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怎么成为三维科学家

已有 5089 次阅读 2010-5-13 00:01 |个人分类:探讨交流|系统分类:观点评述|关键词:学者| 钱学森, 冯·卡门, 杰出人才, 大成智慧, 三维科学家

杨小军

        于景元称钱学森是“三维科学家”,因为钱老首先有学科理论深度;第二有跨学科、跨领域的广度;第三有跨层次的高度。从这个角度看,钱老是一个“三维科学家”,我们现在科学家大部分是“一维”,“二维”也不多。钱老是真正的科学大师,一位难得的科学帅才。
        钱学森一九一一年十二月出生于上海,祖籍浙江杭州。一九二三年九月进入北京师范大学附属中学学习,一九二九年九月考入交通大学机械工程系,一九三四年六月考取清华大学公费留学生,次年九月进入美国麻省理工学院航空系学习,一九三六年九月转入美国加州理工学院航空系,师从世界著名空气动力学教授冯·卡门,先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。一九三八年七月至一九五五年八月,钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究,并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱近似”公式,从而在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。
        钱老首先是应用力学专家,他在空气动力学及固体力学方面做了开拓性研究,揭示了可压缩边界层的一些温度变化情况,并最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。1953年,钱学森正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,开拓了高温高压的新领域。
        钱学森在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置,使飞机跑道距离缩短;1949年,他提出火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;1962年,他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。钱老是人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一,是航空领域的世界级权威、空气动力学学科的第三代挚旗人。



        钱老在工程控制论方面也取得了巨大的成就,是工程控制论的创始人。在回国前的1954年,美国出版了他的专著《Engineering cybernetics》(工程控制论),紧接着此书的俄文、德文、中文译本在相关国家先后出版,引起了控制领域的轰动,并形成了控制科学在上世纪50年代和60年代的研究高潮。1957年,《工程控制论》获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年9月,国际自动控制联合会(IFAC)成立大会推举钱学森为第一届IFAC理事会常务理事。他也成为该组织第一届理事会中唯一的中国人。《工程控制论》一书以其创新性、前瞻性而闻名, 对培养我国新一代自动控制方面的专家起到了十分重要的作用,并在国际上获得极高的声誉;该书在20世纪50年代是自动控制领域中引用率最高的专著。国际著名的自动控制理论专家在他2000年出版的一本书中, 一开始就引用了《工程控制论》序言中的一段话:“这门新科学的一个非常突出的特点就是完全不考虑能量、热量和效率等因素,可是在其它各门自然科学中这些因素都是十分重要的。控制论所讨论的主要问题是一个系统的各个不同部分之间的相互作用的定性性质以及整个系统的总的运动状态。”如果我们着眼于物理世界三个要素的分析:物质、能量和信息,那么控制论只研究信息与控制,它不讨论能量和物质。由此可以看出钱学森早在1954年已经把研究的着眼点转到信息与控制方面了。
        钱老是二十世纪应用数学和应用力学领域的领袖人物——堪称二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家,他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物,并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性地超越了科学巨匠冯· 卡门,成为二十世纪众多学科领域的科学群星中,极少数的巨星之一;钱学森同志也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体中,影响最大、功勋最为卓著的杰出代表人物,是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者,是新中国历史上伟大的人民科学家:被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。



        在思维科学领域,钱老在80年代初提出创建思维科学技术部门,认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学,推动思维科学研究是计算机技术革命的需要。他主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来,并将系统科学方法应用到思维科学的研究中,提出思维的系统观;此外,在人体科学、科学技术体系等方面,钱学森也作出了重要贡献。
        在系统工程和系统科学领域,钱学森在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念,坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。他发展了系统学并提出了开放的复杂巨系统概念及其方法论。
        在应用力学、工程控制论所取得的成就,使钱老具有了极大的学科理论深度。回国后,在喷气推进与航天技术,系统工程,人工智能领域的研究,给予了钱老跨学科、跨领域的广度。90年代后期,钱老从领导岗位退下来,并对他的一系列科学理论进行了深刻思考,提出了“要从整体上考虑并解决问题”、“开放的复杂巨系统及其方法论”、“从定性到定量的综合集成”等理论及方法,而且在政治、经济、科技、文化、教育等许多方面都有许多精辟的论述,从而成为我国当代一位著名的思想家,达到了跨层次的高度。
        钱老深系祖国、深系人民,深系民族的振兴、深系国民的教育。他将他的大成智慧思想,应用于祖国的教育,致力于培育杰出人才。
        从钱老的科学研究历程可以看出,要想成为三维科学家,首先,要在自己研究的领域具有足够的深度,能够达到学科的前沿,研究前沿问题,解决前沿课题;在具有深厚的理论功底后,其次,在实际的大课题中,遇到各种各样、甚至跨学科、跨领域的难题,能够自己迅速寻求到有效的解决方法,通过实践,进一步提高自己的理论深度和学科面的广度;要达到跨层次的高度,必须得停下来思考,只有发自内心的、深刻的思考,才能最终带来思维高度的提升。当然,要成为
三维科学家,心中必须要有伟大的信念、深刻的爱和无私奉献的精神。钱老的信念:“Nothing is final !!!”(没有什么认识是最后的);“Knowledge was boundless”(学无止境);正确的结果,是从大量错误中得出来的,没有大量错误作台阶,也就登不上最后正确结果的高座;常常是最后一把钥匙打开了神殿门,不要失去信心,只要坚持不懈,就终会有成果的。。。钱老的爱:中国大学老是“冒”不出杰出人才,这是很大的问题;钱学森和音乐艺术家蒋英教授婚姻美满,夫妻恩爱;在美国期间,有人好几次问我存了保险金没有,我说1块美元也不存,因为我是中国人,根本不打算在美国住一辈子;我的事业在中国,我的成就在中国,我的归宿在中国。。。钱老的无私奉献:我姓钱,但我不爱钱;我个人仅仅是沧海一粟,真正伟大的是党、人民和我们的伟大国家;我是一名科技人员,不是什么大官,那些官的待遇,我一样也不想要。。。
        相比之下,现在的很多科研人员,很少有潜心钻研、思索的了。在我认识的教授、博导中,几乎没有自己写论文、做实验的了,很多都是走向行政岗位,或者只是拉拉项目,挣挣外快。真正能够停下来思索的很少,学而优则仕,这是非常悲哀的景象。这些科研人员中,有很多是非常优秀的人才,但是他们大多只走到第一维,有些甚至还没有走到第一维,就停下来了。因为他们这时停下来就能仕,就能早点占据那个位子,就拥有更多的资源、更大的权利,而后也就大都不搞研究了。我想,这也是为什么中国培养不出杰出人才的一个原因吧。



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3 盖鑫磊 张旭 zhaowanfu

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