錢偉長：科學巨子傳奇人生

　　一個黑色的星期五。

　　錢偉長，為中國人熟知的科學家，“三錢”中的最后一位，7月30日在上海走完了98歲的一生。

　　這位愛國學者近一個世紀的歷程，猶如一條大江，時而浩蕩，時而曲折。像很多同輩的中國科學家一樣，錢偉長在民族危亡之際，選擇了科學救國的道路;國家的需要，永遠是他事業的指南針。戰爭的苦難，或者政治厄運，始終沒有壓倒他。

　　晚年，他成為了大學校長和熱心的教育者。培養有創造力的年輕人，為民族開拓未來，是他最后歲月里牽掛的主題。

　　錢偉長的傳奇人生，是一代中國學人希冀和奮斗的縮影。

　　棄文從理

　　1931年9月，清華大學招入了一批新學生。其中有一個瘦小的戴眼鏡的無錫人。這位新生作文和歷史拿了滿分，理科卻幾乎是零分。他就是錢偉長。

　　清華的招生作文題目是《夢游清華園》。“我寫了一篇四百五十字的賦。”錢偉長回憶說：“出題目的老師想改改不了。后來他給了一百分。”

　　歷史考題更奇怪：二十四史都有哪些;作者是誰;各有多少卷;注釋者是誰。錢偉長答得分毫不差，又是一個滿分。

　　錢偉長的文科好，一點也不奇怪。他的父親和祖父都是教書先生，四叔是著名的文科學者錢穆。他中學的文史老師，則是語文學家呂叔湘。錢偉長自小看古書長大，十歲的時候就可以把《三國演義》倒背如流。

　　多年以后，錢偉長寫過一本小書：《我國歷史上的科學發明》。當時相關研究成果很少，只能從浩如煙海的古書中淘金。錢偉長幾個月就完稿付梓，可見他對經典古籍的熟悉。

　　可是，19歲的錢偉長對理科卻十分陌生，數學、物理、化學和英文，總共考了25分。其中物理只考了5分，英文從沒有學過，考0分。所幸靠著文科成績，通過了清華的考試。他聽從錢穆的建議，選擇就讀清華中文系。

　　誰能料到，第二天錢偉長就改變了自己的選擇，也改變了一生的走向。這一天，爆發了震動全國的“九一八”事變。侵略，以中國軍隊的退讓告終。

　　“我聽了以后就火了，”錢偉長回憶說：“沒飛機大炮，我們自己造嘛。所以我下決心，要學飛機大炮。”

　　他想轉到物理系，于是幾次跑去找系主任吳有訓。這讓吳有訓為難了——錢偉長的數理化實在糟糕。禁不住錢偉長的糾纏，吳有訓提出先讓錢偉長試讀一年，如果化學、物理和高數都考過70分，就允許他轉系。

　　那一年，錢偉長除了吃飯睡覺，全部時間和精力都撲在物理和數學上。但一開始效果很不好，每周課堂測驗，他一連七個星期都不及格。

　　物理系第一學期的課程中，由吳有訓親自講授普通物理。他勸錢偉長：不要上課只顧記筆記，重要的是仔細聽講，力求當堂聽懂，課后用自己的語言擇其關鍵簡明寫出。吳有訓知道錢偉長的英文底子薄，特地找來一本中譯本物理講義，便于他查閱。

　　功夫不負有心人，第一學期結束，錢偉長的物理及格了。到學年結束時，他的數學、物理、化學、外語等科目的考試成績都拿到八十多分，得到了以嚴格著稱的吳有訓的認可。

　　在清華物理系的四年，錢偉長打下了堅實的學術底子。當時物理系教授周培源、薩本棟、葉企孫、吳有訓、趙忠堯五位，每一位都是赫赫有名的大家。系里經常有研討會，時有歐美著名學者諸如玻爾、狄拉克、郎之萬等人，來訪問演講。學生們有緣與大師交流，洞悉了物理學最前沿的景觀。在吳有訓、葉企孫等老師的鼓勵下，錢偉長還選學了材料力學、工程熱力學、近世數學、化學分析諸學科。

　　錢偉長聆聽了信息論泰斗維納在電機系的演講，還聽過空氣動力學權威馮·卡門在航空系的短期講學;他選學了熊慶來的《高等分析》，楊武之(楊振寧之父)的《近世代數》，黃子卿的《物理化學》和薩本棟的《有機化學》。

　　“那時候跟我一樣拼命的有華羅庚。我是很用功的，每天早晨5點到科學館去背書，可是華羅庚已經背完了。”錢偉長回憶說。

　　1935年錢偉長本科畢業，畢業論文是與同學合作的《北京大氣電的測定》，是年六月在青島舉行的全國物理學年會上宣讀。這是中國自行測定大氣電量的第一批數據，也是錢偉長開始科學研究的開端。

　　畢業后不久，中央研究院南京物理所招考一名實習研究員，錢偉長前往應考，被所長丁西林錄取。同時他還考取了清華研究院物理系的研究生，導師仍為吳有訓教授，主攻X光衍射。

　　艱難出國

　　七七事變的爆發，擾亂了中國科學家的研究事業，也暫時中斷了錢偉長的學習。清華大學遷到了昆明。為了籌集路費南下，錢偉長在天津教了一年中學物理課。

　　一年后，錢偉長和四個朋友一起，乘船經香港、越南海防，再從河內經滇越鐵路，于1939年初到達昆明西南聯大。

　　剛到西南聯大，錢偉長就得到了執教的機會，此時他也遇見了該校中文系四年級女生孔祥瑛。這年七月，錢偉長參加中英庚款基金會第七屆留英公費生考試被錄取。孫祥瑛正巧大學畢業，兩人決定結成終身伴侶。8月1日結婚這天，清華文科方面由朱自清出面，理科方面由吳有訓出面，分別擔任主婚人和證婚人。

　　剛結婚的錢偉長準備去讀“庚款”的研究生。1939年9月2日，留英學生22人抵達香港時，第二次世界大戰爆發，所有赴英客輪扣作軍用，錢偉長等學生的留學計劃也被迫延期。

　　在返回昆明等候通知的時候，錢偉長借到一本《彈性力學的數學理論》，仔細研讀后發現當時國際學術界關于彈性板殼理論十分混亂，不僅板、殼分開，而且各種不同形狀的板殼有不同的方程。于是，錢偉長決心尋找一種統一的以三維彈性力學為基礎的內稟理論。苦苦埋首數月，他用高斯坐標張量表達的微分幾何來表示變形和應力分，居然獲得了前所未聞的統一內稟理論。

　　3個月后，錢偉長再次出發，準備去加拿大深造——由于戰爭爆發，許多英國的名教授都逃難到加拿大去了。

　　在上海英租界接學生們上船后，中英庚款的負責人把護照發給學生，護照上有日本的簽證。錢偉長回憶說：“他倒是好意，說你們過日本的時候啊，息船3天，沒事可以到橫濱去玩玩。”但留學生們不愿領情。

　　“日本占領我國領土，我們受了那么多苦，還簽證跑那里干什么?當場有留學生就把護照扔進黃浦江里了，22人全下船了。結果負責中英庚款的那位英國人自己承認錯了。他說我們不懂得你們中國人的愛國心，你們先回去再說。”

　　1940年9月，錢偉長第三次出發，終于抵達加拿大多倫多大學，開始了艱辛的留學生涯。這也是多倫多大學首批接受中國研究生。

　　錢偉長跟隨的是應用數學系的辛祺教授。師生第一次見面，辛祺教授就發現自己和錢偉長都在研究“彈性板殼的統一內稟理論”，只是導師宏觀，學生微觀而已。盡管當時所得到的結果還不能統一，但深信既是同一實質，必將能統一。也就在他們第一次見面時，即決定師生分兩段寫成一篇論文，投交美國加州理工學院航空系，祝賀馮·卡門教授60歲誕辰。

　　祝壽論文集于1941年夏季刊出，共24篇論文，作者均為“二戰”時集聚北美的知名學者，如愛因斯坦、馮·諾伊曼、鐵木辛柯、科朗等，錢偉長是唯一的中國青年學子。這一成績增強了錢偉長的知名度。經過一年努力，錢偉長打通了宏觀理論與微觀理論的通道，順利通過博士論文答辯。

　　學界新星

　　在留學生涯剛起步的時候，能寫出一流的論文，這讓錢偉長豎立了自信。同時這位論文集中唯一的青年學生，也引起了馮.卡門教授的注意，兩年后，在他的歡迎下，錢偉長來到了美國加州理工大學航空工程系。

　　在馮·卡門的指導下，錢偉長完成了有關水輪機曲線導葉的實際離角計算和變扭的扭轉問題的研究。1943年6月錢偉長在獲得多倫多大學博士學位后，正式參加加州理工大學哥根海姆實驗室噴射推進研究所工作。馮·卡門同時也是錢學森、郭永懷和林家翹的導師。錢偉長和錢學森等人朝夕相處，彼此研討。十幾年后這些人都成了中國航空事業的棟梁。

　　錢偉長主要從事彈道計算和各種不同類型飛彈的空氣動力學設計。他通過反復研究和計算，首次提出判明人造衛星在天際運行的軌道由于能量消耗，每繞地球一周將降低多少高度的簡便計算方案，以及火箭彈道的微分修正等，在初期的人造衛星軌道計算上做出了貢獻。他還完成了有關于火箭的空氣動力學設計、彈型設計、高空氣象火箭研究。

　　1944年夏，由于錢偉長在航空研究上的成就，他成為美國航空科學學會正式會員，并在得克薩斯州白沙試驗場進行下土式火箭發射實驗和液體火箭發射實驗。同年秋，他在美國航空工程學會上宣讀了《超音速對稱錐流的攝動理論》，這是國際上第一篇這方面的論文。美國應用數學季刊這年分三期連載了錢偉長的博士論文的基本部分。其中一個重要方程，還被稱為“錢偉長方程”。

　　1943年至1946年期間，錢偉長也參加了火箭現場發射試驗工作等。同時他還在馮·卡門教授指導下，完成了變扭的扭轉和水輪機斜翼片的流動計算，以及超音速的錐流計算等重要研究課題。

　　錢偉長用一種巧妙的攝動展開法，給出高速空氣動力學超音速錐流的漸近解，大大改進馮·卡門和N.B.摩爾給出的線性化近似解。過去，人們在漸近序列中一般是采用冪級數，錢偉長拓寬了漸近序列的范圍，引入了對數函數，這對攝動法是一項重大突破。50年代之后，這項成果才被人們認識和接受。

　　1946年，錢偉長與馮·卡門合作發表了《變扭率的扭轉》一文。馮?卡門曾說這是他一生中最為經典的彈性力學論文。這幾年，確實是錢偉長的科研多產期。他成了馮·卡門的得力助手，一顆科學新星。

　　奠基力學

　　正當錢偉長在美國的事業如日中天的時候，他選擇了回國。抗日戰爭的勝利，讓他渴望回國效力。他如是描述當時心里的矛盾：“我愛國嗎?干嗎有本事為外國人服務呢?”

　　他多次向馮·卡門提出了回國的要求。但馮·卡門始終不點頭。錢偉長最后以思念家人和不曾見過面的六歲孩子為由，要求回國探親。1946年5月6日，錢偉長只帶了簡單的行李和幾本必要的書籍，從洛杉磯乘船回國。當時他34歲。

　　1946年8月，錢偉長來到清華大學，眼前的景象讓他吃驚。母校已經四壁皆空，門窗全無，到處都是如山的垃圾。抗戰勝利后，在復校的師生到來之前，國民政府委派官員在此接管了三個月。

　　“他們把門窗弄下來，拿到市井去賣。”錢偉長說：“接收大員把學生床和圖書館的書都拿去賣了。”

　　錢偉長只得自己掏錢，把圖書買回來。為了實現“科學救國”的抱負，錢偉長幾乎承包了清華大學機械工程系、北京大學和燕京大學工學院的基礎課應用力學和材料力學，物理系的理論力學、彈性力學等課程，還擔任《清華工程學報》主編等審稿工作。教學之余，錢偉長繼續在潤滑理論、圓薄板大撓度理論等領域研究，撰寫并發表了8篇有影響的論文。

　　1949年，錢偉長導出了潤滑問題的高階雷諾型方程，并進一步建立相應的變分表達式，從而使計算工作量大為減少。他的成果可用于計算潤滑軸承問題，計算結果正確可靠。這是潤滑流體動力學一篇經典之作。

　　1949年3月，從內戰中恢復的清華大學成立了校務委員會，由葉企孫任主任，錢偉長為副教務長。1952年院系調整后，錢偉長被任命為純工科的清華大學教務長。1956年錢偉長又被任命為清華大學副校長，仍兼教務長和力學教授。

　　1951年中國科學院成立之初，錢偉長就兼任數學研究所力學研究室主任。錢學森回國后建立了中科院力學研究所，錢偉長又兼任了副所長。1955年中科院學部成立，錢偉長成了第一批被選聘的學部委員。

　　“三錢”的稱號，也是在這一時期提出來的。1954年至1956年，錢偉長花大量精力，參與周總理領導的制定自然科學12年規劃的工作。

　　當時錢偉長等人經過討論，提出了6項內容，即原子彈、導彈、計算機、半導體、自動化技術、無線電電子學。因為前兩項作為國防尖端項目，由國家另行安排，因此后四項成為了國家“四大緊急措施”。規劃研討會上，錢偉長的意見，總能得到錢三強錢學森兩人的支持。周總理把他們稱為“三錢”。

　　盡管兼職讓錢偉長忙得不亦樂乎，他并沒有打亂自己的科研節奏。這幾年他發表了20多篇科研論文，出版了《彈性柱體的扭轉理論》、《圓薄板大撓度問題》等專著。

　　1954年，錢偉長和他的學生合著的科學專著《彈性圓薄板大撓度問題》出版，在國際上第一次成功運用系統攝動法處理了非線性方程。“錢偉長法”被力學界公認為是最經典、最接近實際而又最簡單的解法。在第二年，這一成果獲得了國家科學獎。 1956年他還出版了中國第一本彈性力學專著。

　　憑借著開創性的學術貢獻，錢偉長，和周培源、錢學森、郭永懷一起被稱作中國近代力學的奠基人。

　　多才多藝

　　1957年初的一篇文章，讓錢偉長吃了二十年苦頭。

　　錢偉長于1957年1月31日在《人民日報》上發表了《高等工業學校的培養目標問題》一文，提出與蘇聯教育思想相背的不合潮流的見解。這篇文章引起的爭論，在當年6月的“反右”運動中，給錢偉長帶來了麻煩。他被劃為“右派”，并被撤銷一切職務。

　　這是錢偉長始料未及的。但他頑強地繼續著自己的工作。并在一切允許的情況下施展才華。“我沒有專業，”他總結道：“我以國家需要為專業。”

　　酷愛教學與科研的他只能轉入“地下”。一些懂行的專家請他開設各類講習班，諸如為北京地區冶金學界講授“晶體彈性力學”、為航空學界講授“空氣彈性力學”、為力學界講授“顫振理論”……聽講者少則數十人，多則數百人，而且都是系統講座，常連續開講數月至半年，為應用數學和力學培養了大批人才。當年的聽講者中不少人已成了該領域的學科帶頭人。

　　1964年，他寫了一篇論文——《關于彈性力學的廣義變分原理及其在板殼問題上的運用》，投遞給《力學學報》，被以“不宜發表”為由而退稿。4年后，日本學者鷲津久一郎在書中表達了相似的論點。而1977年欽科維奇的《有限元法》一書對之明確論述，更是創造了一個新的學科領域。這讓錢偉長惋惜不已。

　　錢偉長還干了不少與專業不太相關的事情：他曾代葉渚沛院士起草了加速推廣轉爐的建議書，設計了高爐加壓頂蓋機構和強度計算;在李四光的懇求下，錢偉長研究了測量地引力的初步設想措施，并推薦反右后流放到新疆的他的研究生潘立宙去從事該項研究;為國防部門建設防爆結構、穿甲試驗、潛艇龍骨計算提供咨詢;為人民大會堂眺臺邊緣工字梁的穩定提出增強方案;為北京工人體育館屋頂網絡結構提出計算方法……

　　1960—1966年間，錢偉長共講授了12門教學計劃外的新課，編寫了600萬字的教材。

　　1968年，錢偉長被下放工廠，做了一名爐前工。他沒有抱怨這一安排。錢偉長和工人們一起，白手起家建造了熱處理車間。他發明了一種杠桿設備，可以讓工人更容易地拿起52公斤重的鐵棒。他還和工人們一起設計建成了當時北京最好的液壓機。加工不了的大零件，包括外單位的，都拿到這里來壓。

　　很快，錢偉長得到了一個周恩來派給的任務——研究坦克電池。“當時我們的坦克吧，開著開著就開不動了，”錢偉長說，“因為電池的耐力有限。我當時做的是鋅氧電池，目的是研究出來坦克專用。”

　　錢偉長除了學生時的一點化學基礎，并不懂電池。但他騎著一輛自行車，不管天冷天熱，跑遍了北京市所有跟電池有關的單位。他查了三百萬字的資料，大概研究了一年多一點，高能電池研究出來了，比美國通用公司的產品性能更高。他協助建立了一個鋅氧電池廠。

　　錢偉長還進行著一項與坦克有關的研究，他對高速撞擊問題發表了多篇研究論文。他的專著《穿甲力學》，獲過全國優秀科技圖書一等獎。

　　“我回國以后，干過十幾樁事情，”錢偉長說，“奇奇怪怪的專業，所以有人罵錢偉長是萬能科學家。我不理。”他的研究項目五花八門。他推導過13000個三角級數求和公式;還研究過漢字計算機編碼，發明了獲獎的“錢碼”。

　　“我覺得國家需要的，我都干。”他總結道，“我的目的是解決問題。”

　　新來的“老校長”

　　1978年，錢偉長感到無比振奮。他在當時出版的一篇論文集的序言里寫道：“我力圖奪回已經失去的良好歲月，日以繼夜地工作。”

　　錢偉長迫不及待地投入到力學研究中。當時，有限元方法開始受到各國學者的重視。錢三強的變分理論就是有限元方法的基礎。1978年，錢三強進一步討論了廣義變分原理在有限元方法上的應用。他多次開設變分法和有限元的講座。在1978年恢復研究生和建立學位制度之后，攝動法、變分原理和有限元的應用成了研究生論文中的一種時髦。

　　1984年，錢偉長建立了無條件的廣義變分原理。把固體力學中變分原理方法推廣到粘性流體力學，奠定了流體力學中有限元方法的基礎。

　　在科學事業得以繼續的同時，他又被加上了教育的重擔。他被任命為上海大學的校長，這個職位保留到他生命的最后一刻。

　　辦一所好大學，實現自己的教育理念，這是錢偉長一直感興趣的。1983年，他來到上海工業大學(后來的上海大學)，得以施展自己的抱負。這個學校已經兩年沒有校長，全校的學生不足千人，被上海人稱為四等學校。

　　但錢偉長不怕。他提出要拆除四堵墻。——他想打通學校和社會、教與學、科研和教學、學科與學科之間的隔閡。

　　他采取的措施頗為激進，比如說他規定一二年級不分專業，甚至同一宿舍的學生也不能來自一個專業。他推進的教學改革讓許多教師都很不適應，比如必須進行科研和學習英語。他換掉了1/3的教師，從外部招聘新人。

　　他強調加強學校與社會的聯系，和企業簽訂合同，開發科技服務。實際上就是產學研合作。

　　如今看來，錢偉長的真知灼見更能被人接受。這位老校長以他超前的教育觀念，在上海建立了一個全新的大學。

　　錢偉長十分重視大學體育的作用。他鼓勵各種球類和田徑大獎賽，以及健美操、拔河、跳繩等小型多樣的群體競賽。上海大學每兩年要舉行一屆以院、系為單位參加的全校體育節。

　　錢偉長這一觀念來源于他自己的經歷。他幼時多病，進清華讀書時只有1米49高。但他苦練體育，居然進了清華賽跑隊，并且拿了全國跨欄比賽的季軍。

　　錢偉長保持了鍛煉身體的習慣。甚至到了古稀之年，他仍然一次跑過兩萬米。錢偉長認為，學校體育的最終目的是愉悅、釋放、健康。他出資辦了足球賽，親自給學生頒獎。

　　“你可能想不到，上海大學新校區規劃的草圖是錢先生畫的。”錢偉長的助手周哲瑋清楚地記得，錢校長拿著比例尺，畫出了上海大學新校區的設計概念。

　　各個學院的教學樓都是打通的，方便學生可以在課間更換教室。如今走進上海大學，一排排白色教學樓，通過二樓的過道互相連通。

　　“那時候錢校長堅持女廁所面積要大于男廁所，設計師不理解，說從來沒有這樣做的。錢校長非常堅持，他認為女生上廁所的時間比男生長，這是有科學依據的。”周哲瑋說。學校最終采納了錢校長的意見。

　　校園里的畔溪湖也是錢偉長堅持要挖的，他說，“一所大學沒有水，就沒有靈氣。”

　　1992年，錢偉長在全國率先推行學分制，幾年內竟風行全國。二十多年來，憑借獨特的教育理念，上海大學，從原來只有八百名學生，發展為目前的在校學生三萬人。在近年全國三十多所高校的本科教學評優中，上海大學名列第一。

　　在生命的最后歲月里，錢偉長最關心的是“培養具有創新能力的人才”。他認為，完成這一任務要依靠高校教師隊伍素質的提高。“對教學方法‘動手術’的高校還不多見，大部門分還是過去那種‘填鴨式’教學。“這對學生是很不利的，也不利于我們國家未來的發展。”

　　錢偉長被稱作“義務校長”。因為他沒有領過校長的工資，也沒有享受過校長的福利。但這位“終身校長”卻成為了學者的楷模。70多年來，無論是從事科研或教育，錢偉長的原則只有一個。“我希望國家強大起來，”他說，“強大要力量，這力量就是知識。”