钱学森科学和教育思想的巨大贡献

评《钱学森文集》

戴世强

上海大学教授

《钱学森文集（1938—1956海外学术文献）》终于问世了，作为文集的译校者之一，不禁思绪万千。这里想谈谈出版这一鸿篇巨制的社会意义。

《钱学森文集》编录了钱学森在美国学习和工作期间（1938—1956）公开发表的论文。那时正值航空从低速走向高速和航天技术从无到有的阶段，钱学森解决了其中一系列关键问题，包括空气动力学、壳体稳定性、火箭弹道和发动机分析等。从1946年开始，他以战略高度发表了不少开创性的著作，包括喷气推进、工程控制论、物理力学和工程科学等，深刻反映出20世纪自然科学被转化为可解决复杂条件下工程问题的科学理论，从而使人类视线从航空航天梦，进入数字信息的新时代。从这本文集可以看到钱学森对此的贡献。

下面，从《钱学森文集》的思想价值、精神价值和学术价值这三个方面对《钱学森文集》（下文中有时简称为《文集》）的主要特征作一剖析。

贯穿《文集》的红线——工程科学思想

出版《钱学森文集》的最重要的社会价值在于弘扬钱学森先生所倡导的工程科学思想。

钱学森在加州理工学院学习期间，接受航空航天大师冯·卡门的指导，逐渐深谙哥廷根应用力学学派的真谛，并通过长期科研实践，建立了他的主导性的学术理念——工程科学思想（工程科学亦称为技术科学，源于engineering science的两种不同的中译文）。

1947年钱学森回国探亲，应邀到母校交通大学以及浙江大学、清华大学做学术报告，对工程科学做了系统论述，事后将报告稿“工程与工程科学”发表于“Journal of Chinese Institute of Engineers”（见《文集》第387－395页）。文中，在分析当时工业与科技态势的基础上指出，科学包含两个部分，即自然科学和工程科学，前者是后者的基础，后者是科学与工程之间的桥梁，其目标是将自然科学的规律转变成工程师可以用来解决复杂条件下工程问题的科学理论。他说：“工程科学最重要的本质——将基础科学中的真理转化为人类福利的实际方法和技能，实际上超越了现在工业的范畴。”也就是说，工程科学研究源于实践，高于实践。他以一系列实际例子（如长程火箭、核裂变、塔科玛大桥事故等）阐明了他的观点，论述了工程科学中的基础研究以及工程科学家的培训。回国之后，1956年他在《科学通报》上发表文章，进一步发挥、阐述了他的上述观点。

综观《文集》中的所有论文，钱学森先生实际上不断践行了他的工程科学思想。从早期的可压缩流动研究、火箭飞行分析，到后来的喷气推进、稀薄气体动力学研究和工程控制论研究，无不缜密地分析实际工业中的需要，根据自然科学的第一原理进行细致分析，并将所获成果回到实践中检验，并尽力以工程师能接受的语言表述出来。因此，实至名归，他是一位出类拔萃的工程科学家。

值得指出的是，钱学森先生在参与领导我国的国防科研事业中，充分运用了他的工程科学思想和后来发展的系统科学思想，成了我国“两弹一星”取得辉煌成就的指导思想。

钱学森先生关于工程科学的深邃见解至今仍有振聋发聩的作用。笔者认为，迄今为止，在科技领域，仍有许多人没有摆正科学与工程、科学与技术的关系，在进行科技规划和组织实施工程项目时，仍有重工程、重技术而轻科学的思想，例如，在交通工程领域，“大经验、小科学”的思路还有很大的市场；所培养的不少工程师自然科学基础薄弱，往往只会依样画瓢，自主研发能力很差，有很多高新技术还受制于人。因此，我认为，在科技界学习和普及钱学森的工程科学思想是当务之急！

对于从事工程研究的后生学人，应该认真领会《文集》中的主导理念，用钱学森的工程科学思想武装自己，自觉地用以指导自己的科研实践，这样做将收到事半功倍之效。

引领《文集》的主线

——勇于开拓的科学精神

从《文集》中51篇论文的字里行间，我们能看到钱学森先生的勇于开拓、积极进取的科学精神。因此，《钱学森文集》的另一个重要意义在于发扬钱学森先生的这种科学精神。

他敢于开风气之先，敢于“吃螃蟹”。当时，他正处于空气动力学和火箭动力学的幼年时代，他的博士学位论文就以《可压缩流体的流动以及反作用力推进》为题，探索了四个当时的前沿性课题（见《文集》第14—68页）。给出了可压缩边界层流动和有攻角旋转体绕流的精致的解，找到了连续脉冲推进火箭垂直飞行高度的精确解，这些结果都是首创的。最值得一提的是，他纯熟地应用恰普雷金变换，采用独辟蹊径的速度图法，巧妙地把亚声速可压缩流动归结、类比为较为成熟的不可压缩流动问题，给出了后来被命名为卡门－钱公式的可压缩流动修正公式。他的博士论文中的成果载入了标准的空气动力学教科书！而且这种类比方法为高速空气动力学研究开辟了一条新路。

还可以列举很多这样的例子。

他与郭永怀先生一起提出了跨声速流动的上临界马赫数的概念（见《文集》第237—309页），为人类突破声障做了贡献。

他是稀薄空气动力学领域的重要开拓者。1946年发表的关于Superaerodynamics的两篇论文（见《文集》第310—336页）是该领域的经典文献，澄清了关于稀薄空气动力学的定义，明确了边界条件提法，分析不同马赫数下的自由分子流，研究了稀薄气体中平面声波的传播等等，这些成果是前所未有的，为后续研究奠定了基础，为此后人类的高空探索提供了科学依据。(www.xing528.com)

他在火箭与喷气推进方面的系列论文（见《文集》第445—454页，第453—511页，第526—556页，第592—598页），是该领域的先驱性工作。

他开辟了物理力学——工程科学的一个新领域（见《文集》第557—562页），是最早主张宏微观结合研究流体力学的先驱者。

他开创了工程控制论研究，《文集》中有这一领域最早的两篇论文（见《文集》第592－610页），是后来他的名著《工程控制论》的先声。

从上述不全面的简要回顾中，我们已经可以看到在科技疆场上纵横驰骋的这位帅才的形象。

钱学森先生说过：“科学是老老实实的学问，要发扬严肃认真、丝毫不苟的优良学风和勇于创造的精神。”（见《文集》封面）。他不仅这样说了，而且一以贯之地身体力行了。整本《文集》就是明证，我们这群译校者就有这样的体会。

《文集》的51篇论文每篇都构思缜密，内容翔实，叙述严谨。我在学习、翻译他的《Poincare－Lighthill－Kuo方法》（见《文集》第611—655页）的过程中，曾验证过文中的全部公式，发现除了个别印刷错误以外，总共420个公式中无一差错。（此文发表时钱学森先生已回国，印成后可能未经本人校阅）。由此可见他做科研工作之严谨。

2000年山西教育出版社推出了一本《钱学森手稿》（简称《手稿》），如果把《文集》与《手稿》进行比照，我们对此可以有更深切的体会。这里我忍不住重述已讲过的故事。要提及的是《文集》中的第九篇论文“圆柱壳在轴压下的屈曲”（见《文集》第123—135页），《手稿》里选印了29页该文的手稿。对于此项工作，钱学森先生曾反复推敲，五易其稿，演算草稿有800多页，为了确定圆柱壳屈曲后发生菱形皱折的形态，他做了反复试算，直到在第733—736页的草稿上才得到比较满意的结果。钱先生有一个习惯，做完一项工作后都要认真归档，把所有文稿、草稿装入牛皮纸大信封。幸亏他有这一习惯，更幸亏他的好友Marble（大理石先生）40余年中为他苦苦保存他留在美国的文件（共计两万多页），我们今天还能看到这些手稿的真容。钱学森先生在装了上述文稿的大信封上写了两行字：“Final”（红铅笔）、“Nothing is final！！！”（黑铅笔）（扫描件见《手稿》第207页）。前者的意思是“终稿”，而后者则有“学问无尽期”之意。此中大有深意。

值得一提的是钱先生的文风。他的表述能力极强，不但演讲本事好，而且文字功夫十分到家。读他的著作实在是一种享受。这缘于他写得清晰、明白。

《文集》是一本不可多得的教科书

从学术角度看来，《文集》中的许多论文至今仍有参考价值。谈庆明学长提到的七个方面的内容都值得我们阅读和思考。我们经常倡议年轻学者看文献要看最原始的文献，从这本《文集》可以找到许多分支学科和原始创新的源头。

比方说，我给博士生讲空气动力学的时候，我很想介绍速度图法，找了很多资料，包括中国的、外国的，讲得最好的还是钱学森先生的博士论文中关于恰普雷金变换的章节。再比方说，大家知道钱学森先生的早期主要的一个学术贡献是卡门－钱公式，哪一本书写得最好？就是这本《文集》。此外，从《文集》中还可找到关于物理力学、稀薄空气动力学、火箭发动机热力学的一些最原始的文献，都在这儿。

当然这本《文集》印制精美、素雅大方，有极好的收藏价值，家里若收藏这本书，是可向访客炫耀的“资本”。

笔者认为《钱学森文集》是一本极好的教科书，有其永恒的学术价值和收藏价值，值得后来学人好好阅读、学习。从中可以学到：

——如何以正确的学术思想指导自己的科学研究？

——如何正确理解和把握科学与技术、科学与过程的关系？

——如何勇于开拓、积极进取？

——如何一丝不苟、求真务实？

——如何整理思绪、准确表述？

翻开这本文集读一读，一定开卷有益！

我想对青年朋友说：学习优秀科学家不是一句空话，重要的是踏踏实实的行动，而至关重要的第一步是：走近他们，了解他们！摆在大家面前的就是这样一本不可多得的教材！