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zhansuncn的博客

执,而不迷;悟,而不耽。

 
 
 

日志

 
 

记我国空间科学的奠基者:赵九章院士  

2011-06-07 22:08:39|  分类: 历史、人物 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2011年06月07日 - 无极 - zhansuncn的博客

 

 

 

上穷碧落下黄泉

记我国空间科学的奠基者:赵九章院士

 

2007年,国际小行星中心和国际小行星命名委员会将一颗由中国科学家发现、国际编号为7811号的小行星,命名为“赵九章星”。同年,国际空间研究委员会还与中国科学院联合设立了“赵九章科学奖”,这是国际上首个以中国科学家命名的科学大奖。显然,这个赵九章一定是一位在空间科学领域有过杰出贡献的科学家,不然,中外空间科学界就不会以这么隆重的方式来纪念他了。其实,中国航天人都知道,当我国的各种新型卫星不断在太空翱翔,载人航天捷报频传,“嫦娥一号”即将飞上月球的时候,这一切都跟一个人的贡献是分不开的。这个人就是清华大学、中国科技大学、西南联合大学教授,原中央研究院气象研究所所长、中国科学院地球物理研究所所长、应用地球物理研究所(现中科院空间科学与应用研究中心前身)所长、卫星设计院院长、中国气象学会理事长和中国地球物理学会理事长以及中国科学院学部委员,著名科学家赵九章院士。

 

君子以自强不息

 

1907 年 10 月 15 日,在历史古城河南开封一户原籍浙江湖州的中医世家里,一个婴儿呱呱诞生了,这个婴儿就是赵九章。当时正是满清王朝的末年,辛亥革命刚刚成功,军阀混战烽烟又起,再加上外来的帝国主义的侵略和欺压,中国大地是到处战火分飞,民不聊生。赵九章一出生,这个家庭就在国难当中陷入了衰落。俗话说,穷人的孩子早当家,幼年的赵九章,在私塾中就以“天行健,君子以自强不息”作为自己的座右铭,勉励自己发奋读书,立志长大以后要成为国家的栋梁。“五四运动”爆发以后,轰轰烈烈的革命运动对赵九章的思想影响很大,少年赵九章不仅因此开阔了眼界,增长了见识,并且产生了忧国忧民的思想。他放弃了学习文学的初衷而改学科学,以“科学救国”的远大抱负为己任。

到了1921 年,本来已经衰微的家境,此时更为艰难,14岁的赵九章,不得不辍学去一家商店当了一年学徒,但他从未放弃学习,反而对科学和知识更加如饥似渴了。工夫不负有心人,1922 年,赵九章以第一名的成绩考上了河南留欧美预备学校(即河南大学前身),三年后,他又考进了浙江工专电机系(即浙江大学工学院前身)。在这里,赵九章与一些进步同学走到了一起,在他们的影响下,他的思想觉悟得到了进一步的提高,并参加了共产主义青年团。这对赵九章的世界观和人生观产生了很大的影响,他进一步认识到,在封建主义和帝国主义的双重压榨下,只有彻底打倒帝国主义、封建主义和军阀的反动统治,才能实现自己科学救国的理想,从那以后,他以更加饱满的革命热情投入到了爱国的民主学生运动中去。,1927 年,大革命失败后,赵九章也不幸被捕入狱。在反动派的迫害下,赵九章在狱中不堪折磨,得了重病。这时,赵九章的父母已经双双离世,他一直在姑母的接济下生活。被捕以后,她的姑母心急如焚,到处奔走求救。所幸赵九章的姨夫戴季陶在国民党政府中位高权重,由他出面疏通了关系后,终于将已经奄奄一息的赵九章从狱中保释了出来。

 

报效国家

 

虽然赵九章出狱了,但大革命失败后,进步势力受到了严重挫折,革命形势十分严峻。有戴季陶这么一个有权有势的亲戚做靠山,而且赵九章还曾做过戴季陶的机要秘书,以这样的资历,赵九章若要走仕途,前程自然不可限量。但他却看不惯国民党官场的腐败,不愿同流合污,时常与戴季陶发生矛盾。1930 年,他毅然北上,考进了清华大学物理系,在这里,他遇到了叶企孙,吴有训等教授,并在他们的指导下,认真研习了数学和物理理论。这时,与他在浙江工专学生运动中结识并志同道合的吴岫霞女士刚巧也在北京师大女附中读书,于是,他乡遇故里,在这段时间里,两人有了更多的往来,也加深了彼此的了解,从而确立了恋爱关系。吴岫霞家境比较富裕,尤其是两人在思想上有很多共同之处,这在精神上和物质上给了赵九章很多支持和帮助。

1935年,赵九章同吴岫霞女士结为伉俪,同年7月,赵九章考取了清华公费留学,与蒋介石之子蒋纬国一同来到了德国柏林大学,师从著名的气象学家费克(H·Von Ficka)和德芬(A·Defant)两位教授,研习动力气象学、高空气象学和海洋学等课程。出国前,赵九章就曾在中央研究院气象研究所竺可桢所长的指导下研习气象业务。在这期间,赵九章就对北平、南京两地高空探测资料进行了深入研究,并对东亚地区大气温度、湿度的垂直分布和天气情况作了分析,写出了一篇《中国东部空气团之分析》的论文。到了德国柏林大学以后,赵九章更是如鱼得水,他不仅专致于专业课程,还十分注意世界气象研究的发展动向,同时又将扎实的数学物理基础应用到气象学中。1937 年,他在《现代气象学之研究与气象预报》这篇论文中,十分明确地提出了把数学物理引进气象学的领域的想法。同年,他在整理大西洋高空探测资料的基础上,用求解数学物理方程的方法,定量地讨论了从热带高压到赤道途中信风主流中得到的水气和热量的多少的问题,在《Vacot-fentlichungeen des mefeorologiscben Instituts,Berlin》上发表了论文《信风带主流间的热力学》。这是他是按自己的思路把数学、物理和流体力学的基本原理引进到气象科学中来的首次尝试。该文发表后,立刻引起了国际气象学界的重视,他也因此受到国际专家的瞩目。曾经指导过他的我国气象学专家竺可桢教授更是对该文给予高度评价,认为这篇论着是“新中国建国以前气象理论研究方面最主要的收获”。

1938 年,赵九章以中国人特有的勤劳与智慧,仅用三年就获得了柏林大学的博士学位。那时正值抗日战争最困难的时期,大半个中国都成了抗战区,这时,凭赵九章的社会关系和自身的学业条件,他若要继续留在国外,完全不在话下。可赵九章念念不忘的是用自己的学业报效祖国的崇高心愿,毅然回到了灾难深重的祖国。当时,国内许多著名大学和研究机构已经被迫内迁到西南大后方,工作和生活条件都很艰苦。1938年9月,赵九章携家人一来到春城昆明,就即使投身于教学和科研。他一边在西南联大做教授,一边兼任清华大学航空研究所高空气象台台长和中央研究院气象研究所(当时这些学府都在大西南)研究员,虽身兼数职,可他一家人则挤住在一间半的农舍里,所得的薪水也只够一家四口勉强填饱肚子。有一次,刚一岁多的小女儿赵理曾突患肺炎需立即住院治疗,但赵九章却负担不起住院的费用,还是吴有训先生到处向朋友们募捐筹集到的钱挽救了这个小生命。1942 年春,重庆邀请赵九章参加一次气象学方面的学术会议,由于拿不出旅费,他只能忍痛放弃。就是在这样艰苦的日子里,赵九章对科学研究却是矢志不移,他始终日以继夜地既在大学教书,又做研究工作。他在西南联大先后开了理论气象学,大气物理学,高空气象学等课程,编写出我国第一部《动力气象学》讲义。在教学中,他不遗余力地将气象学引上数理的轨道,以清晰的物理概念,严密的数学推导,改变了以往多以描述性的讲授方法,使听课的学生耳目一新,许多本来学物理的学生也被吸引到他的课堂里来。在教学方面,他对学生既严格,又循循善诱,同时还高瞻远瞩地指导学生紧跟国际气象领域的新动向。当时的国际气象学方面刚一出现等熵分析,他就指导学生做这方面的毕业论文。在他的精心教育下,我国培养出了一批大气物理学专家,从而为我国大气物理学的发展以及日后的空间科学研究和发展,积聚了宝贵的人才。

 

我国气象学事业的奠基者

 

1941年,由竺可桢创立的中央气象研究所内迁至重庆北碚后,由于竺先生还要在贵州遵义主持浙江大学,校务十分繁重,所里的工作曾一度一蹶不振。于是,在竺可桢的再三要求和推举下,中央研究院主管教育部的朱家骅终于决定由竺可桢推荐的赵九章以代理气象研究所所长的职务主持那里的工作。

1944 年 5 月 1 日,赵九章走马上任,在他的努力下,所内的工作逐步走上正轨,面貌逐渐改观,不仅一切工作井然有序,研究工作也积极开展起来,并开始取得一定的研究成果。1945年,赵九章针对30 年代末 40 年代初由著名气象学家 G·C·Rossby 等首先创立的大气长波理论的不足,率先以大气长波的临界波长理论,提出了行星波斜压不稳定概念,成为现代天气预报的理论基础之一。1946年赵九章在芝加哥大学做这一学术报告时,引起国际气象学家的高度重视,该理论还被载入了气象学发展史——世界气象学发展史中记载道:“公元1946年,中国赵九章提出行星波不稳定概念”。

1946 年 8 月,从美国讲学回来后,在竺可桢的再次推举下,赵九章正式担任中央气象研究所所长职务。那时,抗日战争已经胜利,气象研究所也已迁回南京北极阁原址。但淮海战役后,南京国民党政权已经摇摇欲坠,为了保全竺先生艰苦创业苦心经营而积累的珍贵的气象图书资料,赵九章把研究所迁至上海岳阳路。造全国临近解放前夕,不甘心失败的国民党当局就威逼利诱,要赵九章将气象研究所迁到台湾,但赵九章决不屈服,他顶住国民党当局的胁迫,团结全所同仁一道,坚持不撤离大陆。他对所内同人说:“只要我在气象研究所就不再搬。”这为后来新中国气象事业的发展,保留了重要的种子。

新中国成立后,国家是千疮百孔,百废待兴,需要大批关键的建设人才,因此,党和政府对科学事业和科学家十分重视,陈毅司令员和周恩来总理先后接见了包括赵九章在内的一些科学家。最让赵九章感动的是,周总理头一次和他见面就记住了他的名字。此事让赵九章深受鼓舞,也很激动,他一再说“振兴中国只有共产党”“中国是有希望了”。在党和政府的关怀下,赵九章对发展新中国气象科学事业充满了希望和信心,他主动与凃长望教授一起,以自身对新中国的感受,写信给在国外留学工作的学生、朋友,动员他们回来参加祖国的建设事业。在他们的感召下,先后有叶笃正,谢义炳,顾震潮,顾均禧,朱和周,谢光道,黄仕松,刘好治等一批气象学者回到祖国,这为中国气象事业的发展建立了宝贵的人才基础。

1950 年 4 月,在赵九章的促进下,中国地球物理研究所在中科院成立,赵九章被任命为所长,并分管气象工作。在赵九章主持下,中国地球物理研究所很快发展成一个人才济济的科研机构,并为中国科学院大气物理研究所、兰州高原大气物理研究所等研究所的发展壮大,输送了一批卓有成就的科学家。为了支持新中国的国防建设,赵九章与涂长望(当时军委气象局局长)携手合作,组建联合天气预报中心和联合资料中心,为新中国气象事业中两个最基本的分支(天气分析预报和气象资料)的发展奠定了基础。除了开拓发展有关气象和大气物理方面的动力气象,大气环流,云雾物理,数值预报,臭氧观测等研究领域,赵九章还对固体地球物理方面的地震地磁、地球物理勘探、地壳物理等学科的发展也倾注了大量心血,尤其是他对海浪所进行的开辟性的研究工作,成为现代中国海洋物理研究的发展核心。

 

 

我国人造卫星及航天事业的重要贡献者

 

早在1955年,许多国际知名科学家就提出倡议,希望人类能够在1957年发射一颗人造地球卫星,以纪念国际地球物理年。于是,美国总统艾森豪威尔在1955年7月29日,公布了美国发射人造卫星的“先锋计划”。当时的苏联也不甘落后,于1956年悄悄启动了“月亮一号”人造卫星的研制和发射计划。作为中科院地球物理研究所所长的赵九章,立刻洞察到世界大国争夺外层空间的动向,并敏锐地意识到,新兴的空间物理研究将在国际上兴起,我们新中国应该抓住这次机遇,早日富强起来。因此,在1957年春,赵九章就向国家提出了研制和发射人造卫星的可能性和技术实现途径的分析报告,成为我国提出研制人造卫星的第一人。从那时起,赵九章就以极大的热情投入到了我国空间事业的创建工作中,并为发展我国人造卫星事业,做了大量的先期准备工作。

1957年10月4日,苏联抢先发射了世界第一颗人造地球卫星,赵九章等科学家坐不住了,在高涨的建设新中国的积极愿望下,纷纷发表讲话、写文章,阐述发射卫星的重要意义,建议我国也应考虑研制卫星的规划,并及早做些准备。中科院党组书记张劲夫及时将科学家们的建议反映到中央。1958年5月17日,在中共八大二次会议上,毛泽东主席以诗人特有的激情,向全党全国人民宣布:“我们也要搞人造卫星。”于是,主管科技的聂荣臻副总理立即责成张劲夫等人进行研制卫星的规划设想安排,并在赵九章的建议下,中科院成立了581组,组长钱学森,副组长赵九章、卫一清。赵九章主要负责技术组,成员包括陆元九、杨嘉墀、陈芳允、马大猷、贝时璋等十多位专家。作为“581”小组的常务副组长,赵九章一方面在全国各科技单位选调学术带头人组建新的研究机构,一方面亲自担任中国科技大学应用地球物理系首任系主任和高空大气物理教研室主任,在中国科技大学等高等院校创办遥测、遥感、大气物理和空间物理等全新的专业,并亲自讲授空间物理学。

1958年秋,受中科院委派,赵九章率领中国大气物理科学代表团代表团去苏联参观访问,希望能学习到先进的航天技术。但是,在长达两个月的参观访问期间,苏联只让他们参观一些附属设备或模型,而有关卫星、火箭实体均难以目睹,中国大气物理科学代表团的科学家们不仅受到种种限制和刁难,甚至还处处受到监视、监听,这让赵九章异常气愤。回国以后,赵九章心情沉重地将访苏考察工作报告上交中国科学院党组。针对当时国际上对中国技术封锁的现实,他在报告中提出“中国发展人造卫星要走自力更生的道路,要由小到大,由低级到高级”的重要建议。因此,在开展中国人造地球卫星事业中,赵九章始终都把工作的出发点和落脚点建立在中国自己的科技和工业基础上。1959年,当国际磁层物理和太阳风研究刚起步,他就在中科院地球物理研究所创立了以空间物理研究为目的的磁暴组。他抓住当时空间物理的主题——辐射带,太阳风,日地关系等,带领他的研究集体,在短短的几年内便取得一批接近国际水平的研究成果,撰写了中国第一本《高空物理学》专著,揭开了我国空间物理研究的第一页。60年代,当国家遭遇三年困难时,赵九章及时调整发展计划,把主要力量放到投入资金和人力较少的气象火箭,逐步开展其他高空物理探测,同时探索卫星的发展方向。60年代初期,在赵九章领导下地球物理研究所研制成功并发射了气象火箭,箭头仪器舱内的各种仪器及无线电遥测系统、电源及雷达跟踪定位系统等,还研制了“东方红1号”人造卫星使用的多普勒测速定位系统和信标机。这些塌实的工作,为今后成功发射我国的第一颗人造卫星,做出了十分重要的贡献,也让赵九章看到了一丝曙光。于是,1964年秋,赵九章不失时机地向周总理提交了启动人造卫星工程的正式建议,引起了中央的重视。1965年3月,中央批准了中国科学院提出的方案。1965年10月22日,在中国科学院领导主持下举行的卫星建造总体方案的论证会上,由赵九章正式提出了我国研制卫星的总体方案,紧接着,负责实施人造卫星发展计划的651设计院成立,赵九章任院长,主持科学、工程技术方面的工作,从此我国人造卫星工作进入了一个新的时期。

 

出师未杰身先死

 

从1964年12月到1965年10月这短短的300天左右的时间里,赵九章领导的工作组就完成了从人造卫星的整体规划到卫星制造、火箭设计,卫星轨道观测项目和地面跟踪等一系列的研究准备,对中国第一颗人造地球卫星、返回式卫星等总体方案的确定和关键技术的研制,起了重要作用。可以想象,在在这段时间里,赵九章是何等的忙碌,他内心中又是何等兴奋!可惜好景不长,正当赵九章他们策马杨鞭,只争朝夕的时候,轰轰烈烈的文化大革命开始了,而赵九章却由于与戴季陶的亲戚关系以及与蒋介石之子蒋纬国的同学关系,被戴上了大特务和反动权威的大帽子,整天被批来斗去的,许多工作被迫中断,但是,赵九章并没有因此而放弃对卫星事业的追求。他白天被造反派批斗,到了晚上却仍在工作。他一个女儿回忆说:文化大革命期间,她无论何时醒来,父亲房间的灯总是亮着的。那时的赵九章,还天真地以为这只是人民群众在运动中的过激行为,一切都会过去的,中央终有一天会改变这混乱的局面,自己还可以继续与大家一起,为我国的卫星早日上天继续拼搏。

然而,这场运动并没有如他所期望的那样很快结束,而是愈演愈烈。到 1968 年时,他的家被抄了,工资也被扣发,每月只发 30 元生活费,而对他的批斗已经不分白天晚上,甚至连他的家人也以莫须有的罪名先后被抓进了“专政队”。再后来,赵九章的办公桌被搬出办公室,放在大门口走廊上,连他的家也被造反派占去两间,当时正在怀孕期的小女儿赵理曾都被逐出家门住进了集体宿舍。在不断的迫害面前,赵九章终于茫然了,尽管如此,他依然对未来抱有希望。他把同他的研究集体花费几年心血撰写的《高空大气物理》下册手稿用报纸包好,然后偷偷地交给他的亲密学生徐荣栏同志,嘱咐他一定要好好保存下来,以备日后所需。

但随着时间一天天过去,对赵九章的批斗却在一次次升级,后来,居然还被强迫坐“飞机”,一生以来几乎没逛过大街的他,每天都要在脖子上挂一上写“反动学术权威赵九章”几个大字的牌子被押到大街上游逛一趟。这时,尽管身为“651”卫星设计院院长,可所有的会议和科技方面的活动,他都不能参加了。开始,他不时还能打听打听第一颗人造卫星的研制情况,到后来,连打听的权力也被剥夺了。于是,赵九章开始了痛苦的失眠,亦开始了石头般的沉默。但他无法忘记人造卫星,只要一想起苏联、美国一颗接着一颗的卫星升上太空,想起毛泽东“我们也要搞人造卫星”的伟大号召,想起两年前自己在最高国务会议上所作的《关于发展我国人造卫星》的发言,他却只能潸然泪下。他无论如何也不明白,一个国家的知识分子,怎么就可能是个“罪人”?

1968年春节过后,赵九章被押送到北京郊区的红卫大队劳动改造。在劳动改造期间,赵九章白天下地干活,晚上接受批斗,或者赶写交待。他的腰在这种无休止的批斗中给折腾坏了,劳动时弯不下去,只能蹲在地上干活。在去劳动的路上,他的脖子上必须挂十几公斤重一牌子,上写“打倒资产阶级反动学术权威赵九章!”然后再在上面打上一个大黑叉。这个牌子只在白天劳动时准许摘下,但劳动一结束,这十几公斤重的牌子必须重新挂回脖子上,然后等着接受批斗。经这样一折腾,年事已高的赵九章每天晚上一躺在床上,连身都不能翻,痛得无法入睡。他的爱人吴岫霞每晚都要用烟草为他熏腿、熏腰、熏背,一边熏,一边抹着眼泪。尽管如此,赵九章那颗痴迷于人造卫星的心,依然“死不悔改”“魂牵梦绕”。然而,1968年6月,当得知火箭金属材料研究专家姚桐斌被造反派迫害致死的死讯后,赵九章却突然像变了个人似的,经常把自己关在家里,不吃不喝,不言不语,甚至整夜不睡,那几天里,他的头发陡然增白,一种巨大困惑像阴云般笼罩着他,让他无法超越。他开始一个站在黑夜里发呆,是思索,亦或是在期盼……

1968年10月,按照惯例,每年的国庆,国务院都要邀请他们这些对国家科学事业有贡献的科学家去人民大会堂参加庆祝活动,但赵九章当然浑然不知的是,其实早在国庆前三天,一封由国务院发给赵九章的印有中华人民共和国国徽的请柬就发到了中科院,只是这封请柬被一双政治黑手给扣押了。于是,赵九章彻底失落并绝望了。10月26日,当赵九章从农村“劳动改造”回来后,又被用铁丝穿着的一块大黑板挂在脖子上,弯腰低头站着,连续批斗了好几场。回到家里,他怎么也睡不着了。当时针指向两点。赵九章工工整整写完最后一份检查的最后一个字,就起身走进属于自己的卧室。他刷了牙,洗了脸,烫了脚,做完平常每晚睡觉前该做的一切,然后再翻身上床。接着,他轻轻拉开抽屉,拿出一个纸包,把平时一粒一粒攒下的几十粒安眠药全部倒进嘴里,这才静静地躺在了床上…… 就这样,中国的一代科学巨匠赵九章永远离开了他牵挂的卫星,他的家人,他的研究集体,没有任何嘱托、任何遗书,甚至连一句话一个字也没留下。

 

[注]本文发表于2010年的《名人传记》,这是原文草稿。

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