他們書寫的“大科學”工程史

劉舒揚

2022年7月24日，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭在文昌航天發射場發射。

2020年4月23日，習近平總書記在給參與“東方紅一號”任務的老科學家回信中說，50年前，“東方紅一號”衛星發射成功，我在陜北梁家河聽到這一消息十分激動。習近平強調，不管條件如何變化，自力更生、艱苦奮斗的志氣不能丟。新時代的航天工作者要以老一代航天人為榜樣，大力弘揚“兩彈一星”精神，敢于戰勝一切艱難險阻，勇于攀登航天科技高峰，讓中國人探索太空的腳步邁得更穩更遠，早日實現建設航天強國的偉大夢想。

“簡單來說，火箭是一種載具，加上戰斗部（毀傷目標的專用裝置）就是導彈;放上衛星、飛船，就能將其發射上天，所以‘兩彈一星中的導彈和人造衛星——有一半與載人航天直接相關。”中國科學院（以下簡稱中科院）自然科學史研究所副研究員王公對《環球人物》記者說，“兩彈一星”是新中國第一個“大科學”工程，即以大規模儀器設備、來自政府或國際組織的雄厚資金支持為特征，通常情況下會形成科學家群和技術人員群共同從事該研究。它留下了一大批人員、技術、設備以及黨中央領導下的大力協同經驗，這些力量是新中國科研體系的重要組成，在發展載人航天事業上發揮了重要作用——迄今為止，載人航天是我國規模最大、復雜程度最高的“大科學”工程。

從“熱愛祖國、無私奉獻，自力更生、艱苦奮斗，大力協同、勇于登攀”的“兩彈一星”精神，到“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的載人航天精神，背后是數十萬參與者半個多世紀的篳路藍縷。如今，隨著夢天實驗艙運抵海南文昌，中國空間站在軌建造已進入沖刺階段，載人航天工程到今年即將完成“三步走”規劃。回顧往昔，它是這樣開始的——

初遇

1957年，24歲的北京航空學院（今北京航空航天大學）畢業生戚發軔來到位于北京西郊的一處園區報到。這里是中國第一個火箭、導彈研究機構——國防部第五研究院（以下簡稱五院），前一年剛成立，院長是大名鼎鼎的錢學森。

時間回到1945年5月，第二次世界大戰即將結束前。時任美國國防部科學咨詢團成員的錢學森跟隨導師、咨詢團團長馮·卡門在一個德國小鎮，提審了已向美國投降的世界頂級火箭專家、V-2導彈總設計師馮·布勞恩。

V-2導彈最大射程可達320千米，破壞力巨大，是現代火箭技術首次成功應用于武器系統。納粹德國使用它的目的在于從歐洲大陸直接準確地打擊英國本土目標。審訊結束后，馮·布勞恩寫出的一份名為《德國液態火箭研究與展望》的報告，讓錢學森受益匪淺。

20世紀50年代中期，中共中央和中央軍委領導基本形成共識，要研制原子彈和導彈。錢學森的歸國讓這一進程顯著提速。1956年10月8日，研究導彈的五院最先組建，由回國剛滿一年的錢學森任院長。任新民、梁守槃、屠守鍔、黃緯祿、姚桐斌等一批知名科學家應邀前來，任各大研究室主任。其中，任、梁、屠、黃后來被合稱為“航天四老”;而23名“兩彈一星”元勛中，這一時期在五院任教的就有5位：錢學森、任新民、屠守鍔、黃緯祿、姚桐斌。

可問題在于，除了錢學森，不管是剛畢業的大學生、久經沙場的軍人，還是知名專家，誰也沒見過導彈什么樣。任新民回憶，錢學森同志是當時我國唯一在這個領域工作過的專家。為此，錢學森撰寫了中國第一部航天專業方面的教材——《導彈概論》，講最基本的原理，為大家“掃盲”。戚發軔也是臺下的學生之一。上課前他還聽到有人好奇，這么大的科學家怎么親自給我們這些毛頭小伙子上這門課呢？“錢學森在這門課一開始說，搞導彈絕不僅僅是靠科學家，而要有一批既有實踐經驗又有理論基礎的隊伍。”戚發軔回憶道。

當時除錢學森外，還有梁守槃講火箭發動機、莊逢甘講空氣動力學等，都是應導彈研制需要被調來的航空、火箭領域專家。“我們在做‘兩彈一星時，很多事情是不清楚的，包括導彈、核彈應該怎么做，從科技角度說，大家都是一邊摸索一邊干。從管理的角度看，正是這一時期，開始形成了一種黨中央領導下的大力協同的工作方式。”王公對《環球人物》記者分析道。在這種熱火朝天的氛圍下，新中國的導彈研制隊伍逐漸成長起來。

與此同時，對蘇聯兩枚導彈的拆解、仿制工作也在緊鑼密鼓地進行中。根據此前中蘇兩國政府的“國防新技術協定”，蘇聯將為中國提供兩枚P-2教學彈。當蘇聯專家提出把中國仿制的導彈發動機拿到蘇聯進行試車時，任新民拒絕了，他說：“那我們中國的導彈事業永遠無法獨立了！”不久后，他主持建成了中國自己的大型液體火箭發動機試車臺。當蘇聯將所有專家撤走時，屠守鍔顯得很平靜——他有思想準備，早就料到會有這一天。85天后，1960年11月5日，仿制蘇聯P-2導彈而成的東風一號導彈在酒泉發射成功，中國徹底結束了沒有導彈的歷史。

1960年，在國防部第五研究院工作時的戚發軔。

為了培養中國自己的導彈研制人才，錢學森親自撰寫教材，并給大家講了啟蒙第一課《導彈概論》。圖為1960年前后，錢學森（左一）在上課。

“國防新技術協定”不僅教給了中國科學家們關于原子能、導彈、火箭建設等領域的知識，更將“自力更生”幾個字的寫法牢牢刻在眾人心上。距離酒泉1萬多公里外的莫斯科，一名年輕人的人生也因這個協定改變了。根據協定，蘇聯將接收中國部分火箭導彈專業的留學生。為了讓部分學生早點參加工作，1957年12月，中國駐蘇聯大使館安排莫斯科航空學院飛機設計專業三年級的8名留學生全部改學火箭導彈設計專業，25歲的王永志也在其中。在那個個體命運與國家命運休戚相關的年代，他很快決定，服從國家發展需要。1961年3月，王永志來到五院——在這里，王永志與戚發軔這兩名年輕人生命軌跡第一次相交。

這時，戚發軔正跟著屠守鍔、任新民等人為盡快搞出“爭氣彈”——東風二號導彈而晝夜奮戰。盡管這枚導彈不會在東風一號導彈的基礎上做大改動，只是將發動機和彈體結構等各方面尺寸加大，使其射程達到中近程的要求，但從仿制走向獨立設計，這對中國年輕的導彈團隊來說無疑是一個質的飛躍。1962年3月，東風二號導彈豎立在了發射架上，然而點火后僅僅過了69秒，“轟”一聲巨響，導彈在不遠處墜落，在戈壁灘上砸了一個大坑。

在蘇聯留學時的王永志。

當時還是基層技術人員的戚發軔第一次參與這樣的工作，失敗面前，他覺得“對不起黨，對不起人民，心里非常難過，無地自容”。此后兩年，屠守鍔、任新民組織大家重新審查了導彈的總體設計方案，并對各分系統進行了大量研究試驗，進行了許多重要修改。1964年6月，就在東風二號導彈再次發射前夕，意外出現了：當地高溫天氣導致導彈推進劑受熱膨脹，所需燃料無法如數灌入，這將大大影響導彈射程，發射任務陷入困境。

帶著“把一切問題都消滅在地面”的信念，第一次參加導彈發射工作的王永志“壯著膽子”敲開了錢學森的門，陳述了自己的想法：推進劑的成分之一酒精受熱膨脹，密度也隨之改變，同時與其他成分的配比會發生變化;若減少600千克燃料，導彈同樣可以達到預定射程。錢學森對眼前這名年輕人的方案表示了肯定，并在新一輪討論會上提出：就按王永志說的辦。

6月29日早上7時，中國第一枚自行設計的中近程導彈披著“獨立自主 自力更生”的巨幅標語，準確命中目標，發射取得圓滿成功，這意味著中國基本掌握了獨立研制導彈的復雜技術。3個月后，隨著中國第一顆原子彈爆炸成功，“兩彈結合”提上日程。

1966年10月27日，在聶榮臻元帥的親自指導下，東風二號甲導彈（由東風二號導彈改型而來）托舉著核彈頭直沖云霄，中國首枚導彈核武器發射試驗成功，終結了中國核力量“有彈無槍”的歷史，中國躋身世界核大國行列。戚發軔記得，為了慶祝勝利，聶帥還請大家吃了手抓羊肉，香噴噴的滋味令他至今難以忘懷。

成長

“兩彈結合”成功之后，由于導彈技術與火箭技術之間的相通性，戚發軔參加了長征一號運載火箭的研制。王永志則在東風二號導彈發射成功后，就在總設計師屠守鍔、總體部副主任孫家棟的領導下，分管中程導彈的總體設計和研制工作。

1966年10月27日，中國首次發射導彈核武器試驗成功。

1965年1月，中國第一顆人造地球衛星研制工作正式啟動。兩年后，中國空間技術研究院成立在即，錢學森擔任院長并親自點名孫家棟負責總體設計工作。

得知這一消息時，38歲的孫家棟正滿頭大汗地趴在火箭圖紙上搞設計。“我一畢業就從事導彈研制，本想這輩子可能就搞導彈了，沒想到和衛星結下不解之緣。”孫家棟感慨道。他按照專業配套，從各部門抽調了后來被稱為“航天十八勇士”的18名技術骨干，組建起衛星總體設計部。35歲的戚發軔就是這1/18，而且還是衛星的技術負責人之一。“這件事情壓力太大——‘我能干成嗎？”他罕見地猶豫了，可最后，還是向前邁了一步，因為“國家的需要，就是我們的志愿。國家需要什么，我們就去干什么”。

“科學家自己的研究旨趣與國家需求之間的平衡問題，長期以來都是科學史研究非常關注的一個問題。”王公說，有時一項研究雖然無法從學術上引起科學家的興趣，但只要有益于國家，一批科學家的研究就會發生轉向。這不僅發生在研制“兩彈一星”時，比這更早的20多年前，抗戰爆發后，眾多愛國科學家就將自己的研究方向轉向雷達、炸藥、營養保障等抗戰急需的領域。

戚發軔始終牢記幾年前東風二號導彈第一次發射失敗的教訓：為了保證飛行試驗成功，必須做充分的地面試驗。條件簡陋，沒有低溫實驗室，戚發軔就去海軍冷庫模擬低溫，連腳上穿的塑料鞋都被凍裂了;沒有可用的計算機，大家就靠人力甩，模擬衛星上天后天線隨旋轉甩出的狀態。

1966年10月27日，聶榮臻與“兩彈結合”參試人員合影。國旗下方為聶榮臻。

1970年4月14日，戚發軔從酒泉趕回北京，隨錢學森等人向周恩來匯報衛星發射工作的準備情況。他還記得，匯報完后總理問自己，上天之后能不能準確播放《東方紅》樂曲，會不會變調？他老實回答：“凡是想到的、地面能做的試驗我都做過了，就是沒有經過上天的考驗。”后來中央批準了戚發軔等人寫的轉場（把已經搭載了載荷的火箭從總裝廠房轉運到發射塔架）報告，24日晚9時35分，搭載衛星的長征一號運載火箭成功發射。5分鐘后，各觀測站幾乎同時報告：“星箭分離，成功入軌。”基地司令一聽，高興地一拍戚發軔肩膀：“小伙子，成啦！”戚發軔不放心，說，不成，還得等著，還沒聽到《東方紅》呢！確認樂曲旋律正常播放的時候，他才興奮地跳了起來。許多人長期積壓的情緒也在此刻爆發，戚發軔看到，“確確實實很多同志流淚了”。

東方紅一號重173公斤，比前4個國家首發的衛星加起來還要重，預計工作時間20天，實際工作28天。今天，這顆“中國星”仍在繞地飛行。就在4個月前，它還被觀測者捕捉到與中國空間站在太空中擦身而過，這是兩項“大科學”工程跨越半個世紀的問候與致意。

左圖：1992年，王永志被任命為中國載人航天工程首任總設計師。圖為坐在酒泉衛星發射中心總控制室里的王永志。右圖：2003年3月，全國政協會議召開期間，戚發軔在北京人民大會堂外。7個月后，神舟五號載人飛船成功升空并安全返回，首次載人航天飛行獲得圓滿成功，中國成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家。

這之后，戚發軔集中精力研發了通信衛星、氣象衛星、返回式衛星等等。王永志則一直在和導彈、火箭打交道，先后參與了中程導彈、洲際導彈研制，并作為總指揮于1990年成功發射了中國第一枚大推力捆綁式運載火箭“長二捆”。曾經的年輕人此時都已兩鬢斑白，他們還不知道，倆人的生命軌跡將再次交匯在一起。

重逢

1992年，王永志60歲，戚發軔59歲，在快退休的年齡，他們正為同一件事倍感壓力——這一年9月21日，中國載人航天工程正式被批準實施，倆人分別被任命為中國載人航天工程首任總設計師和神舟飛船首任總設計師。今年，當90歲高齡的王永志回憶起當時的心境，笑道：“用東北話說，‘壓力賊大。”

“王永志此番任命，與錢學森的大力舉薦有關。不只是‘兩彈一星，中國的載人航天和錢學森也是密不可分的，他在大方向的把控上發揮了很大作用。”王公說。2005年神舟六號發射成功后，戚發軔等人到錢學森家中匯報情況。錢學森看戚發軔滿頭白發，還問起孫家棟和王永志的近況：“你們三個誰大？他們都好嗎？”

載人航天事業是一個規模宏大、高度集成的系統工程，由航天員、空間應用、載人飛船、運載火箭等七大系統組成，要在其中統籌調度，談何容易？王永志卻在一開始就下定決心：大膽跨越，讓中國飛船一經問世，就是世界水平。

他主張，飛船一起步就搞三艙方案。有人認為，三艙不如兩艙簡單，步子邁得太大。一番激烈論爭之后，三艙方案最終通過。王永志說，要趕超三四十年差距，想一步到位，不是很容易的事，我這樣為自己加壓，也為飛船系統加壓，是為了載人航天的最大成功。

戚發軔也充分利用了這種后發優勢。國外飛船發展了幾代，才明確其用途是作為天地往返的運輸工具，建造空間站才是最終目的。中國飛船起步比較晚，從一開始研制就有明確的目的性，一步到位建成一種多用途的實用飛船，實現跨越式發展。

根據戚發軔的計算，一般來講，航天產品的可靠性為0.97，也就是100次中允許3次失敗，載人航天的安全性指標為0.997，二者合在一起，故障率為1/300000。換句話說，每天發射一次，30年都不能出事。要做到這一點很不容易，要把所有可靠性措施都用上。從神舟五號到神舟十四號，中國共有14位航天員飛入太空。“你看他們現在干得多好。有一點我就感到特別欣慰，一直干到現在，這就快30年了，我們一直是安全的。”王永志說。

近乎完美的記錄背后，是航天人嚴苛的“歸零”五條：定位準確、機理清楚、故障復現、措施有效、舉一反三。比如發現一個插頭壞了，原因是里面用的銅有問題。那么銅是哪個廠生產的、為什么會出現故障、今后怎么避免，這些問題全部要搞得明明白白、清清楚楚，把每一個環節還原到“零”的地步。

中國載人航天工程現任總設計師周建平就經歷過這樣的“歸零”時刻。那是2001年9月，神舟三號飛船已運抵酒泉。進入發射準備階段時，測試發現一個插頭的其中一個導點出現故障。有人認為，飛船上還有近百個插頭、上千個插針插孔，這個故障點不會影響發射，如果現在更換，飛船發射時間要推遲至少3個月。現場還聚集了500多名從外地趕來的科學家和工作人員。有老同志不理解：我們航天隊伍從來沒有過進場后撤場的經歷！但進度要服從質量，試驗隊伍撤場，插頭全部更換，發射日期推遲。幾個月后，神舟三號飛船發射取得圓滿成功，并且保證了飛船往返過程中所有數據的真實、確鑿、可靠。

此次飛行試驗，連同接下來的神舟四號，都與載人飛行狀態基本一致，這一切都是為首次載人航天做準備。2003年，神舟五號起飛前，中國航天科技集團試驗大隊500多名科技工作者在給航天員的信中這樣寫道：“請放心，我們一定以實際行動實踐莊嚴的承諾：確保神箭入軌，確保神舟正常運行，確保您安全返回！”2003年10月16日清晨，當航天員楊利偉自主出艙，向人群揮手時，王永志“一看到這么健康走出來，心里一塊石頭落地了”。戚發軔至今覺得，自己這一生受到的最高獎勵，是楊利偉說的那句“中國的飛船真棒！”

對工作全情投入，對家庭就難免顧此失彼。戚發軔坦言，自己有這樣一個任務在身，確實顧不上別的，也從沒和妻子外出度過假。老兩口的唯一一次出游，是1994年戚發軔在研制風云二號衛星時突遭衛星爆炸，不慎中毒，在昆明療養了10天，他還對妻子承諾：“以后咱們多出來玩玩。”可身體恢復之后，戚發軔轉頭就把這話拋到腦后，再次全身心投入到繁忙的工作中，連妻子身患癌癥也沒能及時察覺。妻子病重，他才發現，原來老伴一直在偷偷攢錢，希望有生之年兩人再相伴出游一次。直到2001年病逝，妻子這個愿望也沒能實現。

一路走來，面對這么多壓力和挑戰，戚發軔覺得，說來說去，支撐自己的還是對祖國的熱愛：“愛國就要愛事業，愛國不愛航天，那不是空的嗎？”他還記得20世紀90年代初，神舟一號研制期間，社會上流行一句話“搞導彈的不如賣茶葉蛋的”。不遠處的中關村成為一片開放的熱土，科研院所受沖擊很大，人才不斷流失。“我留不住啊，心里很痛！走的人沒有錯，但留的人我佩服他們。”花甲之年的他帶著尚志、張柏楠幾名三十幾歲的年輕人堅守崗位，終于在1999年成功把飛船發射上天。令他欣慰的是，從飛船總設計師的崗位退居二線之后，當年的幾名小伙子也成長為載人航天工程中獨當一面的總指揮與總設計師，神舟六號、神舟七號、神舟八號、天宮一號等先后從他們手中升空。

“這種對祖國深厚的愛在幾代科學家之間都有非常鮮明的體現。”王公說：“王永志、戚發軔是在錢學森等老一輩科學家的培養和教育下成長起來的，他們又把這種熱愛傳遞給更年輕的一代人。所以我們說，從‘兩彈一星到載人航天，事業有傳承，精神也有傳承。”

這樣的精神并不只在航天人身上有，在整個科學家群體中都有跡可循。一名在中科院工作的學者向《環球人物》記者分享了他的親身經歷：夜晚11點的園區街道，總能形成熙熙攘攘的自行車流，那是從辦公區回到住宿區的人潮;凌晨2點向外望去，還能看到對面研究所里亮著的一二十盞燈。“大家平時也會自嘲這么累干嗎，可一旦工作起來比誰都認真。”

從“兩彈一星”到載人航天，靠的是一代又一代人的接力。著有“航天七部曲”的作家李鳴生告訴記者，在他看來，中華民族那種吃苦耐勞、無畏艱險、不怕挫折、敢于攀登、積極向上、自強不息、勇往直前的精氣神，是孕育“兩彈一星”精神和載人航天精神的肥沃土壤，并使其不斷被發揚光大。

回望9年前，中國載人空間站名稱正式公布，中國空間站被命名為“天宮”，核心艙被命名為“天和”。如今，“天和”牽手問天實驗艙，第二個實驗艙“夢天”也已在發射場區開展各項總裝和測試工作。未來，中華優秀傳統文化與現代科學技術共同孕育的中國天宮仍將翱翔于九天，繼續不斷叩問無垠宇宙的邊界。