作者:杜祥琬 来源:光明日报 发布时间:2023/6/8 8:59:07
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高水平的应用研究,离不开基础研究的深化

 

自从进了研究所的大门,我一直做应用性很强的工作,从核武器到高能激光,其中的工程技术问题很多,这让我体会到了大量基础学科的问题,也尤感基础研究的重要。

基础学科功底深厚的学者,能在重要时刻解决关键问题。

记得在研制原子弹的过程中,曾有一份苏联专家提供的学习资料。当时大家对资料中的一个关键数据产生了争议,周光召先生以特有的敏锐和智慧,做了一个“最大功”的计算,证明了数据有误,从而结束了争论。后来的试验结果也证明了他计算的正确性。这是一位科学家不唯书、不唯上、不唯洋人,坚持唯真求实的勇气和品格的表现。改革开放后,我同周光召去意大利开会,会间散步时他对我说:“做国防科研,不能放弃基础研究,这样才能适应国际学术交流的需要。”这句话让我记忆深刻,对我后来的工作也有实际指导意义。

我的前辈、同事于敏1966年在上海华东计算所算题时,从物理概念出发,发现打印纸带上一个错误数据,让大家刨根问底,最后发现是计算机一个晶体管坏了,修好后数据就对了。这又是一个物理学家用深厚的理论功底解决实际问题的典型案例。

高水平的应用研究,离不开基础研究的深化。仍以“两弹一星”研制为例,我们遇到的很多工程问题都需要靠基础研究来解决。其时,不仅邓稼先等领导同志带领大家在基础研究上下功夫,周光召、于敏、黄祖洽和周毓麟等还为提高大家的业务水平亲自编写讲义,《爆炸物理》《二维流体力学》就是其中的经典之作。在那个年代,他们的做法提高了我国核物理整体基础研究和应用研究的水平,也为一代青年人才的成长提供了弥足珍贵的养料。

在高能激光系统的研究中,我也深切感受到基础研究的重要。自1960年激光被发明后,国内外都为强激光系统做过多轮努力,但均以失败告终。我国863计划中激光技术领域的项目启动后,基于总结前人的经验教训,我们分解了高能激光系统,明确了需要从基础研究开始,逐步认识有关的两大物理问题,并掌握七项关键技术。正是在基础研究的推动下,我国新型激光技术的研发达到国际高水平。

反过来,应用研究中出现的一些始料未及的新现象,也会打开基础研究的新天地。中子物理学是核物理的核心学科,一般情况下,线性中子输运方程就可以描述核装置(包括核反应堆)中的中子情况。但我们在研究核聚变物理时发现,在聚变反应剧烈时,线性方程不再适用了。于是,我们提出“非线性中子输运方程”的概念,并由此提出了高能中子的密度有可能达到甚至超过核密度,这时就不得不考虑中子之间的碰撞。超高能中子的测试项目,阐明了它对认识武器物理的意义。

上面的几则故事说明,应用研究和基础研究密不可分,不仅基础研究有助于破解应用研究中的难题,应用研究中提出的新问题,也会反馈到基础研究中,进而提高整个学科的水平。

(作者:杜祥琬,系中国工程院院士、中国工程物理研究院研究员)

 
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