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钱七虎,为国防工程铸就“金钟罩”

他在战火中出生,曾留学苏联,因解决防护工程关键技术难题获国家最高科技奖

本期简介

作者:本刊记者 祖一飞 喻思南

云利孝

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个人介绍:1937年出生,江苏昆山人,防护工程专家,中国工程院首届院士,陆军工程大学教授。建立了我国现代防护工程理论体系,引领防护工程领域实现跨越式发展,2019年1月荣获国家最高科学技术奖。

 

人们常说,老一辈科学家普遍对钱不看重,82岁的钱七虎就是一个典型代表。拿到2018年度国家最高科学技术奖的800万元奖金后,他仅用了不到一周的时间便将其“花”了个精光,而且是一次性“花”完。

2019年1月8日,钱七虎站在人民大会堂的领奖台上,从国家主席习近平手中接过了那本红艳艳的获奖证书。发表感言时,这位满头白发的科学家敬了一个标准的军礼。面对荣誉,钱七虎谈的依旧是责任与担当:“我作为军队的一名科学家,要始终把科技强军作为毕生的事业去追求,并为此奋斗一生。这是我的事业所在,也是我的幸福所在……”

与往年不同的是,今年国家最高科学技术奖的奖金由500万元提升至800万元,同时规定奖金全部由个人支配。钱七虎很快就行使了自己的这项权利:收到奖金没几天,他主动提出将800万元奖金全部捐出,纳入他此前设立的公益基金,重点资助西部和少数民族的贫困学生。消息传开后,无数网友为之动容。

由于所从事工作的特殊性,在这次获奖之前,钱七虎的公众知名度其实并不高。但在中国的防护工程领域,他向来是一位仰之弥高的领路人。60多年间,钱七虎不仅开创了我国防护工程这一崭新学科,还为其奠定了理论基础,将中国的防护工程研究推向国际先进水平。

军事抗衡中,有“矛”必有“盾”。坚船利炮有了,导弹核弹有了,如何铸就坚不可摧的“盾牌”,是钱七虎毕生钻研的课题。

4、留苏期间在莫斯科红场与苏联工人合影

留苏期间在莫斯科红场与苏联工人合影。

 

猛“虎”冲进蘑菇云

上世纪70年代初,中国西北的戈壁深处传出一声巨响,荒漠上空随之升起一团蘑菇云。烟雾还未散尽,一群身着防护服的科研人员就迅速冲进核爆中心展开勘察,钱七虎便是这群勇士中的一员。

当时,钱七虎受命对空军飞机洞库的防护门进行改进。为了掌握原有设计中存在的问题,他特意申请到核爆实验现场去。通过观察,钱七虎发现核空爆后洞库虽然没有被严重破坏,里面的飞机也没有受损,但防护门因为严重变形导致无法开启。“门打不开、飞机出不去,就无法反击敌人。”

那个年代,飞机洞库防护门的相关设计计算都靠手算,计算精度差,效率很低。为了设计出能抵抗核爆炸冲击波的机库大门,钱七虎决定变一变。彼时,有限单元法作为一种工程结构分析问题的数值分析方法刚刚兴起,钱七虎便大胆决定运用它来计算,这在当时的中国尚属首次。

设计计算需要用到晶体管计算机,但国内只有少数几个单位有这样的设备。而且他们自身的研究任务也很重,设备使用率很高。钱七虎就利用节假日和别人吃饭、睡觉的空隙,打时间差“蹭”设备用。

时间好不容易抢来了,如何使用又是一个难题。面对巨型计算设备,钱七虎团队拿到的只有一本操作手册。由于从来没有接触过,团队中很多人看它就像看“天书”。钱七虎虽然自学过计算机的基础理论,却从未上机操作过,他也只能硬着头皮现学。

连续两天时间,钱七虎把自己关在房间里啃“天书”。当他再次站在团队人员面前,说的第一句话就是“可以上机操作了”。他不仅看懂了操作手册,而且已经开始编写大型防护结构的计算程序。

3、组织教员研究讨论重大课题

组织教员研究讨论重大课题。

由于科研任务重,钱七虎常常睡在办公室里,赶任务时啃馒头、吃咸菜是常有的事。心血付出了不少,实验却一次次失败。“气动实验做了几十次,用了整整一年,失败后总结一下,就接着准备下一次实验。”

任务攻坚的两年间,钱七虎没有气馁过,他把每一次失败都当成学习的机会,最终解决了大型防护门变形控制等设计难题。为了缩短开关防护门的时间,他还创新提出使用气动装置升降洞库门,成功研制出当时我国跨度最大、抗力最高的地下飞机洞库防护门。拿到成果鉴定后不久,钱七虎也接到了一份“十二指肠溃疡和胃溃疡”的医疗诊断书。那一年,他38岁。

钱七虎既没因为成果鉴定书而高兴止步,也没让医疗诊断书吓倒,两张纸都被他放到一边,他趁热打铁总结起实践经验。结果肠胃疾病尚未痊愈,长期劳累又诱发了痔疮。面对《环球人物》记者,钱七虎的夫人袁晖不忍回忆那段往事:“他每次上完厕所,马桶上都是一片血红……”因为疼痛不能坐着,钱七虎就坚持趴在床上看书写作。

经过10多年的研究,钱七虎和团队为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了诸多理论依据,在实践中为我国战略工程装上了打不烂、炸不毁的“金钟罩”。

 

进入上千米深的矿井考察

随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现,防护工程常常“藏不了、抗不住”,“矛”与“盾”在对抗中不断升级。面对挑战,钱七虎带领团队开展抗深钻地武器防护的系统研究,并创造性地提出了建设深地下防护工程的总体构想。

为了掌握一手资料,钱七虎总是亲自去各类深地下工程实地考察。一次学术会议结束后,他专程坐车赶到200公里外的一座大型煤矿,深入地下上千米深的作业面去实地考察。煤矿的支巷里潮湿、闷热、粉尘遍布,温度高达40摄氏度,时年70多岁的钱七虎在这样的环境中坚持了1个多小时,通过观察获得了许多宝贵信息。

还有一次,钱七虎带领团队参加在国外举办的国际学术会议,得知附近有一座大型地下油库正在建设,他辗转沟通,总算被允许去实地参观。考虑到在建工程危险性大,陪同人员劝阻钱七虎不要下去,但他坚持要去深达数百米的掘进现场考察。暗淡的光线下,观测人员需要避开复杂的管线和设备,不时会有小碎石落下砸到安全帽上。钱七虎不为所动,仔细地观看记录,得到了重要的参考数据。

从领导岗位退下来之后,钱七虎却比以前更忙了。面对记者的疑惑,钱七虎和蔼地笑道:“忙是我这个人一生的特点。”作为多个国家重大工程的专家组成员,他要为决策部门出谋献策。此外,作为顾问,他还经常受邀到工程一线指导项目建设。这些事情,换作是同龄的人可能会适当推掉一些,但钱七虎来者不拒。

钱七虎与科研人员在交流1

钱七虎与科研人员在交流

一家研究单位曾邀请钱七虎参加科研项目论证会,会议前两天,他因长年钻坑道落下的关节炎急性发作,疼得连走路都困难。主办方听说后,劝他在家休养。钱七虎不肯,执意要去,最后硬是带着止疼药、坐着轮椅参加了项目会。

“钱院士来了,我们做事情心里就踏实,有谱了。”在许多工程师眼中,钱七虎就像一艘大船上的压舱石。工程项目所在地通常交通不便,有时还要深入地下数百米,钱七虎却总是亲自去指导,“现场调查是工程建设的基础,只要时间能安排得开,就一定去”。

 

“兴趣广泛”的战略科学家

国防工程之外,钱七虎把科研应用延伸到了国家经济社会发展的多个方面。

上世纪90年代末开始,关于城市交通拥堵、空气污染、城市水涝等许多城市病的新闻和讨论不时见诸报端。钱七虎利用自己研究地下工程占有大量国内外学术资料的优势,率先提出开发利用城市地下空间的战略。

2000年,钱七虎参与撰写了我国第一部关于城市地下空间开发利用方面的专著《中国城市地下空间开发利用》,后来又主持了北京、深圳、南京、青岛等十几个城市地下空间规划的评审工作。经过20多年的持续关注和不懈研究,钱七虎已经成为城市地下空间规划领域的权威专家。时至今日,那些关于城市地下空间开发、地下快速路、地下物流等理念依然处于世界前沿。钱七虎的一些理念已经在中国未来之城——雄安的建设中被采纳。

2018年10月,港珠澳大桥正式通车,这背后同样离不开钱七虎的贡献。港珠澳大桥包含一段长约6公里的海底隧道,其中海底沉管对接是工程施工中的难题。钱七虎综合考虑洋流、浪涌、沉降等各方面因素,提出合理化建议方案,帮助管道顺利完成对接。

近年来,钱七虎又提出了核废物深地下处置、国家能源储备方案等重大建议,得到了相关管理部门的采纳。

每天晚上的《新闻联播》,钱七虎通常不会落下。除了电视,他还从各类报刊上获取信息,无论是国家大事还是民生问题,他都习惯与自己的研究领域对对号。“钱学森除了研究航天、火箭和导弹外,研究领域也很广泛,比如他曾经提出发展沙产业、建设山水城市等一系列超前理论。”钱七虎以此为榜样,看到哪些事情对国家和人民有利,就把兴趣和爱好投向哪里。

在北京建筑大学土木与交通工程学院院长戚承志看来,钱七虎已经不仅仅是科学家,更是一位战略科学家。“不是每个科学家都可以成为战略科学家。为什么是他?通过这些年的接触,我觉得是因为他心里边装着国家,想着国家安全,不然很难站在国家的高度去考虑问题。”

 

战火中出生,军营里报国

之所以对国家安全如此重视,与钱七虎幼年的经历不无关系。1937年8月13日淞沪会战爆发,日本侵略者占领上海,血腥的战争逼近江苏昆山县城。钱七虎就是母亲在逃难途中的渔船上生下的,他在家中排行老七,因此得名“七虎”。

每每回想起童年,有两个场景一直萦绕在钱七虎脑海:一个是侵华日军将杀死的游击队队员尸体放在小学操场上示众,还逼迫镇上的理发店师傅下跪磕头,不从就砍头;另一个是他在上海读中学时,美军残暴打死三轮车夫。亲历过那个年代的钱七虎,对国破民弱的旧社会心痛不已。

新中国成立后,依靠政府的助学金,钱七虎完成了中学学业。强烈的新旧社会对比,让他自小就在心里埋下了报党报国的种子。13岁时,钱七虎就报名参加军干校,但因身体原因落选。14岁,他申请加入共青团,并担任共青团书记和宣传委员。

在上海中学读书期间,正值中国实施第一个“五年计划”,钱七虎梦想着成为一名工程师。因为有目标,他学习起来倍加努力,成绩十分优异,6门课中有4门拿了100分。当年上海代表团去朝鲜慰问志愿军时,其中一个慰问品就是钱七虎的成绩单。

毕业时,一些优秀的学生可以直接被选送到苏联留学,品学兼优的钱七虎也在其中。但当时我国急需培养军事人才,学校领导找到钱七虎,希望他放弃出国,到新成立不久的哈尔滨军事工程学院学习。一边是难得的出国深造,一边是国家的需要,钱七虎毅然选择了后者,他只有一个念头:“没有党和国家,我连中学都上不起,哪能想那么多,组织叫我干啥就干啥!”

大学就读期间,钱七虎6年假期只回过一次家,每个假期他都主动留校学习。毕业时,他是全年级唯一的全优毕业生,因此被保送至苏联莫斯科古比雪夫军事工程学院深造。在陆军工程大学采访时,记者看到了钱七虎求学时的笔记,他的字工工整整,像印刷出来的一样,认真程度可见一斑。

学术上的严谨,钱七虎一直保留到今天。作为国家防护工程重点学科带头人,他的名气不必多说,但很多学生提起他时都“心有余悸”,因为都曾有过“痛苦却有收获的煎熬”。钱七虎对论文中的每一个数据都要反复试验,每一个判断都要仔细论证。他总是不厌其烦、逐字逐句地去推敲。

考虑到年龄和精力,有学生提议帮老师代上一些专业基础课,钱七虎听罢当时就火了:“我们不搞代师授徒那一套,把人招进来就得全心全意地把他们培养好!”

如今,耄耋之年的钱七虎依然活跃在教学研究一线。工作之余,他坚持每周游泳两次,每次游500米。说起原因,这位“80后”老科学家笑着说:“遵循毛主席指示:身体好、学习好、工作好。”