钱学森:创新精神贯穿一生

2022-11-24 22:59
关键词:系统工程钱学森方法论

钱学森(1911年12月—2009年10月),空气动力学、火箭专家,系统科学家,中国科学院院士,中国工程院院士。在应用力学、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学及系统科学,以及中国“两弹一星”研制等大规模科研系统工程等领域取得许多创新成就,晚年提出开放的复杂巨系统理论,致力于构建体现中国科技自信的现代科学技术体系。1989年6月获得“小罗克韦尔奖章”和“世界级科技与工程名人”称号,1991 年获得“国家杰出贡献科学家”荣誉称号,1999年荣获“两弹一星”功勋奖章。入选100位新中国成立以来感动中国人物,入选“庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”1970—1979年英雄模范人物。

一、为反法西斯战争胜利勇攀科技高峰

1935—1955年,钱学森在美国学习和工作20年,他的科技创新实践主要集中在自然科学领域的技术科学层次。这是他一生科技创新实践的第一阶段。钱学森师从国际应用力学领域权威冯·卡门,始终如一地以推动航空和航天新技术的发展为目标,在空气动力学、薄壳稳定性、火箭技术和工程控制论等方面取得了世界级的原创成果,对提升航空技术水平及航空兵的战斗力,为世界正义力量最终赢得反法西斯战争胜利发挥了独特的作用。

留美期间,钱学森在空气动力学研究方面成果迭出,影响最大的是“卡门-钱学森公式”。该公式发表以后,立即受到国际航空界,特别是空气动力学研究人员和飞机设计师的青睐。在现代计算手段——电子计算机出现以前,它一直是飞机设计师们公认的最好用、最准确的计算公式。“独到的见解和原创性的贡献使钱学森在28岁时就成了世界知名的空气动力学家,现代世界科技史册也因此留下了为数不多的中国人的名字”。

二、勇担中国导弹航天技术领导重任,开创系统工程理论

从1955年回国到1982年退出一线领导岗位,这17年钱学森的科技创新实践主要集中在“两弹一星”大规模科研系统工程上,属于系统科学领域的工程技术层次。这是他一生科技创新实践的第二阶段。

1.外国人能搞的,难道中国人就不能搞?

钱学森是中国系统科学的奠基人,在世界科学舞台上开创了独具特色的中国系统学派,系统工程与总体设计部思想是钱学森毕生的追求。1954年,钱学森的《工程控制论》一书英文版在美国问世,被公认为是奠基性的权威著作,确立了钱学森在工程控制论这一学科的地位,书中特别提出了“用不太可靠的元件可以组成可靠系统的理论”,这是钱学森敢于向党和国家建议优先发展导弹航天技术的信心所在。20世纪50年代,钱学森高瞻远瞩,主持起草《建立我国航空工业的意见书》,制定《我国地地导弹发展途径的意见》,提出我国卫星发展的“三步曲”,对党和国家领导人决策创建中国航天事业起到了决定性的推动作用。

2.成功了,功劳是大家的;失败了,我来担责

钱学森曾说,中国“两弹一星”工程成功实践的最重要一条经验,就是把党的民主集中制原则和解放战争时期大规模兵团作战的成功经验运用到大规模科研系统工程的组织管理工作。钱学森在开创我国航天事业的同时,也开创了一套既有普遍科学意义,又有中国特色的系统工程管理方法与技术。在研制体制上是规划、研究、设计、实验、试制和生产一体化;在组织管理上是总体设计部和两条指挥线的系统工程管理方法。实践已经证明了这套组织管理方法的科学性和有效性。如果说钱学森第一阶段的科技创新是在自然科学领域的技术科学层次,第二阶段大规模科研系统工程的组织管理实践已经使钱学森的科技创新范围远远超出第一阶段的自然科学领域,理论上的代表作是1978年与许国志、王寿云联名发表在《文汇报》上的《组织管理的技术——系统工程》。航天系统工程的成功实践,不仅开创了大规模科学技术工程实践的系统工程管理范例,而且也为钱学森后来创立开放的复杂巨系统理论和现代科学技术体系提供了雄厚坚实的实践基础。

三、创立开放的复杂巨系统理论

从1982年退出一线领导岗位到2009年离开我们,这28年钱学森的科技创新实践主要集中在创立开放的复杂巨系统理论,提出了从定性到定量的综合集成方法论,推动建立体现中国智慧中国科技自信的现代科学技术体系。这是他一生科技创新实践的第三阶段。

1.提出开放的复杂巨系统理论和综合集成方法论

钱学森本人是集东西方文明精华得智慧的大成者。依据系统学原理,将这种单纯用还原论方法无法解决的问题定义为开放的复杂巨系统问题,并创立了开放的复杂巨系统理论,代表作是1991年与戴汝为、于景元联名发表在《自然》杂志上的《一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论》。

在对社会系统、人体系统和地理系统3个开放的复杂巨系统研究实践的基础上,钱学森和他的合作者提炼出了把还原论和整体论辩证统一起来的系统论,即从定性到定量的综合集成方法,这是科学范式和方法论层次的原始创新,是目前解决开放的复杂巨系统问题唯一可行的方法论。综合集成方法是一套实践系统,其实践对象是复杂巨系统,实践方法是从定性到定量的综合集成方法,实践主体是总体设计部。

2.建立体现中国智慧中国科技自信的现代科学技术体系

钱学森是坚定的马克思主义者,他从马克思主义哲学的高度对认识“客观世界的普遍联系性”作出了开创性贡献,他以开放的复杂巨系统理论和从定性到定量的综合集成方法论为指导,提出了体现中国智慧中国科技自信的现代科学技术体系。这个体系在横向上包括从各自不同角度研究整个客观世界的11个科学部门,纵向上打通了每个科学部门从实践经验(钱学森称之为“前科学”)到工程技术、技术科学、基础科学、哲学桥梁,直至马克思主义哲学的通道。

四、创新思维 = 时代之问 × 大成智慧 × 坚定信仰

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”——这是著名的“钱学森之问”,这也是创新之问!钱学森提出了此“世纪之问”,又用自己一生的创新实践回答了“钱学森之问”。结合钱学森一生的创新实践和创新成就,我们勾勒出钱学森创新公式:创新思维=时代之问×大成智慧×坚定信仰。

钱学森的创新解决的是“时代之问”。钱学森的好奇心总是直面时代的问题,问题是时代的声音,他总是紧跟时代的步伐,解决现实的“大问题”。“卡门-钱学森公式”解决高速空气动力学问题;系统工程解决组织管理的技术问题;总体设计部直面当时“干部不懂技术、科研人员不懂管理、大家焦头烂额”的大规模科学技术组织管理的体制问题;从定性到定量的综合集成方法解决研究开放的复杂巨系统方法论问题;现代科学技术体系解决人类知识集大成得智慧的框架问题,为人类的第二次文艺复兴储备知识基础。

钱学森的创新使用的是“大成智慧”。钱学森用系统科学思想对人类的知识进行宏观研究,提出了关于现代科学技术的体系框架。钱学森在各领域都有独到见解的创新都得益于打破框架,融会贯通,娴熟使用此框架,现代科学技术体系已经“活”了,真正成为“大成智慧”,创新就有了源源不断的智慧泉水。

钱学森的创新依赖的是“坚定信仰”。钱学森是内在价值的驱动者,没有马克思主义的坚定信仰,没有一切为了祖国强大的坚定信念,创新便没有立足之本,在创新的路途中就会被各种“新想法、新概念、新方法、新途径”所迷惑,走向科学的虚无主义。

钱学森的一生是科学的一生、奉献的一生、光辉的一生,也是创新的一生。在人生的最后阶段,他向党和国家提出的最后一个建议是“大学一定要培养拔尖创新人才”。钱学森经常讲:“科学是不完善的。如果科学真正是完善的,那就没有科学研究可做了……科学在于创新,在老圈子里兜是没有出路的。”“如果不创新,我们将成为无能之辈!”

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