续一页< 王大珩:中国光学发展历程的若干思考 (二)>
我国光学发展过程的体会与感受
回顾我国光学的发展历程,从无到有,进而自主开发,以至取得一些成绩,能在国际光学界占有一席之地,是与党的正确领导和各方面的支持分不开的,是与新中国青年一代共同努力奋发图强分不开的。
中国光学的发展主要依靠自己培养的“科班人才”
1952年,我被调到长春总国科学院仪器馆(后为长春光机所)工作,数年内先后分配来的近百名非光学专业的大学毕业生,是中国光学事业最初的骨干力量,他们很快成长为学术带头人,他们和50年代毕业分到我所的光学专业的学子们,成为新中国光学事业的开拓者。
自20世纪50年代开始,无论研究所或是高校,对于青年学人的培养,比较注重基本功的训练,使他们具有了扎实的理论基础和培养了动手实践的务实学风。通过实际任务的锻炼,让他们挑重担,由浅入深、由简入繁打好基础,经受工程实践和严格要求的考验。由此早就了一批又一批理论基础深厚并有丰富实践经验的青年专家队伍。我深深地感到,今天我们之所以能在世界光学领域占有一席之地,主要得益于新中国成立之初对光学“科班人才”的培养。
我国光学当年创业初期的环境十分艰难。到60年代初,生活上更是艰苦,而科研任务又非常繁重,但我们的科研人员没有叫苦。那时,科研条件差,一切都靠自己动手干,自力更生,白手起家,但这也是最锻炼人的。可喜的是,艰苦的环境使我们青年科技人员锻炼得更坚强,严格的培养和实践的锻炼使他们在理论和技术上有相当高的造诣和水平,具有勇于自主决断的能力。几十年来,长春光机所之所以硕果累累,是因为他们优良学风代代相传,早就了一支特别能战斗的、具有极强凝聚力的、能打硬仗的优秀科研队伍、这支队伍无条件地听从指挥和调度,相互支持、协同作战,体现了科学团队的精神。
60年代初,我国光学领域在理论上的成就与世界科学同步。在激光理论和光学系统的理论和设计上,都有自己的原始创新;中国第一台红宝石激光器,诞生时间仅比国外落后一年。我国的激光技术在起步阶段发展十分迅速,无论是数量还是质量,都与当时的国际水平接近。一项新技术能够如此迅速赶上世界先进行列,在我国近代科技发展史上并不多见。年轻的中国光学专家们能够把物理设想、技术方案顺利地转化成实际器件,取得国际先进水平地成果,主要得力于当时富有凝聚力和创新精神的中青年研究队伍、扎实的基础研究积累以及多年来研究所在光学技术、精密机械和电子技术方面积累的综合能力和坚实基础。
值得一提的是,长春光机所的科技人员,通过多次完成国家急需的科研任务,自力更生、艰苦拼搏、锻炼成长,在光学领域做出许多令人瞩目的成就的科技人员,到2001年就有15人先后被遴选为中国科学院院士或中国工程院院士。他们把个人理想与国家发展结合起来,把自己融入到祖国光学事业中去,他们是时势造就的接触人物。同时在中国科学院和其他研究院所与高校,也涌现了一批杰出的光学人才。在考察一个青年学人是否是真正的科技人才时,我认为,智慧、勤奋、扎实的基本功和对事业的执着追求,是十分重要的;但人品也是非常重要的。这可以从四个方面看:一是立项是否远大;二是有否使命感、热诚和激情;三是不怕困难,矢志创造,解决问题;四是有团队精神,群策群力。而这一切,需要通过实践的培养,锻炼和考验,方能选拔真正的人才。
半个世纪来中国光学的发展,归根结底靠的是人才,是我们自己培养的高科技人才。而人才一靠培养,二靠锻炼。“科技以人为本”,这里的人我体会是指具有高科技素质的人才,是适应时代需求的人才。科学成功有许多因素,但最重要的还是人才,培养人才需要环境,需要好的研究方向,需要有任务去锻炼,需要有时间去探索。我想,我们在科技工作中还要把人才放在第一位。
以任务带学科,学科和人才在实践中成长
大家知道,20世纪60年代初,国家处于极困难的时期,三年自然灾害加上周边地区的形势十分紧张,中国需要强大的国防,以抵御外来的侵略。国防是买不来的,当时光学的许多技术还是空白,只有靠自己。国防的科研任务大多是硬任务,既是巨大的挑战,也是难得的机遇。通过完成这样艰巨而光荣的任务,逐步建立起学科的技术基础,既锻炼了我们的队伍,也带出了年轻一代的中国科技专家。
长春光机所在20世纪60年代初由于发展“两弹”的需要,承担了研制大型电影跟踪经纬仪的任务,工程要求能对弹道轨迹进行跟踪、记录、测量角坐标,并同时摄取导弹姿态,通过2~3台经纬仪的同步测角交会以获得飞行目标的空间轨迹。有关作用距离、定位精度、测速精度等性能指标要求,远高于当时国内所有的同类型进口仪器。这是一项庞大的工程,是一台包括光学、精密机械和自动控制等综合技术的大型精密测量装备,仪器总质量在7t以上。显然,无论从工程规模、技术水平还是研制力量上都超出当时光机所的能力。长春光机所当时正值从研制光学精密仪器向光、机、电、控仪器升级的转变初期,又没有国外大型仪器可供借鉴,只能参考国外文献中的一般描述和外形照片。
当时钱学森先生认为长春光机所是唯一有条件从事这项任务的科研机构。当然,如所共识,这是要经过一番艰苦的努力和创新才能实现的,其中包括要靠这项任务在光学方面建立学科技术基础和培养自我开发能力。经过10年建所及创立技术基础的历程,面对国防需求,我们把工程分解为几十个专题:如工程样机总体设计、光学总体、光学设计、光学玻璃制备及检测、光学工艺及镀膜、跟踪系统、特殊控制元件、液压随动系统、光学控制系统、机械结构及传动系统、齿轮工艺及检测材料及稳定性、装校、检测及判读、项目管理等,每一个专题都有负责人,建立相关的学科技术基础。经过我们严密精心组织,工程进展得十分顺利,参加人数多达600人,历时五年半之久。由几百个子项目组成的大型复杂的系统工程,从总体方案制定开始到理论分析、设计,从总装调试到现场试验,都是一次成功的。这是足以值得自豪的。经国家级鉴定,其性能远超当时进口的同类仪器水平。大型电影跟踪经纬仪的研制成功,摆脱了对外国的依赖,争得了国防建设上导弹弹道轨迹光测技术的自立,开创了我国大型光学工程研制的先河,在技术上为后来研制更先进的经纬仪——大中型激光、红外、电视电影经纬仪奠定了坚实基础,同时也培养了有关专业人才。
通过这样的任务,我们建立了光学领域必要的技术基础和相应的学科,有了校完备的条件,并在学科上不断有新的发展,同时也培养和早就了相应的具有技术创新精神的科研骨干队伍。
通过多年来的科研实践,国家不断建立了一系列光学方面的重点实验室,加强基础技术学科的建设,促进了光学在国名经济和国防建设中的应用,增强了原始创新的实力。
对研究性工程需要有效的科研试制组织体系
建国以来,我国的光学研究机构必然要面临国家需要,特别是国防建设急需的各种光学仪器装备和工程的研制,这些任务大多是研究性的精密尖端产品,要求品种多、数量少、时间紧。除了要培养人才、建立学科技术基础外,采取适合我国国情有效的研发组织体系是非常必要的。在整个装备产品研制的过程中,需要科研与生产紧密结合的体系,不能采用传统的科研与生产脱节的办法。
例如长春光机所在20世纪60年代开始承担国防用靶场大型精密光学跟踪电影经纬仪的研制任务,当时就是用所谓“一竿子”到底的有效组织体系一次按时完成的。所谓“一竿子”,就是研究所接受后,从预研、方案论证与设计、研制试验、装调检测直到制造出合格产品,全部由研究所承担,当然还要依靠全国大协作。而另外一种组织体系则是考虑像中国科学院这样的研究所,其工作性质应当只是解决关键技术问题,而将制造整机的任务交给工业生产部门完成,即所谓“半竿子”的研制组织体系。我们当时考虑到我国生产部门研发实力较弱的实际情况,研究所实行“一竿子”的组织体系试完成这类任务最有效的策略。事实说明,由于技术性高、综合性强的光学工程或仪器装备,从方案论证、技术攻关到设计制造出合格产品,有许多问题是相互交叉的,涉及诸多学科技术,难以分割。许多微妙精细的窍门,从研究到制造,如果从研究所再转手到工厂,很难理会实施。研究试制过程中已建立的大量工艺检验设备和工具,其工作量远大于制造仪器的本体,而且往往是创造过程的重要体现(“两弹一星”就是这样),它们既可用于研制,也可用于生产,可以驾轻就熟地担负小批量生产任务。此外,实际任务要求非常紧迫,从时间上说,也不允许用“半竿子”办法来做。大型光学精密跟踪电影经纬仪等许多大型光学工程,诸如2.16m天文望远镜;“风云一号”气象卫星遥感光学装备;第一代红外热像仪;激光核聚变装置;皮秒条纹相机;第一代国产同步辐射工程;自适应光学装置等都是由于研究部门采用了这种有效的组织体系,在全国有关产业部门大力协作下完成研制任务,同时建立了学科技术基础,培养锻炼出光学领域里能综观全局,驾驭总体,理论联系实际、团结协作的人才。这一有效的组织体系,在发展我国光学工程的历程中是一跳符合我国国情的重要经验。人们在今天看起来是一间当然的是,但在当时国家还没有在体制上进行改革的时候,是相当有争议的。我们认为这种做法是实事求是的,可以说是一种科研体制上的创新。在今天改革开放的新形势下,这种做法得到了进一步的肯定,在中国科学院纳入了“一院两制”的开发体系中。
要永远发扬“两弹一星”的精神
我国光学50年的发展历程标明,在科学研究中应当永远保持这样一个优良传统和精神,那就是热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、永攀高峰,这就是“两弹一星”的精神。我们要永远发扬崇尚科学、团结协作、追求一流、讲求正气的团队精神。我们就是靠这种精神独立自主地发展我国光学事业的尖端技术,为光学事业的发展做出突出成绩和贡献。