作者:吕旗 来源: 中国科学报 发布时间:2019/6/21 8:59:26
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朱建士:许身“爆轰” 逐梦“圆满”

 


 

1948 年湖南省第一育幼院第四班毕业生合影(前排右一为朱建士)

1955 年朱建士在北京大学上学时于北海公园留影。


1981 年7 月1 日,朱建士作为新党员代表发言。


1993 年4 月,朱建士(左一)出访俄联邦车里雅宾斯克技术物理研究院。

2010 年,朱建士(右一)为毕业生行授予学位仪式。

1996 年7 月17 日,九院参加过首次和末次试验首次和末次试验的部分人员合影(从左至右:李火继、李鸿志、杨岳欣、薛本澄、胡仁宇、朱光亚、张寿齐、朱建士、耿春余、陈早林)。

■吕旗

朱建士(1936-2011)

流体力学、爆炸力学专家,中国工程院院士。湖南长沙人。1958年于北京大学数学力学系毕业后,被分配到第二机械工业部第九研究院,历任研究室副主任、主任、研究员等职。1990年任北京应用物理与计算数学研究所副总工程师、博士生导师。长期从事核武器理论研究、设计以及核武器爆轰理论、爆炸力学的试验结果分析工作。参与了中国第一颗原子弹内爆过程首次计算和原子弹中与中子源有关的流体力学过程的研究。在型号研究中,认真贯彻理论与实验紧密结合的方针,解决了大量关键技术,为原子弹、氢弹原理突破和中国核武器事业的发展作出了重要贡献。著有《理论爆轰物理》(合作)等图书,撰有《定常爆轰数值模拟中人为黏性与人为反应的选取》《爆轰中侧向膨胀和人为黏性反应》等论文和研究报告。曾获国家科技进步特等奖2次,国家科技进步三等奖及国家发明三等奖各1次,部委级科技进步一等奖2次、三等奖1次。获2002年度光华工程科技奖。

1964年7月,朱建士入选我国第一颗原子弹试验作业队。在所有队员中,他是唯一一个从原子弹研制最初的理论探索,到把原子弹试验装置最终送上试验铁塔的理论设计工作者。

多年的科研工作实践,使朱建士在核武器理论设计工作中形成了鲜明的特点——物理设计以“物理原理为本”,武器设计以“可靠性”为底线,研究对象和内容选择坚持能够解决实际问题的“可实用性”。

求学路上思进取

朱建士是母亲的第四个孩子,为寓意他出生时母亲正值30岁,是而立之年,便将他的小名取作“立四”,这一年是1936年。

他的父母都受过高等教育,但及至成家,却家道中落,沦至“上无片瓦、下无立锥之地”的窘境。父亲朱干患脑病留下严重后遗症而无法自理,常年寄居在亲戚家养病,一家人的生计全靠母亲一人教书勉强维持。

母亲章荃毕业于长沙省立女子师范学院,后长期在乡村小学任教。从朱建士记事起,几乎就没有看见过母亲休息。早上一睁眼,母亲已经做好了早饭。招呼孩子们起床,一家人吃完早饭,稍事收拾,上午上课的时间就到了。母亲教的是“复合班”,一个班里有多个年级,每天为班上不同年级的学生轮流上课,间隙时间还要做饭、料理家务。由于怕年幼的朱建士跌进屋边的池塘溺水,章荃从不让幼子离开自己的视线。也因此,朱建士的启蒙教育是从“旁听”母亲讲课开始的。和母亲讲的故事、做人的道理一起铭刻在他心底的,是她那勤劳执着与吃苦的精神。

1942年,应中国战时儿童保育会湖南分会第二保育院院长齐新之邀,章荃在茶陵就职,朱建士随之进入湖南第二保育院,成了一名保育生。在这个“烽火摇篮”之中,保育院虽以救助功能为主,但从未放松对“难童”从做人到学习知识的培育,课程的设置和教学,完全与正规的学校一致。保育院的军事化管理,为朱建士严格的组织纪律性、热情帮助他人的个性形成,打下了良好的基础。1945年抗战胜利,保育院更名为育幼院。1946年,朱建士以第三名的成绩从育幼院毕业,随即考入长沙的长郡中学。

长郡中学在长沙城内以教学质量高著称,近代曾经走出过李维汉、任弼时、李立三、陈赓、肖劲光等一大批优秀学生,校训是“朴实沉毅”,学生的学习成绩在长沙的中学里也一直名列前茅。

初中阶段,朱建士读“通学”,每天要来回赶十几里路上学。在同学们的眼中,他是一个纪律性强又乐于助人的人,经常帮同学们理解功课内容、讲解难题、完成作业。此外,他还是一个兴趣广泛、动手能力很强的榜样,曾对照校图书馆《如何制作矿石收音机》中的说明,到旧货店采购原料自制了矿石收音机,还带动了很多同学参与动手制作收音机的实践。听说校外有一个俄语培训班不收费,他便带领几个同学去旁听,学语言、学唱俄语歌曲。一段时间之后,达到了可以和苏联小朋友通信的水平。

高中阶段,朱建士担任了班主席(即班长),更是把全班同学的共同进步作为自己的一种责任。他向同学认真传授学习心得和经验,一起研究难题,为同学解疑释惑。

他出色的学习成绩及在各项工作中的良好表现,得到了师生们的肯定,更获得了优秀学生的称号,还加入了共青团组织。高中毕业临近时,举国上下积极投身国家建设的热情深深感染了他,对未来职业的规划也渐渐有了雏形:他向往大海,想成为一名在国家海运事业中有所贡献的人。但是,由于他患有色盲,不仅不能报考海运,就连许多工程专业也不能报考。1954年,品学兼优的他被保送到北京大学,录取专业为数学力学系。

步入令人神往的燕园,令朱建士没有想到的是学习上的吃力。200多名同学,集中了全国优秀的中学毕业生。授课教师阵容堪称豪华,段学复、程明德、江泽涵、丁石孙等一大批名师,对学生课业的严格要求近乎于苛刻。当时,刚刚在全国高校推广的苏式教育体系,使跨入大学校门的朱建士一时难以适应,甚至出现过因为做不出题而被“挂在黑板上”下不来的经历。期末考试采用口试的方式,更是令他很难得到高分。

面对困境,朱建士冷静客观地分析了自己学习上的问题,更坚定了前进的信心。经过大一 一整年的努力,他的学习成绩也由3分、4分,逐步向5分迈进。多年之后,他总结自己在北京大学的这一段学习生活时说:“大学一、二年级是我一生学习过程中最艰苦、最困难、最努力的阶段,然而也是考试成绩最差,但同时又是我一生中受益最多、收获最大的时期。这个阶段使我懂得要适应各种复杂的环境,逐步掌握科学的思维方式,要努力才能不断前进。”

草原戈壁迸激情

1958年,朱建士按期毕业。和其他同学不一样的是,当时他只知道被分配到二机部,但这是个什么单位、做什么工作,他一概不知。就这样,他和另外两个人从北京三里河赶到花园路向邓稼先报到,成为了中国唯一核武器研制单位理论研究最初的28名大学生之一。报到的单位是北京第九研究所(以下简称九所),他被分配到理论研究室的力学组。

当时,按照中国与苏联两国签订的《国防新技术协定》内容,中国的核武器研制由苏联专家带领一批国内研究人员完成。为了尽快进入工作角色,1958年到1960年,邓稼先带领理论设计人员进行了两年的理论工作准备,从《中子输运理论》《爆轰理论》《辐射流体力学》三本书起家,一边学习讨论,一边举办各类学术报告会,为快速突破关键技术奠定了坚实基础。在获得了关于爆炸力学、中子传输、核反应和高温高压下的材料属性方面的大量数据后,研究队伍开始准备进行原子弹的实际设计。

在中苏合作的早期,苏联专家介绍过一个原子弹的教学模型,讲过一些简单的数据。这些讲授的资料经过整理,代号为“A039”。但数据是怎么计算出来、如何通过实验得到、工作具体应该怎么做,苏联专家并未告知,因而大家也无从判断这些数据的真伪。

1959年6月,苏联撤走全部专家,中国被迫走上了一条独立自主研制核武器的道路。为了记住那个悲愤的日子,我国将第一颗原子弹的型号确定为“596”。

在很短的时间内,国家迅速组建起了自己的研究队伍。彭桓武、王淦昌、郭永怀、朱光亚、程开甲等一批中国最优秀的科学家会聚在一起,共同开创中国的核武器研制事业。朱建士有幸与他们成为了同事,得以领略这些大家的风采,学习他们的工作作风和经验,拥有了帮助自己快速成长的得天独厚条件。

从1960年5月开始,在邓稼先的带领下,力学组和数学组的同志们经过充分调研与论证,确定了数值计算方法,踏上了我国核武器理论研究的征程。至1961年1月,朱建士与科研人员一起,每天“三班倒”,使用手摇计算机、计算尺,甚至算盘苦苦运算。然而,计算出的一个关键数据与苏联专家曾经说过的结果大相径庭,反复验证了九次,计算结果还是与“A039”数据不符,这就是我国核武器发展历史上著名的“九次运算”。由于没有足够论据来否定苏联专家的资料,其间,几乎每周都要举行一次讨论会,负责的所领导王淦昌、彭桓武、郭永怀、程开甲、朱光亚,理论室正副主任邓稼先、周光召、秦元勋、周毓麟、何桂莲,以及力学组、数学组的同志们全数参加。

朱建士虽然是参加计算的主力,也是每次答辩的主角,但属于“小字辈”,有时不太敢在会上表达意见,只能在下面小声议论。彭桓武先生注意到后说:“你们有什么看法,可以说出来,在原子弹问题上,大家是平等的,因为谁也不知道应该怎么做。”渐渐的,不管是谁、不管是什么场合、不管是什么身份,在学术研讨中,每个人都可以积极踊跃地发表自己对所讨论问题的理解和看法。这也是我国核武器发展历程中发挥重要作用的“学术民主”的雏形。

1961年9月,刚从苏联回国的周光召,以他深厚的物理功底,利用热力学的最大功原理,从理论上否定了苏联专家给出的数据,从而结束了长达几个月的争论与徘徊,扫清了理论设计的障碍,大大加速了我国自行研制原子弹的步伐。

“九次运算”,不仅使朱建士的科研思维方式因与全国顶尖科学家的讨论而进一步完善,也使他对原子弹的物理变化过程和规律有了比较清晰的认识。参与设计我国第一颗原子弹理论设计的经历,也为他一生从事核武器研制事业打下了扎实基础。

1962年初,九所决定成立一个专门小组到221厂(我国核武器研制基地,位于青海省海晏县),理论联系实际。邓稼先、周光召亲自为小组成员上了半年的理论课,并将九所理论设计过程中取得的所有成果向小组成员做了全面的介绍。朱建士作为该小组第一批成员之一,于1963年3月赶赴青海金银滩草原221厂。

专门小组的主要工作就是参加大型爆轰实验(俗称“打炮”)。朱建士的工作从向实验部的同志讲授原子弹理论知识、介绍理论设计中的工作成果开始,展开对从事实验工作相关人员的系列培训。接着,再深入实验现场参与爆轰实验,分析实验产生的波形与理想波形之间存在差别的原因,完善设计方案,使实验产生的爆轰波形态向理想的爆轰波形态逼近,达成爆轰波波形的“圆满”。

从此,追求爆轰波形态的“圆满”,成为了他一生梦寐以求的目标。

这期间的工作,为朱建士提供了一次难得的理论联系实际的机会。他并没有仅仅满足于完成调试爆轰波形达成“圆满”这一项任务,而是深入了解从实验方案设计、方案实施到实验安全等每一个细节,进而逐步具备了对于实验产生数据的真伪作出准确判断的能力。

1964年7月,朱建士入选我国第一颗原子弹试验作业队。在所有队员中,他是唯一一个从原子弹研制最初的理论探索,到把原子弹试验装置最终送上试验铁塔的理论设计工作者。

1964年10月16日,我国第一颗原子弹在中国西部罗布泊的一声巨响,震惊了全世界。

这既是我国核武器研制的重要里程碑,也是朱建士科研生涯的重要里程碑——他已经从一个对于核武器一无所知的大学毕业生,成为了一名核武器设计师,奏响了他逐梦“圆满”人生交响曲的第一乐章。

在氢弹原理被中国优秀的科学家们突破之后,朱建士很快投入到新的挑战——氢弹研制工作中。他参与的爆轰实验,不知道经历了多少次的磨砺,最终完成了符合要求的冲击波形设计方案。1966年12月28日,中国首次氢弹原理试验取得圆满成功,为1967年6月17日中国第一颗氢弹爆炸成功打下了坚实的基础。

接下来,核武器武器化的工作迫在眉睫,为了理论上那个理想的“圆满”波形,朱建士又开始了科研攻关中的艰难跋涉……

多年的科研工作实践,使他在核武器理论设计工作中形成了鲜明的特点——物理设计以“物理原理为本”,武器设计以“可靠性”为底线,研究对象和内容选择坚持能够解决实际问题的“可实用性”。

在朱建士与同事们的共同努力之下,我国核武器发展史上实现了一次次里程碑式的跨越。朱建士也从一个普通的核武器理论设计者逐步成长为负责核武器技术工作的副总工程师,并获国家科技进步奖、部委级科技进步奖等奖项。

1995年,朱建士当选中国工程院首批院士。2002年起担任中国工程院能源与矿业工程学部主任。

特色教育呕心血

2004年11月,刚刚从中国工程院能源学部主任位置上退下来不久的朱建士,被任命为中国工程物理研究院(以下简称中物院)研究生部主任。尽管他曾培养过硕士、博士研究生,但要统领中物院的学位与研究生教育工作,对他来说无疑又是一个挑战。

中物院研究生部创办于1984年,创办的背景是为了解决科研队伍青黄不接的问题。经历了初起、整合、集成几个发展阶段,20年来,已培养了一批批国防科研人员,科技队伍后继无人的格局已有所缓解。今后的研究生教育往何处去?这一严峻问题摆在了朱建士的面前。

他没有急于实施自己的各项举措,而是首先理清研究生教育的目标和规律,制订符合中物院研究生事业特点的发展路径。

在他看来,中物院研究生教育应该始终围绕服务核武器研制这个根本目标,要坚持办出自己的特色。研究生教育未来的发展必须在人才培养、学科建设、导师队伍建设等方面,发挥促进院内科研队伍学术交流、加快知识更新的作用。

2005年1月,朱建士在中物院学位与研究生教育工作会上,作了题为《抓住机遇 锐意进取 突出特色 科学发展》的工作报告,全面阐述了他对研究生教育工作的认识和思考。同年7月,在以“解放思想 与时俱进 深化中物院研究生教育的改革与发展”为主题的学位与研究生教育研讨会上,朱建士和与会者们进一步统一了思想,探讨了发展思路。随后,课程建设、能力培养、学生管理等方面的各项举措相继出台实施。

当持续提高研究生培养的质量成为了重点工作,研究生招生规模的扩大也成为了一个迫切需要解决的问题。按照朱建士的思路,扩大招生规模工作要逐步推进,从学科建设、导师队伍建设、教学设施完善等方面练好内功,做好准备。他还将自身争取名额和与高校开展联合培养扩大资源两种路径同时实施……一系列工作有条不紊地开展起来。

经过一段时期的努力,中物院研究生教育工作取得了多项成果,得到了国家、四川省、北京市等方面的认可。至2011年3月,中物院已具有“物理学”“核科学与技术”“光学工程”“数学”“力学”五个博士学位授权一级学科,基本覆盖了中物院科研工作的主要学科领域。中物院还被教育部指定为高校与科研院所联合培养研究生试点单位。中物院学位与研究生教育事业走出了一条独具特色的道路。

竭尽一生为报国

2011年12月10日至11日,全国危险物质与安全应急技术研讨会在渝召开。会议由重庆市人民政府和中物院共同主办。国家科技部、重庆市人民政府、中物院等部门相关领导,两院院士、专家学者,以及企业界代表等近400人出席了大会。这是朱建士最后一次参加学术会议。

会议期间,他感觉不适,经第三军医大检查,疑似肺炎,经过治疗好转。医生建议他住院静养。但他记挂着工作,提出要回绵阳一边工作一边治疗。

在病房里,他依然密切关注着国家核武器安全性重大课题的进展,深入思考着下一步的工作,提出指导意见;与探望他的同事探讨十年工作规划的完成情况,梳理出工作重点,明确技术路线和下一步工作安排;与研究生部的职工谈未来的工作设想和实施方案……

12月18日,朱建士病情意外恶化不治。带着对未竟事业的遗憾,他永远地离开了所热爱的世界。

(作者单位:北京应用物理与计算数学研究所)

《中国科学报》 (2019-06-21 第8版 印刻)
 
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