程開甲：中國“核司令”的科技人生

高榮偉

2014年1月10日，中國科學(xué)院院士、中國人民解放軍總裝備部程開甲榮獲2013年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。當96歲高齡的程開甲走上國家最高科技獎的領(lǐng)獎臺的時候，在不少人眼中，這位老科學(xué)家還是十分陌生。有人說，程開甲可能是國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者中公開學(xué)術(shù)成果最少的一位了。一個直觀的數(shù)字是，在他參加核武器研試的20多年中，其發(fā)表論文數(shù)量為零。

然而，這絲毫都不影響他輝煌的科技人生。

從上個世紀60年代進入中國核武隊伍算起，50年中，程開甲這個名字和中國核武器發(fā)展緊緊聯(lián)系在一起：他曾成功地參與主持決策中國首次原子彈、氫彈、導(dǎo)彈核武器試驗，創(chuàng)造了諸多令人驚嘆的紀錄，人們習(xí)慣稱這位大科學(xué)家為“核司令”。

竟與諾貝爾獎擦肩而過

程開甲，1918年出生于“絲綢之鄉(xiāng)”江蘇吳江，祖上是徽商，祖父程敬齋是遠近聞名的商人。然而，吳地尚文，程敬齋對兒孫最大的期許卻是走科舉功名之路。“開甲”，寓意考場獨占鰲頭。

程開甲出生前一天祖父過世，七歲喪父，九歲母親出走，幼時的程開甲經(jīng)歷了人生的諸多不幸。他對家庭失望，一心只是玩耍，程開甲成了無人看管的孩子，小學(xué)二年級竟然連著留級兩次讀了三年。家人將他轉(zhuǎn)學(xué)，孰料他變本加厲，拿了些錢一人跑到上海瘋玩到花光最后一分錢，不得已露宿街頭。最后被家人找到帶回，痛打一頓。

或許正是這一頓痛打驚醒了程開甲，他環(huán)顧周圍，自己早就是班級里年齡和個頭最大的學(xué)生。12歲的他突然害羞了，對自己說：現(xiàn)在起發(fā)奮讀書！

一年后，他考入著名的嘉興秀州中學(xué)——在該校的校友名錄上，還有陳省身、李政道、譚其驤等多位大家的名字。

從初二起，程開甲的學(xué)習(xí)成績冒尖了，尤其是數(shù)學(xué)和英語。他能將圓周率輕松背誦到小數(shù)點以后60位數(shù)，也能將1-100平方表倒背如流，還得過全校英文背誦比賽和省演講比賽的第一名。

“我小時候就有當科學(xué)家的想法。”初中二年級時，程開甲曾畫了一張自己想發(fā)明的大船模型圖。“想法很幼稚，但是數(shù)學(xué)老師還是與我探討了很長時間。”至今，程開甲都很感謝老師對他那份敢于想象、敢于“發(fā)明”的童心的呵護。

1937年，程開甲高中畢業(yè)同時報考了上海交通大學(xué)和浙江大學(xué)，兩所大學(xué)同時向程開甲發(fā)出了錄取通知書。由于浙江大學(xué)給予程開甲的是公費生獎勵，于是程開甲最終選擇了被英國著名學(xué)者李約瑟稱為“東方劍橋”的浙江大學(xué)。

就這樣，程開甲以優(yōu)異成績考取浙江大學(xué)物理系，接受了束星北、王淦昌、陳建功和蘇步青4位教授嚴格的數(shù)理學(xué)習(xí)訓(xùn)練和科學(xué)精神的訓(xùn)練。

時值抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，浙江大學(xué)開始“流亡”搬遷，從杭州到天目山、建德，到江西吉安、泰和，直至貴州宜山、遵義、湄潭，程開甲就在顛沛流離、日機轟炸的流亡大學(xué)中完成了學(xué)業(yè)。

程開甲在浙江大學(xué)接觸到學(xué)術(shù)領(lǐng)域許多前沿的課題，感染到老師們學(xué)術(shù)研究求真務(wù)實、百家爭鳴的科學(xué)精神，在導(dǎo)師的培養(yǎng)下，他奠定了扎實的功底。 還在大學(xué)三年級讀數(shù)學(xué)系陳建功教授的函數(shù)論時，程開甲就寫出了《On Conformal Mapping： Theory of Complex Function》一文，由陳建功教授推薦給英國數(shù)學(xué)家Tischmash教授發(fā)表。之后，文章被蘇聯(lián)斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》全文引用。

鮮為人知的是，1944年程開甲擔任浙大助教時，年僅26歲的他就寫了一篇題為《弱相互作用需要205個質(zhì)子質(zhì)量的介子》的論文，英國著名學(xué)者李約瑟親自對其修改并送給物理學(xué)大家狄拉克，但狄拉克卻回信說：“目前基本粒子已太多，不再需要更多的新粒子，更不需要重介子。”于是，論文便未發(fā)表。

此事讓程開甲抱憾終身。后來一位國外科學(xué)家做了類似實驗并獲得了1979年度諾貝爾獎，其測得的新粒子質(zhì)量與程開甲當年的計算值基本一致。這被一些媒體解讀為中國“核司令”與諾貝爾獎的“擦肩而過”。

1946年8月，程開甲抱著“科學(xué)救國”的理想遠赴英國愛丁堡大學(xué)留學(xué)，成了被稱作“物理學(xué)家中的物理學(xué)家”M·玻恩的學(xué)生。玻恩共帶過彭桓武、楊立銘、程開甲和黃昆4位中國學(xué)生，后來他們都成了中國科學(xué)院的院士。程開甲先后在自由粒子狄拉克方程嚴格證明、五維場論等方面做出了出色的工作，他與導(dǎo)師玻恩共同提出超導(dǎo)的“雙帶模型”，在Nature、Physical Review等雜志上發(fā)表多篇論文。

1948年，在瑞士蘇黎世召開的一次國際學(xué)術(shù)會議上，程開甲與師兄海森堡就學(xué)術(shù)觀點展開針鋒相對的激烈爭論，連主持人泡利都無法裁判。導(dǎo)師玻恩聽他后來述說此事，非常高興，“辯論是發(fā)明的前奏曲”，導(dǎo)師興致勃勃地跟他講起自己也曾與愛因斯坦進行過長時間針鋒相對的爭論。玻恩說，愛因斯坦是一個“離經(jīng)叛道”者，因而能對經(jīng)典常規(guī)實施超越。這次談話，讓程開甲終身受益。

1948年秋，程開甲獲哲學(xué)博士學(xué)位，任英國皇家化學(xué)工業(yè)研究所研究員。當聽到解放軍擊敗阻撓渡江行動的英國“紫石英”號軍艦時，程開甲的內(nèi)心掀起了萬丈狂瀾，于是他婉謝了導(dǎo)師和朋友的好意，果斷購買了建設(shè)祖國所需的書籍，整理好行裝，于1950年8月回到浙江大學(xué)物理系。

與“死亡之海”結(jié)伴

1950年回國后，程開甲歷任中國核試驗基地研究所副所長、所長，基地副司令員。他率先在國內(nèi)開展系統(tǒng)的熱力學(xué)內(nèi)耗理論研究，出版了我國第一本《固體物理學(xué)》教科書。

上世紀五、六十年代，面對嚴峻的國際形勢，為增強中國國防實力，中國決定研制“兩彈一星”，發(fā)展國防尖端技術(shù)。1960年，正在南京大學(xué)任教的程開甲接到命令，去北京報到。去干什么卻不清楚。到了北京，他才知道，錢三強親自點將，將他調(diào)進了中國核武器研制隊伍。

自此，當時已在學(xué)術(shù)研究上建樹頗豐的程開甲在學(xué)術(shù)界銷聲匿跡幾十年。他在被稱為“死亡之海”的羅布泊工作生活了20多年。從1963年第一次踏入號稱“死亡之海”的羅布泊，到回北京定居，程開甲一直在戈壁工作生活，直至1977年。在國內(nèi)他第一個計算出原子彈爆炸的彈心溫度和壓力，為原子彈爆炸威力和彈體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了重要依據(jù)；他設(shè)計籌建了核武器試驗研究所，提出并完成了我國第一顆原子彈試驗和測試大綱；他創(chuàng)立系統(tǒng)核爆炸及其效應(yīng)理論，為核武器應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1962年，程開甲成為中國核試驗技術(shù)總負責人，參與主持決策了包括中國第一顆原子彈、氫彈、兩彈結(jié)合以及地面、首次空投、首次地下平洞、首次豎井試驗等多種試驗方式的30多次核試驗。

當時在我國，無論是理論，還是技術(shù)都是一片空白。然而，我國第一顆原子彈在羅布泊準時爆響的時候，自動控制系統(tǒng)在瞬間啟動千臺儀器，分秒不差地完成了起爆和全部測試。程開甲很自豪地告訴記者，“當年法國人進行第一次核試驗，測試儀器沒有拿到任何數(shù)據(jù)，美國、英國、前蘇聯(lián)也僅僅拿到了很少的一部分數(shù)據(jù)，而我們拿到了全部數(shù)據(jù)。”

“說起羅布泊核試驗場，人們都會聯(lián)想到千古荒漠，回憶起住帳篷、喝苦水、戰(zhàn)風沙，”程開甲說，“但對于我們科技人員來說，真正考驗人的卻是工作難點和技術(shù)難關(guān)。核試驗是研究所和基地英雄們在彎彎曲曲的道路上一步一個腳印去完成的。”

每次下達任務(wù)，程開甲都會親自到最艱苦、最危險的一線去檢查指導(dǎo)技術(shù)工作。他多次進入地下核試驗爆后現(xiàn)場，爬進測試廊道、測試間，甚至最危險的爆心。有一次，程開甲來到一個施工現(xiàn)場。因為洞內(nèi)極其惡劣的高溫、高放射性和坍塌等危險，技術(shù)人員極力勸阻。程開甲卻說：“你們聽過‘不入虎穴，焉得虎子這句話嗎？我只有到實地看了，心里才會踏實。”最后，程開甲穿著簡陋的防護服，頂著昏暗的燈光進入坑道。

他一邊詳細地觀察詢問，一邊囑咐科技人員一定要把現(xiàn)場資料收集齊全，仔細觀察記錄每個現(xiàn)象。現(xiàn)場的同志們看到大科學(xué)家還到現(xiàn)場親自調(diào)查研究，既親身感受到這項工作的重要性和意義，也受到極大的鼓舞。

程開甲說，自己“深入虎穴”觀察到地下核試驗的許多現(xiàn)象，“與只聽匯報的感受大不相同，每次進洞，都會有新收獲，每看到一個現(xiàn)象，都會增加對地下核爆炸現(xiàn)象和破壞效應(yīng)的感性認識。”

程開甲參加制定了我國原子彈研制、試驗等工作最早的一份綱領(lǐng)性文獻，依據(jù)國情否定了蘇聯(lián)專家的空投建議，提出采用地面方式；他設(shè)計了第一顆原子彈百米高鐵塔爆炸方案，確定了核爆炸可靠控制和聯(lián)合測定爆炸威力的方法；他還前瞻性地謀劃了核武器試驗研究所的性質(zhì)、任務(wù)、學(xué)科、隊伍、機構(gòu)等。

“努力不懈，不老常青”的“程教授”

1978年10月14日，中國首次豎井地下核試驗獲得圓滿成功。隨著地下核試驗技術(shù)日趨成熟，1980年后，我國不再進行大氣層核試驗，試驗全部轉(zhuǎn)入地下。程開甲當年關(guān)于核試驗由大氣層向地下轉(zhuǎn)移的主張，不僅解決了大氣層實驗無法解決的許多核技術(shù)難題，也使我國核武器研制和試驗避免了可能出現(xiàn)的被動。

從1962年籌建核武器試驗研究所到1984年離開核試驗基地，前后22年，程開甲先后成功籌劃、主持了30余次各種類型的核武器試驗，基本上都獲得預(yù)定的試驗?zāi)繕恕Ｋ?977年被任命為我國核武器試驗訓(xùn)練基地副司令員兼核武器研究所所長， 可是他一直不愿意承認自己是“當官”的人，他更愿意別人稱呼他“程教授”。

一葉知秋，見微知著。20世紀70年代，程開甲在大西北搞試驗。一個寧靜的夜晚，他突然發(fā)現(xiàn)天際中出現(xiàn)一個明亮的光點，隨即整個天空都被照亮。程開甲推斷，這可能是鄰國在搞新武器試驗。程開甲當時預(yù)言：自衛(wèi)星上天后，太空就成了人類競爭的新空間。未來，空天武器將可能成為又一個競爭熱點。而今40年過去，事實證明了他的科學(xué)預(yù)見。

走進程開甲的家，你無論如何也不會把這里的主人，與現(xiàn)代物理學(xué)大師玻恩的弟子、海森堡的論戰(zhàn)對手和中國“兩彈一星”元勛聯(lián)系起來。這里陳設(shè)簡單，質(zhì)樸得令人難以置信。

過去，程開甲身邊始終有一把計算尺、一塊黑板。有意思的是，盡管現(xiàn)在計算尺已被計算機取代，但程開甲對黑板還是情有獨鐘。他的家里有一塊茶幾大小的黑板，他喜歡在上面演算大課題。他辦公室里也放著一塊黑板，后來搬了家，還專門在新居留一面墻裝黑板，靈感迸發(fā)時，演算公式、分析方案，他都愛在黑板上寫寫畫畫。但這些學(xué)術(shù)結(jié)論外界都很難看到，因為書寫在了中國核研試的陣地上。

上世紀80年代，程開甲開創(chuàng)了我國抗輻射加固技術(shù)研究領(lǐng)域。在他領(lǐng)導(dǎo)下，系統(tǒng)開展了核爆輻射環(huán)境、電子元器件與系統(tǒng)的抗輻射加固原理、方法和技術(shù)研究，利用核試驗提供的輻射場進行輻射效應(yīng)和加固方法的研究；指導(dǎo)建設(shè)先進的實驗?zāi)M條件，推動我國自行設(shè)計、建造核輻射模擬設(shè)施，開展基礎(chǔ)理論和實驗研究，促進了我國抗輻射加固技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，為提升我國戰(zhàn)略武器的生存與突防能力提供了技術(shù)支撐。

程開甲是全國人民代表大會第三、四、五屆代表，中國人民政治協(xié)商會議第六、七屆委員，中國科學(xué)院院士。他曾獲得國家科技進步特等獎、一等獎，國家發(fā)明獎二等獎和全國科學(xué)大會獎、何梁何利科技進步獎等各種獎勵。1999年，中共中央、國務(wù)院、中央軍委授予他“兩彈一星”功勛獎?wù)隆?/p>

上世紀90年代以來，他不顧年邁，仍在材料理論、高功率微波等方面繼續(xù)進行研究。作為著名的物理學(xué)家、核試驗科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)建者和領(lǐng)路人，他常常說，自己還要“努力不懈，不老常青”。