【院士談科技自立自強(qiáng)】
自從進(jìn)了研究所的大門,我一直做應(yīng)用性很強(qiáng)的工作,從核武器到高能激光,其中的工程技術(shù)問(wèn)題很多,這讓我體會(huì)到了大量基礎(chǔ)學(xué)科的問(wèn)題,也尤感基礎(chǔ)研究的重要。
基礎(chǔ)學(xué)科功底深厚的學(xué)者,能在重要時(shí)刻解決關(guān)鍵問(wèn)題。
記得在研制原子彈的過(guò)程中,曾有一份蘇聯(lián)專家提供的學(xué)習(xí)資料。當(dāng)時(shí)大家對(duì)資料中的一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)產(chǎn)生了爭(zhēng)議,周光召先生以特有的敏銳和智慧,做了一個(gè)“最大功”的計(jì)算,證明了數(shù)據(jù)有誤,從而結(jié)束了爭(zhēng)論。后來(lái)的試驗(yàn)結(jié)果也證明了他計(jì)算的正確性。這是一位科學(xué)家不唯書(shū)、不唯上、不唯洋人,堅(jiān)持唯真求實(shí)的勇氣和品格的表現(xiàn)。改革開(kāi)放后,我同周光召去意大利開(kāi)會(huì),會(huì)間散步時(shí)他對(duì)我說(shuō):“做國(guó)防科研,不能放棄基礎(chǔ)研究,這樣才能適應(yīng)國(guó)際學(xué)術(shù)交流的需要。”這句話讓我記憶深刻,對(duì)我后來(lái)的工作也有實(shí)際指導(dǎo)意義。
我的前輩、同事于敏1966年在上海華東計(jì)算所算題時(shí),從物理概念出發(fā),發(fā)現(xiàn)打印紙帶上一個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù),讓大家刨根問(wèn)底,最后發(fā)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)一個(gè)晶體管壞了,修好后數(shù)據(jù)就對(duì)了。這又是一個(gè)物理學(xué)家用深厚的理論功底解決實(shí)際問(wèn)題的典型案例。
高水平的應(yīng)用研究,離不開(kāi)基礎(chǔ)研究的深化。仍以“兩彈一星”研制為例,我們遇到的很多工程問(wèn)題都需要靠基礎(chǔ)研究來(lái)解決。其時(shí),不僅鄧稼先等領(lǐng)導(dǎo)同志帶領(lǐng)大家在基礎(chǔ)研究上下功夫,周光召、于敏、黃祖洽和周毓麟等還為提高大家的業(yè)務(wù)水平親自編寫講義,《爆炸物理》《二維流體力學(xué)》就是其中的經(jīng)典之作。在那個(gè)年代,他們的做法提高了我國(guó)核物理整體基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的水平,也為一代青年人才的成長(zhǎng)提供了彌足珍貴的養(yǎng)料。
在高能激光系統(tǒng)的研究中,我也深切感受到基礎(chǔ)研究的重要。自1960年激光被發(fā)明后,國(guó)內(nèi)外都為強(qiáng)激光系統(tǒng)做過(guò)多輪努力,但均以失敗告終。我國(guó)863計(jì)劃中激光技術(shù)領(lǐng)域的項(xiàng)目啟動(dòng)后,基于總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),我們分解了高能激光系統(tǒng),明確了需要從基礎(chǔ)研究開(kāi)始,逐步認(rèn)識(shí)有關(guān)的兩大物理問(wèn)題,并掌握七項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。正是在基礎(chǔ)研究的推動(dòng)下,我國(guó)新型激光技術(shù)的研發(fā)達(dá)到國(guó)際高水平。
反過(guò)來(lái),應(yīng)用研究中出現(xiàn)的一些始料未及的新現(xiàn)象,也會(huì)打開(kāi)基礎(chǔ)研究的新天地。中子物理學(xué)是核物理的核心學(xué)科,一般情況下,線性中子輸運(yùn)方程就可以描述核裝置(包括核反應(yīng)堆)中的中子情況。但我們?cè)谘芯亢司圩兾锢頃r(shí)發(fā)現(xiàn),在聚變反應(yīng)劇烈時(shí),線性方程不再適用了。于是,我們提出“非線性中子輸運(yùn)方程”的概念,并由此提出了高能中子的密度有可能達(dá)到甚至超過(guò)核密度,這時(shí)就不得不考慮中子之間的碰撞。超高能中子的測(cè)試項(xiàng)目,闡明了它對(duì)認(rèn)識(shí)武器物理的意義。
上面的幾則故事說(shuō)明,應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究密不可分,不僅基礎(chǔ)研究有助于破解應(yīng)用研究中的難題,應(yīng)用研究中提出的新問(wèn)題,也會(huì)反饋到基礎(chǔ)研究中,進(jìn)而提高整個(gè)學(xué)科的水平。
(作者:杜祥琬,系中國(guó)工程院院士、中國(guó)工程物理研究院研究員)