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程開甲:中國的 “核司令”
2024年11月07日14:56  來源:中國僑聯

空投、平洞、豎井,

朔風、野地、黃沙,

戈壁寒暑成大器,

於無聲處起驚雷。

一片赤誠、一生奉獻,

一切都和祖國緊緊相聯。

黃沙百戰穿金甲,

甲光向日金麟開。

這是2018年年度“感動中國”人物評選組對他的頒獎辭。

他就是中國科學院院士、“兩彈一星”功勛獎章獲得者,被稱作“中國核司令”的程開甲。

程開甲在家中黑板上演算.jpg

程開甲在家中黑板上演算

立志做一名科學家

1918年8月,程開甲生於江蘇吳江的盛澤鎮,祖籍安徽徽州。程開甲的祖輩早年從徽州到吳江盛澤經商,到他祖父時,已是家境殷實。吳江是江南水鄉,隸屬於自古文化底蘊就很深厚的吳地蘇州,蘇州被稱為“狀元之鄉”,吳地儒生不僅有很多在朝廷做官,而且名人大家、文化世族、書香門第比比皆是。

生活在這種環境裡,想要光宗耀祖,讀書、科舉取仕成為人們的首選之道。很遺憾,程開甲的父親沒能實現祖父的心願。而程開甲這個名字,意即“登科及第”,這是祖父在其未出生前就想好的名字,飽含著家族對他的殷切期望。

然而,童年的程開甲是不幸的。在他出生前,祖父就去世了,父親對生意一竅不通,程開甲七歲時父親又去世了,程家家道中落。身為二房的母親,處境越發艱難,一年后離開了盛澤鎮。家庭出現如此大的變故,給他帶來了巨大的心靈創傷,年僅八歲的程開甲成了一個無依無靠、沒人管教的孩子,他的性情變得有些孤僻,既自卑、膽怯、怕見場面,又倔強、反叛、膽大包天。

程開甲在各階段的學習中則是幸運的,遇到了許多良師。第一位就是觀音弄小學的校長簡曉峰,他大力推廣自主、自動、自學、自助的“四自”教育法,學校面貌煥然一新。他教學得法,課講的好,而且經常講大人物成才的故事,鼓勵同學們從小立大志。程開甲后來回憶:在這裡,我開始懂得了“成才”的含義,並立志成為一個“大人物”。

1931年,程開甲小學畢業后考進了嘉興秀州中學,這是一所很有名氣的教會學校,陳省身、李政道等人都是從這個學校畢業的。時任校長顧惠人是一位出色的教育家,他的教育思想中西合璧,注重人品第一,紀律嚴格,培育了“愛國、愛校、愛科學”的秀州中學精神。在求學問和學做人最關鍵的中學時期,程開甲是幸運的。

上初中二年級后,程開甲的成績就名列前茅了。這時候的數學老師是姚廣鈞,他教學很有方法,尤其重視對學生進行數學基礎知識的記憶訓練和運算能力訓練。與此同時他懂得因材施教,針對程開甲的數學水平高於其他同學,經常給程開甲出一些難題,還要求他用不同的方法解答。這時候的程開甲十分勤奮,他黎明即起,每天在晨曦中早讀,經常帶著書跑步到大操場參加早操。晚飯后至晚自修前的一段時間,大部分同學都在閑談,他卻早已在自己的座位上埋頭苦讀。學校一般在晚上9點半熄燈,他就坐在樓梯口的廊道燈下繼續學習,有時甚至在廁所裡讀書,直到深夜12點,節假日也不例外。

程開甲特別愛動腦,初中二年級時,他拿著一張圖紙對姚廣鈞老師說:“我想造一條大船,通過船的重量把大海的水壓到船裡面去,然后用水的沖力帶動發電機發電。發電機工作后,一面可以把船開動,另一面可以把船中的水抽出去……”面對這樣的奇思妙想,姚老師驚嘆不已,耐心地聽他解釋並和他進行討論。姚老師對學生敢於想象、敢於“發明”的童心,精心呵護並引導著。

1948年,程開甲獲哲學博士學位時在愛丁堡大學辦公樓前留影.jpg

1948年,程開甲獲哲學博士學位時在愛丁堡大學辦公樓前留影

程開甲的英語也很突出,曾兩次在校內參加英語比賽,第一次因緊張,隻背了三句,最后尷尬下台。經過充分的准備,第二次比賽時他贏得了全校的第一名。上高三時,他代表秀州中學參加浙江省教會學校舉辦的演說競賽,最終獲得高中英文演說第一名。程開甲出色的英語能力,為他日后出國留學奠定了扎實的語言基礎。

秀州中學圖書館有許多名人傳記,伽利略、牛頓、愛因斯坦、詹天佑等中外科學家的傳記,他都借來閱讀。這些書增長了他的知識,增強了他的責任感和使命感。這些科學家追求真理、熱愛祖國的精神,執著創新和不倦研究的品格深深地影響了程開甲,他漸漸萌生了當科學家的遠大理想。

在顛沛流離中完成學業

1937年程開甲中學畢業時正趕上“七七事變”,日本開始全面侵華,中華民族面臨生死存亡的關鍵時刻。

程開甲有自己的考慮,他認定要救國,先得有本事﹔要有本事,先得上大學。他同時報考了交通大學機械系和浙江大學物理系,考試是在上海外國租界的考場完成的,他一輩子都沒忘記這件事。

因成績優異,他同時被兩所大學錄取。因浙江大學有“公費生”獎勵,最終他選擇去浙江大學。

開學不久,上海淪陷,杭州岌岌可危,以至於浙江大學不得不搬遷,甚至在接下來的四年裡一共搬遷了六次:杭州—建德—吉安—泰和—宜山—遵義—湄潭。在宜山時,日軍以浙江大學為目標,出動18架飛機,投下118枚炸彈狂轟濫炸,學校損失慘重。就這樣,程開甲在流亡中讀完四年大學。

讀大學的這四年,有幾個人對他產生了重要的影響。校長竺可楨,物理系教授束星北和王淦昌,數學系教授陳建功和蘇步青。

教育界有句至理名言:“一個好校長,就是一所好學校。”竺可楨就是這樣的好校長。1939年2月,程開甲聽了校長竺可楨題為《求是精神與犧牲精神》的著名演講,思想受到強烈震撼。再聯想到高中時讀的巴斯德傳記,他進一步認識到科學技術造福國家、民族的偉大力量。

憑借一張力學答卷,程開甲進入了束星北的視線。當時的考題:“太陽吸引月亮的力比地球吸引月亮的力要大得多,為什麼月亮還跟著地球跑呢?”出完試卷,束星北笑了,笑中帶著幾分得意。批閱完試卷,束星北又笑了,笑中帶了幾分滿意。這是因為全班學生中有兩個人把他的這道考題破解了,其中一個就是程開甲。程開甲用牛頓力學的原理計算出在太陽的作用下,地球與月亮間的相對加速度要比太陽與月亮間的相對加速度大得多,所以月亮隻能繞著地球轉。從此,束星北對他刮目相看。程開甲讀大學三年級時,束星北講授狹義相對論,剛開始聽課的人很多,可學著學著,就隻剩下程開甲一人了。束星北干脆將教學形式改為研討式,師生兩人相對而坐,面對面教學、研討,被同學們稱作“真正的相對論”。正是這門課程和這種別開生面的“相對論”,讓程開甲受益一生。1941年,程開甲在束星北的指導下,完成了他的畢業論文《相對論的STARK效應》,獲得老師們的一致好評。

從王淦昌教授那裡,程開甲學到了搞科學研究的兩條訣竅:一條是緊跟前沿,另一條是抓住問題,扭住不放。1940年王淦昌講授原子核物理,當講到核裂變時,他預測:“如果可控的核裂變鏈式反應能夠建立,人類將進入一個新的時代。”這是程開甲第一次接觸原子核方面的知識。沒想到二十年后,程開甲就干了這一行。

因對數學的喜愛,大學四年中,程開甲選修了數學系的許多課程,特別是陳建功、蘇步青兩位教授的課,使他受益匪淺。大學三年級,程開甲聽陳建功講授復變函數論時受到啟發,常向他請教一些別人提不出的問題,陳建功每次都耐心予以解答。后來,程開甲撰寫了論文《根據黎曼基本定理推導保角變換面積的極小》,陳建功不由自主地贊嘆:“沒想到,這小子還真的有這個能耐了!”多年后,這篇文章被蘇聯斯米爾諾夫所著《高等數學教程》全文引用。

程開甲的大學生活在顛沛流離中度過,可他又是極其幸運的,遇到了幾位學界名師,這對他以后的求學和研究生涯產生了深遠的影響。

與諾貝爾獎擦肩而過

1941年,程開甲大學畢業后留校任教。他邊工作邊堅持學習研究,並開始鑽研相對論和基本粒子。1942年至1946年,浙江大學理學院在湄潭辦學四年,創造了一段學術輝煌。在濃厚的學術氛圍中,程開甲的思維異常活躍。

束星北專於狹義相對論的研究,受其啟發,程開甲完成並發表了《用等價原理計算水星近日點移動》。他在量子力學和相對論的基礎上,用正則運動方程導出物理學權威狄拉克提出的狄拉克方程,完成《對自由粒子的狄拉克方程推導》,后來這一成果由狄拉克本人推薦發表於劍橋大學的《劍橋哲學雜志》。這些研究成果都影響著他的未來。

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第一顆原子彈爆炸零時,在主控站(左2程開甲、左4忻賢杰)

1944年,原子核物理正處在物理學科發展的最前沿,浙江大學物理討論班就這個問題引發的學術爭鳴最多,其中β衰變是爭鳴的問題之一。為了說明β衰變中的極弱作用,程開甲決心獨立思考和研究,並撰寫了論文《弱相互作用需要205個質子質量的介子》,這篇論文假定存在十分重的重介子傳遞弱作用,並計算出這一重介子的質量為205個質子的質量,作用距離很短。英國學者李約瑟親自對其修改送狄拉克教授,然而狄拉克教授的“目前基本粒子太多,不再需要更多的新粒子,更不需要重介子”的回信使文章終未發表,這也成為一件憾事。更令人遺憾的是,二十世紀七十年代的一個實驗不但証實了重介子的存在,而且測得的重介子質量與程開甲當年的計算值基本一致,這個實驗結果獲得了1979年度的諾貝爾物理學獎。程開甲的研究就這樣與諾貝爾獎擦肩而過。

直到晚年,程開甲還念念不忘這樁學術憾事,並坦言因為自己沒有堅持,造成學術上的遺憾,這是自己的錯誤。

留學英國

1945年,在李約瑟的推薦下,程開甲得到英國文化委員會的資助,有了出國留學的機會。

1946年8月,他來到英國,被安排到愛丁堡大學學習,師從玻恩教授。玻恩有“物理學家中的物理學家”的稱號,是量子力學的奠基人之一,在點陣力學、量子力學甚至化學領域都有卓越的貢獻,並由此獲得了諾貝爾物理學獎。玻恩是一個在學術上很開放、很包容的人,第一次見面,他就給程開甲訂下學習制度:每天上午或下午到他的辦公室,在二十分鐘內可以與他自由交談、提出問題,他歡迎就學術問題進行爭論,鼓勵暢所欲言,這一學習制度持續了整整四年。

成為玻恩的學生,是程開甲人生道路上的又一次幸運,也使他在科學研究的道路上又上了一級台階。程開甲不但學到了許多先進的知識,了解了不同學派的不同觀點,而且結識了許多世界級的大物理學家,如海特勒、狄拉克、薛定諤等。

1946年底,愛丁堡大學舉辦了兩次超導實驗講座,程開甲對超導問題產生了濃厚的興趣,進而確立了自己的研究方向。

程開甲將周期表中的元素分為超導元素和不超導元素,發現了超導元素的分布規律。他對超導問題的研究從此一發而不可收。在愛丁堡大學,他完成了三篇超導研究論文,先后單獨或與玻恩共同發表在英國的《自然》雜志上。在這些論文中,程開甲和玻恩創造性地提出了他們對超導問題的看法,共同建立了“程—玻恩”超導電性雙帶理論及其模型。在超導上的研究成果,使程開甲獲得了博士學位。

1948年,瑞士蘇黎世大學召開低溫超導國際學術會議,參加大會的還有海森堡,他是玻恩的學生,當時已經是物理學界響當當的權威。程開甲與海森堡的觀點針鋒相對,兩人進行了激烈的爭論。海森堡是德國人,爭吵激烈時,嘴裡經常會蹦出一些德文。程開甲不但英文水平高,德文也很流利。海森堡說德文時,程開甲不僅聽得懂,而且能用德文應戰,非常熱鬧。大會主席、著名物理學家泡利覺得十分有趣,主動提出:“你們爭論,我來當裁判。”程開甲與海森堡吵了很久,公說公有理,婆說婆有理,泡利實在難以裁決,就說:“你們師兄弟吵架,這裁判我當不了,還是請你們的導師來吧!”

會議結束后,程開甲向未能參會的導師詳細匯報了參加會議的情況。玻恩顯得格外高興,有時對雙方的觀點進行評議,有時則發出朗朗的笑聲,為他們精彩的爭辯叫好。在這次談話中,玻恩向程開甲講述了愛因斯坦“離經叛道”的科學經歷,以及他取得科學研究成果的秘籍。“離經叛道”是愛因斯坦說自己的,不過這是科學巨匠們的一個共性,自己不迷信權威,也反對別人把自己當成權威。

回家去!回祖國去!

程開甲雖然離開了硝煙彌漫、多災多難的祖國,但在英國感受到的並不全是友好。

剛到英國,他為租房吃了不少苦頭,受了很多白眼。有的房東明明有空房,卻不租給中國人,好不容易找到願意租的,又不肯將好房間租給他,多給租金也不行。

有一次坐電車,他聽到兩個英國人交談:“最討厭奶油面孔的人。”當時車上隻有程開甲一個黃種人。還有一次去海灘游泳,幾個中國留學生一下水,幾個英國人就指著他們說:“你們一群人把水弄臟了。”更令人憤怒的是,一次有個英國人當面問他:“你喜不喜歡猴子?”在英文中,喜歡和像是同一個詞,Like,其實也就是在問他像不像猴子?這是在用雙關語侮辱人,令人氣憤。來自一個積貧積弱的國家,連尊嚴都不配擁有,這些經歷深深地刺痛了程開甲。

1948年,程開甲被授予愛丁堡大學博士學位。在玻恩的推薦下,英國皇家化學工業研究所以年薪750英鎊的優厚待遇聘請程開甲擔任研究員。第一次領到薪水時,程開甲首先想到的,就是堅定支持他出國留學、獨自在國內撫養兩個孩子的夫人高耀珊。他來到商店,挑選了一件皮大衣。當他把支票遞過去結賬時,老板蔑視地打量他,根本不相信黃皮膚的中國人能買得起他店裡的商品,還專門打電話向銀行查詢。銀行職員告知,程開甲是英國皇家化學工業研究所的研究員,老板才將大衣遞給他。

這件事,再一次刺痛了程開甲的自尊心,“中國人在國外沒有地位,人家根本瞧不起你,再努力,最多也隻能是一個二等公民的科學家。”

1949年4月,又一件事深深地影響了程開甲。他在觀看電影新聞片時看到關於“紫石英號”事件的報道,中國人敢於向英國軍艦開炮,擊傷英國軍艦“紫石英”號,使他第一次有出口氣的感覺。

程開甲想到自己的大學入學考試是在上海的租界參加的﹔想到在宜山時,學校被十幾架日本飛機投下上百枚炸彈狂轟濫炸﹔想到從湄潭回吳江時,因大片國土淪陷,不能順江而下,而是繞道香港的艱難險阻﹔想到此行科學報國的初心……此時此刻,他走在大街上,把腰杆挺得直直的。他看到了中華民族的希望,看到了祖國的希望,在他內心深處,水到渠成般下定了決心:回家去!回祖國去!

回國前的一段時間,他一直泡在書店和圖書館,買了許多固體物理、金屬物理方面的書籍和資料。他想新中國剛成立,百廢待興,鋼鐵、材料一定很缺,這方面的知識和資料,國內一定非常需要。

1950年8月,伴著那句“不看今天,我們看今后”的豪言壯語,他婉拒了導師玻恩的大力挽留,回到了祖國,開啟了他報效祖國的人生之旅。

回到祖國后的十年,他先是在浙江大學物理系任副教授,1952年高等院校院系大調整時,他去了南京大學,先后領導創建南京大學金屬物理研究組和南京大學核物理專業,為南京大學的發展作出了重要貢獻。

第一顆原子彈

1945年,美國人在日本的廣島和長崎投下兩枚原子彈,從此世界進入“核時代”。美國也在原子彈的威力中感受到了核武器帶來的“好處”,越發膨脹起來。在朝鮮戰場的美軍節節敗退之時,美國總統杜魯門就公開表示:“如果朝鮮的形勢難以控制的話,我軍的戰場最高指揮員將負責對核武器的使用。”之后,蘇聯、英國等國也相繼擁有了核武器,新中國接二連三地受到核威脅、核訛詐。

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1964年10月16日,我國第一顆原子彈爆炸產生的蘑菇雲

在此情況下,黨中央、中央軍委通過了中國的核決策。剛開始還有蘇聯的幫助,但1959年6月,蘇聯政府片面撕毀中蘇兩國簽訂的關於國防新技術的協定,撤回向中國提供的原子彈樣品和生產原子彈的技術資料。1960年6月布加勒斯特會議以后,更是單方面撕毀全部合同,直接撤走了全部在華專家。

就是在這個夏天,程開甲的名字進入了“絕密檔案”,他調入二機部第九研究所擔任副所長。后來,他才得知是要研制原子彈。

中國在研制原子彈初期遇到的困難,是今人無法想象的。1960年,二機部多次指示:“我們的事業,完全由我們自己來干,必須拋棄一切依賴思想。”程開甲分管材料狀態方程的理論研究和爆轟物理研究兩方面。

那段時間,程開甲沒日沒夜地思考和計算,滿腦子裝的除了公式,就是數據。有一次排隊買飯,他把一張飯票遞給打飯的師傅,說:“我給你這個數據,你驗算一下。”弄得師傅莫名其妙。排在后面的鄧稼先拍著程開甲的肩膀提醒說:“程教授,這兒是飯堂。”程開甲這才反應過來。可沒過多久,鄧稼先看到他剛往嘴裡扒了兩口飯,就把筷子倒過來,蘸著碗裡的菜湯,在桌子上寫出一個公式……

經過半年的艱苦努力,程開甲終於採用合理的TFD模型,估算出原子彈爆炸時彈心的壓力和溫度,即引爆原子彈的沖擊聚焦條件,為原子彈的總體力學設計提供了依據。

1962年,國家提出了“兩年規劃”,即爭取在1964年,最遲在1965年上半年,爆炸我國的第一顆原子彈。程開甲奉命組建核試驗技術研究所,面對“兩年規劃”的緊迫性,他又一次為了國家的需求,改變自己的專業方向,轉入一個全新的研究領域——核試驗技術。為了核試驗,他進入被稱為“死亡之海”的新疆羅布泊,進入了長達二十多年的“羅布泊時間”。

1962年10月,程開甲正式成為中國第一顆原子彈爆炸試驗的最高技術負責人。他一開始就用戰略思維和前瞻性眼光,提出組建一個有強大研究能力、能適應核武器未來發展需要的核試驗技術研究單位,而不僅僅是一個核試驗技術部。面對我國第一顆原子彈的爆炸方式,有空爆、塔爆等不同觀點,經過大家的認真分析和研究,並根據原子彈的設計參數,最后程開甲提出採用靜態方式,將原子彈放在高102米的鐵塔上進行爆炸實驗。

1963年夏天,在程開甲的組織和指揮下,我國第一顆原子彈爆炸試驗的理論准備、技術准備已基本就緒。接下來,便是去羅布泊實地考察,與核試驗基地的同志一道,把原子彈爆心的位置以及工程施工時的一系列技術問題敲定下來。在四五天的考察過程中,程開甲格外忙碌。

第一次見面,第一任核試驗基地司令員張蘊鈺就對程開甲說:“原子彈響不響是你的事,其他的,都是我的事。”他表達出對程開甲的絕對信任和堅定支持,兩人由此建立了深厚的友誼。

經過一年多的全國大會戰、大公關,在我國第一顆原子彈爆炸試驗“零”時到來前,程開甲組織指揮的研究項目全部圓滿完成,向黨和國家獻上了三份厚禮:有高度預見性和創造性的、切實可行的試驗方案﹔有定量分析的核爆炸效應圖像﹔獨立自主研制的、性能穩定可靠的1700多台(套)測試、取樣、控制儀器設備。

最終,爆炸“零”時定於1964年10月16日15時。

15日晚上,程開甲徹夜未眠。16日一早,天剛亮,他就披衣起床,走出帳篷,觀測天氣。

“零”時准時到來,隨著一聲爆響,蘑菇雲直沖雲霄。“我們成功啦,原子彈爆炸成功啦!”

當晚,周恩來總理在北京人民大會堂鄭重地向外界宣布:“在我國西部地區爆炸了一顆原子彈,中國成功進行了第一次核試驗!”舉國上下一片歡騰,核試驗廠區更是一片狂歡的景象。

最大的幸福

程開甲總是忘我地工作,有一次,試驗准備工作一切就緒,他和基地司令員一起去向周總理匯報。周總理詢問得很細致,程開甲對答如流,各種數據如數家珍,臨近匯報完畢,周總理關切地問了一句:“程開甲同志,你今年多大年齡?”程開甲突然愣住了,想了半天,很長時間沒有回答出周總理的提問。一個能把圓周率記住六十多位數的人,居然記不住自己的年齡了。

幾十年來,程開甲設計出中國第一個具有創造性和准確性的核試驗方案,確保了首次核試驗任務的圓滿完成。他還成功設計並主持了包括首次原子彈、氫彈、導彈核武器,平洞、豎井和增強型原子彈在內的幾十次試驗,是中國指揮核試驗次數最多的科學家。除了科學家的身份之外,程開甲也是一名軍人,人們稱他為“核司令”。1984年,程開甲調回北京,擔任國防科工委科技委常任委員,從此,程開甲的科學人生翻開了新的一頁。

程開甲的一生是創新、拼搏,奉獻的一生。為了祖國,他一生中多次轉專業,變換工作。從大學畢業后研究相對論和基本粒子到留學英國時研究超導電性雙帶理論,從歸國后的固體物理學到金屬物理學,再到核武器理論研究、核武器試驗技術等,每一次都是從零開始。全新的開始,也就意味著全新的挑戰。

在這背后默默付出的,是他的愛人高耀珊和孩子們。他們兩人的婚姻是中國傳統式婚姻,妻子高耀珊文化程度不高,雖然在事業上不能直接幫助程開甲,但她能吃苦、很賢惠,把程開甲當作自己的“天”和“地”,在生活上對他照顧得無微不至。程開甲參加核試驗后,高耀珊帶著孩子們放棄大城市的生活,把家從北京搬到新疆,與他一起在戈壁灘生活,從而使程開甲能將全部精力投入到中國的核試驗事業當中。

程開甲為祖國奉獻了自己的一生,祖國當然也會永遠記得他的付出。1999年他被國家授予“兩彈一星”功勛獎章,2013年榮獲國家最高科學技術獎,2017年被授予“八一勛章”……中國科學院院士、“兩彈一星”功勛獎章、國家最高科學技術獎、“八一勛章”、“改革先鋒”、“人民科學家”國家榮譽稱號,迄今為止,同時獲得這六項國家至高榮譽的,隻有程開甲一人。對於取得這些榮譽,程開甲有自己的看法:“我只是代表,功勞是大家的。”

回望百年人生,程開甲說:“我這輩子最大的幸福,就是自己所做的一切,都和祖國緊緊地聯系在一起”。

(責編:皮博、張雯)
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