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        朱亞宗:一代科技楷模顧震潮

        2024-03-18 08:34:11  來源: 昆侖策研究院   作者:朱亞宗
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          【顧震潮(1920.9.19-1976.3.27)】

          【編者按】著名氣象學與大氣物理學家顧震潮先生,是我國大氣科學研究的開拓者,也是國防科學試驗氣象保障工作的開拓者。他1942年畢業于中央大學地理系,1945年西南聯合大學研究生院畢業后在南京中央研究院氣象研究所工作,1947年留學瑞典斯德哥爾摩大學氣象系,攻讀博士學位,師從國際著名氣象學家羅斯貝(G.G.Rossby)。因祖國氣象事業之急需,于1950年5月放棄即將獲得的博士學位回國。歷任中國科學院與中央軍事委員會氣象局聯合天氣分析預報中心主任,中國科學院地球物理研究所研究員、室主任,中國科學院大氣物理研究所所長。1964年被選為第三屆全國人民代表大會代表和主席團成員。作為建國初期中國氣象的領路人,他開創了中國數值天氣預報工作。60年代中期,在我國原子彈和氫彈的試驗中,為核爆的氣象保障工作做出了重要貢獻,被譽為“兩彈一星”的“幕后英雄”,兩次榮獲個人一等功。他開辟了云物理和人工影響天氣、雷電物理、大氣湍流和大氣探測等研究領域,生命不息、拼搏不止,始終是中國大氣物理學科研戰線的開路先鋒。1976年3月27日,顧震潮先生英年辭世。在這位偉大的中國氣象先驅48周年忌日將至之際,我們特編發國防科技大學朱亞宗教授發表于2022年《高等教育研究學報》第1期的這篇紀念文章,以饗讀者。

          一代科技楷模顧震潮

          朱亞宗

          【摘要】顧震潮潛心一志在國家重大需求與科技前沿的交匯點上開拓創新,重“國之大者”,研“國之所需”。一方面為國家建設與國防科技作出了不朽的歷史性貢獻;另一方面為中國科技界樹立了為學為人的光輝榜樣。其非凡的人格魅力、科學精神與科技才華,將恩澤后世。

          學界以外鮮為人知的顧震潮(1920-1976),是我國著名的氣象學與大氣物理學家,雖英年早逝,但他一生面向國家重大需求,領銜承擔多項國家重大任務,成為創造過人生傳奇與科學奇跡的科技楷模。1950年,在世界氣象學大師羅斯貝(Rossby)指導下,顧震潮已經完成了被譽為計算機數值天氣預報先聲的博士論文主體,只因響應新中國召喚,放棄博士課程學習與論文撰寫,從瑞典提前歸國。1952年,只有32歲的顧震潮出任“聯心”(軍委氣象局和中國科學院地球物理所合作成立的“聯合天氣分析預報中心”,簡稱“聯心”)主任,成為掌管全國軍、地天氣預報的最高領導與首席專家。1954年,長江流域遭遇特大洪水,在抗洪關鍵時刻,拍板斷定暴雨不會繼續,避免了武漢和荊江分洪區人民生命財產的損失。他不是軍人,卻兩次榮立一等軍功。他英年早逝,未能遴選院士,卻被大氣物理與氣象科技界三代權威科學家心悅誠服地推為科學大家(如前輩——“兩彈一星”元勛趙九章,同事——最高科技獎得主葉篤正,后學——國家最高科技獎得主曾慶存)。他無意于當哲學家,卻為后人留下科技哲學的無價之寶——《顧震潮談科學研究(手稿)》。他秉性率真如松柏,人格魅力數十年不減,留給熟識的人長久而溫情的回憶。

          顧震潮先生是筆者大學時代的老師,是中國科學院的一面旗幟。1964年4月10日,《科學報》(《中國科學報》前身)用整整三個版面的長篇專文,介紹顧先生的先進事跡。當時讀后,激動之余,欽佩不已。數十年后重讀此文,依然深受教育。直接的感受與間接的材料,共同促成了拙文。對于高山仰止的大師,只是略窺而已。

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          【顧震潮在工作】
         

          一、青史可鑒的使命踐履
         

          與在象牙之塔里從事純粹基礎科學研究的書齋型科學家不同,也與大量從事實際工作的科技專家有別,顧震潮兼有純粹科學與應用科技雙重科技價值觀,并具備數理方法與應用才能兩種科技才華。由此造成顧震潮在不同時期、不同領域里璀璨奪目的豐碩成果與才華橫溢的科學風姿。其中,最感人的篇章是他對新中國氣象保障現代化的全方位提升與開拓,及對當時軍事斗爭、國民經濟與國防科技的發展作出的不朽貢獻,這些都鮮明地體現了顧震潮重“國之大者”、研國之所需的強烈責任感與使命擔當。

          (一)軍地“聯心”的奇功殊榮

          1947年赴瑞典師從世界級氣象學大師羅斯貝攻讀博士學位的顧震潮,選擇了剛剛起步而前景無限的數值預報研究作為博士論文題目。1950年1月12日,正在撰寫博士論文時,收到了來自新中國軍委氣象局長、著名氣象學家涂長望的邀請信:

          “國內一切事業都在新的基礎上重新開始,因此希望國外的許多有新人生觀的同志趕回國內參加奠基工作。氣象方面的建設尤盼你們早日回來參加!所幸的是,大部分氣象工作者是愛國的,一部分是先進分子而具有高度的技術,這是祖國氣象事業最寶貴的資產……我們感覺人才缺乏……最遲希望你五月底回到北京。”[1]21

          1950年4月26日,又收到中國科學院地球物理研究所所長、著名氣象學家趙九章的邀請信:

          “國內一切已上軌道,正吾輩有所作為之時,萬不可逗留國外也。”[1]21

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          【顧震潮(中)在留學瑞典期間】

          顧震潮連收兩信后,不再遲疑,立即放棄博士學業,決定應召歸國,參加新中國氣象事業的開拓奠基,于1950年5月回到祖國懷抱。與華羅庚、丁文江、李四光、涂長望、陳寅恪、徐悲鴻、錢鐘書等看重內涵、不重形式而有真才實學的留學生一樣,有高度的自信而不在意博士學位,此時的顧震潮,雖未完成博士學業,但已站立在世界氣象科技前列,不僅掌握了20世紀挪威學派的氣團、氣旋、鋒面理論及方法,芝加哥學派的長波理論及方法,而且成為國際上剛剛興起的數值預報的開拓者之一,并能熟練地運用天氣圖進行分析預報服務。氣象科學方法之外,顧震潮還有敏銳的氣象問題意識,不僅關注國際氣象學界普遍關注的歐洲、北美天氣分析預報問題,而且關注萬里之外東方中國特殊的天氣分析預報問題,并于1949年在國內《氣象學報》上發表了論文《中國西南低氣壓形成時期之分析舉例》[2]12??梢院敛豢鋸埖卣f,年輕的顧震潮在天氣系統的分析預報方面,已是不可多得的杰出人才,涂長望與趙九章兩位前輩誠邀顧震潮并寄予厚望自在情理之中。

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          【1946年顧震潮(右一)在南京氣象觀測站舊址前】

          顧震潮歸國前,中國氣象領域有兩個部門:一是軍委氣象局,主要負責當時急需的天氣預報服務。“因軍事上迫切需要,及當時人力及器材缺乏,不可能在政府及軍隊同時建立兩個氣象系統,因而劃為軍委領導,重點為國防,特別為空軍服務,兼顧經濟建設服務。”[3] 二是中國科學院地球物理研究所,集中了一批高水平的氣象專家。1950年5月,顧震潮歸國后隸屬中國科學院地球物理研究所。1950年6月25日,軍委氣象局與中國科學院地球物理所合作成立聯合天氣分析預報中心,即“聯心”,顧震潮任“聯心”第一副主任。一年多以后(1952年春開始),年僅32歲的顧震潮出任“聯心”主任,成為地域遼闊、人口眾多、天氣獨特而科技落后的東方大國軍、地兩方天氣預報的總負責人和首席預報專家。

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          【上世紀50年代的顧震潮】

          當時中國的天氣預報業務基礎非常薄弱。“那時的預報組,真是一窮二白,天氣信息情報及有關的資訊圖表極少,每天只有兩張亞洲部分地區的地面天氣圖及一張間接推算的3000米高空圖,圖上測站稀疏,還有不少是成片的空白,除為飛機場提供預報和實況,并答復有關部門的一些咨詢外,對公眾的天氣預報服務,只是按老規矩,每日在報紙上有不足豆腐干大的一塊空間以及氣象臺的小黑板上發布北京(不分城郊)24小時內的天氣預告。”[2]45 面對如此落后的狀況,從世界氣象中心之一北歐歸來的顧震潮,以忘我的奉獻精神開拓創新。據當時與顧震潮并肩戰斗的“聯心”副主任陶詩言院士回憶,“從接受攻克天氣預報任務的第一天起,顧震潮就一個心眼地撲在事業上。當時資料奇缺,國外的一些預報方法難以使用,中國的天氣又有自己的特點,所以必須做大量開創性的工作。他帶領大家不斷學習國外的新成果,并結合我國實際去創造新辦法。他親自動手,觀測天氣,培養預報員,看電碼,填天氣圖和作分析,逐個地建立各種天氣預報辦法。隨著我國氣象臺站的迅速建立,我國的寒潮預報、臺風預報、暴雨預報、霜凍預報和中期降水預報等陸續發布了。”[4]42

          氣象基礎建設與人才培養工作的突飛猛進,使“聯心”在軍地兩個戰場上屢立功勛。“在抗美援朝的偉大斗爭中,氣象預報起到了有益的作用;在配合我人民解放軍收復沿海島嶼、鞏固國防方面也作出了一定的貢獻。其次,這些預報工作還直接服務于農業、水利、漁業、鹽業、工礦和交通等部門,在解放初期的國民經濟恢復和建設中也起到了積極的作用,大大減小了災害性天氣給人民生命財產造成的損失。”[4]42

          而百年一遇的1954年長江暴雨洪水時期的準確天氣預報,更使中華民族的抗洪史與建設史永遠銘記“聯心”與顧震潮的功勛。“1954年夏季,長江中下游連日暴雨,江水猛漲,武漢告急,水位已超過歷史最高紀錄,洪水嚴重威脅著沿江城市,黨中央負責同志親自過問關注,‘動員起來,戰勝洪水’已成為壓倒一切的中心任務。當時的關鍵問題是要回答雨還下不下?水位還上不上漲?如果雨還要繼續下,水位還要上漲的話,武漢等地就有淹沒的巨大危險,那么中央就決心用荊江分洪來保護華中重鎮;反之,非但不必分洪,而且可以減少千萬頃良田的重大損失。此時此刻,可靠的中期降水預報就是中央這一重大決策的依據。顧震潮以及他所領導的‘預報中心’面臨著極為重大的考驗,稍有失誤,后果就不堪設想。在此嚴重的關鍵時刻,他們日以繼夜地應用這幾年剛建立的預報辦法,反復分析研究,最后判斷:暴雨不會再下,江水不會再漲。預報成功了,武漢三鎮保住了,千萬頃良田結出了豐碩的果實。”[4]42-43

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          【聯合天氣預報中心在進行天氣會商】

          顧震潮領導的這一天氣分析預報團隊,對1954年長江中上游暴雨與洪水的準確預報,不僅是青史永垂的中華民族戰勝特大自然災害的偉業與新中國建設事業的重大勝利,而且是中國乃至世界天氣預報史上精彩的神來之筆。對暴雨,尤其是連續大到暴雨的準確預報,不用說是近70年前科技落后的中國,即便是今日掌控巨型計算機、氣象衛星、測天雷達等先進設備,并有眾多數值天氣預報方法及經驗的先進團隊,面對中期暴雨預報也無絕對的勝算。當年的顧震潮率領的天氣預報團隊,可謂是“獨樹花發自分明”,創造了超越時代的科技奇跡。這主要依賴于顧震潮等專家的天分、學養與踔厲奮發的精神,自然也要感謝上蒼的眷顧。顧震潮作為兼擅杰出大氣物理學家、優秀天氣預報專家雙重素質與能力的人才,其超越時代的水平,及其與一般天氣預報員之間的巨大差距,可從不久前《中國科學報》關于中央氣象臺天氣預報狀況的專題報道中略見一斑:

          “現在,我國已擁有世界上在軌數量最多、種類最全的氣象衛星,自動氣象站達6萬多個,數量、密度位居世界首位,氣象資料的密集程度非??捎^。但這些都無法保證天氣預報的完全準確。利用數值模式預報產品,結合預報員自身的主觀經驗,這是當前預報員開展預報業務的主要手段。”

          “要鼓勵培養科研型天氣預報人才!”這是中國工程院院士、天氣動力和數值預報專家李澤椿日前接受《中國科學報》專訪時特別提出的建議……“如果他們在面對一手數據時,能針對現實問題即時研究、即時判斷,那將是一支非常重要的生力軍。”[5]

          顧震潮團隊在六十多年前,在簡陋的設備、有限的數據的基礎上,以高超的主觀分析判斷準確預報極端天氣現象的成績與能力,仍為今日絕大多數天氣預報員無法企及,盡管他們可以運用數值預報的結論。這與當前人工智能方法在超越常規的情況下不逮高水平專家有同樣的深層原因。人的因素第一,頂尖人才資源異常稀缺與寶貴,洵非虛言。

          顧震潮領導的“聯心”,是中國氣象史與科技史光輝的篇章。1955年,在圓滿完成“聯心”歷史使命后,顧震潮回到中國科學院地球物理研究所,因“中國天氣研究”榮獲個人一等獎。

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          【顧震潮獲中國科學院科學獎金三等獎獎狀】

          (二)核武試驗的測天擇時

          原子彈研發工程,是當年中國科學院最重要的工程,各相關研究所無不派出最優秀的科學家參與研發。地球物理所派出了顧震潮、葉篤正、陶詩言等業務拔尖而又年富力強的陣容。顧震潮于1964年6月進入核試驗基地,為第一顆原子彈試爆作氣象保障。

          “在20世紀60年代初,這項特殊的氣象保障業務在國內當屬空白。另外,位于新疆塔里木盆地東部茫茫戈壁灘上的核試驗場區及其周圍,既無歷史氣象資料可供分析,也沒有針對這里的天氣預報經驗可供借鑒……復雜的地形條件和地表狀況使天氣系統在這里復雜多變。正是在這樣嚴峻的形勢下,顧先生毅然承擔起了當時中國科學院天字第一號的21號任務中有關的氣象保障工作。”[1]121 當時尚無氣象衛星,又無數值預報計算結果,只有帶無線遙測系統與雷達跟蹤定位系統的高空氣象火箭作探測工具,且無足夠的地域性氣象資料,僅在爆心附近及周圍數百公里范圍內建起了一些氣象站[6]。場區生活條件艱苦,喝的是苦咸水,住的是帳篷,缺少新鮮蔬菜,還要面對風沙、烈日等惡劣天氣。就在這樣艱難的工作、生活與天氣條件下,為核試驗氣象保障把關的首席科學家顧震潮,創造性地展開了卓有成效的工作。“顧震潮同志首先聽取了基地氣象室關于核試驗氣象保障各項準備工作的介紹。對氣象室完成的《好天氣過程預報模式》進行仔細審查。他一方面肯定了模式做得不錯,另一方面又指出了不足。后來他親自翻閱歷史天氣圖、月總薄、天氣實況演變圖,并帶領大家找預報指標,從而使氣象室掀起了找指標的熱潮。他個人也找到一些指標,并向預報人員講述了找指標的方法,結果是氣象室中期組就有中期預報指標,短期組也有短期預報指標,甚至每個人還有每個人的指標,其中既有好天過程指標,又有單項要素指標,這些都對提高預報質量起了很大作用。”[2]61

          除了指導基地氣象室同志深化和提升傳統的經驗預報方法與資料統計方法外,顧震潮又基于深厚的動力氣象學與豐富的天氣理論知識,啟發預報員開闊思路,用天氣系統的“多層模式”分析方法取代簡單的“一層模式”分析方法:“在做預報時,預報員習慣用500mb圖對槽脊作平移外推,對槽脊的發展只看冷、暖平流或輻合、輻散等,基本上是‘一層模式’。他指出,在分析形勢發展演變時,不僅要看500mb,還要看700mb和300mb等其他層面上的情況(約等同于大氣天氣層的高空、中空與超高空——引者),并要注意分析上、下層之間的聯系和變化。在他的啟發和指導下,預報員也逐漸學會了這種方法,并掌握了‘多層模式’的一些定性預報規則,從而提高了形勢預報的水平。”[2]62-63

          在顧震潮忘我精神的感召與氣象理論的啟迪下,基地天氣預報水平不斷提升,正式試驗用的原子彈也于1964年10月4日運到基地。10月6日,成立了以張愛萍為首的核試驗委員會,是為首次核試驗的前線總指揮機構。57名委員中,除了顧震潮,還有著名科學家朱光亞、程開甲、王淦昌、王大珩、鄧稼先等。10月9日,核試驗黨委根據氣象預報,將首顆原子彈試爆時間定在10月15日至20日間,張愛萍隨即派專人專機赴北京向周恩來報告。周總理接到報告后,立即批示:“同意他們來信所說的一切布置,從10月15日到20日之間,由他們根據現場氣象情況決定起爆日期和時間。”[7]262-263

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          【首次核試驗委員會名單】

          中國首次核試驗,經歷前期中央決策、機構組建、理論研究、工程技術創新等長期準備,至此已是萬事俱備,只欠東風。此時試驗場區里,顧震潮的臨門一腳功夫成為準備工作中的一個焦點。“10月14日19時19分,原子彈安全吊上鐵塔,場區各方面工作處于待命狀態……天氣是關鍵。張愛萍、劉西堯等領導同志與氣象專家顧震潮等,同氣象人員晝夜研究天氣變化。經幾次訂正,發現16日比15日天氣好,因此預定16日8時為‘零’時,到15日凌晨3時,又研究確定16日15時為‘零’時,并報經周總理批準……12時30分,總理批示。”[7]263-264

          1964年10月16日15時,中國第一顆原子彈試爆成功。

          在近半個世紀前,在現代氣象探測工具與數值預報尚不完備的條件下,顧震潮與基地氣象預報員嘔心瀝血,以過人的勤奮與智慧,依靠有限資料、傳統經驗與精深理論相結合基礎上的超水平發揮,將只有短期氣象資料積累的局域定點天氣預報精確到小時等級,是令人驚嘆的氣象預報奇跡。須知,定點精確到小時的超短時天氣預報,在有先進探測工具、數值預報結果、長期資料及經驗積累的今天,仍是一個充滿不確定性的科技難題。1964年10月,顧震潮榮立個人一等功。

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          【首次核試驗委員會成員在試驗現場合影(顧震潮是第二排右起第8人,即朱光亞身后穿深色衣服者)】

          顧震潮又于1965年5月14日與1966年5月9日成功完成第二次與第三次核試驗氣象保障任務。在試驗圓滿成功后的一次慶功時,張愛萍副總長向再次榮立一等功的顧震潮敬酒,并誠邀人到中年的顧震潮參軍[1]123。顧震潮雖然沒有直接加入中國人民解放軍國防科技隊伍,但對中國國防科技事業的重大貢獻與奉獻精神,將永垂史冊。

          (三)人控天氣的科學探索

          1956年制訂《十二年科學技術發展遠景規劃》時,“錢學森提出將人工降雨試驗作為重點項目列入規劃;涂長望、趙九章積極支持,并愿承擔任務。毛澤東主席也重視這項工作,1956年1月在最高國務會議上,當面向涂長望提出了對氣象人員的希望。涂長望重點考慮的是人工降雨試驗的落實。”[8] 1958年,根據組織安排,顧震潮的工作從數值預報的理論研究轉到人工降雨的應用服務研究。“顧震潮毅然地把這副重擔子挑了起來。”[9] 顧震潮接受這項直接關系國計民生的任務后,一方面籌劃與任務相關的科學技術研究方向及課題;一方面又將氣象服務工作從人工降雨擴張到人工消霧、人工防雹、森林雷電預防、雷暴災害測防等領域。

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          【1959年11月17日顧震潮(中)在泰山云霧觀測站選址】

          顧震潮如同當年領導“聯心”一樣,在新的氣象服務工作中,深入一線,親歷親為。10多年的時間里,他跑遍了東北、西北、華北、華東、中南、西南的許多地方。他的工作環境,有高空、平地,有森林、山地,有鄉村、城市,在大興安嶺、祁連山、昔陽大寨、重慶、長沙、上海、泰山、衡山、黃山等地都留下了他的蹤跡。由同事記述的這位有名望的杰出科學家在現場一線的艱辛與情懷,今天讀來仍令人欽佩和淚目:1958年祁連山人工降水試驗時,“正是夏末秋初,很少碰到層狀云……一般到下午才出現積云,云底又很高,要飛到6km才能接觸到云,一次飛行要4小時。飛機機艙不密封,4000m以上都要吸氧,入云后飛機顛簸強烈,一次飛行要經歷地面到高空超過50℃的溫差,對體力的消耗很大。顧先生從始至終都親臨第一線,為了取得第一手資料,幾乎每次試驗都上飛機,記得有幾次在離祁連山頂只有幾百米的高度上試驗,顛簸十分厲害,很多人都吐了,這時候顧先生爭著每次都上飛機,讓高空反應大的同志留在地面。”[2]79

          在人控天氣的科學探索中,顧震潮的工作繁忙且辛苦,既是大家的理論指導,又是團隊的組織指揮,還積極參與現場試驗,并且是眼光獨到、理論總結的高手。1962年,顧震潮承擔了東北大興安嶺森林雷電火測防任務。“在內蒙古牙克石建立了雷達站,對可能產生雷擊火的雷雨云進行觀測……我們把綜合的探測結果報給指揮部,防火部門再指導飛機搜索,盡早地發現火災,并及早采取撲救措施。顧震潮就是這項工作的主持人,我們連續三年在牙克石推行觀測,不僅積累了大量的科學資料和防火手段,而且改變了當地林業部門的認識…使他們認識到雷擊火占了相當大的比例。”[2]134-135

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          【顧震潮在工作】
         

          二、才華橫溢的科學大師

         

          顧震潮出生于上海一個知識分子家庭,自幼勤奮好學,青少年時代博覽群書,興趣廣泛,尤愛自然科學,能辨認許多星座,喜歡做物理、化學實驗。父親顧執中是有名的新聞記者,創辦了上海民治新聞??茖W校,并想讓兒子從事新聞工作,顧震潮初中畢業后,即就讀于父親的新聞學校,畢業后又由父親推薦到香港當記者。但是,顧震潮志在科學,半年以后赴重慶考入中央大學數理系,后轉入地理系氣象專業。1942年畢業時,是氣象系4名畢業生中唯一的甲等優秀生。1943年,考取西南聯大研究生院,成為著名氣象學家趙九章的第一位研究生。當時,各背一個大書包,在校園里邊走邊爭論問題的楊振寧、黃昆和顧震潮,是西南聯大校園里一道獨特的風景。1945年研究生畢業后,入中央研究院氣象研究所任助理研究員,1947年11月,赴瑞典斯德哥爾摩大學氣象系攻讀博士,師從世界氣象學大師C·G·羅斯貝。出國留學以前,顧震潮已在氣象學領域嶄露頭角,展示出非凡的才華與學術前景。27歲時已在國內國際重要刊物上發表10篇論文,其中與趙九章先生合作發表于《氣象學報》(1947年)的論文《蒸發方程及其新解》,顯示出深厚的數理功力與優異的創新能力。瑞典留學期間,在羅斯貝指導下,又很快進入當時國際上剛剛興起的數值天氣預報領域前沿。應召歸國后的顧震潮,除為軍事與國民經濟的氣象保障作出不朽的重大貢獻外,還在大氣科學領域做了一系列開拓性與奠基性的研究工作,并且在超越具體科研范疇的科學思想與戰略思維層面有深刻的探索與獨到的見解,成為罕見的集專門科學家、科學思想家與戰略科學家于一身的復合型科學大家。

          (一)大氣科學家

          著名大氣科學家巢紀平院士曾為《中國現代科學家傳記》撰寫顧震潮傳,從學術創新的視角指出顧震潮大氣物理研究的四大貢獻:一是首次提出無腳鋒面的概念。“國際氣象學界和天氣預報,都沿用20年代挪威氣象學派的概念,根據冷、暖氣團間的溫度差來分析鋒面的位置。顧震潮在聯合天氣分析預報中心工作期間,經多次實踐后指出,由于中國地形復雜,湍流和對流強,氣團容易變性,兩個氣團之間的溫度差在地面不明顯,因此不能將挪威氣象學派的鋒面概念搬到中國來,并指出可以根據風的切變大小來分析鋒面位置……無腳鋒面的概念已被數值模式的模擬結果所證實。”二是關于青藏高原對大氣環流和天氣變化影響的研究。“顧震潮指出,由于青藏高原呈橢圓形,西來的氣流遇到青藏高原時,除爬越外,也可以從高原的南北側繞過去……當氣壓槽經過高原北坡時,移動速度加快,當經過南坡時,移動速度變慢,這樣所產生的天氣變化也不同……他和葉篤正首先提出,青藏高原雖然被雪覆蓋,從熱量收支平衡的觀點看,在夏半年是一個熱源,并影響東亞大氣環流的季節變化和季風的爆發。”三是暖云降水起伏理論和云霧物理完備方程組的建立。“北歐氣象學家發展起來的云形成的冰晶學說為基礎的冷云降水理論,不能照搬到中國來……顧震潮和周秀驥首次提出暖云降水的起伏理論,這一理論得到國內外云霧學界的好評……60年代初,顧震潮首次把宏觀過程和微觀過程結合起來,建立一套云霧發展的完備方程組。”四是提出數值天氣預報的歷史資料演變方法。“1922年,英國L·F·理查孫首次提出天氣預報可以在初始時刻的氣象要素已知時,用數值化求解流體力學方程組的方法求出以后時刻的氣象要素場。通常稱這樣的方法為數值天氣預報的初值問題。50年代初大型計算機問世后,初值問題的數值預報方法已被國際上廣泛使用。50年代末,顧震潮……首次提出把歷史資料應用到數值天氣預報中,稱為數值天氣預報的歷史資料演變法。顧震潮提出的這一新方法,在60年代已被他的學生丑紀范、杜行遠實現,作出了24小時和48小時的數值預報。”[10]

          巢紀平院士在嚴格的學術規范標準下,概括了顧震潮關于大氣科學領域的四大學術創新,這是對世界大氣科學的四大原創性學術貢獻。巢紀平先生所言之外,還須強調的是顧震潮于1958年提出的數值天氣預報新思想,即是今日國際數值預報主流方向“四維同化”的核心思想,而西方直到1979年才提出類似的思想。任何一位大氣科學家,只要有上述任何一項原創,都會在大氣科學界聲望卓著。令人遺憾的是,顧震潮英年早逝,沒有機會遴選院士與獲得國家重大獎項,惟有大氣科學界及有關人士知悉顧震潮的重大科學貢獻。但是,這些重大貢獻與顧震潮的英名不會褪色,并將在中國科技史與世界大氣科學史上永遠地傳承。

          值得關注的是,顧震潮上述四項重大科學創新中有兩項不是源于學科體系內生的科學問題,而是源于任務導向衍生的實際問題。無腳鋒面的新理論,直接源于“聯心”時期氣象保障任務,因此提升了天氣預報準確性的需求。在歐洲傳統的氣團、鋒面分析方法不完全適合于中國天氣系統的情況下,從天氣預報的實際需求中產生了新發現和新理論。暖云降水理論與云霧物理方程組,則源于人工降水任務衍生的云霧物理研究課題。顧震潮的科學創新實踐表明,基礎理論的突破有兩條路徑:一條是從學科體系內生的科學問題出發;另一條是從任務導向的實際研究中發現的科學問題出發。毫無疑問,應用基礎理論的創新,任務導向的實際研究也是重要的源泉。顧震潮既有扎實的基礎理論,又有承擔重大任務的勇氣與能力。

          其實,顧震潮的科學貢獻遠比巢紀平院士所述豐富。顧震潮科學生涯中的大部分時間,是在任務導向型的工作和研究中度過的。盡管依靠優異的天賦、過人的勤奮與良好的環境作出了許多一流的科學創新成果,但是有大量的科技創新處于半經驗半理論狀況,而未能臻于成熟完善的理論境界。例如,1961年夏,為解決湖南地區的旱情,顧震潮率領一個人工降雨試驗課題組赴長沙,開展飛機人工降水試驗。經多次高空作業實踐,顧震潮“很快總結出一套試驗方法,如選擇相近兩塊發展較好的積狀云,從中間穿越撒鹽粉,降水效果最佳。”[1] 1321971年,顧震潮又在山西昔陽的防雹試驗實踐中,“探索以太原的探空資料進行昔陽的短期冰雹天氣預報,經過幾年逐步改進,昔陽冰雹天氣預報有較高的準確率,對那時昔陽的防雹工作有很大的幫助。當時全國各地尚未開展冰雹天氣預報業務,由于老師將這工作進行推廣,使得后來全國各地都建立了冰雹預報業務。”[2]99 顧震潮還盡可能將一線的天氣預報或人工控制天氣的個體性經驗,提升到理論水平,如1962年曾發表過一篇題為《對流性暖云人工降水作業中撒藥部位與撒藥顆粒對撒布效率影響的初步理論研究》的論文。顧震潮在論文結尾對這一研究所處的初級階段有清醒的認識:“應該承認,上面這些理論計算還是比較簡單的,只是作為這方面理論工作的開始,還不能一下子就研究得比較完善。因為我們不論在南方自然云霧降水物理的觀測分析上,還是人工降水實踐和理論分析上都缺經驗。但是本文中的估計還是可以參考的。”[11] 像顧震潮這樣積極應對國家重大現實需求的杰出科學家的一些半經驗半理論的研究工作,究竟應該如何評價?值得研究。我想,對于在實踐中有效而理論上尚不完善的研究工作,應予充分肯定。事實上,科技成果與知識體系包含三個部分:可以交流、受到公認的有普適理論價值的部分;半經驗、半理論性的尚待繼續發展完善的部分;默存于個體經驗中的一些獨門訣竅。巢紀平院士的傳記,精辟記述了顧震潮第一部分成果的主要方面,但沒有記述其已經發表的大量密切聯系實際的研究性工作,這是傳記的不足之處。

          而顧震潮本人未全面記述其天氣預報及人工影響天氣試驗中獨特而珍貴的個體性默存經驗,則是中國大氣物理學與天氣預報事業的損失與遺憾。

          (二)科學思想家

          顧震潮作為杰出的一流科學家的形象世所公認,其人文藝術方面的才華也令人驚贊。在兩張原子彈基地氣象處所贈西北蒼涼山景照片上,精于攝影又有詩人情懷的顧震潮,分別以唐代賈島與杜甫的詩句題照:“只在此山中,云深不知處”“此曲只應天上有,人間那得幾回聞”;在閱讀中國著名史學家范文瀾的著作時,他發現疏誤而去信糾正,因此在《中國通史簡編》修訂本第二編的再版序言里,“范文瀾先生提到感謝顧震潮同志來信指出疏誤。”[1]151 但是,顧震潮的才華不僅體現在科學技術與人文藝術兩極,在二者相交叉的科學思想領域,顧先生廣博精湛的思想,至今遠未被充分挖掘、闡發與發揚。人們只知顧先生是大氣科學與氣象事業重要的開拓者與奠基者,卻不知顧先生還是中國科學思想的開路先鋒與一代大家。

        圖片

          【六十年代的顧震潮(家屬提供)】

          顧先生豐富精彩的科學思想,一方面廣泛散見于其科學著作與同事、學生的紀念文章中;另一方面又集中在記述其心得見解的《顧震潮談科學研究(手稿)》(以下簡稱《手稿》)中。這一著作雖未能在其生前整理出版,猶似隨筆式的散論,但它填補了中國自然科學與馬克思主義哲學之間的不少思想空白,有真切的獨到見解,并貼近自然科學,不僅在中國一流自然科學家中絕無僅有,而且令科技哲學界的專業人士欽佩不已?!妒指濉芬环矫婊诳萍际返拇罅堪咐?,另一方面發自顧先生豐富的科研實踐與深厚的學術功底。同時令人驚訝的是,著作寫于1964年前后,在西方科技哲學智慧幾乎與中國學界完全隔絕的條件下,顧先生獨立地提出了符合馬克思主義認識論的一系列真知灼見,其中國風格的科學思想方法中有不少提法,與西方科學哲學的理論精華有異曲同工之妙。顧先生在20世紀60年代關于科學思想的思考與見解,不僅是中國科技史的杰作,也是中國改革開放后新生的科技哲學的先聲。顧先生是當之無愧的科學史家與中國科技哲學的先驅?!妒指濉啡募s三萬字,本文結合其他相關論著,就其主要思想作一簡要述評。

          1. 研究特殊性

          《手稿》緊密結合氣象科學研究的歷史與實際,深入發揮了唯物辯證法關于矛盾特殊性的觀點:“要搞出東西來,就要抓住中國氣象的特殊性……并且提高到原則高度,從中看出普遍意義,也就是抓住特殊性提高到一般性,豐富一般性……我們有我們的特殊問題,我們要解決的問題是中國的問題,或在中國解決問題,或者問題不同,或者角度不同,我們所要解決的問題有它的特殊性,不是國外所遇到的那類問題,也不是他們那樣角度所看到的問題。我們創造性地解決這些人家所沒有的問題,我們就有特殊貢獻,特殊成就,把這種特殊成就進一步總結提高,就會豐富氣象的普遍理論。因此,中國氣象學家要抓中國環流、中國天氣、中國云霧、中國氣候、中國社會主義建設中的氣象問題……我們過去就抓西藏高原,抓東亞寒潮,抓梅雨。任何氣象普遍理論都是由特殊東西出來的,藤田(日本氣象學家——引者)的中尺度天氣系統先是日本的,后是美國的,我們有的用了。同樣,中國天氣中的東西,也可以搞出普遍性的,為什么總只有我們用他們的,驗證他們的結果,永遠跟在人家后面跑得滿頭大汗,又永遠跟不上呢。”[2]369 緊盯中國氣象的特殊性,注重解決中國氣象的特殊問題,顧震潮科學生涯自始至終目標明確,路徑不偏。顧震潮早在瑞典留學期間,就在國內的《氣象學報》發表關于中國西南低氣壓形成的論文,歸國以后,無論是任務導向的“聯心”氣象服務、核試驗氣象保障、人工控制天氣的科學試驗,還是自主從事的數值天氣預報研究,都是從不同角度解決中國氣象特殊問題的科學研究,并力爭從中提煉氣象普遍理論以更好地指導特殊問題的研究,同時又對世界氣象學理論作出中國的貢獻。

          2. 注重直接經驗

          顧震潮作為杰出科學家,掌握那個時代氣象學家的頂尖數學物理理論與方法,但是顧先生強調象牙塔中的科研人員要注重氣象方面直接經驗的積累。這是實踐第一的哲學認識論原理的運用,也是顧先生切身體會的寶貴傳授:科學研究與氣象服務中許多獨特的敏感性源于個體獨特的直接經驗。如顧震潮在數值預報研究中引入天氣圖分析方法,這一領先世界的學術思想,是因為50年代初在“聯心”工作時期,運用天氣圖分析方法預報天氣曾有很好的效果。據顧震潮同事和家人反映,顧震潮經常邊走路邊看天觀云,對天氣現象有細致入微的直接經驗。女兒顧汛回憶說:“有一年夏天,西邊天陰得很厲害,眼看就要下大雨了,父親跑到陽臺看云,但由于周圍樓房和樹木的遮擋看到的范圍較小,父親想了一下,回家拉上我就直奔332車站。我問父親去哪?‘去頤和園’,父親回答時一臉興奮的樣子。這時已經開始起風了,人們都在往家跑,只有我們往外跑。車到頤和園時,已是狂風大作,地上的塵土和樹葉都被風卷起打到臉上,父親全然顧不上這些。下車后,只身在前面一路小跑,進門直奔昆明湖岸邊一幢房子,站在這,向西望去一片開闊地帶,真是個看天觀云的絕妙好地方。此時抬頭遠望,整個天空烏云翻滾著,場面十分壯觀。幾分鐘以后,一道閃電劃過,暴風雨來了……此時父親依然探出身子抬頭觀云,完全不顧半邊衣服已被淋濕……后來,我了解到這個看雨的地方叫藕香榭。”[1]150

          重視直接經驗的積累,不僅因為從事科學研究的切身體會,而且基于科學史的反面案例。顧震潮曾指出民主德國前科學院副院長、氣象動力學理論家Ertel的教訓:“他從不看天氣圖,從不參加天氣實踐,只憑數學物理知識,拿了一個小本子,到散步時有‘靈感’就記下來,搬用數學物理上的一些方法,如‘推遲勢’(電動力學上搬來),‘奇異平流’等。但計算了一大堆,站住腳的很少,經不起考驗。”[2]383 顧震潮這一質樸的科學思想方法,曾深刻地影響后學的成長。呂達仁院士回憶說,顧震潮先生教導我:“要從研究對象本身中去提煉前沿科學問題,要學會從觀察大自然本身中去提煉問題。其中,我印象很深的就是介紹我閱讀美國女科學家Malkus(后來擔任TRMM熱帶衛星降水測量計劃的首席科學家)……在飛機上觀察非洲云系特征的論文……顧先生特別教育我要十分注意觀察大氣過程本身,就是用肉眼觀察的現象。只要有好的理論基礎,善于聯想思考,同樣可以從中得出有價值的科學啟發……他的這一教導對我有很深的影響,使我逐漸養成了喜歡觀察天空現象并注意思考理解。從事大氣物理幾十年來,不少研究工作都與我對大氣現象與過程的直接觀察相關,比如有關能見度及其遙感的研究,全天空成像輻射對云與氣溶膠遙感的研究等,其原始概念均與對天空的觀察有關。”[1]92

          3. 凝煉科學問題

          科技哲學界的學人都知道,改革開放以后,曾引入西方科學哲學家波普爾的一個觀點:“科學始于問題”,由此取代了“科學始于觀察”的舊命題。然而深入閱讀《手稿》即可發現,早在1964年前后,顧震潮作為自然科學家雖然沒有明確提出“科學始于問題”的命題,但實際上已將問題置于科學創新的起點:“新方法、新觀點、新工具哪里來?這要靠自己來創造。問題不同,要求不同,分析方法也自然有不同。這是必然的。”[2]370 顧震潮不僅有豐富的科學研究實踐,而且有活躍的哲學思維,二者相結合,關于科學問題的科學哲學思想便無師自通,有些方面的概括與認識,甚至比專業科學哲學家更勝一籌。如關于如何凝煉科學問題,他有深遠而精細的眼光:“要從大處著眼,在問題的提法上盡量提高了來看。做具體研究時很容易就事論事,鉆在某一問題中陷在固定的看法、固定的角落、固定的做法里,而且常常在這里碰了壁,走入死胡同,又出不來,是愈弄愈不通,至少愈弄愈復雜、繁瑣。因此,很重要的是,不但在工作之先要抓住問題,把問題的提法提對,并且在工作過程中遇到問題后,再回過來考慮一下問題的提法也是很有幫助的。問題的提法不對,會使研究得不到解答,或得不到好的解決……寒潮南下常常由一些小槽發展并入大槽使大槽發展或‘轉向’造成。如果問題提成如何報出這小槽何時出現,或者,歸結為小槽如何產生的問題,那么至少對中期預報來說,問題就解決不了……實際上,并不是小槽出現不出現的問題,主要因子還在大槽內部……與小槽本身出現不出現這問題不一樣。”[2]374

          如何凝煉科學問題,還有一個精彩案例。陶詩言院士早年的一項研究涉及東亞寒潮爆發這一重大科學問題,但論文題目卻是《產生西北低槽的大形勢轉成寒潮南下的形勢》。顧震潮認為槽的存在來源問題,比起寒潮發展來還是小問題,便建議把論文題目改為《東亞寒潮爆發前后大范圍流型轉變研究》。這一突出寒潮問題的提法,是顧震潮學術交流的得意之筆。“之后我國寒潮許多研究從這條線做下去,也影響到別的重要天氣的研究。所以,提法、解釋研究結果還是很重要的。”[2]386

          4. 以簡馭繁的藝術

          深諳近現代氣象科技發展史的顧震潮獨具慧眼,從中悟出了“大道至簡”的哲理,也即最早從撲朔迷離的天氣迷霧中發現的經典性現象及其規律,都非十全十美,而是抓住主要因素、忽略次要因素的簡約性論斷:“行星波理論發表時只有地面圖,沒有高空圖驗證。氣旋鋒面學說出來時沒有理論基礎,沒有理論解釋,也沒有見到三維的鋒面,只有一條地面不連續線,又在地形起伏十分復雜的挪威,地形影響嚴重。以我們許多人來看,是不是鋒還難說,還得慎重。然而,這些工作都是經典性的,因為在主要方面是對的。它們為氣象注入新血液、新生命。以后再細、再完全、再高級的理論也只是它的發揮、補充,價值遠不及它們??梢?,不必怕幼稚,只怕內容是老生常談、人云亦云,沒有新內容、新東西……沒有學術上的戰斗性、革命性。”[2]368 對于經典理論創造者以簡馭繁的研究藝術,顧震潮從唯物辯證法的高度作出了解讀:“要能簡化得恰當,就是有所不為以達到能有所為,就是要抓主要矛盾,抓矛盾的主要方面。”[2]375 “簡化是否草率,這要看是否解決了問題。沒掌握最主要的因子會形成草率……簡化與全面并不矛盾,前者為后者開路,先簡化搞出苗頭,再進一步考慮更復雜的,效率更高。”[2]387

          可以說,“以簡馭繁”既是科學性的本領,也是藝術性的才華。是人類文化進步面臨的永恒主題,氣象科學也不例外。正如榮獲2021年諾貝爾物理學獎的氣象科學家真鍋淑郎所說:“氣象預報曾經更似是一門藝術,而非科學。”[12] 顧震潮是高度發揮主觀能動性、以簡馭繁、創造奇跡的高人。

          學習顧震潮關于以簡馭繁研究藝術的深刻論述,不禁使人想起愛因斯坦。量子力學理論明明簡要地解決了微觀領域的許多重大物理問題,其衍生的一系列技術發明,也于愛因斯坦在世時就深刻改變了人類社會與人們生活的面貌,但是,愛因斯坦依然對量子力學理論的“不完備性”耿耿于懷,對海森伯式不按常規出牌的獨特研究風格疑慮重重,甚至認為“麥克斯韋的電動力學也不能認為是一個完備的理論。”[13]499 愛因斯坦似乎沒有想到從解決實際問題與抓住主要因素的視角來肯定簡約性理論:“從物理學的立場來看,要假定一個‘邏輯上簡單的’理論也就應當是‘真的’,那是沒有什么保證的。”[13]502 我們不能不說,偉大的愛因斯坦,因執拗于科學完美性與過分偏愛自身的科學風格,而使其科學思想受限。

          5. 交叉創新

          今天的學界,交叉創新觀念已深入人心,教育部也已于2020年將交叉學科列為第14個學科門類。但是,無論是實踐上的交叉創新成果,還是理論上結合自身學科專業深入思考交叉創新問題的深廣度,今天絕大多數學界人士仍不能不讓位于半個多世紀以前的顧震潮。顧先生曾獨創性地將天氣圖方法、控制論方法與國際流行的數值預報方法相結合,開辟了中國風格與特色的數值天氣預報路徑,也曾將西藏高原的熱力、動力效應與國際流行的大氣環流理論相結合,與葉篤正院士等共同開創了東亞環流及天氣預報的新格局。關于交叉創新的理論與方式,顧先生也結合自身的研究實踐,提出了許多精辟見解:

          “學科的雜交點常常引起新分支,引起新的生長點。”“可以有新東西引入的其他學科,可以分為幾個方面:

          (1)是基本學科,如數理化、無線電技術、計算機技術、實驗技術等。

         ?。?)是姐妹學科,如流體力學、海洋學、高層大氣物理等。

         ?。?)是近代尖端學科、新技術,如火箭、原子能、自動化等。

         ?。?)其他可以觸類旁通的、有啟發的學科,如科學史、射電天文、振動理論等。”[2]371

          無論國內還是國際學界,對于跨界創新的規律性與跨界人才的培養方式,都尚在探索之中,許多科學大師的創新實踐可為我們提供深入研究交叉創新的精彩案例,而絕無僅有的中國風格的顧震潮《手稿》,則是引領我們深入堂奧的重要路標。

          (三)戰略科學家

          36歲時顧震潮已是參加1956年中國科學技術長遠發展規劃的重要科學家,而且一生面向國家重大需求、國民經濟建設事業、國際氣象科學前沿,多次領銜擔當國家重大任務,又長期擔當中國頂尖、國際知名學術團隊領軍人物,加上具有深廣的哲學思維與戰略思維,站得高,看得遠,是不可多得的高端戰略科學家。

          1. 擘畫中國氣象科技發展路徑

          中國氣象科技如何發展,顧震潮有明確的方向意識,很早就鮮明地主張“走自己的路”[2]386。堅決反對亦步亦趨地盲目跟從西方國家的相關理論與方法,并在天氣分析與科學研究實踐中走出了自己的路。“1950年對我國天氣分析基本上仍照挪威學派的方法辦事,當時針對這問題,指出挪威學派的方法的局限性,要按我們天氣實際情況來分析,不是硬套幾個階段、幾個模式。經過了四、五年,挪威派影響算基本上不硬套了……西藏高原影響問題看來雖是一般大地形影響原理用到中國來,實際上我們從中國天氣各方面來研究了這問題,聯系到地面天氣,聯系到中國整個和各地區的特征,聯系中國天氣系統發展,聯系到氣候形成理論……可以說在解決中國天氣實踐過程中及基礎上,又提高豐富了氣象學的一般原理。所以以研究中國天氣為中心、西藏高原影響為中心,我們在1957年總結新中國成立后對東亞大氣環流的研究,寫成連載三期的長文(瑞典Tellus雜志發表)時,國際上都很注意,至今沿用引用。”[2]380

          2. 規劃研究課題與人才培養

          顧震潮在具體發展戰略上非常成功的一個方面是統籌課題規劃與人才培養,最終贏得了科學研究與人才培養的雙豐收。作為中國科學院一個頂尖團隊的學術帶頭人,顧震潮目光深遠,著眼中國氣象科技的長遠發展,積極投身國際氣象科技前沿的開拓和競爭。不僅自己成為中國數值天氣預報的開拓者與奠基人,而且成為中國不少頂尖科技人才的引路人。2020年中國最高科學技術獎獲得者、著名氣象科學家曾慶存院士,曾深情回憶顧震潮先生在數值天氣預報研究及成才道路上給予自己的指引:“1956年國家選派我和黃美元等赴蘇聯當研究生,學什么呢?……顧先生指示我應跟大氣動力學大師基別爾通訊院士學數值天氣預報理論,黃跟費多羅夫通訊院士學云霧物理的理論和飛機觀測作業,以適應祖國將來的發展。其實顧先生等前輩早已規劃好了發展的藍圖,例如此前他即已派朱永禔去跟基別爾先生學長期預報,周秀驥去跟費多羅夫先生學云霧物理和試驗研究方法。后來又派周曉平跟基別爾先生學對流數值模擬,以便組織一個完整的研究隊伍。我能留學有成,十分得益于此?;貒?,盡管顧先生忙碌不堪,只要我來請教,他都如惠風一樣,吹拂我的心靈。他鼓勵我搞好理論研究,還介紹我和好幾位數學家認識,如馮康、吳新謀、田方增諸先生,使我在做與大氣科學有關的計算數學、偏微分方程和泛函分析研究時得益不少,這不僅限于數值預報和大氣動力學,也及于后來我從事大氣遙感的數學物理理論研究。”[1]83-84

          據不完全統計,受惠于顧震潮直接指導而成長起來的院士就有曾慶存、周秀驥、巢紀平、丁一匯、丑紀范、呂達仁、李崇銀等。

          3. 關注慎對科技國際競爭與知識產權保護

          富于戰略智慧的顧震潮還是目光如炬的守門人。有一個典型案例是在數值天氣預報開拓性研究中,顧震潮獨創性地提出了將一般數值預報的初值方法與天氣圖演化方法及控制論方法相結合的學術新思想。1962年經丑紀范院士引用泛函分析等數學物理方法,打開了一條新道路,這是對1904年以來數值預理論的革新,是中國特色的數值預報方法。顧震潮鑒于當時中國電子計算機尚不先進,決定暫不公開發表這一成果。“這方法如果發表一定會很受注意,但我們還不發表,因為會被他們(指已有高速電子計算機的國外研究者——引者)利用,對他們太有利(我們還沒氣象專用電子計算機)。”[2]384 直到十二年后的1974年,顧震潮方將這一創新成果推薦到剛剛復刊的《中國科學》第6期正式發表。
         

          三、科壇同贊的人格魅力
         

          筆者大學時代的同窗裴申,是周口店中國猿人頭蓋骨發現者裴文中院士之子,曾在顧震潮所在的大氣物理所工作數十年,從小就見識了不少優秀科學家,對科學家品格有獨到見解,曾多次對筆者談及顧震潮非凡的人格魅力:去世多年魅力不減,全所上下無不欽佩。這一印象也在呂達仁院士的回憶文章中得到印證:“所有與顧震潮有過接觸的人,特別是受過他教育、教導和在他領導指導下參加科研工作的人,幾乎沒有人不為他的為人、治學、奉獻、愛國精神和高尚的人格魅力所感動、所影響。”[2]55 顧震潮先生的人格魅力主要表現在以下三個方面:

          (一)探索創新的精神

          雖說探索創新精神是科學家共同的人格特征,但顧震潮身上的這一特征特別鮮明和強烈。從研究生時期的論著《蒸發方程及其新解》《暴風頻率分布的一般規律》《原子彈改變了氣候嗎?》到臨終時摸自己頸動脈,作生命的最后體驗,其一生欣喜于探索創新,而恩澤無限。其創新的主要領域,遍及大氣科學各學科專業,還有科學技術哲學。其中,數值天氣預報、西藏高原大氣物理及其對東亞天氣的影響、暖云降水,都是大氣物理與氣象領域里突破性的成果。而關于科技哲學與科學思想方法的探索也獨樹一幟。顧震潮的師兄、同事、最高科技獎獲得者葉篤正院士評價說:“顧震潮興趣廣泛,而且有開創性,被趙先生(指“兩彈一星”功勛科學家趙九章——引者)派往各專業去打頭陣,開拓新的領域……大家互相支持,團結一致,把當時的氣象研究室建立成一個優秀的研究集體,在科學研究上做出了世界領先的成果。這其中顧震潮同志起了關鍵的作用……用科學的態度來探索世界,是他一輩子生活的精髓……他是一個永不停步的探索者,是一個不斷前進的科學家。”[2]4-5

        圖片

          【顧震潮在講解天氣圖】

          關于顧震潮何以會形成如此非凡的科學探索創新精神,葉篤正先生也有分析:“顧震潮數理功底扎實,對大氣物理學各分支學科有深透的認識。加上他天性聰慧,對新事物十分敏感,并能深入思考;加上他對人民的忠誠,形成了他敢于創新、敢于開拓的人格魅力。”[2]4 葉先生的分析是較為全面的,對科技拔尖人才的培養有很大啟示,不足之處是忽略了早年堅定立志的重要作用。與袁隆平早年違背父母意愿,自出機杼地堅定選擇農學有異曲同工之妙,顧震潮也在早年未遵父旨,不走新聞記者之路而改學氣象。其父顧執中曾回憶:“1938年5月在港時(當時顧震潮由父親安排在《新聞報》駐港辦事處當記者——引者)……顧震潮對氣象方面的研究仍很有興趣,他從不出去坐咖啡店、逛舞場,卻每天風雨無阻地到香港的一個碼頭,去抄氣象報告……他表示要投考大學專攻氣象。這是跟我對他的愿望背道而馳的,我強烈地希望他在新聞崗位上工作,并且不久也成為像我那樣的名記者,他率直地表示不愿意……震潮堅持要學氣象。”[14]624 顧震潮早年發自內心的堅定科學志向是其探索創新精神這一人格魅力極其重要的因素。

          (二)大局至上的風范

          中國杰出科學家中,錢學森是多次成功改行的一位,并以此為自豪,“根據國家需要,改行是常事,我就改行6次(即在6類學科專業領域工作過——引者)。我在交通大學學的是火車機車專業,到了美國改學航空專業,后來研究空氣動力學,再改行研究火箭發動機……研究工程控制論?;貒?,成為研制火箭、導彈的組織管理者,所以現在要研究組織管理問題。”[15] 與錢學森相比,顧震潮改行次數也多,改行的跨度也大,且大多發生在歸國后,與新中國的實際需求緊緊相連。顧震潮在中央大學與西南聯大學的是氣象專業,留學瑞典時,研究數值預報,回國之后從事天氣預報的服務、研究及管理,后來又搞數值預報,再改行研究人工影響天氣,研究云霧物理,又從事核試驗氣象保障,再研究大氣射電,最后又研究空間物理。所從事的學科專業達8個(其中兩度研究數值預報)。顧震潮改行,都會從國家需要與科技發展的交匯點出發,而思想深層都有報效祖國的情懷與小我服從大我的初心。這種情懷與初心,在留學歸國前給父親的信中已有強烈的表達:“我現在正加緊學習,希望能掌握一些技術,回國在建設工作中盡一些力……我要及早回國,我們不會象一般留學生那樣一味想學位,想入外國籍,想住‘天堂’,不會丟了自己人民,做高等華人的。”[14]856 同樣難能可貴的是,顧震潮每次改行,不但能改一行、專一行,而且敢于創新,善于創新,有的研究更獨辟蹊徑,引領潮流,如數值天氣預報的三法結合(初值方法、天氣圖方法、控制論方法)。探索創新精神與大局至上高尚風范的完美融合,使顧震潮的人格魅力登上德藝雙馨的高度。

          (三)言傳身教的作風

          顧震潮先生是筆者就讀中國科技大學時的老師,雖因文革未及講授62級的專業課,但有幸聆聽過顧先生兩次講話。印象深的是1963年5月的一次專業介紹。在北京玉泉路校區物理系的一個教室里,一位系領導將中國科學院地球物理研究所的趙九章、葉篤正、顧震潮領進教室后介紹說,他們都是非常有名望的科學家,希望同學們認真聽講。我目光轉向三位科學家,趙九章先生西裝革履,葉篤正先生一身黑色呢子中山裝,二者氣場使教室蓬蓽生輝。唯有瘦削的顧震潮先生,身穿與同學無異的學生裝,衣服整潔,但洗得顏色泛白,不是我心目中海歸科學家的形象,心中驚愕不已,以至未能認真聆聽趙九章先生的講話,今天已不記得其所講內容。葉篤正先生介紹了大氣物理的研究內容,印象深的是:一次大雷暴隱藏著原子彈級的能量,若能引導利用,將是人類能源供應的福音。顧震潮先生介紹了天氣動力學研究及其與國家建設發展的關系,列舉了親歷的1954年長江流域大暴雨預報與抗洪決策的驚險一幕:時任“聯心”主任,忍受巨大的壓力,最終作出暴雨不會繼續的正確預報,保住了荊江分洪區的大片農田與人民生命財產。顧先生的精彩講話,令我終生不忘,使我懂得科技工作者必須有真才實學,并勇于承擔社會責任。這次專業介紹,使我對趙、葉、顧三位先生產生敬畏與崇拜,但對顧先生別有一種親切共情之感。

          凡與顧震潮先生有較多交往的科技工作者,從初級研究人員到高級專家,無不受惠于顧先生真誠直率、切中肯綮的言教。章震越研究員曾深情回憶自己科研起步時,顧先生給予的“啟蒙式”指導:“在‘聯心’,他對我們這些年輕人十分關懷。他做了一個如何寫科學論文的報告,從科研題目的確定、文獻的閱讀到科研的展開及論文的寫作,都結合自己的體會,做了全面深入的講解,其中甚至還講到如何引用文獻。從而使我們能夠更快地步入科研工作的殿堂……當我離開地球物理所到哈爾濱軍事工程學院任教后,他對我的幫助完完全全是出自他的無私關懷……我到哈軍工后能很快開出動力氣象學課程……20世紀50年代初,由于電子計算機的出現及發展,世界氣象界掀起了數值天氣預報的研究,那時我對它幾乎一無所知,顧先生為我概述了發展與現狀,開出了一系列的閱讀文獻,并用實例講解泊松方程的數學解法,就這樣引導我入了門……不久,我在哈軍工開出了數值天氣預報這門課。”[2]67-68 顧震潮曾給后來成為國際知名數值預報專家的丑紀范院士貢獻出自己寶貴的學術新思想,啟迪其成為“四維同化”數值預報主流的先驅科學家之一;顧先生也曾為后來的國家最高科技獎獲得者曾慶存院士指點留蘇學習研究的專業方向;顧先生甚至還曾幫助大學同窗、著名氣象學家陶詩言院士凝煉論文題目。

          言傳之外,顧先生的身教同樣深入人心,令人感動。其以身作則、親歷親為、同甘共苦的作風,至今仍傳為美談。如為培養數值預報隊伍,顧先生嘔心瀝血,甘為人梯,自己先行一步,花費2個多月,閱讀200多篇文獻,從中挑選出20篇精華文獻供青年研究人員學習,并與年輕人一起討論,給予指導。在沒有電子計算機的條件下,用手搖計算機與圖解法解微分方程,于1958年做出了我國第一張數值預報圖;一次乘機從事人工影響天氣的試驗,飛行途中氧氣不夠,顧先生帶頭取下吸氧設備,以保障飛行員吸氧,完成試驗任務;1963年,在泰山進行高山云霧降水試驗時,與年輕人同甘共苦,一起將木板床步行搬上千米高峰;1971年,在山西昔陽進行人工消雹試驗時,為搶救一位產后大出血的農村婦女,參加獻血活動,不幸感染肝炎,由此造成英年早逝的病因。
         

          四、結 語
         

          國家最高科技獎獲得者葉篤正院士評價說,“顧震潮是我國20世紀50年代到70年代大氣科學中最聰明、最活躍的人。”[2]2 顧震潮在科研資金不足、儀器設備匱乏的年代里,所以能成為最聰明、最活躍的人,有賴其非凡的完整的創新素養結構:從直接經驗到間接經驗,從理論修養到動手能力,從數理功底到哲學思維,從刻苦鉆研到科學志趣。同時,也有源自小我服從大我的家國情懷的強大精神動力。在物質環境優越的當下,如何營造高端人才培養環境,顧震潮先生完整的創新素養結構模式,或能提供借鑒。

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          【裴申、狄敏、屈婷婷、毛鴿枝為筆者提供了寶貴的研究資料,在此表示衷心感謝】

         ?。ㄗ髡呦祰揽萍即髮W文理學院教授,博士生導師;來源:昆侖策網,受顧震潮先生親屬委托轉發,原文刊于《高等教育研究學報》2022年第1期)

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