郭永懷先生在力學所的塵封往事

昨天是傳統節日清明節，同時也是中外知名的應用力學家、科學院學部委員郭永懷先生誕辰108周年。

提起郭永懷這個名字，可能相當一部分青年人並不熟悉。他離我們最近的身份是年初剛剛去世的、德高望重的應用語言學家李佩先生的丈夫（郭永懷李佩伉麗情篤，根據李佩先生本人及家屬意願，二人骨灰將於今日合葬於中科院力學所院內郭永懷先生雕像下）。

郭永懷於1968年在一場飛機空難中英年早逝，不過他仍然堪稱科技事業發展史上的一位科學大師級人物。在1999年授予「兩彈一星「元勛稱號的23位科學家中，郭永懷是唯一一位在原子彈、導彈和人造衛星研製三個領域做出突出貢獻的科學家。

在國內工作的十二年（1956—1968年）間，郭永懷任中科院力學所學術秘書和副所長、第二機械工業部第九研究院副院長；並作為籌建組副組長，組建空氣動力研究與發展中心；此外，他還曾擔任航空學會副理事長。一般人很容易憶起郭永懷在國防部門的角色，卻對他在中科院力學所期間的工作不甚了了，本文希望以此勾起人們模糊的記憶。

郭永懷院士（1909年4月4日—1968年12月5日）

身在他鄉，心繫祖國

繼錢學森之後，郭永懷於1945年在加州理工學院馮·卡門教授門下得到博士學位。他突破了航空領域聲障這一世界難題，由此加入美國航空學會；他在應用數學領域發展了奇異攝動理論，后被錢學森命名為PLK方法。一年後，他經馮·卡門推薦，到康奈爾大學航空研究院任教。

1956年初，在中科院數學所動力學研究室的基礎上，中科院力學所正式成立，從清華園搬到中關村，所長錢學森急切地召喚他的摯友郭永懷回國效力。彼時，郭永懷早已晉陞康奈爾大學教授，成為國際上頗具聲望的力學和應用數學家。雖然在國外享受著優越的工作和生活條件，郭永懷卻一直密切關注著祖國的變化，等候時機回國。

1956年10月份，他和李佩與女兒回到祖國，受到國家領導人的熱烈歡迎。

郭永懷一家回國前在美國寓所前合影

回國工作，領導力學所

中科院力學所是郭永懷回國后的第一個工作單位，也是他去世前傾注很大心力的地方，他的檔案和組織關係一直保留在那裡。

回國之後，郭永懷將國外汽車、洋房賣掉的全部所得48460元捐贈了出來，那時，2000元就能在北京買下一座四合院。

開始時，郭永懷在力學所的身份是學術秘書，很快改任副所長，和錢學森一起籌劃和領導力學所的全面工作。

他參加了「十二年科學技術發展規劃」 中錢學森主持的力學學科規劃的制定，任副組長。他們二人定期或不定期地聽取研究室乃至研究組組長關於工作進展的彙報，並進行有效指導。他和錢學森一起，倡導和關心高超聲速流體力學、電磁流體力學和爆炸力學等研究，提出了很多重要的學術思想，並拓展力學服務領域。

工作中，這兩位多年的摯友總能默契地配合，力學所工作走上了新局面。他們將國家建設中具有重大應用背景的科學問題作為力學所的研究方向。

科學家郭永懷

1957年召開的第一屆全國流體力學學術討論會上，郭永懷做了「現代空氣動力學問題「的報告，明確提出今後一個時期流體力學的重點研究方向是高超聲速空氣動力學。

考慮到國土整治的工作需求，郭永懷主張力學所開展方便便宜的炸藥爆破工程的研究。同年，在科技大學成立爆破專業。

他還承擔三峽大壩抗核武器攻擊的研究並進而為工程兵策劃建立防護工程研究基地，他是防護工程研究的奠基人之一。

憑藉他在跨聲速流與應用數學方面傑出的科研成果，1957年，他當選為科學院學部委員（后改稱院士）。

雖然在國外時，郭永懷主要從事理論和解析工作，但他也非常重視新技術和實驗工作，回國之前還專門考察過科學發展所需的新技術和新領域，包括激波管技術和等離子體動力學，回國后指導了力學所有關實驗技術的研究。

在他的指導下，1958年由俞鴻儒（1991年當選為中科院學部委員）帶領一個小組研製了第一台激波管，由他的研究所康壽萬帶領一個小組研究出第一台等離子體射流發生器。正是由於這些腳踏實地的工作，力學所的研究力量和科研風氣在郭永懷到來后顯著加強。

人生重要轉折

1958年，是科技事業的一個重大分水嶺，也是郭永懷人生的一個重要轉折點。為了執行中科院「任務帶學科」的方針，力學所取消了學科建制，改為按任務建所，錢學森與郭永懷共同提出了頗有名氣的「上天、入地、下海「的口號，這三個方向均指向保密性的國防尖端研究，非國防機密的工農業生產問題被列為第四方面。

如果說1956-1958年間他尚有穩定的科研環境專心從事力學研究的的話，那麼此後他則與力學所一同，身陷各種國防和國民經濟相關的重大工程技術任務中。

也許他的內心也經歷了思想上的掙扎，不過在特殊的政治環境下，他在對大家的熱情表示支持的同時，也以簡練通俗的語言點明了這些大任務中需要注意研究的科學問題。

在1958年發動的大躍進運動中，力學所設立了懷柔分部，派林鴻蓀負責氫氧火箭發動機的研製。

這時錢學森在懷柔基地的任務安排上，與一些領導存在分歧。錢學森認為上天非常花錢，我們國家窮，只能由航天部門一家搞，科學院不要搞。科學院應注重從事與重大任務相關的前瞻性的應用基礎研究工作。而另外一些領導則提倡科學院要搞出實物來，跟中央合拍。

在力學所「看家」的郭永懷，在這方面與錢學森的看法是一致的。他們共同傳承了德國哥廷根學派主張的科學應和工程技術緊密結合的思想，即工程科學的思想，都認為科學院和力學所應堅持工程科學研究，而不是從科學到技術一竿子插到底。少言寡語的他不動聲色地儘力保護著力學所的科學研究秩序，受到科學家們的支持與尊重。

1956年年底，中央把錢學森調至國防部第五研究院擔任院長，精力集中於導彈研製任務，已經無暇顧及力學所的具體工作。他雖然仍每周回力學所，也只是聽聽進展，提提意見就走了。後來，他把戶籍和組織關係完全轉到航天部門，雖然名義上依舊是所長，卻很少再來力學所。所以，郭永懷在長時期內是力學所實際的當家人，直接維持著力學所的科研工作和日常運轉。

按照錢學森的說法，「郭永懷同志歸國后，分離奔走，是科學院力學研究所的主要學術領導人。他做的要比我多得多。」

郭永懷非常反對當時黨內急功近利的指導思想對研究的干預。在」大躍進」的第二年（1959年）春，郭永懷做了一場關於力學所年度計劃的精彩動員報告。針對1958年的浮誇風，專門談到了研究工作與工程技術工作如何銜接的問題。

他提出，力學研究都是具有高度綜合性的任務，研究所在一定範圍內要執行設計院的任務，但不能包括設計院。如果這樣做，研究機構勢必十分龐大，既不必要也不可能。

他認為，在解決一項生產任務時，科學院不能一竿子插到底，應該貫徹所與所之間的協作和研究所與設計院並肩作戰的方針。

在全國興起的「技術革新」運動中，要求研究人員必須下樓出院，與工農結合，在工程現場去做研究。他心裡急得不行，就發話把下工地才是搞無產階級研究的人員都叫回來，強調好好讀書打好理論基礎才能做好研究。

在那些動蕩的歲月里，他工作起來一心一意，一絲不苟，全然不顧個人得失。人們每天都看到他安步當車，挺著頎長的身體，帶著公文包，頭頂鴨舌帽，在中關村特樓13樓與力學所之間步行往返，路上碰到認識的人便和藹可親地打個招呼。1960年他到二機部九院兼職后，才偶有小車接送去九院。

1960年，中央為了糾正「大躍進」的錯誤，提出「調整、鞏固、充實、提高」的方針，力學所又恢復了學科建制。1961年初，力學所成立了專門從事基礎性學科研究的物理力學研究室和電磁流體力學研究室，分別由錢學森和郭永懷指導。1961—1964年「四清運動」前，力學所的科研發展經歷了一個短暫的穩定期。

早在1964年，郭永懷就注意到了帶灰塵粒子的高超聲速流動現象，早於國外同行提出雲粒子侵蝕問題。

戰略工程師郭永懷

20世紀六七十年代，中科院及力學所承擔了不少國防科研任務。在任務執行中，郭永懷一有機會就強調，要搞工程科學，而不能搞技術；我們要懂得工程師的語言，但是我們要做工程科學。

1965年，科學院緊急布置「541任務「，研製超低空地對空導彈發射裝置，組織化學所、自動化所和大連化物所等一批科技人員參與，郭永懷被任命為總設計師。儘管不少人對任務本身的性質和安排有不同意見，郭永懷出於對國家任務的責任心，鼓勵大家以科學認真的態度做好工作，任務進展頗快。後來此事雖夭折，但他的貢獻功不可沒。

1965年4月至6月，郭永懷親自草擬了給科學院的反導彈研究報告，以及632任務（后改為640-5工程）10年規劃，開展圍繞導彈在飛行中所產生的物理現象的理論研究。

1966年7月力學所大批科研人員從農村」四清「回所以後，郭永懷想方設法使科研工作正常運轉起來，組成任務組。

針對有些人急於求成的情況，他告誡人們一定要頭腦清醒，實事求是，這樣不會吃大虧。他更是不遺餘力地倡導理論與實驗相結合，認為解決「彈頭再入氣動物理」這樣複雜的問題，有效途徑之一是在地面實驗條件下，用經過模擬實驗結果證實了的理論計算去預測」天上「的事情。

主張發展航天，領導人造衛星主體設計

1957年11月，蘇聯人造衛星發射后，他就參加了中科院星際航行座談會，極力提倡發展航天事業，就運載工具、推進劑、氣動力和氣動熱等許多關鍵技術問題提出了重要見解。

第四次座談會上，他對宇宙飛船回地面臨的氣動力、氣動熱、燒蝕防護和回地軌道等提出了細緻的分析，甚至提出了返地時利用舉力面的設想。

1960年5月16日 錢學森和郭永懷在中科院力學所召開座談會，討論蘇聯宇宙飛船上天

1965年，正式將人造地球衛星提上議事日程，他親自負責人造衛星本體設計的領導工作。

教育家郭永懷

即使工作再忙，在完成科研任務外，郭永懷還是用去不少時間培養研究所。

培養研究所，為國樹才

在學生眼中，他知識淵博又平易近人，言語不多卻極富哲理。他曾經為北京大學力學專業流體班授課，擔任了1956—1959中科院與清華大學合辦的工程力學研究班導，在科技大學創辦化學物理系，擔任主任，並多次為該校近代力學系學生講課。

1958年11月20日郭永懷給力學研究班學員講課

他親自選定普朗特的名著《流體力學概論》作為力學班基礎課《流體力學》的教材。雖然許多專業辭彙還尚不能用中文準確表達，但他卻堅持用中文上課。

1960年1月13日，郭永懷（左二）與錢學森（左一）等科學家一起研究教學工作

他講課時板書少，喜歡用形象或類比的方法把流動現象的物理概念講清楚，再用簡潔的數學公式表達出來，直接省略掉數學推導和派生的結果，讓學生去自學。很多學生非常不適應他這種教學方法，叫苦不迭，多有埋怨。可直到多年後他們自己做教師時，才體會到郭先生的講課境界需有極其精湛的學問。

郭永懷（右一）在解答研究所提出的問題（左一是李家春，左二是戴世強，左三為陳允明，系1960年代在力學所指導的三名研究所。）

他為新培養出一大批優秀的力學人才，這些人後來多成為力學事業的中流砥柱，並湧現出多位院士。

承擔管理工作，整頓科研秩序

在繁忙的科研工作之餘，他還承擔了力學所繁雜的組織管理工作，整頓科研秩序。

他親自抓所圖書館每月的外文期刊增訂，避免重複浪費。在他的直接管理下，圖書館很快成為全院最好的圖書館之一。

1957年召開全國第一屆力學大會後，了為了促進國內力學學科的發展，郭永懷創辦《力學學報》，並任第二任主編。他在審稿時嚴格把關，對於一些人站不住腳的「新發現」不置可否，為雜誌發展提供了高起點，很快這一學報成為全國最好的學術期刊之一。

促進國際交流，拓展研究視野

他還積極發揮自己國際交流的優勢，拓展力學所的研究視野。

1959年11月郭永懷赴羅馬尼亞參加國際力學會議

1959年11月，他參加羅馬尼亞布加勒斯特國際力學會議。

1960年，他參加了全蘇聯第一屆理論與應用力學會議。郭永懷為團長，成員有清華大學副校長張維和力學所柳春圖。他們與蘇聯知名專家就國際上學科發展方向，蘇聯已取得的理論和應用研究成果進行深入探討。

眾所周知，郭永懷在國防部門的領導崗位上也做出了重要貢獻。

經錢學森介紹，1960年郭永懷到負責核武器研製的第二機械工業部第九研究所工作。他介入核彈研製，擔任第九研究院副院長，主管總體設計、結構強度和環境實驗，為第一顆原子彈爆炸做出了重要貢獻。

1968年，他還作為主抓業務的副組長，領導組建了空氣動力研究與發展中心。後來該中心正是按照他的規劃，不斷發展壯大，建成了亞洲最大的風洞群。

1968年12月5日，郭永懷在由青海核試驗基地返回北京的途中遭遇空難，不幸逝世。12月25日，中華人民共和國內務部授予郭永懷烈士稱號。1999年，他被以烈士身份追授「兩彈一星」功勛獎章。

1964年第一顆原子彈試驗后場區集體照（前排左起王汝芝、張蘊鈺、程開甲、郭永懷、彭桓武、王淦昌、朱光亞、張愛萍、劉西堯、李覺、吳際霖、陳能寬、鄧稼先）

縱觀郭永懷先生回國后的十二年，他服從國家的需要，擔當了科學家、教育家和戰略工程師三重角色，為力學事業、國防科技事業和航空航天事業貢獻了畢生精力。

李佩深知郭永懷對力學所的感情，2007年，這位生活簡樸的老人將全部積蓄取出，分別向中科院力學所和科技大學的「郭永懷獎學金」捐贈三十萬元；2013年，郭永懷先生104歲誕辰之際，她將自己最珍貴的藏品——郭永懷生前使用的留英紀念章、精美計算尺、浪琴懷錶，以及1968年郭永懷犧牲時的遺物——被火焰熏黑的眼鏡片和手錶悉數捐給力學所。同年，郭永懷逝世45周年之際，她又將30萬繼續捐給力學所。

先生的不幸早逝是我們科技界的一大損失，他對祖國和人民的熱愛，歷史不會忘記；他甘於奉獻的精神和深厚的家國情懷，將永遠傳承。

斯人已去，風範永存。

感謝中科院力學所談慶明老師幫忙審改；文中圖片主要引自《家國情懷 大師風範—「兩彈一星「元勛郭永懷》一書，在此致謝

（文章首發於科學大院，轉載請聯繫[email protected]）

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