中国航天事业先行者赵九章

当我国的各种新型卫星不断在太空翱翔,载人航天捷报频传,“嫦娥一号”即将飞上月球的时候,这一切都跟一个人的贡献是分不开的。这个人就是清华大学、中国科技大学教授,原中央研究院气象研究所所长、中国科学院地球物理研究所所长、应用地球物理研究所(现中科院空间科学与应用研究中心)所长、卫星设计院院长、中国气象学会理事长和中国地球物理学会理事长以及中国科学院学部委员、著名科学家赵九章院士。2007年,国际小行星中心和国际小行星命名委员会将一颗由中国科学家发现、国际编号为七八一一号的小行星,命名为“赵九章星”。同年,国际空间研究委员会还与中国科学院联合设立了“赵九章科学奖”,这是国际上首个以中国科学家命名的科学大奖。

入狱,姨夫戴季陶保释了他

1907年10月15日,在古城河南开封一户原籍浙江湖州的中医世家,一个男婴呱呱诞生了,他就是赵九章。数年之后,正值满清王朝覆亡之时,辛亥革命刚刚成功,军阀混战烽烟又起,中国大地到处战火纷飞,民不聊生。赵九章的家境也渐渐衰落,幼年的他,在私塾中以“天行健,君子以自强不息”作为自己的座右铭,勉励自己发奋读书,立志长大以后要成为国家的栋梁。1919年五四运动爆发以后,轰轰烈烈的革命运动对赵九章的思想影响很大,少年赵九章不仅因此开阔了眼界,增长了见识,并且产生了忧国忧民的思想。他放弃了学习文学的初衷而改学科学,以“科学救国”的远大抱负为己任。

到了1921年,生活更为艰难,十四岁的赵九章不得不辍学去一家商店当了一年学徒,但他从未放弃学习,反而对科学和知识更加如饥似渴了。功夫不负有心人,1922年,赵九章以第一名的成绩考上了河南留欧美预备学校(即河南大学前身),三年后,他又考进了浙江工业专门学校电机系(即浙江大学工学院前身)。在这里,赵九章与一些进步同学走到一起,并参加了共产主义青年团。这对赵九章的世界观和人生观产生了很大的影响,从那以后,他以饱满的革命热情投入爱国的民主学生运动中去。1927年,大革命失败后,赵九章不幸被捕入狱。在反动派的迫害下,赵九章在狱中不堪折磨,得了重病。这时,赵九章的父母已经双双离世,此前他一直在姑母的接济下生活。被捕以后,他的姑母心急如焚,到处奔走求救。所幸赵九章的姨夫戴季陶在国民党政府中位高权重,由他出面疏通关系,终于将已经奄奄一息的赵九章从狱中保释了出来。

归来,用所学报效祖国

赵九章虽然出狱了,但大革命失败后,进步势力遭到严重挫折,革命形势十分严峻。有戴季陶这么一个有权有势的亲戚做靠山,而且本身还曾做过戴季陶的机要秘书,以这样的资历,赵九章若要走上仕途,前程自然不可限量。但他却看不惯国民党官场的腐败,不愿同流合污,时常与戴季陶发生矛盾。1930年,他毅然北上,考进了清华大学物理系,在这里,他遇到了叶企孙、吴有训等教授,并在他们的指导下,认真研习了数学和物理理论。这时,他在浙江工业专门学校学生运动中结识的吴岫霞女士刚巧也在北京师大女附中读书,于是,他乡遇故交,在这段时间里,两人有了更多的往来,也加深了彼此的了解,从而确立了恋爱关系。吴岫霞家境比较富裕,她在精神上和物质上给了赵九章很多支持和帮助。

1935年,赵九章同吴岫霞结为伉俪,同年7月,赵九章考取了清华大学的公费留学,与蒋介石之子蒋纬国一同来到德国柏林大学,师从著名的气象学家费克和德芬两位教授,研习动力气象学、高空气象学和海洋学等课程。出国前,赵九章曾在中央研究院气象研究所竺可桢所长的指导下研习气象业务。在这期间,赵九章曾对北平、南京两地的高空探测资料进行深入研究,并对东亚地区大气温度、湿度的垂直分布和天气情况作了分析,写出了一篇题为《中国东部空气团之分析》的论文。到了德国柏林大学以后,赵九章更是如鱼得水,他不仅专志于专业课程,还十分注意世界气象研究的发展动向,同时又将扎实的数学物理基础应用到气象学中。1937年,他在《现代气象学之研究与气象预报》这篇论文中,十分明确地提出了把数学、物理引进气象学领域的想法。同年,他在整理大西洋高空探测资料的基础上,用求解数学、物理方程的方法,定量地讨论了从热带高压到赤道途中信风主流中得到的水汽和热量的多少问题,在专业杂志上发表了论文《信风带主流间的热力学》。这是他按自己的思路把数学、物理和流体力学的基本原理引进到气象科学中来的首次尝试。该文发表后,立刻引起了国际气象学界的重视,他也因此受到国际专家的瞩目。曾经指导过他的我国气象学专家竺可桢教授更是对该文给予高度评价,认为这篇论文是“新中国建国以前气象理论研究方面最主要的收获”。

1938年,赵九章以中国人特有的勤劳与智慧,仅用三年时间就获得了柏林大学的博士学位。那时正值抗日战争最困难的时期,大半个中国都成了抗战区,当时,凭赵九章的社会关系和自身条件,他若要继续留在国外,完全不在话下。可赵九章念念不忘的是用自己的学业报效祖国,因此毅然回到了灾难深重的祖国。

当时,国内许多著名大学和研究机构已经被迫内迁到西南大后方,工作和生活条件都很艰苦。1938年9月,赵九章携家人来到春城昆明,一边在西南联大当教授,一边兼任清华大学航空研究所高空气象台台长和中央研究院气象研究所(当时这些学府都在大西南)研究员,虽身兼数职,可他一家四口人挤在一间半的农舍里,所得薪水也只够一家人勉强填饱肚子。有一次,刚一岁多的小女儿赵理曾突患肺炎需立即住院治疗,但赵九章却负担不起住院的费用,还是吴有训先生到处向朋友们募捐筹集到的钱挽救了这个小生命。

立志,“只要我在,气象研究所就不再搬”

1941年,由竺可桢创立的中央气象研究所内迁至重庆北碚后,由于竺先生还要在贵州遵义主持浙江大学,校务十分繁重,所里的工作曾一度举步维艰。于是,在竺可桢的再三要求和推举下,中央研究院终于决定由赵九章以代理气象研究所所长的职务主持那里的工作。

1944年5月1日,赵九章走马上任。在他的努力下,所内的工作逐步走上正轨,面貌得到改观,不仅一切工作井然有序,研究工作也积极开展起来,并开始取得一定的研究成果。1945年,赵九章针对30年代末40年代初由著名气象学家C.G.Rossby等首先创立的大气长波理论的不足,率先以大气长波的临界波长理论,提出了行星波斜压不稳定概念,成为现代天气预报的理论基础之一。1946年,赵九章在芝加哥大学作这一学术报告时,引起国际气象学家的高度重视,该理论还被载入史册——世界气象学发展史中记载:“公元1946年,中国赵九章提出行星波不稳定概念。”

1946年8月,从美国讲学回来后,在竺可桢的再次推举下,赵九章正式担任中央气象研究所所长职务。那时,抗日战争已经胜利,气象研究所也已迁回南京北极阁原址。但淮海战役后,南京国民党政权已经摇摇欲坠,为了保全竺先生艰苦创业苦心经营而积累的珍贵的气象图书资料,赵九章把研究所迁至上海岳阳路。新中国临近成立前夕,不甘心失败的国民党当局威逼利诱,要赵九章将气象研究所迁到台湾,但赵九章决不屈服,他顶住国民党当局的胁迫,团结全所同人,坚持不撤离大陆。他对所内同人说:“只要我在,气象研究所就不再搬。”这为后来新中国气象事业的发展,保留了种子。

新中国成立后,党和政府对科学事业十分重视,陈毅司令员和周恩来总理先后接见了包括赵九章在内的一些科学家。最让赵九章感动的是,周总理头一次和他见面就记住了他的名字。此事让赵九章深受鼓舞,也很感动,他一再说“振兴中国只有共产党”、“中国是有希望了”。在党和政府的关怀下,赵九章对发展新中国的气象科学事业充满了希望和信心。

1950年4月,通过赵九章的努力,中国地球物理研究所在中科院成立,赵九章被任命为所长,并分管气象工作。在赵九章主持下,中国地球物理研究所很快发展成一个人才济济的科研机构,并为中国科学院大气物理研究所、兰州高原大气物理研究所等诸多研究所的发展壮大,输送了一批卓有成就的科学家。为了支持新中国的国防建设,赵九章与涂长望(当时军委气象局局长)携手合作,组建联合天气预报中心和联合资料中心,为新中国气象事业中两个最基本分支(天气分析预报和气象资料)的发展奠定了基础。

建言,向周总理提交启动人造卫星计划

早在1955年,许多国际知名科学家就提出倡议,希望人类能够在1957年发射一颗人造地球卫星,以纪念国际地球物理年。于是,美国总统艾森豪威尔在1955年7月29日,公布了美国发射人造卫星的“先锋计划”。苏联不甘落后,也于1956年悄悄启动了“月亮一号”人造卫星的研制和发射计划。身为中科院地球物理研究所所长的赵九章,从中立刻洞察到世界大国争夺外层空间的新动向,并敏锐地意识到,新兴的空间物理研究将在国际上兴起,新中国应该抓住这次机遇,并以此为契机,赶上发达国家的步伐。因此,在1957年春,赵九章向国家提出了研制和发射人造卫星的可能性和技术实现途径的分析报告,成为我国提出研制人造卫星的第一人。从那以后,赵九章就以极大的热情投入我国空间事业的创建工作中,并为发展我国人造卫星事业,做了大量的先期准备工作。

1957年10月4日,苏联抢先发射了世界第一颗人造地球卫星,赵九章、钱学森等科学家坐不住了,在发展我国航天事业的热切愿望支撑下,他们纷纷发表讲话、写文章,阐述发射卫星的重要意义,建议我国也应考虑研制卫星的规划。中科院党组书记张劲夫及时将科学家们的建议反映到中央,1958年5月17日,在中共八大二次会议上,毛泽东以特有的激情,向全党全国人民宣布:“我们也要搞人造卫星。”于是,主管科技的聂荣臻副总理立即责成张劲夫等人着手我国研制卫星的规划,并在赵九章的建议下,在中科院成立了五八一组,由钱学森任组长,赵九章、卫一清任副组长。赵九章主要负责技术组,成员包括陆元九、杨嘉墀、陈芳允、马大猷、贝时璋等十多位专家。

1958年秋,受中科院委派,赵九章率领中国大气物理科学代表团去苏联参观访问,希望能学习到先进的航天技术。但是,在长达两个月的参观访问期间,苏联只让他们参观一些附属设备或模型,而有关卫星、火箭实体均难以目睹,中国大气物理科学代表团的科学家们不仅受到种种限制和刁难,甚至还处处受到监视、监听,这让赵九章异常气愤。回国以后,赵九章心情沉重地将访苏考察工作报告上交中国科学院党组。针对当时国际上对中国技术封锁的现实,他在报告中提出“中国发展人造卫星要走自力更生的道路,要由小到大,由低级到高级”的重要建议。因此,在开展中国人造地球卫星事业中,赵九章始终都把工作的出发点和落脚点建立在中国自己的科技和工业基础上。1959年,当国际磁层物理和太阳风研究刚起步,他就在中科院地球物理研究所创立了以空间物理研究为目的的磁暴组。他抓住当时空间物理的主题——辐射带、太阳风、日地关系等,带领他的研究集体,在短短的几年内便取得一批接近国际水平的研究成果,撰写了中国第一本《高空物理学》专著,揭开了我国空间物理研究的第一页。60年代,当国家遭遇三年困难时,赵九章及时调整发展计划,把主要力量放到投入资金和人力较少的气象火箭上,逐步开展其他高空物理探测,同时探索卫星的发展方向。60年代初期,在赵九章的领导下,地球物理研究所研制成功并发射了气象火箭,研制出箭头仪器舱内的各种仪器及无线电遥测系统、电源及雷达跟踪定位系统等,还研制了“东方红一号”人造卫星使用的多普勒测速定位系统和信标机。

这些踏实的工作,为以后成功发射我国的第一颗人造卫星,作出了十分重要的贡献,也让赵九章看到了一丝曙光。因此,在1964年秋,赵九章不失时机地向周总理提交了启动人造卫星工程的正式建议。中央高度重视,并于1965年3月批准了中国科学院提出的方案。1965年10月22日,在中国科学院领导主持下举行的卫星建造总体方案的论证会上,赵九章正式提出了我国研制卫星的总体方案。紧接着,负责实施人造卫星发展计划的六五一设计院成立,赵九章任院长,主持科学、工程技术方面的工作。从此,我国人造卫星工作进入了一个新的时期。

来源:节选自《名人传记(上半月)》2010年10期      高睿

标题有删改

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