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科学大家赵九章

时间: 2023-10-30 00:33:14 |   作者: 温室气体分析仪

赵九章院士是当代杰出的科学家、教育家、卓越的科学技术工作组织者、我国人造卫星事业的主要倡议者和科

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  赵九章院士是当代杰出的科学家、教育家、卓越的科学技术工作组织者、我国人造卫星事业的主要倡议者和科技方案主持人、我国空间科学的开拓者和空间探测技术的先驱、我国现代大气科学的奠基人之一。赵九章先生在“文革”浩劫中被,1978年得到昭雪。1999年9月18日,中央、国务院、表彰“两弹一星”做出突出贡献的科学家,追授赵九章院士“两弹一星”功勋奖章。2007年9月25日,中国地球物理学会在北京举办“中国地球物理学会成立60周年暨纪念赵九章先生诞辰100周年”纪念活动,与会科学家以不同的形式深情追忆和缅怀了赵九章院士为我国科学事业所做出的卓越贡献。

  1957年3月,赵九章所长(右三)、陈宗器副所长出访归来,途经武汉拜访武汉大学领导并看望在这里学习的地球物理研究所的同志。

  赵九章先生是浙江省吴兴县人,1907年生,地球物理学家,中国科学院院士。

  赵九章1933年毕业于清华大学物理系。1935年赴德国攻读气象学专业,1938年获博士学位,同年回国。历任西南联合大学教授,中央研究院气象研究所所长。中华人民共和国成立后任中国科学院地球物理研究所所长、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。1968年逝世。

  赵九章是我国人造卫星事业的倡导者和奠基人之一,中国科学院人造地球卫星研制的主要负责人。1958年5月17日,毛主席在“中央八大二次会议”上指出:“我们也要搞人造卫星”,1958年8月成立了中国科学院“581组”,由钱学森任组长,赵九章任副组长,“581组”的成立标志着我国卫星研制的开始。在我国人造地球卫星研制过程中,赵九章提出了“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”等重要建议,领导开创了利用气象火箭和探空火箭进行高空探测的研究,探索了卫星发展趋势,筹建了环境模拟实验室和开展遥测、跟踪技术探讨研究,组建了空间科学技术队伍。1964年,根据国内运载工具的发展提出了开展人造地球卫星研究工作的建议,在中国卫星系列发展规划和具体探测方案的制定,中国第一颗人造地球卫星、返回式卫星等总体方案的确定和关键技术的研制等诸方面做出突出贡献。他领导完成了核爆炸试验的地震观测和冲击波传播规律以及有关弹头再入大气层时的物理现象等研究课题。1985年获国家科技进步奖特等奖。

  亲自参加我国卫星工作的两院院士王大珩说:“当年赵九章主持制定的我国第一颗卫星的研制方案计划和卫星系列规划设想既符合科学又切合实际,以后相当一段时期我们绝大多数都是按照当初的计划设想进行的。”

  “1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,全世界为之瞩目,这是中华民族的创造智慧和拼搏精神所凝结而成的一颗明星。为了它,多少人精心构思和呕心沥血,原中国科学院地球物理研究所所长赵九章,以他渊博才学和远见卓识为之所创的业绩,使他成为中国卫星事业和空间科学的一位先驱者和创始人。”中国科学院院士、国家海洋环境预报中心巢纪平研究员说。

  巢纪平院士回忆到,早在20世纪50年代初,赵九章就以其敏锐的洞察力,意识到人造地球卫星上天,将为地球物理科学的发展、气象科学研究和天气预报开辟新的局面。当苏联于1957年10月4日成功地发射第一颗人造地球卫星后,赵九章多次应邀发表讲话、作报告、写文章,积极宣传人造卫星在地球科学发展中的意义、重要性和能解决的科学问题。同时,他开始了大量的调查研究和前期准备工作。

  1959年,赵九章在钱骥的协助下,着手落实火箭探空的实施计划。组织了箭头总体、遥测、雷达跟踪、天线、电源和环境模拟设备等探空技术的研制队伍;同时开展了中层大气、微流星、磁场、电离层、太阳辐射以及宇宙线等的空间探测器的研制。经过一年多努力,研制成功探空火箭箭头。1960年9月13日,由上海机电设计院杨南生、王希季领导下研制成功的T-7型火箭发射升空。随后进行了多次探测实验,探测项目持续不断的增加,探空高度不断增高,探空技术逐步成熟。

  在火箭探空成功后,赵九章、钱骥等及时组织队伍开展人造卫星的预研工作,密切关注注意苏、美人造卫星发展动态,结合我国实情,提出应着重发展各类应用卫星。自1959年到1961年底,中国科学院581组先后组成和完善了火箭、卫星探测总体室等6个研究室。在火箭探空、卫星总体、卫星空间环境试验技术等方面的预研究取得了进展,并开始酝酿第一颗卫星的技术方案。中国科学院领导高度赞扬了这一白手起家的工作,认为这是为我国卫星上天做了实实在在的准备。

  赵九章于1964年12月在全国人民代表大会期间呈书周恩来总理。赵九章在信中说,“在探空技术上,取得了一点初步成绩。但这仅是我国空间研究的开始,我们还必须再接再厉,努力取得更多的成绩。我国亟须进一步准备发射侦察卫星、通讯卫星、气象卫星等工作。这是我国科学上继之后的一个重大任务。”赵九章的这封信,高瞻远瞩,结合实际,论据充分、清晰,体现了一位爱国科学家的真知灼见,受到周恩来总理的格外的重视。1965年,中国科学院受周总理委托,组织各方面专家进行了一系列研究论证。

  1965年5月,在张劲夫领导和赵九章的配合下,中国科学院各有关所全面行动起来。581组、力学研究所、自动化研究所、电子学研究所等均派出专家,定期集中开会,共同商讨我国卫星型号发展规划。1965年5月31日,中国科学院新技术局提出我国第一颗卫星在1970年发射,卫星系列按试验卫星和应用卫星分列,并把第一颗卫星定名为“东方红一号”。中国科学院对此组织了多次方案研讨,并向上提出建议报告。经12次、13次中央专委会原则上同意后,于1965年10月22日正式举行全国651会议。赵九章、钱骥在会上报告了我国研制卫星的总体方案,着重是第一颗卫星方案。我国研制卫星从此步入了一个新时期。1970年4月24日“东方红一号”卫星发射成功。

  赵九章曾引用一句古诗“上穷碧落下黄泉”,形象地描述地球物理学的研究范畴,这样的领域涉及到宇宙空间、地球大气、海洋、陆地直到地球内部。

  新中国成立后,赵九章力促把分散在各机构的一部分地震、地磁和地球物理探矿组织,以及从事这方面研究的重要科学家团结在一起,组建了中国科学院地球物理研究所。该所在赵九章主持下很快发展成为一个人才济济的科研机构。后来中国科学院大气物理研究所、兰州高原大气物理研究所、地球物理研究所和空间物理研究所,以及国家地震局地球物理研究所,在相当程度上都是以原中国科学院地球物理研究所的室、组为基础组建的,其中不少科学家都曾在原地球物理研究所学习和工作过,有的还直接受过赵九章的指导。赵九章无愧是我国现代地球物理科学的开拓者。中国地球物理学会曲克信研究员说,赵九章先生1948年10月至1963年9月担任中国地球物理学会理事长,1950年4月~1967年担任中国科学院地球物理研究所所长,他能将科技社团和研究所各自的优势有效结合起来。他恰当地运用自己的威望和知名科学家的社会影响,通过办所、办学会将建设现代化国家、将地球物理事业一步一步向前推进。他的治所、办会思想至今仍有鲜明的现实意义。

  20世纪60年代,时任中国科学院地球物理研究所所长的赵九章,对地球物理研究所怎么样发展提出了“物理化、工程化、新技术化”的口号。物理化就是全力发展动力学研究,使地球物理学建立在坚实的数学物理基础上;工程化则一方面反映现代化科学研究“大科学”的特点,另一方面反映将科研成果转化成生产力的需要;新技术化就是用新技术武装地球物理学观测。

  中国科学院院士、中国科学院大气物理研究所叶笃正研究员回忆说,对于赵九章所长提出的“三化”口号,当时并不是所有人都能理解,甚至在所领导中也有争议。这不只是一个办所方针问题,它实际上关系到整个地球科学的发展趋势。是把目光停留在当时的科学发展水平,延续沿着“观测-分析”的描述性学科的轨道缓慢前进,还是迎头赶上国际科技已然浮现和即将出现的快速地发展的势头,因势利导,推动地球科学加速向现代科学迈进?赵九章所长提出的“三化”口号得到了中国科学院地球物理研究所卫一清书记的大力支持。

  叶笃正说:“其后我国地球物理学的发展历史证明,这一决策是非常正确的。在三化方针的指导下,地球物理研究所科学水平大幅度的提升,学科领域迅速扩展。我所在的气象研究室很快发展了大气动力学、高原气象学、卫星气象学、云雾物理学、人工影响天气、边界层大气物理、激光、微波大气探测等多个领域。”

  1997年在纪念赵九章院士诞辰90周年座谈会上,时任中国科学院副院长的陈宜瑜院士说:“赵九章提倡数理化、新技术化、工程化的方向很有远见,至今对我们科研工作仍有指导意义。赵先生对交叉学科很看重,倡导相关学科的综合研究,这也是中国科学院发挥多学科综合优势的重要问题。”

  中国科学院院士、中国科学院空间科学与应用研究中心刘振兴研究员,从1957年开始一直在赵九章先生的指导下进行科研工作,目睹了赵九章开创我国空间物理学科的历程。我国空间物理地面观测的发展是从1957年第一次国际地球物理年开始的。在这期间,刘振兴说,赵九章和陈宗器先生一起建立了一批先进的空间物理的地面观测设备和地面观测站,如上海和北京的地磁台等,上述这些设备的建立,为我国空间物理地面观测奠定了好的基础。

  磁暴是空间电磁现象的一个综合过程,磁暴及相关扰动现象是空间物理的研究重点之一。1959年,赵九章虽已年过半百,仍然亲自组织一个研究集体磁暴组来开拓新的学科领域。巢纪平院士回忆到,当时国际上认为,在地球周围被捕获的大量带电粒子所形成的电流环,可在地面上产生磁暴。但带电粒子是如何进入捕获区的,捕获区能否打开使粒子自由进出,这在当时是一个未解决的重要问题。于是,赵九章带领大家研究解决这一个问题的途径。在调研大量文献的过程中,他以普通一兵的姿态一起和年轻人看文献、推导公式。他一旦学到一个新概念,总打电话叫室里的同志到办公室或家里,他家的小黑板也成了讨论和学习的重要工具。赵九章不顾自己有病的身体经常讨论到深夜,有时他的心绞痛复发,就从口袋里拿出几粒药片应付。他有严重的失眠症,一般安眠药已经对他不大起作用,就这样年过半百又有病的赵九章和二十多岁的年轻人一起忘我工作。通过辛勤的工作,在短短一年内,完成了“磁暴期间史笃姆捕获区的变化”一文,所获得的结果得到国际同行的好评。

  赵九章高瞻远瞩,在国际上磁层物理和太阳风研究刚起步时,他就提出磁暴组的主要研究方向是磁暴分析和理论研究、地球辐射带研究等。刘振兴院士说:“现在看起来,当时赵先生提出的这个研究重点,仍是当前国际上磁层物理研究的重要前沿领域。”赵九章通过磁暴组的工作,培养了一批至今仍活跃在我国地球空间科学研究领域的学科带头人。我国在太阳风能量传输到磁层的过程、日地关系和地磁分析等方面取得的可喜成果,正在慢慢地实现赵九章生前的愿望。

  “他是一位气象学大师,在我国是他首先把数学、物理学引入气象领域,他是我国现代气象学奠基人之一;是他首先在我国开展海浪学研究。”中国科学院空间科学与应用研究中心原书记、赵九章先生秘书吴智诚研究员说。

  赵九章1933年毕业于清华大学物理系,1938年获得德国柏林大学博士学位后立即回到祖国在清华大学和西南联合大学当教授,并兼任清华大学航空研究所高空气象台台长。后经竺可桢教授推荐,主持中央研究院气象研究所工作,承担起继竺可桢后为中国现代气象科学奠基的重任。1944年出任气象研究所代理所长,后继任为所长。对他出任所长,1945年4月5日,我国气象事业创始人竺可桢是这样评价的:“九章到所十月(自去年5月来),对于所行政大事改进研究指导有方,且物理为气象之基本训练,日后进步非从物理着手不行,故赵代所长主持,将来希望自无限量”。

  “现在,每当我在电视上看到海浪预报节目时,很自然地就想起赵先生领导我们搞海浪预报研究的情景,想起他总是忙碌工作的情景,想起他在青岛海浪台和战士、学生们同吃同住的高兴情景,这些至今我们还记忆犹新。”中国科学院空间科学与应用研究中心杨俊文研究员说。

  新中国刚成立不久,赵九章就提出中国是个海岸线很长的国家,对海洋的研究是十分重要的,并从需要和可能出发选定海浪观测研究为突破口。赵九章在1952年就组建成立了海浪组并开展工作,开辟了我国海洋研究的一个新领域。赵九章花了很大精力亲自讲授海浪和流体动力学等课程,培训科学技术人员;领导建立实验室,开展海浪观测仪和波谱仪研制;积极筹划在青岛地区一个小岛上合作建立了海浪观测台,进行海底和海面的波浪观测等。到1958年,已获得八个方面的科研成果,为日后的海洋环境预报打下了一定基础。此后他又丝毫没有保留地把技术和观测分析系统移交给有关部门,为我国海浪预报研究作出了开创性、奠基性的重要贡献。1956年,赵九章出任国务院《十二年科学规划》委员会气象组组长、海洋组组长。

  赵九章十分重视气象学的现代化建设,20世纪50年代初他就指出,为进一步揭露天气变化的本质,必须广泛积累天气和气候的观测事实,利用现代科学的成就,做多元化的分析研究,通过各个有关科学之间的相互渗透,促进气象科学的发展。50年代初,计算机的问世为天气预报从定性向定量化的发展创造了条件,他注意到这一发展趋势后,在国内没有计算机的条件下,支持鼓励从国外回来的顾震潮应用手算的图解法解微分方程,并做出了24小时和48小时的天气形势预报,从而逐渐使我国的数值天气预报发育成长起来。在20世纪30年代中期以前,我国气象学基本上属于地理学范畴,描述性工作占绝大多数。我国真正把数学和物理学引入到气象学,以动力气象学理念解决气象学问题的第一篇文章是赵九章的“信风带主流间的热力学”。

  1938年赵九章回国后就担任了当时西南联大气象系教授,后为系主任。任气象研究所所长之后,还在当时的中央大学授课。上世纪50年代中国科学技术大学成立,在所系结合、全院办学的方针下,赵九章出任地球物理系(13系)系主任,并亲自主讲空间物理学。无论在学校还是在研究所里,他都非常注意对青年学生的培养。他培养出了大批优秀科学技术人才,不少直接受他教导或随他进行科研工作的同志都对我国气象学、空间科学或其他科学做出了很好的贡献。在他培养的两代人中,目前在世的仍有8位中国科学院院士。直到现在,他的不少学生仍在科研领导岗位上发挥着重要的作用。

  刘振兴院士至今仍然记得他刚刚成为赵先生的硕士研究生时,老师对他的教导。他回忆说:“赵先生在研究生培养中很重视理论与实践相结合。1958年初,当时我正在研究近地层大气湍流。当时中国科学院组织了一个我国西北固沙队,包括生物组、土壤组、地理组和气象组。赵先生对我说,你现正在研究近地层大气湍流,你应该参加中国科学院固沙队,去实地了解一下沙的运动情况。通过这次当地考验查证,我深刻认识到固沙和防沙对我们国家的经济发展的影响及固沙和防沙的重要性和必要性。”通过这次当地考验查证,刘振兴写出了“我国西北沙的输运过程”和“在风力作用下我国西北沙丘运动的规律性”两篇论文,在《科学记录》期刊上发表,对当时的固沙和防沙工作有一定参考价值。

  巢纪平院士回忆说,1951年地球物理研究所招进一批高中毕业生,他没有看不起中学生,而是在大力培养他们之中的可造就之才。中国科学院院士、中国气象科学研究院名誉院长周秀骥,来所后在清华大学气象台做观测工作。赵九章先送他到北京大学学了几乎所有物理系本科的数学物理课程,1956年地球物理研究所派送留苏副博士研究生时,赵九章又极力推荐保送他。在当时一个无大学本科毕业学历的青年,要公派到苏联学习,这几乎是不可能的,但在赵九章的大力努力下,周秀骥去了苏联。1962年周秀骥获得了副博士学位归国,被定为副研究员,成为地球物理研究所云雾物理和大气物理这两门在国内新开创的分支学科的学科带头人。中国工程院院士、原国家地震局地球物理研究所副所长许绍燮,和在地震仪器制造方面有重要成绩的张奕麟等也都是这批高中生中培养起来的。

  赵九章非常爱才,对有才华的年轻人给以特殊培养和照顾。前任大气物理研究所所长、中国科学院院士曾庆存从苏联学成归国后,赵九章就关照一定要千方百计把曾庆存要到地球物理研究所工作。曾庆存来所后一度身体不好,他又关照所里给予特殊照顾。中国科学院院士、国家海洋环境预报中心名誉主任巢纪平,1954年毕业于南京大学二年制的气象专修科,分配到地球物理研究所任技术员,1956年写了一篇气流越过青藏高原的理论文章,深得好评。赵九章不顾阻力将他和另外几个年轻人从技术系列改到研究系列,任研究实习员。1962年通过以华罗庚教授为主考的评议组的考核后,于1964年破格晋升为副研究员。吴智诚回忆说:“赵九章培养了一批学科带头人,如刘振兴、都亨、徐荣栏、周国成、魏奉思等。如今他们虽然大多已年逾古稀,但仍然带领着一批年轻人活跃在这样的领域的研究第一线。”

  吴智诚说,赵先生带的学生有问题请教他,有时他会说:“这方面我不在行,我介绍你去请教专家”。他往往亲笔写信,如数学问题去请教华罗庚,无线电问题去请教陈芳允,力学问题去请教郭永怀,光学问题去请教王大珩等等,这方面事例很多,都体现了他对科学家的尊重和他的谦虚求教精神。在赵九章身上完全体现了“三人行必有我师”的风范。由于他的高尚人品和学风,他尊重人,大家也尊重他,他和各方面的科学家关系都很好,大家公认他科学成果功勋卓著。

  原清华大学副校长张维院士1997年时说:“赵九章在好几种学科上都有建树,在科技领域他是一位难得的帅才。”

  1997年,在赵九章先生诞辰90周年之际,钱伟长等44位科学家(其中42位是两院院士)签名倡议为赵九章树立铜像,这一倡议得到中央的批准。倡议书说:

  赵九章院士是当代杰出的科学家、教育家、卓越的科学技术工作组织者、我国人造卫星事业的主要倡议者和科技方案的主持人、我国空间科学的开拓者和空间探测技术的先驱、我国现代大气科学的奠基人之一。赵先生热爱祖国,热爱人民,为人正直,不谋仕途,把毕生精力贡献于我国的科技和教育事业。赵先生的一生是光荣而伟大的一生。

  在抗战最艰苦的岁月里,赵先生从德国冲破险阻回到祖国,投入抗战第一线,为我国空军创建气象站,培训了大批空军气象人员,为抗日救国做出了贡献。

  赵先生在我国率先把数学物理方法引入气象学领域,是我国动力气象学的创始人;倡议和组建联合天气分析预报中心和资料中心,提出很多研究方向,培养了一批有名望的科学技术人才,为我国天气和气候预报的现代化和业务化奠定了基础。

  赵先生高瞻远瞩,在筹备国际地球物理年时,就注意到卫星在科学研究和应用上的前景对中国发展的深远意义,竭力开创空间科学和空间探测技术的研究,积极培养这一领域的人才;后又及时向中央建议研制我国自己的人造卫星;获批准后,迅速组建人造卫星设计院,制定卫星研制规划和我国第一颗人造卫星的总体方案。1968年2月前,“东方红一号”的“模样星、电装星、结构星、温控星”等原型星研制全部完成,为我国人造卫星按时发射和一次升空成功奠定了很好的基础。

  赵先生一贯提倡科研与教育相结合。在清华和西南联大任教时,兼任清华航空研究所研究员;任中央研究院气象所所长时,兼任中央大学教授。解放后,在主持大气、地球、地震、海浪、空间学科与应用等多领域的研究工作时,倡导并促成实行研究生制度;中国科技大学创办后,提出所系结合并创建地球物理系,亲自兼任系主任。赵先生授课自编教材,把他优良的数理基础,渊博的知识贯入当代新的学科领域而传授于学生。现在赵先生的学生遍布于各个学科领域,桃李满天下,很多人已是院士或学科带头人。

  为纪念赵先生非凡的业绩和爱国主义精神,教育后人,学习他治学严谨、不断开拓、无私奉献的崇高品德,激励后人,以他为榜样,走科教兴国的道路,为此,我们倡议为赵九章先生树铜像。

  1997年12月17日铜像落成。铜像的建造费用全部由赵九章的同事、好友、学生以及有关人士自愿捐款筹集。此事也从一个侧面反映了诸多科技专家对赵九章的钦佩与尊敬。


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