作為一名科學家,在錢老心中,從來就是堅持以人為本的,而且他心中的這個「人」是不分尊貴卑賤的。不管是什麼人,只要給錢老寫信求教,他一律認認真真地回答。「儘管他工作繁忙,但絕不慢待任何一個人。」
「國家傑出貢獻科學家」錢學森院士是難得的國家建設的統帥型人才,他的學術思想、科學精神、科學方法、治學態度、成才學習戰略、處理個人與國家民族的關係準則,以及個性品質等,是內容豐富的思想庫,是我們國家民族的寶貴精神財富。我們把錢學森關於科文化的豐富認識,認識與改造世界的精神、觀點和方法,認識與開發人的潛力的觀點以及他的優秀品質,稱之為「錢學森科學思想」。塗將軍從錢學森1938—1955年在美國從事教學和科研活動時留下的大約1.5萬多頁原始資料中精心遴選整理出版兩卷印刷版的《錢學森手稿》。包括已經發表或未發表論文的手稿、圖表、公式推導、演算稿、數據列表等;和其他科學家的通信;有聽課和自學的筆記分析等。研究內容包括應用力學、噴氣推進、工程控制論、工程科學、物理力學等許多方面。手稿的清新和工整所深深吸引,為很多黨和國家領導人、科學家們留下難以磨滅的印象。作為世界聞名的空氣動力學專家,中國「兩彈一星」的元勳,世人仰慕的十大科學家。他的手稿,無論是手寫中文、英文,還是機打英文,無一不透出他嚴謹仔細、井井有條、一絲不苟的科學作風。《錢學森手稿》,形象地折射出錢學森嚴謹、不苟的治學精神。一串串英文清秀流暢,一個個數學公式推導工整嚴密,一幅幅圖表規範整潔,即使小小的等號,也標準得如同直尺畫的一樣。為解決薄殼變形的難題,他研究的手稿長達800多頁。到500多頁時,他寫上「Dissatisfied不滿意!!!」;問題解決後,他在裝手稿的信封上用紅筆註上「finally最後定稿」,接著又加上一句「nothing is finally在科學上沒有最後」。卷面是那樣地清潔工整,沒有塗抹的痕跡,即使有圈改,也是非分明,讓人一目了然,賞心悅目! 塗老說,常言道:文如其人,字如其人,於細微處見真功。從錢學森手稿中,我們可以深刻地體會到,錢老有著頑強的毅力和持之以恆的決心,做事踏踏實實,精益求精,具有大家風範。這種嚴謹求實的作風,正是一個科學家成功的必備素質。當我們自覺高高在上,目空一切的時候,請翻閱這份歷史檔案。
錢老以極富創新意識的科學研究和勤奮的努力,對火箭飛彈技術、航天技術和系統工程理論做出了重大開拓性貢獻。他以滿腔的愛國熱情和對人民、對國家高度負責的精神,長期擔任我國火箭和航天計劃的技術領導人,為中國科學技術事業特別是「兩彈一星」的成功和發展,立下了不可磨滅的功勳。錢老當年的科學研究既深又廣,而且站得高,充滿進取精神。像航天技術和火箭技術等,當時都還剛剛起步,選擇這些課題風險很大。但錢學森卻大膽對此進行探索,沒有獻身科學的精神和向困難挑戰的勇氣,是做不到這一點的。從搜集文獻資料入手,從頭開始自己研究問題,分析計算,建立數學模型,進行求解,並依次得出自己獨立研究後的結論。
如此嚴格的治學態度,錢學森一生貫穿始終,成為他攀登科學高峰的基礎。敏銳的思維、超前的意識,始終引領時代潮流,始終站在科學的最前沿,這是錢學森最顯著的科學品格。1948年,美國科學家維納發表《控制論》,遭到科學界的冷遇,37歲的錢學森卻敏銳把握到這一理論的普遍意義,將這一新理論運用到自己的噴氣技術研究。1954年,錢學森發表《工程控制論》一書,開創了一門新的技術科學。47年來,這本著作為世界各國科學家廣為引證、參考,成為自動控制領域引用率最高的經典著作。在美國研究火箭時,錢學森曾大膽提出以火箭助推飛機實現洲際飛行,與此後太空梭的迅速發展不謀而合;在計算機還只是新名詞的50年代,他就預見到「許多複雜的工作可以用計算機模擬」,極力主張加快研發;在能源、交通被普遍視為國民經濟兩大基礎的1985年,他向中央領導建議,信息、通信、計算機也是國民經濟的基礎,必須大力發展活躍的思維,創造的激情,非但沒有因為年事的增長而減退,反而迸發出更加璀璨的火花。繼系統科學後,錢學森又相繼提出思維科學、人體科學的概念,試圖通過對人類思維活動和人體系統的研究,探索實現人工智慧、揭開人體秘密的新途徑。
1990年,79歲的錢學森發表《一個科學新領域——開放的複雜的巨系統及其方法論》的論文,總結系統學和信息技術的最新發展成果,提煉出開放的複雜巨系統的新概念,並提出了從定性到定量綜合集成法的方法論,實現了還原論、整體論的辯證統一。
2年後,81的錢學森在系統學理論的基礎上,進一步提出建立從定性到定量綜合集成研討廳體系和大成智慧學,以人為主,通過計算機和網際網路,實現人機結合,綜合集成古今中外、成千上萬人的知識和智慧。偉大的創造來自科學的方法。年輕時代,錢學森曾認真閱讀大量馬克思主義著作。他多次跟學生講,我在科學上取得一些成果,就是學習馬克思主義哲學的收穫。他特別欽佩A·愛因斯坦、R·奧本海默等科學家,因為「他們不僅獻身世界和平與人類進步事業,而且他們的思想都是辯證唯物主義的。」
辯證唯物主義——這正是錢學森不斷超越他的同行,始終走在科學最前沿的「秘密鑰匙」。作為一名技術工程出身的科學家,錢學森始終注意從實踐出發,總結、提煉、檢驗理論設想,是一名善於將工程實際與理論創新融會貫通的科學大師;作為一名自覺的馬克思主義者,錢學森始終以科學的精神對待真理,在長期的科學實踐中,鍛造嚴謹、樸實,實事求是的學風和品格。
堅持真理,實事求是,這是錢學森的科學品格,也是他的人格風範。從一名愛國青年成長為一名著名的科學家,從一名科研工作者升華為一名自覺的馬克思主義者,錢學森在不懈的科學追求中,實現了人生的一大跨躍。晚年的錢學森以一個馬克思主義者的虛懷若谷,淡然面對榮譽、地位、金錢。
塗元季談到成就錢學森的因素有很多,錢老學理工,但同時又學習很多文科的東西。錢老本人也說:我不僅喜歡科學,我也喜歡藝術,包括藝術理論。很受啟迪,原來對藝術還可以用唯物主義的方法進行分類。錢老的老師馮?卡門教授不僅知識淵博,還善於交際,家裡經常高朋滿座,既有政府官員,也有好萊塢明星。錢老當時幫著招待客人,其社會活動能力、組織能力在這個過程中得到很大的鍛鍊。錢老雖然很有學問,但不是書呆子。他回國後能夠把那麼大一個龐雜的隊伍組織起來,能處理好方方面面、上上下下的關係,既能把事情完成,又可以把關係處理好,是非常不容易的。馮?卡門還有一個特點,就是能言善辯,這對錢老影響也很大。聽過錢學森講課或學術報告的人都說:聽他講話是一種榮幸、一種享受,因為他每一次的講話總能夠給人新東西,總能夠給人啟迪。無論多麼深奧的問題,他都能講得很生動淺顯,專家不覺得淺,外行不覺得深。錢老從來不滿足於已經取得的成就,始終在不斷地學習、思考。他在美國的時候已經在力學、航空火箭方面處於世界一流,他的《工程控制論》一書出來後,馮?卡門看了以後說:我為你感到驕傲,你在學術上已經超過我了。但他並沒有滿足,回國以後在工程控制論的基礎上又進一步發展,搞系統工程;系統工程成熟了,他在晚年又開始開創基礎的理論系統學。
錢老得知一位教授在搞模糊數學,覺得這是數學裡面新的前沿,很有意義,就把他約到辦公室一起探討這個問題,之後指導寫論文。論文寫好後,這位教授說:您花了那麼多心血,我建議這篇文章我們兩個署名。錢老回答說,科技論文的署名只能署幹實活的。如果說我給你提過幾點建議,你覺得合適、接受了,最多在論文的結語提一句就行了。這是世界學術論文的慣例,我們必須堅持。
人才培養問題是錢老晚年一直思考和憂慮的。他多次說過:我覺得我們國家這些年科學技術有很大的發展,成績也不少,但是就我個人的看法,自新中國成立以來,還沒有培養出世界一流的、站在最前沿的大師級人物。跟了錢老這麼多年,塗元季感覺他對我們國家的教育事業一直有不同的思考。解放後我們照搬蘇聯模式,對大學的學科設置、課程安排進行了大調整,產生了許多弊端。專業分得很細,培養出來的都是「專家」。錢老生前關於加州理工學院的談話給我們某些啟發:在加州理工學院,教授、系主任的權力大得很,上什麼課、課怎麼講,全是他們說了算,教育行政管理部門從來不插手這些事。
回國後,錢學森在科學技術上的主要貢獻及曾任的主要職務有:中國科學院辦學研究所第一任所長,國防部第五研究院院壇、副院長,第七機械工業部副部長,中國空間研究院第一任院長,國防科委副主任,國防科工委科技委副主任,中國科學技術協會主席等職。1989年6月29日他榮獲世界著名的"羅克韋爾獎章」和「世界級科學與工程名人」等稱號。1991年10月16日,國務院、中央軍委決定授予錢學森「國家傑出貢獻科學家」榮譽稱號(他是至今全國唯一獲此殊榮的科學家)和一級英雄模範獎章。
總結錢學森的一些特點(l)兼有許多優秀品質。他具有強烈的愛國熱情,崇高的民族氣節和民族自主自強精神;具有對人民、對國家的高度責任感,幾十年如一日全心全意為人民服務;他是一位很堅定很徹底的辯證唯物主義者;他80多歲高齡,仍然既異常勤奮地學習又始終保持旺盛的想像力、創造力。治學非常嚴謹、認真;他廣泛關心新事物、支待新事物,並且從中吸取養分,充實與完善自己不斷地發展新思想。其實上述優秀品質,在我國專家學者群中是廣泛存在的,但他一個人兼而有之則是比較突出的、這是他的一個特點。(2)具有「深一寬一高」的三維知識結構,其中:深在多個科學領域均具有精深的知識並有許多開創性貢獻;寬在眾多科學部門(科學門類)均有豐富的知識,並有許多創見;高對馬克思主義哲學有深入的理解並有所豐富。他這樣的知識結構,是古今中外科學家中不多見的。(3)對人類各方面的知識進行了統攬和前所未有的綜合。這為研究我國科技文化的發展並進行戰略戰役部署,為建立『國家建設總體設計部」作了學術準備。(4)是我國系統工程理論與應用的奠基人和倡導人,在指導國家建設、航天工程中發揮了重要作用,並使其逐步在12億5千萬人口的中國普及化、群眾化。(5)既堅持「自上而下」用唯物辯證法指導科技文化研究及其應用,又「自下而上」通過大量科技文化實踐去認識和豐富唯物辯證法。(6)堅持科學真理的絕對性與相對性的統一,既堅持科學真理又發展科學真理、在倡導、捍衛與指導人體科學的建立與發展上,充分表現出他對新生事物的高度敏感性、洞察力,具有追求真理的無私無畏精神與徹底的唯物主義真理觀。(7)具有高層次的素質結構和獨特的知識能力結構,具有綜合規劃國家科技發展以至規劃國家現代化建設所需『帥才」的特徵。(8)有一套獨特而科學的學習、發展與成才的目標、戰略、思維方法、學習方法與治學品格。他不僅在成才與貢獻上。志向高遠,而且善於「自立學習、勤奮學習、科學學習與創造性學習」、值得著重指出的是,這一特點是地形成上列種種特點的基礎。
錢學森最後一次談話談到科技創新人才的培養問題是要培養具有創新思想的人才,必須想別人沒有想到的東西,說別人沒有說過的話。科學精神最重要的就是創新。因此需要打下堅實牢固的基礎,為科技成果的孕育,創造一片良田沃土。
20世紀80年代初,錢學森指出,現代科學技術已經發展成為一個嚴密的綜合體系,這是他提出的全新的科學技術觀。他把這個體系稱作「現代科學技術體系」。這個體系的對象只有一個,那就是整個客觀世界,學科的不同只是人們觀察問題、解決問題的著眼點不同而已。
錢學森大成智慧教育的第一個構想,也是最核心的問題,就是用現代科學技術體系結構來培養和教育學生。今天,中國大學生當然要有專業,否則畢不了業,但是首先他們要對整個的科學知識體系有一個完整的了解,知道他所學的專業在知識體系中的位置和相互聯繫。
錢學森把人類社會發展中所產生的所有知識分為4個層次、11大門類,這一體系從橫向上看有自然科學、社會科學、數學科學、系統科學、思維科學、人體科學、軍事科學、行為科學、地理科學、建築科學、文藝理論等11個科學技術部門。從縱向上看有4個層次,最高層次是馬克思主義哲學,也就是辯證唯物主義,通過11架「橋梁」與11大科學技術部門連在一起。其中每一個科學技術部門分為基礎科學、技術科學、工程技術3個層次(文藝理論的層次略有不同)。與11大科學技術部門相對應,過渡到馬克思主義哲學的「橋梁」是自然辯證法、唯物史觀、數學哲學、系統論、認識論、人天觀、軍事哲學、人學、地理哲學、建築哲學、美學等。錢學森曾說:「我想我們宣傳的『大成智慧』既把哲學和科學技術統一結合起來。」
按照大成智慧教育的構想,教育是沒有專業的,社會發展到今天,已經不可能用一門或幾門知識去迎接挑戰,而是要用整個知識體系去應對。這是一種睿智的發現和大膽的教育想像。
錢學森說,從現代科學技術發展來看,一方面已有學科不斷分化,越分越細,新學科、新領域不斷產生,呈現出高度分化的特點;另一方面不同學科、不同領域之間相互交叉、結合與融合,向綜合性、整體化的方向發展,呈現出高度綜合的趨勢。系統科學就是這後一發展趨勢中最具有基礎性的學問。
二戰後,科學技術得到了突飛猛進的發展,系統科學也隨著得到了發展,目前,人們已經能夠把客觀世界分為三類不同的系統:簡單系統、簡單巨系統和複雜巨系統。要認識不同的系統,就要用不同的方法論。
簡單系統對應的方法論是還原論,就是它拋開研究對象與周圍世界的聯繫,把研究對象不斷進行分解,直到可以認識它為止。這是文藝復興的最主要成果之一。到了20世紀,科學家發現了一種新的系統——簡單巨系統,還原論已不適於這個系統,外國學者在20世紀下半葉提出了自組織理論,對於解決簡單巨系統非常有效。隨著科學技術的發展,人們又發現了一類新的系統,還原論和自組織理論已經失效。錢學森的貢獻是,在前人基礎上提出開放的複雜巨系統的理論,並提出,對應著這類系統的是從定性到定量綜合集成的方法論。這是全新的發現,標誌著系統科學進入新的發展階段。
錢學森思維實質是把各方面有關專家的知識及才能、各種類型的信息及數據與計算機的軟、硬體三者有機地結合起來,構成一個系統。這個方法的成功之處就在於發揮這個系統的整體優勢和綜合優勢,為綜合使用信息提供了有效的手段。
錢學森是公認的系統科學和系統工程的開創者和奠基者,他號召學者們一起參與系統科學的研究,他說:「我們若是把這件事做成了,將會是震動世界的,在科學史上的意義將不亞於相對論和量子力學。」
錢學森大成智慧教育用系統科學的知識培養和教育學生。一定要讓學生上系統科學的課程,把系統科學的最新成果教給學生。讓學生對客觀世界有一個整體的認識,對於不同類別的系統,知道用哪一類方法論去面對。
讓科學和藝術「聯姻」錢學森專門提到他的夫人、女高音歌唱家蔣英,他說:「44年來,蔣英給我介紹了音樂藝術……正因為我受到這些藝術方面的薰陶,所以我才能夠避免死心眼,避免機械唯物論,想問題能夠更寬一點、活一點。」他還曾說:「難道搞科學的人只需要數據和公式嗎?搞科學的人同樣需要有靈感,而我的靈感,許多就是從藝術中悟出來的。」形象思維是錢學森創立的思維科學研究的重要內容。1980年他在《中國社會科學》第6期發表的《現代科學技術的發展》一文提出,思維科學包括邏輯思維、形象思維和其他各種思維過程。他在1984年舉行的全國思維科學會議上提出,思維科學研究的突破口在於形象思維的研究。大學怎樣進行形象行思維訓練,形象思維到底能對科學創新產生怎樣的影響,通過自己對思維的研究,以及從自己的科研實踐中,切實感受到了形象思維對於科學創新的力量。
錢學森晚年曾說:「藝術上的修養,不僅加深了我對藝術作品中那些詩情畫意和人生哲理的深刻理解,也讓我學會了藝術上大跨度的宏觀形象思維。我認為這些東西對啟迪一個人在科學上的創新是很重要的。科學上的創新光靠嚴密的邏輯思維不行,創新的思想往往開始於形象思維,從大跨度的聯繫中得到啟迪,然後再用嚴密的邏輯加以驗證。我已90多歲了,想到中國長遠發展的事情,其中包括如何使我們一些一般性的大學接近或達到世界一流大學的水平,達到科學和藝術的結合的標準。」體驗到藝術的美和社科類學科的吸引力。在藝術類實踐活動中,喚醒興趣、想像力和形象思維能力。把握人類思維的特點,符合思維規律。對於科學研究來說,思維非常重要。錢學森曾說:「連思維都不科學,哪還有什麼科學?
錢學森明確提出,對數學課的課時數作一定的調整,將數學課教授的重點轉移到利用計算機求解和理解計算機給出的答案。數學課的改革要面對人機結合這種科研方式。但是,部分高校依然沿用著傳統的模式,教人怎麼去算,這樣一來,浪費了很多時間。它切近科學技術發展的前沿,把握住了科技發展的規律和拔尖人才培養的規律。從國內來看,在高校培養科技創新人才的模式中,錢學森的大成智慧教育構想可以說是最新的一種,是最靠近21世紀中國先進教育理念的一種教育構想和教育模式。
教育模式是隨著社會的發展、科學的發展、社會的需求變化的。農業經濟時代的人才培養模式是「通才模式」。19世紀工業革命之後,社會分工越來越細,專才教育模式應運而生。到了20世紀中葉,隨著社會的發展,一個人一生中會多次轉行,專才教育已經不能為他的轉行提供一種很好的保障。教育又開始向通才教育轉化。當然,這個時候的教育,已經和以前的通才教育不同了。進入21世紀,通才教育成為高等教育改革的趨勢之一。
同樣是通才教育,大成智慧教育構想與美國大學的教育構想有所不同。根據美國史密斯學院行政管理研究室研究員王競的觀點,美國大學把人類知識劃分為人文科學、社會科學和自然科學,課程基本上分為三類:通才教育、專業課程和自由選修。美國的通才教育是和專業教育相對的,而錢學森所講的「通才教育」是一種綜合整個客觀世界知識的教育,適應了科學技術的最新發展,尊重思維規律和教育規律,其著眼點更高,融通性更強,因此是一種全新的通才教育模式。
錢學森以他的學識提出了一個改變目前教育現狀的嘗試,當然,到底對不對,還需要通過實踐檢驗,還需要教育界的專家去進一步總結。錢學森不是教育家,但是他的教育思想為教育改革提出了一種思路。綜合集成思想貫穿於錢學森科學研究的始終。「集大成,得智慧」,綜合集成思想使他的知識結構不僅有深度、有廣度,還有高度。這高度指的是對科學發展的遠見卓識,指的是創新、是智慧。如果我們把深度、廣度、高度看作三維結構,那麼錢學森就是一位三維科學家,也就是我們通常所說的科學大師或科學帥才。
司馬遷《報任安書》云:「猛虎處深山,百獸震恐,及在檻阱之中,積威約之漸也」。思維也最怕束縛在檻阱之中如何選拔人才是一個複雜的系統工程,借用錢學森最後一次談話談到科技創新人才的培養問題是要培養具有創新思想的人才,必須想別人沒有想到的東西,說別人沒有說過的話。科學精神最重要的就是創新。相信好的機制是選拔大師級人才的關鍵。