【南开人物志】系列专栏 第三期——两弹一星元勋·郭永怀

“在我国23位‘两弹一星’功勋科学家里有一位科学家横跨核弹导弹,人造卫星三个领域,他是唯一一位以烈士身份被追授‘两弹一星’功勋奖章的科学家,他就是我国著名的力学家——郭永怀。”

1968年12月5日早上,兰州飞往北京的飞机上,飞机即将降落,郭永怀却感觉到飞机不受控制地颠簸,赶紧将公文包抱到自己的胸前,转头对警卫牟方东说:

“飞机可能要出事了,这份文件一定要保护好。”

随后二人紧紧抱到一起,将文件夹在身体之间。等到搜救人员发现郭永怀时,两人的遗体出现被火烧过的痕迹,救援人员费了很大的力气才将两人分开,怀中的资料却保存了下来。

当这个消息经由秘书传到正在会客的周总理耳中时,周总理当即中断了外宾接待,走出房门失声痛哭。

1.寒门天才

郭永怀,著名力学家、应用数学家、空气动力学家,中国科学院学部委员(中国科学院院士前身),中国科学技术大学化学物理系首任系主任,世界近代力学事业的奠基人(注意是整个世界近代力学)之一。

当然,这一大串头衔,都是他功成名就之后取的。

郭永怀,1909年4月4日出生于山东省荣成市滕家镇一个普通农民家庭。

1919年,在郭永怀10岁这年,他被送到本家叔叔所办的学堂里读书。

17岁那年,郭永怀以优异成绩考取了青岛大学附属中学,成为四乡八里第一个公费中学生。

20岁那年,郭永怀考取了南开大学预科理工班,成为家乡第一个大学生,算起来,还是周恩来的校友。

1931年7月,郭永怀从南开大学预科班毕业后直接转入本科学习。

在南开大学,他得到了中国第一位物理学女博士、南开大学物理系教授顾静徽教授的赏识。

在顾静徽的影响下,郭永怀选择了物理学专业。

两年后,顾静徽推荐郭永怀到中国现代物理学研究的先驱者之一、北京大学光学专家饶毓泰教授门下继续深造。

名师出高徒,在顾静徽、饶毓泰两位导师的精心教导下,郭永怀打下了扎实的物理学专业基础。

1935年,郭永怀从北京大学毕业,毕业后他留校任助教兼做研究工作,曾和吴大猷等一起研究过喇曼效应。

1938年,北京大学停课,郭永怀回到家乡威海任教。

不久,威海沦陷日寇之手,郭永怀辗转到昆明西南联合大学半工半读,研究湍流理论。

当他目睹了日寇对中国的野蛮侵略,品尝颠沛流离、无家可归的辛酸。

他怒发冲冠,只想用毕生所学,科技兴国!

同年夏天,中英庚子赔款基金会留学委员会举行了第七届留学生招生考试,在3000多名参考者中,力学专业只招一名。

但是,这次考试出现了数十年难见的一幕:三名考生以5门课超过350分的相同分数名列第一。

最后,经过仔细讨论,决定将这三人全部破格录取。

(第一排左三钱学森,第一排右四冯·卡门,第二排左一林家翘,第二排左三郭永怀)

而这三个人,一个是“中国力学之父”钱伟长; 一个是美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士。

最后一个就是郭永怀。

2.留学深造

很快,郭永怀和钱伟长等人一起乘坐英国轮船出国留学。

这时,英国对这些留学生提出一个非常屈辱的要求——起航前,郭永怀等人的护照居然有日本签证。

护照上赫然写着:“允许在横滨停船三日,上岸游览”。

此时,全面抗日战争已经爆发,中国人民正和日寇浴血奋战,身为中国学子,又怎么能去日本游玩?

郭永怀当即向英国提出更换护照,但英国却蛮横地表示绝不更改护照,你们要铁了心,就别去留学。

此言一出,郭永怀勃然大怒,愤怒地撕毁了手中的护照,掷地有声道:“不出国就不出国,中国人要有自己的骨气!”

在他的带头下,大家纷纷下船,拒不妥协。

几经周折,郭永怀等人最终还是踏上了路途。

1940年8月,郭永怀一行人来到加拿大的多伦多大学应用数学系学习。

郭永怀刚来多伦多大学半年,就发表了著名的《可压缩粘性流体在直管中的流动》论文。 一举获得硕士学位,声名鹊起。

是的,他仅仅用了半年时间,就成为硕士。

他的导师辛格对他赞不绝口,称赞道:“想不到中国有这样出色的人才,他是我一生中,很少遇到的优秀青年学者!”

于是,辛格把郭永怀推荐给了世界气体力学大师冯·卡门。

冯·卡门有三个中国亲传弟子,一个是郭永怀,一个是钱伟长,另一个最有名,就是钱学森

1941年,郭永怀赴当时国际上著名的空气动力学研究中心――美国加利福尼亚州立理工学院的古根海姆航空实验室,开始研究可压缩流体力学。

在美国,他和师兄钱学森关系非常好,钱学森比较活泼,郭永怀看着有点呆,师兄经常带着师弟一起开车兜风。

但是,郭永怀看上去有点呆,却极具魄力和胆气,他博士论文选择的是当时世界力学最难的课题——“跨声速流动研究”。

简单来说就是提高飞机航速的理论。

1946年,郭永怀和钱学森一起提出了“上临界马赫数”理论。

国际航空就此迈出里程碑式的一步。

这一年,郭永怀37岁,钱学森35岁,两人震惊世界!

1946年秋天,冯·卡门的大弟子威廉·西尔斯教授在美国康奈尔大学航空科学部的基础上创办了航空工程研究生院,邀请郭永怀前去任教。

1949年,郭永怀为解决跨声速气体动力学的一个难题,探索开创了一种计算简便、实用性强的数学方法――“奇异摄动理论”。

钱学森将郭永怀的方法称为PLK法。

凭借“上临界马赫数”和“奇异摄动理论PLK法”,郭永怀成为世界顶尖的力学家、数学家,在学术界声名鹊起,显赫一时,成为美国康乃尔大学高薪聘请的教授,美国航空工程研究生院,三个核心攻关课题主持人之一。

3.赤子回国

郭永怀曾说:“我到美国来是为了我的祖国。”

1949年10月1日,新中国建立,海外学子欢欣鼓舞,纷纷想回国支援祖国建设。

然而,郭永怀太重要了,美国加紧拉拢他,想让他加入美国国籍,郭永怀一次又一次拒绝了。

这让美国提高了对他的监视力度,对他下了禁令,想强行让他留在美国。

当时,郭永怀想去英国讲学都不被批准,美国唯恐他会从英国转道回国。

郭永怀很焦急,却也只能耐心等待机会。

机会终于来了!

1955年,钱学森先一步回国。

钱学森回国后一方面,一直给郭永怀写信,邀请他回国;

另一方面马上向周恩来提出,向美国施加压力,让郭永怀回国。

这时,美国康乃尔大学为了挽留郭永怀,曾一度提高薪酬待遇,甚至提出让他破例参与机密项目。

就连蒋介石也派人致信聘请郭永怀。

但是,郭永怀统通拒绝了。

很快,在中国外交压力下,郭永怀禁令被取消。

郭永怀高兴坏了,每天和妻子李佩盘算着回国的事。

当时,美国许多朋友都劝他,美国环境更好,为了自己,为了孩子也应该留在美国。

他的朋友问他说:“为什么总是挂记着那个贫穷的家园呢?”

一听这个,郭永怀火了,他振振有辞回答道:“家穷国贫,只能说明当儿子的无能!”

就这样,谁也无法阻挡这个赤子的归国之心。

1956年9月,郭永怀回程已定,临行前,他做了特殊的准备。

因为当时美国虽然已经取消中国学子出境禁令,但会强行没收他们的资料,以为己用。

为此,郭永怀当着康乃尔大学师生的面,将自己没公开发表的书稿,一叠一叠全都烧了。

这都是他十多年来的心血,是他的第二生命。

郭永怀对祖国的热爱,远大于对科研事业的爱。

于是,他只能一边烧,一边流泪。

李佩感到非常惋惜,一度劝他不要烧了。

郭永怀回答道:“没关系,知识都在科学家的脑袋中,他们拿不走。”

1956年10月,郭永怀终于回到了阔别16年的祖国。

新中国成立之初百废待兴,发展壮大独立民族工业体系急需一大批力学人才和力学专业机构。郭永怀一回国,便全身心投入到中国力学学科建设、科学研究和人才培养的事业中,先后负责中国科学院力学研究所的科技领导工作、中国科学技术大学化学物理系筹建、制订新中国“十二年科技规划”中力学学科规划等工作,为我国近代力学发展打下了坚实基础。

当周恩来问郭永怀有什么要求时,他只说了一句话:“我想尽快投入工作。”

在中科院安排下,郭永怀和钱学森、钱伟长一起,组建起了力学研究所。

1958年,郭永怀先生与钱学森先生等负责筹建中国科学技术大学力学和力学工程系、化学物理系,并出任化学物理系首任系主任。

4、两弹一星

(钱学森和郭永怀在中国科学院力学所)

1955年1月15日,新中国正式启动代号为02的核武器研制计划。

1956年11月16日,主管原子能工业的第三机械工业部(简称三机部,1958年2月11日改为二机部)正式成立,著名科学家钱三强担任副部长。

很快,二机部成立了第九研究院,九院是三机部大脑,郭永怀担任九院副院长。

1960年3月,钱三强突然来找郭永怀,两人密谈了足足3个小时。

此次密谈正是邀请郭永怀参与中国核武器研制工程。

郭永怀临危受命,与王淦昌、彭桓武组成了中国核武器研究,最初的三大“金刚支柱”,肩负核武重担。

从这一刻开始,郭永怀再也不能公开作报告,不能出国,不能随便与人交往,不能说自己在哪里,更不能说在干什么。

由于长期从事绝密工作,和家人聚少离多,郭永怀年幼的女儿过生日时向他要礼物,他只好满怀歉意地指着天上的星星说,以后天上会多一颗星星,那就是爸爸送你的礼物。

从这一刻开始,郭永怀为了国家的核事业,隐姓埋名,保守心中的秘密,在绝密伟大的工程中与世隔绝。

由于郭永怀工作的特殊性,他必须经常奔波于北京和罗布泊之间,这把他折腾得不轻。

50出头的郭永怀,已经成为白发苍苍的老人。

困难是一个接一个来临,可郭永怀率领大家用最传统的办法,咬着牙挺了过来。

终于,郭永怀的辛苦没有白费。

1964年10月16日下午3时,随着罗布泊上空的一声巨响,中国第一颗原子弹爆炸成功。

这声龙之怒吼,贯彻云霄,让所有人见证了中国奇迹,中国成为世界上第五个掌握核武器的国家,中国人民的腰杆子终于挺直了。

那一刻,举世震惊,那一刻,举国欢庆。

可所有人都不知道郭永怀等人的名字。

1965年9月,中国第一颗人造卫星的研制工作再次启动,郭永怀受命参与“东方红”卫星本体及返回卫星回地研究的组织领导工作。

1967年6月17日,我国第一颗氢弹空爆试验成功!

当蘑菇云升起,全体工作人员一片欢腾。

但郭永怀却瘫在试验现场,他实在太累了,站都站不起来。身边工作人员把他架到,临时帐篷里的铁皮床上……

(图为我国早期核武器研究的“三大支柱” 从左到右依次为彭桓武、王淦昌、

郭永怀,塑像摆放于中国工程物理研究院科技馆 )

5、英雄折翼

1968年10月3日,郭永怀又一次来到试验基地,为中国第一颗导弹热核武器的发射以及从事试验前的准备工作。

12月4日,在罗布泊基地整整呆了两个多月的郭永怀,在试验中发现了一个重要线索。

他要急着赶回北京,解决问题。

当夜幕降临的时候,郭永怀拖着疲惫的身体登上了赶赴北京的飞机。

5日凌晨,飞机在首都机场徐徐降落。

在离地面400多米的时候,飞机突然失去了平衡,坠毁在1公里以外的玉米地里……

当救护人员赶到现场时,只看到遍地的飞机残骸和十三具烧得面目全非的尸体。

其中,有两具尸体紧紧拥抱在一起。 救援队尝试把他们分开,可他们抱得太紧了,救护人员用了很大的力气才把他们分开。

就在分开的那一霎那,一个完整的公文包掉落出来。

正是一份完好无损的热核导弹试验数据文件。

而这两位在生命最后关头,还竭尽全力守护国家机密的人,一个是郭永怀,另一个是他的警卫员牟方东!

当人们找到这次空难的唯一生还者时,从这位重伤的生还者中,我们知道了郭永怀最后一刻在干什么。

飞机突然坠落只有大概不到10秒,郭永怀大喊一声,“我的文件!我的文件!”

然后,他冷静、果决、壮烈地和牟方东紧紧相拥。

在生命的最后一刻,在危险来临的那一刻,郭永怀首先想到的不是自己,而是国家机密。

6、精神永怀

1968年12月25日,郭永怀被授予烈士称号。他的同僚们为他送上一份礼物,祭奠英灵——这天中国第一颗热核导弹试验获得了成功!

而后,周恩来指示《人民日报》刊登郭永怀的事迹,郭永怀是第一个被公开的中国核试验科研人员。

1988年,中国科学院力学研究所在大院东侧绿荫丛中为郭永怀树立了一尊汉白玉雕像。

1999年被授予研制“两弹一星”有突出贡献的科技专家,并获“两弹一星功勋奖章”,该奖章于2003年9月18日由其妻子李佩赠给中国科学技术大学。

2018年7月,经中国科学技术大学和中国科学院紫金山天文台联合申请,国际小行星中心发布公告将编号为212796号的小行星永久命名为“郭永怀星”。

作为一名共产党员,郭永怀在生命的最后一瞬做出了令人震撼的无悔选择,他以身许国的事迹和精神为我们前行的道路指明了方向。每当我们回忆起这位学长,总会有种莫名的力量在心中激荡——仰望星空,初心永怀。

郭永怀——这颗夜空中耀眼的巨星,永不陨落!

3、 科研成就

· 空气动力学

郭永怀在1946年至1956年间当时康奈尔大学航空研究院的三个主持人(即西尔斯、郭永怀、康脱洛维茨)之一。他着重对跨声速理论与粘性流动进行了深入的研究,先后发表了《可压缩无旋亚声速和超声速混合型流动和上临界马赫数》(与钱学森合作)《关于中等雷诺数下不可压缩粘性流体绕平板的流动》《弱激波从沿平板的边界层的反射》等重要文章。与此同时,为了解决边界层的奇异性,他改进了庞加莱、莱特希尔的变形参数和变形坐标法,发展了奇异摄动理论。郭永怀在空气动力学与应用数学中的研究成果而驰名世界。

· 人造卫星

从1957年11月4日,苏联发射第一颗人造卫星起,大力倡导中国要发展航天事业,并就许多技术问题,如运载工具、推进剂、姿态控制、气动力、气动热等发表了许多重要见解和主张。随后,当研制人造卫星提到议事日程上时,郭永怀参加了负责卫星本体设计的人造卫星研究院的领导工作。

· 航天工程

郭永怀创办了《力学学报》和《力学译丛》,先后开展了新兴的高超声速空气动力学、电磁流体力学等多项课题的研究,其成果不断引起国际科学界瞩目。就运载工具、推进技术等问题发表了许多重要见解。不久,他当选为中国航空学会副理事长。

· 两弹事业

他首先就空气动力学研究院的服务对象、研究手段、重点设备、测试方法等提出了建议,并和钱学森一起为该院规划了蓝图,为以后空气动力学研究发展中心的建设奠定了基础;为了发展中国的“两弹”事业,郭永怀更是呕心沥血,多次赴现场参加准备工作。

中国开始研制核武器时,他负责动力项目研究。在郭永怀的努力下, 1966年10月27日,中国第一颗装有核弹头的地地导弹飞行爆炸成功!1967年6月17日,中国第一颗氢弹空爆试验成功。

4、 人物评价

“郭先生是一位才华横溢、有远见卓识的著名科学家和技术领导人。他理论功底深厚、思维敏捷、思路开阔,而且注重理论联系实际,善于在工作中准确把握科学研究的方向。在九院工作期间,郭先生始终深入到科研工作的第一线,为中国核武器事业的发展做了许多开创性的工作。”

——朱光亚 著名科学家

“郭永怀同志是一位优秀的应用力学家,他把力学理论和火热的改造客观世界的革命运动结合起来了。一方面是精深的理论,一方面是火样的斗争,是冷与热的结合,是理论与实践的结合,这里没有胆小鬼的藏身处,也没有私心重的活动地;这里需要的是真才实学和献身精神。郭永怀同志的这些贡献,我想人民是感谢他的。周恩来总理代表党和全国人民对郭永怀同志无微不至的关怀就是证据。大家辛勤工作,为翻译、编辑和出版这本文集付出了劳动,也是个证据。是的,人民感谢郭永怀同志!作为我们国家的一个科学技术工作者,作为一个共产党员,活着的目的就是为人民服务,而人民的感谢就是一生最好的评价!”

——钱学森 著名科学家

“两弹一星的23个功臣元勋里边,三方面都涉及的只有郭先生一个人。”

——俞鸿儒 中科院力学所院士