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一切为了祖国的需要
发布时间:2025-09-10       来源:九三学社上海市委        浏览量:

程开甲,江苏吴江人,物理学家,1953年加入九三学社,中国科学院院士。他是中国核武器事业的开拓者之一、核试验科学技术体系的创建者之一,生前身后囊获了国家最高科学技术奖、“两弹一星”功勋奖章、“八一勋章”“人民科学家”国家荣誉称号等中国科学家与中国军人的最高荣誉。程开甲生前经常被人问起对自身价值和追求的看法,他总是回答:“我的目标是一切为了祖国的需要”“人生的价值在于贡献是我的信念”。[1]

一、和祖国紧紧地联系在一起

1941年,程开甲从浙江大学物理系毕业,留校担任助教,从事基本粒子研究。1946年8月,他由李约瑟博士推荐赴英国留学,师从爱丁堡大学物理学大师马克斯·玻恩教授。玻恩平易近人,循循善诱,通过平等的学术讨论,帮助程开甲解决在学习和研究中遇到的疑难问题,培养他的创新精神和能力。玻恩还经常带程开甲一起参加国际学术会议,把他引荐给物理学界名人。在玻恩门下,程开甲学到了先进的知识,也领悟到坚守精神与民主氛围的重要性。两年相处下来,玻恩非常欣赏程开甲,将他视为得意门生。

1948年秋,程开甲获爱丁堡大学哲学博士学位。毕业后,他在玻恩的推荐下担任英国皇家化学工业研究所研究员,继续和玻恩一起做研究。当时程开甲的年薪为750英镑,作为一个科研新人已经相当可观。他刚到英国时,英国文化委员会每月给他的生活费只有25英镑,相当于每年300英镑。当时中国解放战争如火如荼,玻恩非常关心程开甲未来的安排,希望他能在英国定居。为此,玻恩曾两次建议程开甲把家眷接到英国来生活,但是他都没有同意,因为他赴英留学本来就是为了报效积贫积弱的祖国。

1949年4月的一天晚上,程开甲从电影新闻片中看到了关于“紫石英号事件”的报道。看到中国人民解放军敢于向英国军舰开炮,并击伤“紫石英”号,程开甲第一次有“出了口气”的感觉。他看完电影走在大街上,不由挺直了腰杆。从那一刻起,程开甲看到了中华民族的希望,对回国充满了憧憬。他随后给家人和同学写信,询问国内情况,特别是关于中国共产党和中国人民解放军的消息。同学胡济民在回信中介绍了国内各方面的情况,强调说:“国家有希望了。”程开甲于是决定回国参加新中国建设。

得知程开甲决定回国,玻恩感到有些遗憾,但是理解他的心情,尊重他的选择。在程开甲回国前一天晚上,玻恩与他秉烛夜谈,送给他一张自己的照片留念,并关切地说:“中国现在很苦,你回去要吃许多苦头,到了埃及,多买些吃的带回去吧!”[2]在程开甲准备的回国行李中,除了买给夫人的一件皮大衣外,都是服务国家建设和满足工作需要的专业书籍。他在英国收集的固体物理和金属物理方面的资料,回国后真的派上了用处。

启程回国那天,玻恩亲自到火车站为程开甲送行。从感情上来说,程开甲完全理解恩师为什么希望他继续留在英国。从个人学术发展来说,他也很想和恩师继续合作。然而,一想到祖国更需要自己,程开甲就不再犹豫。1950年8月,程开甲坐船抵达香港,随后从香港坐火车经广州到杭州,回到母校浙江大学担任物理系副教授。

几十年后,有人问程开甲,怎么看待当初选择回国?对于这个问题,程开甲刚回国时想得并不多,但是到了晚年,他在回顾和总结人生时感慨地说:“我不回国,可能会在学术上有更大的成就,但最多是一个二等公民身份的科学家。绝不会有这样幸福,因为我现在所做的一切,都和祖国紧紧地联系在一起。”

二、祖国的需要就是研究的方向

回国后,祖国的需要就是程开甲研究的方向。1952年,全国高校院系调整,他奉命调入南京大学物理系,从事教学和固体物理等方面的研究。不久之后,为了满足国家发展重工业的需要,程开甲奉命和施士元教授一起创建南京大学物理系金属物理教研组。1958年,国家大力发展原子能工业,号召“大家办原子能科学”。第二机械工业部副部长兼中国科学院原子能研究所所长钱三强呼吁各地成立原子能研究所,各高校建立核物理专业。根据组织安排,程开甲奉命移交金属物理教研组的工作,再次与施士元合作,一起创建南京大学物理系核物理教研组,同时参与江苏省原子能研究所的筹建。

1960年初,程开甲被任命为南京大学物理系副主任。为加强原子弹研制中的理论设计工作,由钱三强提名,中共中央委员会总书记邓小平批准,中共中央组织部于2月26日决定借调程开甲到二机部九所(核武器研究所)工作。因为物理系的教学、科研和管理工作都离不开程开甲,南京大学直到同年7月才放行。时任南京大学校长郭影秋把程开甲叫到办公室,递给他一张纸,要他第二天按照上面的地址到北京报到,具体做什么不清楚。程开甲没有多问,第二天就动身前往北京找二机部九所报到。1961年,程开甲正式调入九所,担任技术副所长。

在我国研制第一颗原子弹的初期探索阶段,程开甲的任务是分管材料状态方程和爆轰物理的理论研究工作。九所理论研究室的胡思得、李茂生等年轻人在求解高温高压下的材料状态方程时遇到了困难,不确定能否使用托马斯-费米理论及相关的修正。当原子弹中的高能炸药爆炸时,原子弹中的各种材料处在与常温常压极不相同的极高的温度压力状态。当时国内没有实验条件获得铀235、钚239的状态方程,国外对此视为绝密,中国科技人员只能靠自己摸索。室主任邓稼先之前请教过苏联专家,没有得到满意的答案。

程开甲调到九所后,认真听取状态方程小组负责人胡思得的汇报,不时与他们讨论。为了让他们掌握托马斯-费米理论及相关的修正,程开甲给他们系统讲课,还追加了固体力学方面的内容,还帮他们复习了热力学、统计物理方面的知识。与此同时,程开甲还发扬学术民主,经常召开技术方面的讨论会。即使刚毕业的大学生提出一些稚嫩的想法,也会受到关注和鼓励。每个人的智慧和创造力都被激发出来。

那段时间,程开甲没日没夜地思考和计算,满脑子除了公式就是数据。有时他正在吃饭,突然想到一个问题,就会把筷子倒过来,蘸着碗里的菜汤,在桌上写公式帮助思考。还有一次排队买饭,程开甲把饭票递给窗口卖饭的师傅,说:“我给你这个数据,你验算一下。”弄得卖饭的师傅莫名其妙,排在后面的邓稼先提醒说:“程教授,这儿是饭堂。”[3]

经过半年艰苦努力,程开甲第一个采用合理的TFD模型计算出原子弹爆炸时弹心的压力和温度,即引爆原子弹的冲击聚焦条件,为原子弹的总体力学设计提供了依据。拿到结果后,负责原子弹结构设计的郭永怀高兴地对程开甲说:“老程,你的高压状态方程可帮我们解决了一个大难题啊!”[3]

三、从“光杆司令”到第一次核试验成功

1962年夏,我国研制第一颗原子弹的关键理论研究已取得突破性进展,自行设计的原子弹理论方案也接近完成,原子弹爆炸试验提上了日程。因为二机部九所正在全力以赴研制原子弹,没有精力负责原子弹爆炸试验的研究工作,所以九所所长李觉、技术副所长朱光亚等人,建议组织专门的核试验研究队伍,由程开甲代表九所开展工作。上级研究后同意了这个建议,随后二机部九局(核武器局)副局长吴际霖找程开甲当面交待任务。当时有人劝他:“今天干这个,明天干那个,当心变成万金油,东搞西搞,搞不出名堂。”[4]程开甲当然清楚自己的优势在理论研究方面,但组织上决定要他去搞原子弹爆炸试验,他坚决服从。就这样,程开甲又一次转入一个全新的研究领域。

这项新工作开始时,程开甲几乎就是一个“光杆司令”,但是他不等不靠,利用现有条件抓紧开展工作。根据苏联专家的建议,我国第一颗原子弹最初倾向于采用空爆方式。程开甲从实际出发,根据初步研究结果,认为应该先用地面静态试验方式,以后再用空爆方式。他主张核爆炸不是试验的唯一目的,应该借此开展尽可能全面的测试分析研究。程开甲根据进一步的分析与计算,明确提出第一颗原子弹试验采用塔爆方式。上级经过慎重研究,最终采纳了他的建议。

为了加强原子弹试验的研究工作,核试验技术研究所于1963年7月12日正式成立,由程开甲任副所长(后任所长),负责主持技术工作。他主持拟定了我国第一颗原子弹爆炸试验的总体方案,拟定了力学、光学、核辐射、沉降剂量、气象因素和自动控制等方面的研究计划。程开甲还根据我国第一颗原子弹的产品设计参数,设计了百米高的铁塔。在测控方面,考虑到保密性和可靠性,他提出采用简单、可靠、保密、经济的有线自动控制方案,而不采用无线测控系统。

原子弹的控爆系统有4个开关,第4个开关按下之后9秒就起爆。在1964年8月的一次预演中,当操作人员打开第4个开关时,仪表上的指针抖动了一下,被核试验现场总指挥张爱萍看到了,当即指示要认真检查,找出原因。程开甲带领技术人员逐个环节、逐个零件、逐个焊点检查,最后发现是一个焊点虚焊导致的。他很庆幸是在预演中发现了问题。为此,程开甲在大会上检讨,同时要求一定要把工作做细、做好,真正做到万无一失。从预演的实际操作中,他们总结出“五定”法,即“定人员、定职务、定位置、定动作、定关系”。经过周密准备,我国第一颗原子弹于10月16日爆炸试验成功。

四、“试验事业也是我的生命”

为了保护生态环境,也为了应对美、英、苏三国签订的《关于禁止在大气层、外层空间和水下进行核试验的条约》,1963年8月,周恩来总理让程开甲研究一下地下核试验问题。同年12月,中央专委要求把地下核试验作为科研项目来安排。与大气层核试验相比,进行地下核试验更加缺少可供参考的文献资料。程开甲带领科技人员收集了所有能找到的资料,但支离破碎,没有什么参考价值。事实上,所有技术上的关键问题,都要靠他们自己解决。

地下核试验分为平洞和竖井两种方式。为了降低难度,我国首次地下核试验采用平洞方式。地下核试验必须在技术上突破“封、取、抗、测”四关,解决一系列工程技术和测试技术上的难题。为此,程开甲确立了相应的研究课题,组织并指导各项研究工作的开展,并就核试验安全提出三条要求:“不冒顶,不放枪,不泄露”。针对化爆模拟试验效果不理想的问题,程开甲带队加强理论研究和试验,终于找到了原因。针对坑道施工,他提出采用前封后堵的技术方案来实现自封,确保试验安全。

1969年9月23日,我国成功进行首次地下核试验。为了认识平洞地下核试验的特点,验证理论研究与计算分析设计的正确性、可靠性,1970年开始对首次地下核试验的坑道及爆室进行开挖。对于试验后要不要进行零后开挖,最初是有争论的。但是为了对地下核爆炸现象和破坏效应有感性认识,程开甲提出开挖,并从技术上批准了开挖方案。这次开挖,前后持续两年多。1975年10月,第二次地下核试验获得成功,随后也进行了开挖。

在地下核试验早期,为了亲自掌握第一手资料,对平洞试验方案做到心中有数,程开甲多次进入开挖后的平洞。因为洞内极其恶劣的高温、高放射性和坍塌危险,现场技术人员每次都劝程开甲不要进去,让他等在外面听汇报。程开甲每次都坚持进入爆后现场,进过爆后的测试廊道、测试间,进过坑道,也进过爆心(坑道末端的产品装配间)。每次“深入虎穴”,他的体会是,“亲眼所见”与“只听汇报”大不相同。

1978年10月,我国首次竖井地下核试验取得成功。试验前,为了了解井下的具体情况,程开甲不顾孙洪文副司令员的劝阻,下到地下100米深。1982年那次竖井试验,为察看爆后爆心的地表现象,“零时”一过,程开甲就带着通信员直奔爆心地表现场,随身携带的放射性剂量探测笔尖叫不停。此行得到了第一手的感性认识,他认为非常值得。还有一次在竖井零后爆心处,警卫员问程开甲:“首长,您就真的不担心身体吗?”程开甲坦率地回答:“担心,但我更担心试验事业,那也是我的生命。你说我能不去吗?”[5]

九三先贤程开甲院士以 “一切为了祖国的需要” 为毕生追求,将个人理想与家国命运紧紧相连,他身上体现的“两弹一星”精神和科学家精神至今依然熠熠生辉,是新时代推动中国社会主义建设事业不断发展的强大精神力量。(荣正通,上海交通大学钱学森图书馆副研究馆员)


参考文献:

[1]程开甲:《创新·拼搏·奉献——程开甲口述自传》,湖南教育出版社,2016年版,第287页。

[2]程开甲:《创新·拼搏·奉献——程开甲口述自传》,湖南教育出版社,2016年版,第58页。

[3]程开甲:《创新·拼搏·奉献——程开甲口述自传》,湖南教育出版社,2016年版,第83页。

[4]程开甲:《创新·拼搏·奉献——程开甲口述自传》,湖南教育出版社,2016年版,第91页。

[5]程开甲:《创新·拼搏·奉献——程开甲口述自传》,湖南教育出版社,2016年版,第181页。