兩彈一星功勛獎章”。
“我們要做一件非常重要的事情了。”
“有原子彈重要嗎?”
“和原子彈一樣重要。”
“那是什么?”
“我不能告訴你。”
與父親的這段對話,趙九章的女兒趙理曾一直深深記在心里。多年之后,她才慢慢知道,父親的名字與中國第一顆人造衛星是那樣地密不可分。
這是趙九章用生命最后10年獻身的事業。
“八年抗戰,顛沛流離,實不堪再動”,趙九章拒絕去臺灣
1925年9月,趙九章進入浙江公立工業專科學校(1928年改為浙江大學)電機系求學。1927年4月,蔣介石叛變革命,趙九章非常氣憤,積極參加學生運動。同年底,他參加了中國共產主義青年團。
1928年3月趙九章被捕入獄。在獄中,他的身心受到很大摧殘,健康狀況惡化。三個月后,在戴季陶(國民黨元老,趙九章姨父)的擔保下,趙九章出獄,在湖州祖母家養病。1928年9月,趙九章來到南京。當時戴季陶是考試院院長,他讓趙九章做自己的隨從秘書住在自己家并親自對其進行管束。可趙九章看不慣國民黨官場的腐敗,無意仕途,于1929年8月考取了清華大學物理系。
1933年8月,趙九章本科畢業,老師吳有訓讓他留校任助教。1934年10月,趙九章考取“庚子賠款”留學名額,次年7月赴德國柏林大學攻讀氣象學,他把數學、物理和流體力學原理引入氣象研究中,引起國際氣象學界的重視。1938年8月,獲得博士學位的趙九章歸心似箭,9月便踏上了回國之路。
回國后,趙九章被聘請為西南聯大理學院地質地理氣象系和航空工程系副教授,兩年后聘為教授。在昆明極其艱苦的條件下,他全身心地開始了教學和科研工作,他先后開設了理論氣象學、大氣物理學、高空氣象學等課程;編寫了中國第一部《動力氣象學》講義,還編寫了《大氣渦旋運動》《理論氣象學》《大氣物理學》《高空氣象學》等講義。
趙九章還參與籌建清華大學航空工程研究所,是兼職研究員。為了統計日本侵略者空軍的奔襲,中國亟須加強空軍的發展。趙九章為空軍訓練了5批氣象人員,與同事一起自行設計制造了80只水銀氣壓表,為支持空軍抗日和各地氣象臺建設作出了貢獻。
趙九章在西南聯大時期,戰事越來越緊,生活越來越艱苦。他無積蓄,又無精力做副業,加上有兩個孩子,所以比一般人更要艱辛許多。二女兒趙理曾回憶:“我剛出生的1941年,爸爸的薪水只能勉強夠一家人糊口。我的第一件衣服是用媽媽的幾只襪筒拼起來的。我們搬家時,全部家當只裝了一輛小小的馬車,爸爸的老師吳有訓公公說:‘看見九章搬家時的那點兒東西,我就難過得要掉眼淚。可是,爸爸臉上從來沒有戚戚的愁容,有的只是坦蕩的微笑。”
在許多人的記憶里,趙九章是個溫和慈祥的人。孩子們喜歡對他撒嬌,趙理曾小時候每天早上都要爸爸講一段《西游記》才肯起床,他笑言女兒是“小霸王周通”;他收留孤兒王寶根當司機,后來又送他去王大珩那里深造,寒暑假學生回家探親,他說:“王寶根是孤兒,無親可探,讓他回所探親吧。”
在風雨飄搖的解放前夕,面對險惡的局勢,趙九章卻表現出常人難以想象的剛強。
1941年3月,趙九章被聘為中央研究院氣象研究所研究員。1944年1月,由于氣象研究所所長竺可楨推薦,趙九章任氣象研究所代理所長,他一直不遺余力將中國氣象學引上現代化的道路。1945年,趙九章首先提出“長波斜壓不穩定”概念,成為現代天氣預報的理論基礎之一。抗戰勝利后,1946年氣象所遷回南京,次年趙九章任氣象研究所所長。
1948年,國民黨當局命令中央研究院各所遷移至上海,準備逃往臺灣。趙九章公開表示反對,他不顧個人安危,一紙電文發給當時的中央研究院院長朱家驊:“八年抗戰(抗戰全面爆發至抗戰勝利),顛沛流離,實不堪再動。”解放戰爭后期,氣象研究所遷往臺灣,趙九章和所內一些科學家堅持留下來。
他領導下的物理所,人才濟濟、新秀輩出
1949年5月27日,上海解放。上海解放初親身所見所聞,使趙九章認識到共產黨和國民黨本質上的差別,他深感“中國是有希望了”“振興中國只有靠共產黨”。1949年11月1日,中國科學院成立,1950年4月中國科學院地球物理研究所正式成立,趙九章擔任所長。
新中國百廢待興,趙九章馬不停蹄,把自己的全部心血投入到新中國科學事業的建設中。他把自己的親身感受、所見所聞通過寫信的方式分享給仍在海外留學工作的朋友、學生,動員他們回來為新中國的建設出力。響應回國的有顧震潮、葉篤正、謝義炳、顧鈞禧、朱和周、謝光道等一批后來大名鼎鼎的氣象學家,他們的加入為新中國的氣象事業增添了力量。
趙九章領導下的物理所,人才濟濟、新秀輩出。曾有這樣的說法:“趙九章手下有三大金剛——葉、顧、陶。”他們三人是20世紀50至70年代國內氣象界“四大金剛”中的“三大金剛”(另一位是楊鑒初)。葉篤正是趙九章在西南聯大時的學生,顧震潮是趙九章在西南聯大招收的第一個碩士研究生。陶詩言不是他教出來的學生,是氣象學家涂長望推薦給他的。幾十年言傳身教,趙九章對他們三位熏陶最多,影響最深。
中科院國家空間科學中心原黨委書記吳智誠曾給趙九章當過一段時間秘書,那時他才20歲出頭,只有高中學歷。趙九章看他愛學習,就跟他說,只要想學,中科院念書的機會很多。“趙九章先生專門介紹我去北京大學聽課、參加學術討論會等。他還減少了自己的行政性事務,給我創造更多的學習時間。”
對年輕人,趙九章都是這么“特殊照顧”的。地球物理研究所先后走出了葉篤正、顧震潮、陶詩言、曾慶存、周秀驥、巢紀平、任陣海等兩院院士和權威專家。在“物理化、工程化、新技術化”辦所方針的指引下,地球物理所學術水平快速提高、學科領域迅速擴展,成為新中國大氣科學、地球物理、空間物理的搖籃。
新中國成立初期,趙九章與涂長望一道組建聯合天氣分析預報中心和聯合氣候資料中心,它們就是后來我國氣象預報中心和氣候資料中心的前身。到了20世紀50年代初,西方國家開始利用計算機做天氣預報,趙九章敏銳意識到這是未來的發展方向,便全力支持剛從國外回來的顧震潮進行這方面研究,并組織培訓了一批科技人員。當四年后中國第一臺大型電子計算機研制出來后,這批人已作好了充分準備,作為首批用戶在計算機上開展試驗,為60年代中國正式發布數值預報奠定了基礎。同時,趙九章十分重視把新遙測和遙感技術應用到大氣科學中。50年代中期,他支持應用空氣動力學的風洞和先進的測試儀器研究大氣湍流。在趙九章的極力推動下,中國僅有的兩個臭氧觀測臺建立了,這為研究大氣中的臭氧成分打下了基礎。
趙九章把科學的發展與國民經濟聯系起來,作出了重要貢獻。20世紀50年代初,他主張在廣東等地以種植防風林帶方式改變局部小氣候,為橡膠移植到亞熱帶地區創造了條件。50年代中期,國際上開始人工降水研究時,他積極倡議在中國這樣一個農業大國研究人工降水,使我國的云霧物理研究開展起來,并取得暖云降水理論和積云動力學等研究成果。
根據國家建設的需要,趙九章不斷開拓新的研究領域。海潮觀測研究對于中國國防和經濟建設具有重大意義,但在當時卻是空白。20世紀50年代初,他親自指導開展我國海區海浪及波譜的研究,研制出觀測設備和一整套觀測分析儀器,為認識中國海域的波浪特征,開發海洋資源作出了貢獻。
趙九章還開創了中國空間物理學科。從1957年第一次國際地球物理年開始,趙九章和陳宗器(地磁學家、地球物理學家)一起建立了一批先進的空間物理的地面觀測設備和地面觀測站,為中國空間物理地面觀測奠定了好的基礎。
“只要是國家需要,我就去做”
1957年10月4日,蘇聯發射了世界第一顆人造地球衛星,震動全世界。趙九章的血液奔騰起來,他開始寫文章、作報告,在各種場合發表講話,闡述人造衛星的重要性和深遠意義。
1958年初,趙九章與錢學森、竺可楨一起向中央上書,建議開展人造衛星研制工作。5月,毛澤東在中共八大二次會議上說:“我們也要搞人造衛星。”很快,中科院成立了“581”組,組長是錢學森。一天,相關人員找到趙九章,問他:“交給你一項新任務,要隱姓埋名,要中斷所有科研,不能再發表任何文章,你能不能做到?”趙九章不假思索地說:“只要是國家需要,我就去做。”就這樣,他擔任副組長,負責衛星研制的各項準備工作。
10月,趙九章率代表團去蘇聯訪問。蘇方招待很熱情,但只要代表團提出想參觀有關衛星的內容時,他們表現得很謹慎,事事都要打請示報告。整個訪問期間,代表團只看到了衛星外殼的構造,趙九章下狠心說:“靠天靠地靠不住,我們要靠自己的力量,必須有自己的衛星!”
趙九章帶領團隊回國后,開始踏上研制人造衛星艱難征程。他提出“中國發展人造衛星,自力更生,由小到大,由低到高”的重要建議:先從探空火箭搞起,再搞小衛星,第三步再搞大衛星。
之后的幾年時間里,趙九章與同事們一點點摸索、一點點研發。小到儀器艙各種儀器、大到無線電遙測系統、雷達跟蹤定位系統……累了,他就趴在資料上睡一會兒,餓了,他就啃饅頭。他有心臟病,有時心絞痛復發,就從口袋里拿出幾粒藥片服下應付。他有嚴重的失眠癥,卻常常和年輕人一起沒日沒夜地忘我工作。
舉步維艱的衛星征途終于被趙九章和同事們撕開了一道口子。20世紀60年代初,他們研制出了人造衛星使用的多普勒測速定位系統和信標機。
1964年底,趙九章結合六七年來衛星預研工作的基礎,給周恩來寫了一封信,建議將發射衛星正式列入國家計劃。這封信受到了周恩來的重視。中科院國家空間科學中心研究員潘厚任對那段經歷記憶猶新:“1965年4月22日,我正在廠里半工半研,突然接到電話,趙所長要我當晚到他家去。我蹬上自行車,趕緊就去了。”落座后,趙九章激動地說:“周總理已指示要提出設想規劃,我們從1958年開始一直在作準備,盼著這一天早日到來,現在終于來到了。”
很快,中科院組織起最強陣容,開始進行深入細致的研究,這就是后來的“651”任務,并成立了“651設計院”,趙九章任院長,衛星總體設計負責人為錢驥。同年10月,我國第一顆人造衛星研制的方案論證會召開。會議一共開了42天,他們白天開會,晚上計算。連續緊張的工作使趙九章的心臟負擔加重,心絞痛越發頻繁。
經過集思廣益,會議用4個方案、15萬字的專題材料,勾畫出這顆承載中國人夢想的人造衛星的雛形——1米直徑的近球形72面體,播放《東方紅》樂曲,1970年發射,名字叫做“東方紅一號”。
接著便是攻堅克難的研制征途。不料,一場飛來浩劫砸進趙九章的人生,僅僅相差18個月,被“靠邊站”的他沒能等到“和原子彈一樣重要的事”變成現實的那一天。1968年10月26日,趙九章不幸離世,享年61歲。
潘厚任還記得趙九章生命的最后時光。那是在原中科院地球物理研究所小樓的門堂里,大木箱當桌,小木箱當凳,趙九章佝僂著身子寫“檢查”……即使是在飽受沖擊的時候,趙九章對內心的孤獨與苦楚只字不提,他心里想的,仍然只有人造衛星。
四下無人時,他曾悄悄問過潘厚任:“工作進展怎樣?”
“還好。”潘厚任答道。
不敢多談,也無需多談。那呼嘯著劃破酒泉基地清冷夜空的“長征一號”火箭,已帶著趙九章畢生的夙愿,一飛沖天,永載史冊。
人們不會忘記這位把全部心血傾注于科學事業的科學家。2007年,國際小行星中心和國際小行星命名委員會將一顆由中國科學家發現、國際編號為7811號的小行星命名為“趙九章星”。
(責編/黃夢怡 責校/彭思貝、李希萌 來源/《趙九章傳》,《趙九章傳》編寫組著,科學出版社2020年10月第1版;《趙九章:最是那一抹東方紅》,丁佳/文,《中國科學報》2019年9月12日等)