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程开甲:为了蘑菇云的升起

2015-01-05熊杏林

神剑 2014年1期
关键词:程开甲核试验试验

熊杏林

程开甲:著名物理学家,中国科学院院士,“两弹一星”功勋奖章获得者,2013年国家最高科学技术奖获得者,长期从事理论物理、核武器研制与试验、抗辐射加固等领域的科学技术研究工作,是我国核武器事业的开拓者之一,我国核试验科学技术体系的创建者之一。1918年出生于江苏吴江,1941年毕业于浙江大学物理系,1946年留学英国,1948年获英国爱丁堡大学博士学位,任英国皇家化学工业研究所研究员。1950年回国,先后任浙江大学副教授、南京大学物理系副主任、教授。1960年始,历任二机部第九研究所副所长、第九研究院副院长,中国核试验基地研究所副所长、所长,基地副司令员,国防科工委科技委常任委员、顾问,总装备部科技委顾问。

1964年10月16日,伴随着一声惊天的巨响,沉寂多年的新疆罗布泊,原子核裂变的巨大火球和蘑菇云在戈壁荒漠上空升起,中国人自主研制的第一颗原子弹爆炸成功。

50年后,党中央、国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平亲自将国家最高科学技术奖证书颁给半个世纪前为那声东方巨响呕心沥血的杰出科学家、中国核武器事业的开拓者和中国特色核试验科学技术体系的创建者之一程开甲院士。

这是党和国家的崇高褒奖,这是一名科技工作者的最高荣誉,作为“两弹一星”功勋科学家,程开甲将汗水和智慧洒在了中国西部那片神秘的土地上,他为共和国铸盾的独特贡献,也将永远铭刻在共和国史册上。

创新是科学的生命之源,创新背后是非常艰苦的奋斗,是多种意义上的无私奉献和拼搏,没有开拓创新就没有中国核事业。

一一程开甲

创新,一个我们非常熟悉的词汇。创新一词的真谛是什么?也许只有在创新道路上孜孜以求的人才可深悟。

程开甲说:“创新是科学的生命之源,创新背后是非常艰苦的奋斗,是多种意义上的无私奉献和拼搏,没有开拓创新就没有中国核事业”。这句话,是他科学研究的毕生心得,也是他扎根戈壁二十多年,带领他的团队不断开拓创新,用心血和智慧为中国核试验科学技术创建和发展不懈攀登、奋斗的总结。

历史的镜头回放到上世纪五、六十年代。

在新中国波澜壮阔的发展历程中,五、六十年代是极不寻常的时期。当时,面对严峻的国际形势,为了抵御帝国主义的武力威胁和打破大国的核讹诈、核垄断,尽快增强国防实力,保卫和平,党中央和毛泽东同志审时度势,高瞻远瞩,集思广益,运筹帷幄,果断决定研制“两弹一星”,突破国防尖端技术,作出了对人民共和国的发展和安全具有重大战略意义的英明决策。一时间,大批优秀的科技工作者,包括许多在国外已经卓有成就的科学家,怀着对新中国的满腔热爱,积极响应党和国家的召唤,义无反顾地投身到这一神圣而伟大的事业中来。

1960年,盛夏的一天。南京大学校长郭影秋突然把程开甲叫到办公室,“开甲同志,北京有一项重要工作要借调你,你回家做些准备,明天就去报到”。说完拿出一张写有地址的纸条交给他。

不知道要他去那里干什么,看到郭校长满脸的严肃,程开甲什么也没问,很快就动身到北京。经过一番周折,再经过一圈一圈电话,他来到了那个充满神秘的地方——花园路3号九所,原来是要搞原子弹。

就这样,程开甲加入了中国核武器研制队伍。

后来,他才知道,调他参与原子弹研制是钱三强点的将,最后批准是邓小平。而南京大学在借调他的事上,曾打算让一位年轻同志顶替他。

有时,历史会有许多机缘巧合。

程开甲在英国留学时,曾因与美国从事原子弹内爆机理研究的福克斯的一次短暂接触,被怀疑跟踪。

福克斯也是M·玻恩教授的学生,程开甲的师兄。1949年11月,在爱丁堡召开的基本粒子会议上,两人相遇。虽然初次见面,但他们谈得很投机,而当时美国特工正在调查原子弹内爆机理的核心机密泄露给苏联的事,福克斯被怀疑卷入间谍案。程开甲回忆说:“当时他们将我一中国共产党一红色苏联一福克斯一原子弹机密联系起来,跟踪调查我。我去法国时也有人跟踪我。事后,玻恩告诉我,说当初他们怀疑与福克斯联系的第一个对象就是我”。

没想到10多年后,程开甲真的从事原子弹方面的工作。

程开甲来到九所时,原子弹研制正处于起步阶段。所长:李觉,行政副所长:吴际霖、郭英会,技术副所长:朱光亚、郭永怀。程开甲到来后,任技术副所长。后来,王淦昌、彭桓武也来了,任技术副所长。朱光亚是技术总负责。

中国原子弹研制初期所遇到的困难,现在是无法想象的。当时,有核国家都对这个秘密采取最严格的保密措施。美国科学家卢森堡夫妇因泄露一点秘密,受电刑处死,福克斯也因为泄密被判14年刑。中苏关系蜜月时,聂荣臻元帅和宋任穷部长去苏联参观,根本看不到有用的东西。那个时候,我们得不到资料、买不来所需的仪器设备,靠自力更生、艰苦奋斗,自己闯出一条路来。

根据任务分工,最初程开甲分管材料状态方程理论研究和爆轰物理研究。当时,理论研究室主任是邓稼先。他选定中子物理、流体物理和高温高压下的物质性质三个方面,作为原子弹理论设计的主攻方向。高温高压组有胡思得、李茂生等几个年轻人。

程开甲到来时,高温高压下的材料状态方程研究正遇到困难。胡思得向他详细汇报做过的所有工作,讲到利用托马斯·费米理论的困惑。他认真听取他们的汇报,不时与他们讨论。有些概念,例如冲击波,他也是第一次碰到,好在托马斯·费米理论,他在南京大学时研究过,还在《物理学报》上发表过一篇关于TFD模型方面的文章。当时,这个小组的成员大部分没有学过固体物理,更没有学过类似托马斯一费米统计理论。为帮助他们在更高的平台上做工作,程开甲给他们系统地授课,提升他们的业务能力。

那段时间,程开甲的脑袋里装的几乎全是数据。一次排队买饭,他把饭票递给师傅,说:“我给你这个数据,你验算一下”,弄得卖饭师傅莫名奇妙。站在后面的邓稼先提醒说:“程教授,这儿是饭堂”。吃饭时,他突然想到一个问题,就把筷子倒过来,蘸着碗里的菜汤,在桌子上写着、思考着。

终于,程开甲第一个采取合理的TFD模型估算出原子弹爆炸时弹心的压力和温度,为原子弹的总体力学计算提供了依据。负责原子弹结构设计的郭永怀拿到结果,高兴地对他说:“老程,你的高压状态方程可帮我们解决了一个大难题。”

难题解决了,程开甲病倒了。1960年冬天,领导不得不让他停下工作,回南京家中养病。为早日康复,他跟魏荣爵教授学打太极拳、练气功,下决心戒烟,夫人每天陪他散步。1961年春节一过,程开甲重返岗位。

1962年上半年,经过科学家和技术人员孜孜不倦的探索攻关,我国原子弹的研制闯过无数难关,终于露出了希望的曙光,第一颗原子弹爆炸试验被提到了日程上。就在这时,我国国民经济到了最困难的时期。中国的决策层就国防尖端武器的研制问题,出现了一场“上马下马”之争。关键时刻,毛泽东一锤定音,原子弹研制不是上马下马的问题,而是要加紧进行。

二机部正式向中央报告,提出争取在1964年,最迟在1965年上半年爆炸我国第一颗原子弹的“两年规划”。毛泽东批示:“很好,照办。要大力协同做好这件工作。”

“两年规划”实际上是科学家们向中共中央立下了军令状。

为了加快进程,钱三强等二机部领导决定,兵分两路:原班人马继续原子弹研制:另外组织队伍,进行核试验准备。钱三强提议由程开甲负责核试验的有关技术问题。

1962年夏的一天,吴际霖与他一起到国防科委胡若嘏局长办公室,领受准备两年后爆炸原子弹的任务。

组织对他的工作又一次作了调整。

他很清楚自己的优势是理论研究,放弃自己熟悉的,前方的路会更艰难。面对祖国的需要,他毫不犹豫转入全新的领域:核试验技术。

1988年,程开甲在一篇题为《核试验一定要严格按照科学规律办》的文章里,谈到了当初他去开拓这一全新领域时的复杂与艰难:

“当时主要的难点是,不知道爆炸的具体全过程。仅有的信息是以往苏联专家的一些片断谈话和1958年美国洛斯·阿拉莫斯(Los Alamos)公开发表的《爆炸波》一书。在没有经验和外援的条件下,要求我们在两年内完成从提出具体试验计划、测试项目,直到现场实施,以及大量的研究工作,任务是十分繁重的。这是一个大型的、广泛的、多学科交叉的系统工程。理论和实践必须有机配合,理论研究必须给出各个细节的必然因果关系,而实践则要求每个细节都得到具体验证。同时,在试验工程迅速进展过程中,还需要不断地答复和处理一个接一个的工程技术问题。诸如:为什么测试工号需要屏蔽?屏蔽需要多厚?对爆心的地形、安放测点和测点地形有何要求?测试工号承受多少压力?放在哪里合适?等等。一句话,既要有全局理论上的系统分析,又要通过实践,循序渐进,摸着石头过河,一步一个脚印去干。”

经过一段时间探索,程开甲开始组建“核武器试验研究所”,承担起中国核武器试验技术总负责人的职责。

从此,程开甲既是核武器试验研究所副所长、所长,同时兼任核武器研究所副所长,核武器研究所改为研究院后,兼任副院长。直到19??年,程开甲被任命为核试验基地副司令员,免去核武器研究院副院长职务。

深厚的理论根底,领导和同志们的信任,再加上得天独厚的双重身份,程开甲在中国核试验技术领域,很快打开工作局面,收获一个又一个创新成果。

下面的一组组数据和一段段史料,记录着程开甲在核试验技术领域的开拓创新,以及为中国核事业发展立下的不朽功勋。

1962年9月,程开甲参加制定朱光亚起草的我国原子弹研制、试验等科学技术工作最早的一份纲领性文献一一《第一种实验性产品的科学研究、设计、制造与试验工作计划纲要》,他根据我国国情否定苏联专家空投方式的建议,提出采用地面方式试验。

1962年11月,程开甲主持制定了《关于第一种试验性产品国家试验的研究工作纲要》及《急需安排的研究课题》,设计了第一颗原子弹装置放在百米高铁塔上爆炸的方案,确定了核爆炸可靠控制和联合测定爆炸威力的方法。

1963年?月,核武器试验研究所成立。程开甲根据核试验特点和任务需求,对核武器试验研究所的性质、任务、学科、队伍、机构等进行了前瞻谋划和顶层设计,设计了1部4处5室(后来增加第六室)组织结构,该体系在实践中运行了20多年。

1964年10月,中国第一颗原子弹试验成功,1700多台(套)仪器全部拿到测试数据。据有关资料记载,法国第一次核试验没拿到任何数据,美国、英国、苏联第一次核试验也只拿到很少一部分数据,而我们在首次核试验中9?%的测试仪器记录数据完整、准确。周恩来总理在三届人大一次会议的报告中特别指出:在进行核爆炸试验的时候,自动控制系统在十几秒的时间内,启动了上千台仪器,分秒不差地完成了爆炸。这证明我们自己制造的各种仪器、设备,都是高质量的、高水平的,是过得硬的。

1966年12月,中国首次氢弹原理试验成功,程开甲提出在塔基X米半径范围地面用水泥加固减少尘土卷入,效果很好。

1967年6月,中国第一颗空投氢弹试验成功,程开甲提出了改变飞机飞行方向的投弹方案,保证了投弹飞机的安全。

1969年9月,中国首次平洞地下核试验成功,程开甲设计的自封回填堵塞方案,实现了安全“自封”,防止了“放枪”和“冒顶”。

1978年10月,中国首次竖井地下核试验成功,程开甲研究设计的试验方案,获得成功。

从1963年第一次进入号称“死亡之海”的罗布泊,到回京工作,程开甲在戈壁滩工作、生活了20多年。20多年中,他成功组织指挥了从首次核爆到之后的地面、空中、地下等方式各种类型核试验三十多次。20多年中,他带领科技人员建立发展了我国的核爆炸理论,系统阐明了大气层核爆炸和地下核爆炸过程的物理现象及其产生、发展规律,并在历次核试验中不断验证完善,成为我国核试验总体设计、安全论证、测试诊断和效应研究的重要依据。以该理论为指导,创立了核爆炸效应的研究领域,建立完善不同方式核试验的技术路线、安全规范和技术措施:领导并推进了我国核试验体系的建立和科学发展,指导建立核试验测试诊断的基本框架,研究解决核试验的关键技术难题,满足了不断提高的核试验需求。支持了我国核武器设计改进和运用。

20世纪80年代,程开甲提出必须提高我国战略武器抗辐射能力的思想。之后,他一直没有停下在此领域开拓创新的脚步,不但开创了抗辐射加固技术研究新领域,而且倡导开展了高功率微波研究新方向,为国防科研和武器装备发展做出了重要贡献。

在科学探索上,不迷信权威,敢于离经叛道,实质上就是一种批判精神和追求真理的精神。这种精神,比科研成果和理论成就对人类的意义大得多。成就是有限的,精神则是永恒的。

——耀开甲

著名物理学家卡皮查说:“大科学家是大科学家培养出来的”。翻开中外人才史,名师出高徒现象不胜枚举,人才辈出效应更是层出不穷。程开甲之所以能够成长为一名科学家大家,同样是科学大师们精心培养的结果。

程开甲说:“在科学探索上,不迷信权威,敢于离经叛道,实质上就是一种批判精神和追求真理的精神。这种精神,比科研成果和理论成就对人类的意义大得多。成就是有限的,精神则是永恒的。”程开甲的这种学术思想、学术品格,以及由此产生的学术贡献,传承了苏步青、陈建功、束星北、王淦昌和玻恩等科学巨匠的求真务实的科学精神和科研作风。

1937年7月7日,酷暑炎炎。

当程开甲和他的秀州同学们带着对科学技术知识的渴求和强烈的学习愿望认真准备大学考试时,卢沟桥上隆隆炮声打破了年轻学子们心灵的宁静,一些同学放弃了考大学,投笔从戎。程开甲等人认定,要救国,就得有本领。他以优异的成绩考取浙江大学物理系公费生。在这所被称之为“东方剑桥”的“流亡大学”,他遇到了苏步青、陈建功、王淦昌、束星北等大师。

物理系王淦昌与束星北同岁,都有过国外求学的经历,一个留德,一个留英;一个瘦小,一个魁梧;一个擅长实验,一个擅长理论。两人都开朗坦诚,对科学研究有着炽热的追求。程开甲的幸运,在于他一跨入大学,遇上的是学界的一流老师,接触的是学术领域的前沿,感染的是求真务实、百家争鸣的科学精神。

当时,王淦昌开设“物理讨论班”,主要由全系教师和四年级学生轮流作学术报告,或由束星北和王淦昌就物理学前沿问题作学术报告。物理系的讨论课比较自由,报告过程可以随时打断、插话。讨论课上,王先生和束先生最活跃,别人报告时,他们经常插话提问,与人争得面红耳赤,有时两人争论,声音很大。如果达成共识,会爽朗地大笑,争论没有解决,下次继续讨论。私下里他们是最好的朋友,在科学界这样的友谊也不多见。

王淦昌还常用科学研究中主观和粗心大意导致终身遗憾的例子来教育大家。

有一次,王淦昌给程开甲他们讲述中子发现的过程。他说,约里奥·居里观察到一个实验现象,但他粗心地臆断是1,射线碰撞粒子的径迹。后来,查德威克对此认真地研究了几个月,发现了中子,获得了诺贝尔物理奖。接着,王先生用德文给出了极具哲理的结论:“Rome ist nicht elntag geschtaalten”,意即“罗马非一朝一夕建成的。”

从大师们那里,程开甲学到了科学研究的作风:紧跟前沿,抓住问题,扭住不放。

1944年10月,英国著名学者李约瑟博士访问浙江大学,带来了程开甲学术生涯的重要转折。

经王淦昌推荐,李约瑟博士亲自为他撰写的论文《弱相互作用需要205个质子质量的介子》润色修改、转交给物理学权威狄拉克。该论文提出存在一种新介子,给出了新介子的质量为205个质子质量。

狄拉克阅读论文后,亲自给程开甲回信,遗憾的是,狄拉克教授对基本粒子的看法有些偏执。他武断地认为,“目前基本粒子已太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子”,使文章未能发表。

狄拉克教授是物理学界权威,此前他亲自将程开甲的论文《对自由粒子的狄拉克方程推导》推荐给剑桥大学《剑桥哲学杂志》发表。

后来,这方面的实验成果于1979年获得诺贝尔奖,实验测得粒子质量与他当年计算值基本一致,让他对自己没有抓住问题、扭住不放感到遗憾。

文章没能发表,成为憾事。但与李约瑟博士的交往,开启了程开甲与国际物理巨匠面对面对话的大门。

1946年,经李约瑟博士推荐,程开甲获得英国文化委员会奖学金,来到爱丁堡大学,幸运地成为被称为“物理学家中的物理学家”、诺贝尔奖得主M·玻恩的学生。

玻恩一生带过彭桓武、杨立铭、程开甲和黄昆4位中国学生。后来,他们都成为中国科学院院士,彭桓武、程开甲被授予“两弹一星”功勋奖章,黄昆、程开甲获国家最高科学技术奖。

当程开甲成为玻恩的学生时,玻恩的谦逊随和、有教无类在爱丁堡大学早已传为美谈。

为让程开甲尽快融入物理学领域,玻恩常让他一同参加各种国际学术会议,认识学术界的朋友。在跟随导师玻恩学习和研究的4年中,程开甲不但学到了许多先进知识,特别是不同学派、不同观点的分歧,而且结识了狄拉克、泡利、玻尔、海特勒、薛定谔、谬勒、鲍威尔等许多世界级的大物理学家,他们中有不少诺贝尔奖得主。

刚到英国时,程开甲希望继续研究基本粒子,但一个偶然的机会,使他选择了超导理论研究作为研究方向。

1946年底,爱丁堡大学一场超导实验的报告引起他的兴趣。他把那些超导元素和不超导元素归类,在动量空间中勾画各自的分布图,发现了分布规律。玻恩看到程开甲的图,觉得很有道理,鼓励他继续研究。短短几年,他先后在英国的《自然》(Nature)、法国的《物理与镭》(Physique etle Radium)和苏联的学术杂志上发表了5篇有分量的超导研究论文。

1948年,低温超导国际学术会议在瑞士苏黎世大学召开,程开甲和玻恩的《论超导电性》论文递交大会。会议召开时,玻恩因故不能前往,程开甲在会上宣读了论文。很巧,海森堡也参加了会议,由于观点针锋相对,两人争论起来。大会主席,著名物理学家泡利觉得很有趣,主动提出:“你们争论,我来当裁判”,但争论了很久,公说公有理,婆说理更长,泡利实在难以裁决,就说:“你们师兄弟吵架,为什么玻恩不来?这裁判我也不当了。”

程开甲与海森堡这次争论成为苏黎世会议的一个花絮。

从苏黎世回到爱丁堡,程开甲向导师汇报会议的情况。程开甲说起与海森堡的争论,泡利教授裁判不了,玻恩不断插话、询问,有时还评议双方观点。

作为一位科学家、教育家,玻恩是一个善于捕捉时机,不时向学生灌输科学精神的人。就在这次谈话时,玻恩讲了爱因斯坦“离经叛道”的科学经历及取得科研成功的个性特征。

玻恩说,爱因斯坦是一个蔑视权威的人,不仅自己不迷信别人的权威,也反对别人把自己当成权威。“离经叛道四个字,不是我送给他的,是他自己的发明。”爱因斯坦因为离经叛道,就能对经典常规实施超越;因为蔑视权威,就能背离现实传统,不断开拓新领域。

玻恩讲得生动,程开甲听得振聋发聩。从玻恩的办公室出来,他感到自己在学术研究上经历了从未有过的精神洗礼。

苏黎世会议和这次谈话,让程开甲终身不忘。

在以后的科研实践中,他深深领悟到玻恩谈话的真正意义。玻恩传授给自己的是一种科学研究的方法,一种创新的勇气。

在物理学理论研究领域,程开甲一生求索不已,笔耕不缀,创新不断,成果卓著。

是他,对狄拉克方程进行了严格的理论证明。1946年,他在《剑桥哲学》杂志发表了“对自由粒子的狄拉克方程推导”。他用量子力学证明了狄拉克方程在自由粒子条件下的正确性。此前,狄拉克本人也未证明过自己提出的狄拉克方程。

是他,在国内率先开展系统的热力学内耗理论研究。1950-1960年间他发表了“内耗的热力学研究”等10余篇内耗研究论文,开创了国内系统的热力学内耗理论研究。他提出了较为全面系统的普适线型内耗理论,对内耗研究具有普遍指导意义。他与同事共同研究了二元代位合金体系、面心立方金属间隙原子的内耗理论。同时,对Tomas-Fermi统计、正则系综分布函数、弛豫过程普遍理论、辐射理论、布朗运动、电子集体振动、极化子、细晶粒再结晶等进行理论研究,还出版了我国首部《固体物理学》教科书。

是他,创立和发展了“程一玻恩”超导电性双带理论。1948年,程开甲与导师玻恩共同提出了称之为“双带模型”的超导理论。这一理论的核心是:“超导电性来源于导带之上的空带中,布里渊区角上出现电子不对称的奇异分布”。20世纪50年代BCS理论提出,80年代中期高温超导体的发现,使人们看到了BCS理论的局限性。程开甲分析了国际上超导理论的研究现状,进一步发展、完善了适用于高温超导和低温超导的双带理论。在出版的《StudyofMechanism of Superconductivity》(1991)和《超导机理》(1993)两部专著中,系统地对高温超导分析研究,讨论并指出BCS成对电子理论的问题所在,进一步阐述了超导电性双带理论,给出一些实验建议。最近,他又应用双带理论对赵忠贤院士和美国卡内基研究院毛和光发现的“压力诱发超导再进入”新的重要现象进行了研究。

是他,提出并建立了“TFDC”电子理论。20世纪90年代,程开甲看到材料性能的研究和新材料的研制缺乏有效的理论指导,从微观角度研究材料界面的电子运动特性,提出了“TFDC”(托马斯一费米一狄拉克一程开甲)电子理论,为材料科学的发展提供了新的研究思想与方法。1998年国家自然科学基金委员会曾明确将“程氏理论”列为重点研究项目,在金刚石触媒、纳米管生成、薄膜大电容等应用研究方面取得有价值的成果。

现在,他还对“哥德巴赫猜想”这一世界难题,提出了命题,开展着自己独特的思考研究,研究取得一些进展。

因为参加核武器试验工作,我前后向周总理汇报和受到接见十余次。总理的信任和教育、鞭策,推动着我们一直兢兢业业、一丝不苟地工作。

——程开甲

“两弹一星”工程是中国大科学大工程的典型范例,技术复杂、综合性强,涉及的范围广、部门多,因而需要强有力的领导和组织指挥。1962年至1976年,我国负责全面领导指挥这一伟大工程的是以周恩来总理为首的中共中央15人专门委员会,简称中央专委。周总理曾说,他晚年最关心两件事:一个水利,一个上天。“上天”,指的就是“两弹一星”。

程开甲说:“因为参加核武器试验工作,我前后向周总理汇报和受到接见十余次,总理的信任,推动着我们兢兢业业、一丝不苟地工作。”

程开甲记得,1956年初夏,周总理与他的第一次握手。

当时,中央领导同志在怀仁堂接见参与起草“十二年科学规划”的科学家。这是他生平第一次见到在中国知识分子心中有着崇高威信和高大形象的周总理,并第一次与总理握手。

众所周知,“两弹一星”的攻关时期,正值三年困难时期。工作环境恶劣、生活设施简陋、粮食不足、副食短缺,许多同志得了浮肿病。尽管这样,科学家们还是理解祖国和人民的困难,勒紧裤带,坚持工作。当听到核武器研究所的科学家饿着肚子没日没夜地研究原子弹时,周总理非常激动。他和聂荣臻元帅分别给有关省市和各大军区负责同志打电话,“请求支援”。各地区、各军区在自身都十分困难的情况下,迅速给研制单位调拨了一批粮食和生活用品,让科学家们非常感动。让他们感动的还有,直接负责调拨、分发的行政、政工和后勤人员,把这些粮食和生活用品分送到科学家们手中,自己一点不拿,一口不吃。毛主席和周总理他们与全国人民一起共度难关,也不吃肉了。

然而,1962年春节,周总理在人民大会堂宴请他们时,让他们大感意外,桌上有一大碗香喷喷的红烧肉。正是这碗红烧肉,让程开甲终身不忘,念叨了一辈子。因为,它承载者周总理对科学家们的厚爱、信任与重托!

程开甲更记得,1963年?月,周总理给他交任务。

1963年7月,就在中国原子弹研制即将成功时,美、英、苏三国在莫斯科签订了《关于禁止在大气层、外层空间和水下进行核试验的条约》。这个条约实质是垄断核武器,目的是遏制中国的核能力,迫使中国为打破这种垄断进行的工作停下来。

一天晚上,周总理将李觉、吴际霖、朱光亚、王淦昌、郭永怀、彭桓武、程开甲等人叫到中南海的办公室,听取他们的工作汇报。会前总理与他们一一握手,问了姓名和工作。问了程开甲核试验准备方面的情况。由于程开甲出生在江苏吴江盛泽镇,汇报时家乡口音很重。于是,周总理当场给他布置任务,要学习普通话,把口音好好改一改。遗憾的是,这项任务他努力了一辈子,也没有完成好,至今仍是乡音未改,愧对总理。

这次会见,总理还问地下核试验的问题。如:什么是地下核试验?国外为什么要进行地下核试验?等等。

当时大家都在全力准备第一颗原子弹方面的事情,没有研究过地下核试验,对总理提出的问题答不上来。于是,总理当场给大家布置任务:“回去研究一下这个问题。”

对于总理的指示,程开甲十分重视。回去后,他查找资料,开始对地下核试验相关知识的研究。

1963年12月,中央专委决定,在抓紧第一颗原子弹试验准备工作的同时,把地下核试验列为科研项目,责成国防科委提出地下核试验的具体方案。

新的任务又落到了程开甲的头上。

1964年,程开甲在紧张进行第一次核试验准备时,就以核武器试验研究所技术人员为基础,调进丁浩然、宁培森、周象乾、张忠义等一些水文工程地质技术骨干,成立第六研究室,开始探索研究为地下核试验做准备。

对于中国要不要搞地下核试验,一开始大家认识不一致。无论是领导,还是技术专家,都存在不同观点。

程开甲是地下核试验的倡导者和积极推动者。凭借着自己理论上的前瞻和技术上的储备,他清楚地认识到,在进行一定数量的大气层核试验之后尽快将试验转入地下,不仅是国际政治发展和军事保密的需要,也是技术发展的需要,他坚持并推动了我国核武器试验方式向地下方式的转变。

程开甲还记得,1965年4月,周总理那次长达一小时的“请教”。

1964年10月16日,中国第一颗原子弹在罗布泊上空爆响的消息震惊了全世界。但是,中国第一颗原子弹采取的是百米高塔爆炸方式,这种静态核装置试验的成功,只能说我们已经掌握了核爆炸的技术。

因此,第一颗原子弹爆炸成功后,科学家们很快撤出场区,去迎接新任务。

程开甲的任务是中国首次空爆试验方案的制定和安排新的测试研究。

因为首次空爆试验非同小可,周总理专门指示:“这次试验一定要准备好,要吸取第一次核试验的经验,要更周到、更细致、更妥善地全面做好安排,在效应试验上,要搞清楚在空中、地面各种条件下杀伤和破坏的威力和半径。总之,凡是通过试验应该得到的数据和资料都要得到。”

与第一颗原子弹塔爆试验相比,此次试验的组织指挥难度更大,它不但要分地面和空中两个系统,而且两个系统必须联动。中央军委、中央专委和总政治部经过慎重研究,于1965年4月批准成立了第二次核试验党委会和试验委员会。试验委员会由96人组成,张爱萍任主任委员,刘西尧、成钧和程开甲等9人任副主任委员。

周总理亲自指挥这次试验,有些技术问题还亲自向科学家们“请教”。

试验前夕,程开甲等5位科学家就有过被周恩来总理请到钓鱼台国宾馆“请教”的记录。

当时许多人对第一次空爆试验心中没底,特别担心烟云出境会引起外交问题,造成国际影响。问题反映到周总理那里,周总理就请程开甲等人过去,“请教”有关技术问题。

一天清晨,国防科委胡若嘏局长带着程开甲等人准时走进钓鱼台周总理的住所。当他们到达时,工作人员已等在那里,抱歉地说,总理昨晚工作了一个通宵,刚刚躺下,请他们稍等一会儿。话音未落,总理已经穿着睡衣出现在他们面前。

“请教”开始。主题是爆炸后有关放射性烟云径迹及地面沉降测量等技术问题。烟云的高度、高空风的走向、相邻国家的距离,烟云会不会飘到印度、巴基斯坦去……总理问,程开甲他们答。最后,当总理确信爆后烟云不会影响到邻国,才放下心来。

这次持续一个多小时的“请教”为周总理的决策提供了重要参考。5月7日,周总理关于加强战备、核试验场区外放射性烟云径迹侦察及地面沉降监测等一系列工作指示,就是根据这次“请教”做出的。

1965年5月14日,在距离第一颗原子弹试验仅8个月,罗布泊上空的再次爆炸宣告了中国第一颗空投原子弹试验成功。

科学家们为共和国的辉煌做出了巨大贡献,党和国家领导没有忘记他们。5月30日,周恩来、邓小平、陈毅、贺龙、聂荣臻、罗瑞卿等党和国家领导人在人民大会堂接见并宴请为中国原子弹爆炸做出贡献的有功之臣。程开甲和他领导的核试验研究所的董寿莘、孙瑞蕃、忻贤杰、乔登江、陆祖荫、吕敏、王茹芝等技术人员受到接见。

1966年,朱光亚、郭永怀、王淦昌、陈能宽和程开甲等被邀请登上天安门城楼,参加国庆观礼。

程开甲更刻骨铭心地记得,1967年6月,周总理对他极具信任的一个点头。

核试验的安全问题大于天。

每次试验,周总理在试验前、试验过程中和试验后,都要听取详细汇报。其中,安全问题,每次都是他的重要质询点。程开甲清楚地知道,核试验安全保障,涉及多种学科和交叉学科的广泛知识领域,受核武器总体等多方面影响,不但要有高度的责任心,更要有渊博深厚学识。不同试验方式,安全保障都是不同的。大气层试验中,除了确保试验场区的人员和测试安全外,还要确保试验场区以外广大地区、甚至国外的居民安全,确保参试飞机的安全:地下核试验的安全保障,则要求确保试验不冒顶、不放枪,爆炸产生的放射性物质封闭在地下,核辐射和电磁辐射不对测试造成危害,等等。

因为安全问题无小事,周总理会把这个重大责任交给程开甲。

每一次核试验,程开甲的压力都最大。从项目立项、试验方案的制定、零前准备,直到实施全过程的安全论证,他都要亲自研究、亲自把关,对安全不利的任何因素,决不放过。

程开甲脾气急,常常训斥人,有人管他叫“学阀”。但在安全问题上,有着“学阀”霸气和心细如丝严谨作风的他,随着一次次核试验圆满成功,越来越赢得大家的信任。只要听说安全问题,程开甲已经把关,就不会有人产生怀疑。空军方面是这样,周总理那里也是这样。

1967年6月的氢弹试验,采用投掷和测量两架飞机的新设计方案,涉及两架飞机的安全,对于这一“史无前例”,周总理十分重视。

试验前,周总理专门听取汇报,了解试验准备情况。其间,总理将目光落在空军代表身上,问及飞机是否安全,空军杨怀德副司令员立即站起来,满怀信心地指着程开甲,告诉总理:“是他算的。”于是,总理又把目光转向程开甲。当程开甲重重点头表示肯定时,总理也重重地点头,表示他满意了,放心了。

事后,程开甲说,为最终计算出这次选择避免冲击波空中强聚焦的气象条件,研究所负责冲击波聚焦理论计算的同志,三天三夜没有睡觉,才拿到计算数据。

这次会见,周总理那炯炯有神的目光和极具信任的一个动作,定格在程开甲的脑海中,成为刻骨铭心的记忆。他说,“这件事对我的震撼很大,周总理的这种强烈的信任感,推动着我们一直兢兢业业、一丝不苟地工作”。此后的时间里,程开甲围绕“保响、保测量、保安全、保回收、保取样”目标,形成的一整套安全管理经验,发展的一系列安全保障技术,揭示了核试验安全的特点,为大科学大工程中高技术高风险高难度问题的解决提供了范式。

有一次,一位专家问程开甲,“你怎么愿意长期在戈壁滩工作,是不是因为党员必须服从?”他觉得,他只能以总理的光辉形象对自己的教育和鞭策来回答。

传统不仅是保存文物的博物馆和供人瞻仰的纪念碑,它是奔腾不息的河流,是永远搏动的血脉,需要继承和延续,更需要注入和创新。

——程开甲

植物界有这样一种现象:当单株植物生长时显得黯然、单调,缺乏生机,而当与众多植物一起生长时它们却茂密、簇拥,生机盎然。植物界把这种现象称为“共生效应”。程开甲创建的核试验研究所及其所在的核试验基地就是一个人才共生之地。

50年来,这支核试验技术队伍,从无到有,从小到大,从不成熟到成熟,不仅圆满完成了历次核试验任务,用他们的业绩,为共和国铸就了安全盾牌,为中华民族几千年的文明创造史书写了新的篇章,还造就了一支敢打硬仗、能打硬仗的队伍,孕育了“艰苦奋斗、开拓创新、大力协同、无私奉献”的马兰精神。

这支队伍已走出10位院士、40多位将军,获得2000多项科技成果奖,许多成果填补了国家空白,都是国家的重大战略需求……

看着英才辈出的团队,手捧沉甸甸的奖状,程开甲抚今追昔,感慨万千。这支队伍,程开甲是看着成长,也是带着成长的。

程开甲知道,核武器试验事业是尖端事业,也是创新事业,没有人才不行。在完成上级交给的任务过程中,他始终把带队伍、培养人看成当然使命。

谈到带队伍、培养人,程开甲有自己的体会。

首先,要训练他们的思想素质,培养他们献身祖国的精神,让他们时刻想着党和人民对我们的信任和期待。

其次,要训练他们的业务素质,培养他们对科学问题的钻研精神,使他们懂得科学技术没有侥幸,科学研究既不是传奇式的个人英雄表现,也不能随声附和、盲目跟着别人走。

再次,要训练他们“任务第一”的思想,培养他们的协作精神,使他们明白进入到这个队伍,就是我们的光荣,进入这个队伍,就要牢固树立任务意识,个人兴趣、志愿、专业等都要服从任务的需要。

选才用人上,程开甲牢记钱三强的话:“千里马是在茫茫草原的驰骋中锻炼出来的,雄鹰的翅膀是在同暴风的搏击中铸成的。”

研究所成立之初,程开甲根据专业需求,在上级支持下,从全国各地研究所、高校抽调了一批专家和技术骨干。充分的信任和挑战性的工作安排,使吕敏、忻贤杰、杨裕生、乔登江、丁浩然、丁冠生、钱绍钧、陈达等人迅速成长。

第一次核试验中,测量核爆炸冲击波的钟表式压力自计仪,就是程开甲鼓励刚刚走出校门的林俊德等几名年轻的大学生因陋就简研制的。他们当时的一些实验设备和检验条件,就是寒风、烈日、蜡烛和自行车打气筒。为了检验仪器严寒条件下的性能,他们背着仪器在最寒冷的夜晚爬到海拔三千多米的山头上去试验。凭着这样一股干劲,他们在不断改进和完善压力自计仪系列之后,又研制出系列力学实验设备。

邱爱慈,是试验研究所10位院士中惟一的女性。1978年,邱爱慈被程开甲推上带头人的岗位,成为最年轻的研究室主任。80年代初,程开甲又亲自决策,把高难度的项目交给她。往事回眸,邱爱慈感慨万千。她说:“一个是决策上这个项目,一个是决策用我。两个决策,都需要勇气,程老就是这样一个有勇气,敢创新的人。”

带队伍、培养人,程开甲是言教身教。

20世纪?0年代初,他提出对地下核试验爆后现场进行开挖,以获得第一手资料。

完成这项任务,要经历“三高一险”:一是温度高;二是压力高;第三是放射性强度高。另外,爆炸产生的强大冲击力使围岩破碎,掘进施工中极易塌方,容易出现险情。

一天,开挖施工正在进行中,程开甲来到现场。

在坑道口,工程队简要汇报了开挖情况,防化部汇报了剂量监测情况,研究所在现场的技术人员介绍了开挖所获信息,说明了一些现象。因为洞内极其恶劣的高温、高放射性和坍塌等危险,现场技术人员担心发生意外,都极力劝阻他进洞。

程开甲说:“你们听过‘不入虎穴,焉得虎子这句话吗?我只有到实地看了,心里才会踏实。”

拗不过,只好派人跟着程开甲穿着简陋的防护服,顶着昏暗的灯光,沿着高低不平的坑道来到几个开挖的扩孔口。他边详细地观察询问,边嘱咐研究所的同志,现场资料一定要收集齐全,仔细观察记录每个现象。战士们开挖付出了艰苦的劳动,我们要把能收集到的信息都收集起来,不辜负战士们的辛劳,做到“一次开挖,全面收效”。两个小时过去,他才回到坑道口。同志们看到这样的大科学家还亲自到现场调查研究,感受到这项工作的重要性,受到极大鼓舞。

像这样亲自去掌握第一手资料,程开甲前后多次去测试廊道和测试间、还进过最危险的爆心。他说,自己“深入虎穴”观察到地下核试验的许多现象,与只听汇报感受大不一样。每次进洞,他都会有新收获,每看到一个现象都会增加他对地下核爆炸现象和破坏效应的认识,使他对下一次试验方案有进一步考虑和新的设计。

一次,竖井试验零时一过,程开甲就与警卫员驱车赶往爆心地面,听到身上辐射剂量器啪啪作响预警剂量超标,警卫员忍不住问他:“首长,您就真的不担心身体吗?”程开甲说:“担心啊,但我更担心试验事业,那也是我的生命。你说我能不去吗?”

榜样的力量是无穷的,程开甲带出来的团队,个个都是视事业高于生命的人。

程开甲曾在一篇文章中这样写道:“说起罗布泊核试验场,人们都会联想到千古荒漠,死亡之海,提起当年艰苦创业的岁月,许多同志都会回忆起搓板路、住帐篷、喝苦水、战风沙。但对于我们科技人员来说,真正折磨人、考验人的却是工作上的难点和技术的难关。我想,我们艰苦奋斗的传统不仅仅是生活上、工作中的喝苦水、战风沙、吃苦耐劳,更重要的是刻苦学习、顽强攻关、勇攀高峰的拼搏精神,是新观点、新思想的提出和实现,是不断开拓创新的进取精神。”

1996年,与程开甲一起并肩携手开创我国核试验事业、共同组织指挥令世人瞩目的许多次核试验的我国核试验基地首任司令员张蕴钰诗赠程开甲:

核弹试验赖程君,电子层中做乾坤。

轻者上天为青天,重者下沉为黄地。

中华精神孕盘古,开天辟地代有人。

技术突破逢艰事,忘餐废寝苦创新。

戈壁寒暑成大器,众人尊敬我称师。

我满脑子自始至终只容得下科研工作和试验任务,其他方面我很难搞明白。有人对我说“你当过官”,我说“我从没认为我当过什么官,我从来就认为我只是一个做研究的人”。

——程开甲

无论就中国历史来说,还是世界舞台而言,中国“两弹一星”的影响都是撼天动地的。那些“两弹一星”的参与者,尤其是像程开甲这样的功勋科学家们,长期以来,似乎完全封闭在一个神秘的世界里。好像他们只有命令、责任和义务,没有属于自己的生活、情感。其实,现实生活中的程开甲是一个地地道道、平平凡凡、普普通通的学者。

走进程开甲的家,你无论如何也不会把这里的主人与现代物理学大师玻恩的弟子、海森堡的论战对手、中国核试验基地的副司令、和中国“两弹一星”元勋联系起来。

这里陈设,简单、质朴得令人难以置信。离开戈壁滩后的程开甲,一直保持着那个年代的生活方式,过着与书为伴,简单、俭朴的生活。

他一辈子都不承认自己是一个“当官人”。

程开甲一生除了学术任职,还有过不少职务。20世纪60年代始,他先后担任过南京大学物理系副主任,核武器研究所(院)副所长、副院长,核武器试验研究所副所长、所长,中国核试验基地副司令员,国防科工委科技委常任委员,总装备部科技委顾问等职务,但他头脑里从没有“权力”二字,只有“权威”,“能者为师”的那种权威。因此,他可以非常诚恳地向一位技术员说,“我向你们道歉,上次的讨论,你们的意见是对的。”

程开甲一辈子最怀念的战友是张蕴钰将军。他称之为“我的老战友,我真正的好朋友”,“是我们每个人心中的核司令,更是我心中最伟大的核司令。”这是因为,张蕴钰作为核试验基地的司令员,全面负责核武器试验:程开甲作为核武器试验基地和基地研究所的技术负责人,全面负责核试验的技术工作。他们在戈壁共同奋斗了十几个春秋,共同完成了我国第一颗原子弹以及多种方式的核试验任务。张蕴钰是他的上级,是他技术路线的坚定支持者,是他在文化大革命中的保护者。还因为,在程开甲眼里,张蕴钰在核试验这一特殊战场上,其才能和智慧,其指挥艺术、坚韧精神和自身素质都是高超的。特别是张蕴钰敢于推翻苏联专家“权威”的选场意见,提出自己的主张、勘察了新的试验场区罗布泊,使核试验基地有了一个普遍适用的场区,满足了第一颗原子弹至爆炸试验以来所有方式的试验及“两弹结合”试验对环境和地质条件的需求,功勋无与伦比。

程开甲不承认自己是“官”,他的夫人高耀珊更没半点“官太太”的印记。

1961年,组织上说服高耀珊不再外出工作,全心全意照顾好程开甲,她放弃工作来到北京,1969年,为支持程开甲的事业,她带着两个孩子来到戈壁的红山里,成为全力保障程开甲的家庭妇女。

初来红山的生活十分艰苦,蔬菜副食的供给也很少。一年四季的除了萝卜、白菜,就是土豆。为改善科技人员的生活,研究所的家属们组织“五七大队”开荒种地。高耀珊一到,就申请加入“五七大队”。起初,大家对她另眼相看,一是因为她是领导的家属:二是她从北京来。耍不耍派头?娇不娇气?能不能干活?大家心存疑虑。但不久,她就用自己无声的语言打消了她们的顾虑,赢得了信任。每天,她坚持和大家一起走很远的路下地劳动,从不特殊。饿了,和大家一样,坐在地边,吃自带的干粮,吃榆树叶和玉米面做的窝头。严寒冬天,别人还没有起床,她早早拿着铁锹和背篓,在冰天雪地里拾牛粪、羊粪,为生产积肥。有一次,因为路滑,她拉着重重的运粪车,摔伤了,在床上躺了好几天。很快,她和大家打成一片,成了“五七大队”的骨干。不久,她加入了中国共产党。

他一辈子都只承认“荣誉是集体智慧的结晶”。

真正的科学家不求名利。但真正为祖国做出重大贡献的科学家,祖国和人民也不会忘记他们。

程开甲是全国人民代表大会第三、四、五届代表,中国人民政治协商会议第六、七届委员,中国科学院院士和资深院士。荣获国家科技进步特等奖、一等奖,国家发明奖二等奖和全国科学大会奖、何梁何利科技进步奖等奖励。1999年,获党中央、国务院、中央军委授予的“两弹一星”功勋奖章。2013年,获党中央、国务院颁发的国家最高科学技术奖。

对于崇高的荣誉,程开甲有他自己的诠释。

1999年,他说:“写在立功受奖光荣榜上的名字,只是少数人,而我们核试验事业的光荣属于所有参加者。因为我们的每一次成功都是千百万人共同创造,我们的每一个成果都是集体智慧的结晶。”

“我是代表研究所和基地的全体指战员和曾为核武器事业做出贡献的全体同志们接受奖励的。功劳是大家的。我们的核试验是研究所、基地所有参加者,有名的、无名的英雄们在弯弯曲曲的道路上一步一个脚印去完成的。在核试验的历史中,有很多人做了非常有价值的工作,我们应该给他们摆摆功。”

程开甲如数家珍,列举着战友们所做的工作,一件件往事,一项项成果,一个个攻关者的名字,在他的记忆中是那样地清晰:

从杜布纳联合核子研究所主动请缨回国参战的吕敏:承担核爆炸自动控制仪器研制任务的室主任忻贤杰同志:放化分析队伍中走出来的钱绍钧、杨裕生、陈达等院士:调离核试验基地年逾花甲又返回试验场执行任务的孙瑞蕃。

还有,地下核试验时,花岗岩中核爆有无分凝问题是当年六队的邢梯良用高压釜给出了明确答案,这是一大功劳,现在快没有人能记起了;丁浩然,在核试验新场区选址中立了大功,不仅为国家节省了大量资金,而且大大加速了地下核试验的进程:乔登江为各效应大队做了好多工作,使效应工作获得丰收:董寿莘为竖井钻井技术做出了贡献,使得我们很快进入竖井方式阶段:程耕对地下平洞自封所做的计算分析起了重要作用……

当然,还有长期战斗在大漠深处的阳平里气象站,在核试验场上徒步巡逻八千里的警卫战士,在罗布泊忘我奋斗的工程兵、汽车兵、防化兵、通信兵……如果没有他们每一个人的艰苦奋斗、无私奉献,如果没有全国人民的大力协同和支援,就没有我们事业今天的成就和辉煌。

获得2013年度国家最高科技奖后,程开甲说“国家最高科学技术奖是党和国家对整个核武器事业和从事核武器事业团队的肯定,我只是这个团队中的一员。”

雷霆已经远去,向往和平的人们却永远铭记着那个年代。每每想起在核试验场区的生活,程开甲总是充满怀念,因为,那里有着他终生付出的心血,有着他事业巅峰的辉煌,有着他充满激情的岁月,有着他挥之不去的眷念……

责任编辑/兰宁远

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