第280期

钱学森让我们“这么算” ！

李元恒 （Henry Li）5802

钱学森在做学术报告

我是中国科学技术大学技术物理系的首届入学生和首届毕业生，１９５８年入学，１９６３年毕业 （称作5802），毕业后被分配到中国科学院力学所物理力学研究室工作。物理力学这门学科是钱学森亲自创立的，代表作是钱老写的一本厚厚的“物理力学讲义”，专门探讨极高温极高压和临界状态下物质的特性。

钱学森在为中科大学生解答问题

中科院力学研究所也是钱老建立的，他是力学所第一任所长，同时也是我们物理力学研究室的室主任，每星期六室里举办学术报告会，钱老一般都会赶来听我们汇报工作。

有一次讨论“高压固体状态方程”（百万大气压范围固体温度压力体积的关系）。这个方程式没有解析解，但所里还要求尽快解出来，因为它与我们国家正在进行的地下核试验很有关联。当时钱老坐在前排中间，面对这个方程式沉思了老大一会儿，然后慢慢走上讲台，拿起粉笔，在黑板上写下了一个幂级数形式的计算方案，建议我们用数值逼近的方法来求解这个方程式，以满足实际工程的紧迫需要。散会后，经过室里的讨论，这个“高压固体状态方程数值解”的工作就全部落在了我这个刚大学毕业的２5岁年轻人身上，给我配备的全部设备就是一台小型打字机模样的齿轮计算器。例如我想计算 234 x 567 等于多少，就要先把 567 按在键盘上，然后对准个位数摇四圈，右移一格再摇三圈，再右移一格摇两圈，最后把显示在计算器上方的乘积数抄下来。

从那天起，我每天上午九点上班，就开始迭代计算，一直算到下午五点下班，有时还需要延长些时间，以便把正在计算的那个部分算完。长时间摇那个齿轮计算器的小把手，手有时都摇麻了。有时把机器摇坏了，就下楼去找技术处的人来修，修好后继续摇。数值迭代计算比较繁杂，很费时间，我这一算就是五个半月，终于把第一个结果给算出来了，精确到小数点后面两位。我每天的计算草稿、文献笔记、公式推导，每一页纸都不让丢失，全部保存好,送到力学所业务处,由专人装订成册归档，属于国防机密，前后订了好几大本。在这计算过程中一有点闲暇时光,我就思考琢磨，还有没有别的更好的方法来解这个状态方程呢？难道钱老拟定的这个计算方案，就是唯一可行的最好方案？实际情况是，一直到我五个半月后算出第一份结果，我也没能改得动钱老建议的这个算法！心中不由得暗暗佩服钱老的“功力”。

上世纪50年代国产的手摇齿轮计算器

我用了五个半月的时间，好不容易算出了这个高压固体状态方程的数值解，如果国防部根据工程情况的需要，改变一下初始参数，那我就又要计算五个半月才能有结果！ 我记得在第一份结果算出来了之后，我已经在室里拟定的另一组初始参数下，开始了新一轮的计算。 这时传来一个好消息，咱们中关村科学院计算所的第一台电子计算机研制成功，正式宣布可交付使用了！ 我的这个“摊子”属于国防任务，可以优先，所里说能给我申请到使用机器的时间，费用是每小时100 元人民币，由所里支付（我当时每个月的工资是 56 元人民币）。当然上机前，我必须把整个计算过程编成机器语言，也就是计算机程序，然后在纸带上穿孔，这样机器才能辨识接收。

记忆中所里第一次通知我用计算机的时间是某天的午夜两点到三点（看来机器是每天24 小时不间断运转）。北京寒冬的午夜两点那叫一个冷！ 我穿着棉猴缩着脖子，揣着一大卷像电影胶片的穿孔纸带，来到中关村机房时，有点傻眼了：机器占着一大面墙，无数电子管和别的什么东西闪烁着五颜六色的光，超大的风扇呜呜飞转，显然是在给机器散热。我知道电子计算机会算的非常快，但我还是有点不懂它到底会怎么弄。我预先想好了，这第一次上机，我让机器先算一下我用五个半月算过的这组数据，也好相互检验一下计算结果。我那一大盘穿孔纸带在光电输入器上输入时，就像放电影那么快，蔌蔌地一两分钟，就全部输进去了，这时也没我什么事了。我等在那儿，连口水都没想起喝，不到一个小时，计算机机房的另一头，劈里啪啦就把计算结果给打印了出来。 我一看打印的是阿拉伯数字，很好认。一核对计算结果，发现与我计算的完全一样，全部正确，还精确到小数点后面第四位，比我的齿轮计算器厉害多了！ 这下我可知道电子计算机的威力了。

从那以后，我每变动一组初始参数，一个小时后就能从计算机上拿到结果，五个半月的“工期”变成一个小时就可以完成，大大提高了科研进度，无缝地配合着咱们国家两弹一星里程碑式的历史任务。这期间力学所还联系到科学院计算所，让计算所派专门编程序的高级研究人员无偿协助我们，把程序编得更美妙高效，我们的工作如虎添翼，干的那叫一个漂亮！

上世纪60年代初由中科院计算所设计制造的中国第一台电子计算机—107机

这项高压固体状态方程数值计算的工作前后进行了三年多，在此期间我也担负着中国科技大学的教学讲课和毕业论文等工作。有次因任务需要，所里通知我和另一位负责人去国防部大楼开会，一进门发现主持会议的是程开甲先生，程先生精气过人，神态隽秀。 我在科技大读了两年左右程开甲先生写的教科书 “固体物理学”，一页一页仔细研读，然后考试。没想到这次我亲眼见到了他老人家的尊容，由衷感慨。 

几十年后，有一次在北京参观两弹一星展览会，我猛然间看见了一台老式齿轮计算器，和我曾经用过的那个完全一模一样，我眼眶的泪水都快要流出来了！我想绝大部分参观者都不会注意到那台静卧在玻璃盒中落后得掉渣的计算器，然而就是这样的老旧破设备陪伴着我们度过两弹一星的艰苦岁月，陪伴着我们度过那没日没夜的难忘时光！

钱学森所长特别和蔼可亲，总是红光满面笑眯眯的。每次他的奔驰轿车一进力学所大门，若有人从办公室窗户看见了，就会大叫一声：钱老来了！ 

有一天上午，我正在办公室阅读文献，一回头，发现钱老穿着风衣正站在我身后。他马上说：你们读文献，要注意挤干咯！意思是要从大海般的文献资料里挤出真正的“干货”，为己所用，而不是跟着别人跑。

有一次学术讨论会结束，聊到写科研论文送出去发表的事。钱老说：你们写文章，要让读你文章的人像吃冰淇淋那样舒服，文章要像山间小溪的流水，清澈见底，曲曲弯弯一路向前。室里若有人计算的结果不怎么正确时，钱老就会声音很大带着微笑地说：你这差老鼻子啦！ 

钱老还说，如果你想知道一根长杆是不是很直，你只需拿起杆的一头，眯起一只眼睛，看一下就知道了。很久以后我才发现，木工干活时就是这么弄的。 每次学术报告会结束，如果还有时间，我们都爱听钱老再说点什么。

有一次他说他读了一篇很长很长的化学论文，文章作者研究了上千种化学物质的气味，并且对比了这些物质的分子结构形状与气味的关系，有趣的是这位作者发现，同种气味的各种物质，其分子结构形状有一定程度的相似性。我们物理力学的高压气体课题也常常与炸药的分子结构打交道。我当时就问钱老，我们鼻子闻到某种气味，那是个什么机理呢？钱老说，该不会那个纺锤形状的分子正好掉在了你嗅觉器官的那个纺锤形“坑”里了吧？我们的学术空气总是那么活跃自由魅力智慧，实在是让人留连忘返。

半个多世纪过去了，随着机构调整，我后来离开了物理力学室，先后从事过二氧化碳激光器和半导体微电子学方面的研究，我的物理学博士学位是在澳大利亚获得的。现在我早已退休，今年都82岁了，但还是非常怀念过去那段三年多的难忘岁月，那是每个星期六都能见到钱老的美好时光。钱老的音容笑貌、深邃思想、谆谆教诲、亲切风趣，一辈子都印在我的脑海里，不会忘记！ 科学院的同事聊天时告诉我：咱们钱老是一个在自然科学各个领域之间自由行走的人！ 我每次来到北京中关村的力学所，都会一个人在大楼前树荫环抱的钱老塑像前默默地多呆一会，愿他老人家静静长眠！

中科院力学所院内的钱学森塑像

作者于澳大利亚墨尔本

18/06/2023

【编者注】本文图片来自互联网，版权归原作者所有

编辑：沈涛

排版：俞霄，许赞华

校对：滕春晖