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第二课 麻省理工名人榜中国航天之父钱学森（第2页）

在转换专业的问题上，钱学森和父亲曾经因为意见不合而闹得很激烈。钱学森打算下一步攻读航天理论，但是他的父亲坚持让他研究飞机制造技术。后来在他岳父蒋百里的帮助下，才说服了父亲。钱学森如释重负，对蒋百里感激不尽。

整整三年，钱学森埋头研读，每天坚持12小时以上，将买来或借来的全部力学书籍读了个遍，还研究了大量的现代数学、偏微分方程等。此后，仅仅用了一年的时间，钱学森在航空结构理论研究中就取得了骄人的成就。在世界著名力学大师冯·卡门教授的带领和教导之下，1939年6月，钱学森完成了《高速气动力学问题的研究》等4篇博士论文，取得了航空和数学博士学位。

取得博士学位之后，钱学森在导师冯·卡门的推荐下，被加州理工学院聘为助理研究员。在次年的美国航空学会年会上，钱学森宣读了一篇关于薄壳体稳定性研究论文，引起了界内巨大的轰动。钱学森自此一跃进入国际知名学者的行列。

从1936年起，钱学森对火箭技术产生了浓厚的兴趣，于是便和马林纳成立了火箭研究小组，进行火箭发动机试验。尽管实验非常危险，但是他们谁也没有退却，后来终于完成了火箭发动机喷管扩散角对推力影响的计算。次年，他们建

立了第一座火箭试验台，并得到美国空军的支持。军方委托加州理工学院举办训练班，钱学森被聘为教员。

1943年，钱学森接受了美国军方的委托，负责火箭发动机推动导弹课题研究。11月，钱学森提交的设计方案得到美国军方的高度重视。由于战时的需要，钱学森还负责了远程导弹的理论研究。

1945年，在冯·卡门的率领下，钱学森参加了德国火箭技术的考察。回美国以后，钱学森向空军领导人做了详细的考察报告。此后钱学森被加州理工学院提升为副教授，并兼任航空喷气公司的技术顾问、美国海军火炮研究所顾问。1947年，经冯·卡门的推荐，钱学森被麻省理工学院聘为终身教授。

为回国饱受屈辱

1950年，朝鲜战争爆发之后，美国麦卡锡主义泛滥，钱学森和其他中国人一样受到了联邦调查局的监视和查问。他们强迫钱学森诬陷实验室里的一位研究员，遭到钱学森的严词拒绝。随即钱学森参加机密研究的证书被吊销，而且失去了继续进行喷气技术研究的资格。钱学森以此为借口，向美国当局提出了回国申请。

美国当局深知钱学森的价值，百般阻挠。美国一位将军甚至咆哮道：“钱学森无论在哪里，都抵得上5个师，我宁可把这家伙枪毙了，也不让他回到中国!”随后，美国移民局抄了钱学森的家，在特米那岛上将他拘留长达半个月之久。钱学森曾回忆说：“在被拘禁的15天内，体重减轻了30磅。晚上调查人员每隔1小时就来喊醒我一次，完全得不到休息，精神上陷入极度紧张的状态。”。

后来，加州理工学院交付了15000美元的巨额保释金后，钱学森才得到了自由。之后，海关又强行没收了钱学森的行李，包括800公斤书籍和笔记本。

1955年，钱学森摆脱了联邦调查局的秘密监视，在一封写给比利时亲戚的家书中，夹带了给全国人大常委会副委员长陈竺通的信。信中，钱学森请求中国政府帮助他回国。很快，这封信传到了周恩来的手里，在同年8月举行的大使级会谈上，中美两国就侨民问题进行了具体谈判。最终，中方以释放11名美国飞行员战俘为条件换回了钱学森的自由。

1955年10月8号，钱学森带着妻子和孩子回到祖国，受到了党和政府的高度重视。很快，钱学森上书周恩来，提出了发展中国导弹的规划和设想。1956年10月，我国第一个导弹研究院成立，钱学森任研究院院长。1960年，在钱学森的不断努力之下，我国第一枚国产近程导弹发射成功。1964年6月，我国第一颗中近程导弹飞行试验获得成功。1966年，中近程导弹运载原子弹的“两弹结合”飞行试验获得成功。

1965年1月，钱学森向国家提出报告，建议早日制订我国人造卫星的研究计划。1970年，我国第一颗人造卫星发射成功。

学科贡献

钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性的工作；与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究，揭示了这一领域的一些温度变化情况，创立了“卡门-钱近似”方程。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。

从40年代到60年代初期，钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念：在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置（JATO），使飞机跑道距离缩短；在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；在1953年研究了跨星际飞行理论的可能性；在1962年出版的《星际航行概论》中，提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。

工程控制论

工程控制论在其形成过程中，把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。

钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究，是先驱性的工作。1953年，他正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，改变过去只靠实验测定力学性质的方法，大大节约了人力物力，并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门科学的带头人是苟清泉教授，1984年钱学森向苟清泉建议，把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。

系统工程

钱学森不仅将中国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论，并且在20世纪80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设，即物质文明建设（经济形态）、政治文明建设（政治形态）和精神文明建设（意识形态）。社会主义文明建设应是这三种文明建设的协调发展。从实践角度来看，保证这三种文明建设协调发展的就是社会系统工程。从改革和开放的现实来看，不仅需要经济系统工程，更需要社会系统工程。

钱学森对系统科学最重要的贡献，是他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。

思维科学

人工智能已成为国际上的一大热门，但学术思想却处于混乱状态。在这样的背景下，钱学森站在科技发展的前沿，提出创建思维科学这一科学技术部门，把30年代中国哲学界曾议论过，有所争论，但在当时条件下没法讲清楚的主张，科学地概括成为思维科学。比较突出的贡献为：（1）钱学森在20世纪80年代初提出创建思维科学技术部门，认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学，是现代科学技术的一个大部门。推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要。（2）钱学森主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来。他以自己亲身参与应用力学发展的深刻体会，指明研究人工智能、智能计算机应以应用力学为借鉴，走理论联系实际，实际要理论指导的道路。人工智能的理论基础就是思维科学中的基础科学思维学。研究思维学的途径是从哲学的成果中去寻找，思维学实际上是从哲学中演化出来的。他还认为形象思维学的建立是当前思维科学研究的突破口，也是人工智能、智能计算机的核心问题。（3）钱学森把系统科学方法应用到思维科学的研究中，提出思维的系统观，即首先以逻辑单元思维过程为微观基础，逐步构筑单一思维类型的一阶思维系统，也就是构筑抽象思维、形象（直感）思维、社会思维以及特异思维（灵感思维）等；其次是解决二阶思维开放大系统的课题；最后是决策咨询高阶思维开放巨系统。

钱学森认为，马克思主义哲学是人类对客观世界认识的最高概括，也是现代科学技术（包括科学的社会科学）的最高概括，钱学森将当代科学技术发展状况，归纳为十个紧密相连的科学技术部门。这十大科学技术部门的划分方法，正是钱学森运用马克思主义哲学，特别是系统论对科学分类方法的又一创新。

科学思想

掌握现代科学技术体系，培养理工文艺结合的“全才”。钱老提出的“现代科学技术体系”包括所有通过人类实践认知的学问。按照目前知识体系的认识，可以暂分为十一大部门，即：自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学、行为科学、地理科学、建筑科学以及文艺理论等。“这是个活的体系，是在全人类不断认识并改造客观世界的活动中发展变化的体系”。在纵向结构上，人类知识体系又可以区分为：基础科学、技术科学、应用技术三个层次（文艺理论的层次的划分略有不同）。三个层次之间是相互关联的。科学技术三个层次之间的关系与影响是双向的、统一的。又是相互渗透、相互促进的，在理论研究和工程实践中谁也离不开谁。而“哲学作为科学技术的最高概括，它是扎根于科学技术中的，是以人的社会实践为基础的；哲学不能反对、也不能否定科学技术的发展，只有因科学技术的发展而发展。”科学技术与哲学的统一结合，品德情感与智慧能力并重，培养高尚品德和科学精神。

钱老一贯坚持把基础理论、技术科学、应用技术统一起来的考虑专业教学的内容。他提出要充分利用计算机、信息网络，人一机结合优势互补的长处。而大成智慧人才培养的关键，还在于学生的品德与精神。因此要靠伟大的科学精神和崇高品德的教育与熏陶，要靠自觉地追求真理的兴趣与**，要靠人在与计算机优势互补中对知识的有效集成与积累，要靠在社会实践中长期的锻炼，才可能培养出真正高端的智慧人才。钱老高度重视了哲学的意义：“一个科学家，他首先必须有一个科学的人生观、宇宙观，必须掌握一个研究科学的科学方法。

这样，他才能在任何时候都不致迷失道路；这样，他在科学研究上的一切辛勤劳动，才不会白费，才能真正对人类、对自己的祖国做出有益的贡献。”

有一年，近代力学系的学生毕业考试，钱学森出了一题“从地球上发射一枚火箭，绕过太阳，再返回到地球上来，请列出方程求出解”。时至中午无人答出，“还晕倒了几个学生”，他说：“先吃饭吧，回头接着考。”饭后学生们重返考场，时至傍晚，全班只有几个学生及格。一场考试表明学生数学基础不牢，钱老当时决定，全班推迟毕业，再学半年，主攻数学，打好数学基础。如今这个班里的很多学生成了院士，忆及当年，都觉得那半年获益匪浅。

赴美留学

1935年8月的一天，钱学森从上海乘坐美国邮船公司的船只离开祖国。黄浦江浊浪翻滚，望着渐渐模糊的上海城，钱学森在心中默默地说：“再见了，祖国。你现在豺狼当道，混乱不堪，我要到美国去学习技术，早日归来为你的复兴效劳。”钱学森到美国进入麻省理工学院航空系，学习成绩一直名列前茅。学工程要到工厂去实践，可当时美国航空工厂歧视中国人，所以一年后他开始转向航空工程理论，即应用力学的学习。1936年10月他转学到加州理工学院。

钱学森是慕名而来的。因为，坐落在洛杉矶市郊帕萨迪纳的加州理工

学院航空系，有一位大名鼎鼎的空气动力学教授冯·卡门。可后来的事，钱老自己可能都没想到，自己能成为冯·卡门教授的学生，并且成为其中的佼佼者，提升至了他的最得力助手。20世纪30年代初，航空科学还处于襁褓之中。冯·卡门当时是这一领域的顶尖人物，后来被誉为“超音速飞行之父”。

1970年，月亮上的某一陨石坑被冠以他的名字。冯·卡门抬头仔细打量着这位仪表庄重、个子不高的年轻人，他提出几个问题让钱学森回答，钱学森稍加思索便异常准确地回答了他的所有提问。冯·卡门暗自赞许：这个中国人的思维敏捷而又富于智慧。他高兴地收下了这位学生。1945年初，钱学森成为以冯·卡门为团长的空军科学咨询团的成员。1947年初，36岁的钱学森成为麻省理工学院的正教授。在受监控期间，除教学外他仍未放弃学术研究，1953年发表了《从地球卫星轨道上起飞》，为低推力飞行力学奠定了基础，并于1954年出版了《工程控制论》一书。1955年回国前他向冯·卡门告别时，冯·卡门激动地说：“你现在在学术上已超过了我!”

麻省理工小百科

2006年的11月，麻省理工学院与剑桥大学合作的研究团队，揭示一项名为“静音喷射机倡议”的计划，将彻底改造客机的概念设计：未来的客机将不只能更省油，而且还安静无声，一解机场附近居民饱受飞机起降噪声折磨之苦。这一“静音喷射机”可以运送215名乘客，并可能在2030年时加入航空界。这架客机的噪声从机场外听起来，大约像洗衣机或其他家电的噪声。