郭永怀同志是一位优秀的应用力学家,他把力学理论和火热的改造客观世界的革命运动结合起来了……一方面是精深的理论,一方面是火热的斗争,是冷与热的结合,是理论与实践的结合。这里没有胆小鬼的藏身处,也没有私心重的活动地;这里需要的是真才实学和献身精神。郭永怀同志的崇高品德就在这里!
——钱学森
郭永怀(1909-1968),山东荣城人。空气动力学家。中国科学院院士。1935年北京大学物理系毕业,并留校师从光学专家饶毓泰教授攻读研究生兼作助教。1940年后留学加拿大多伦多大学、美国加利福尼亚州理工学院,1945年获加州理工学院哲学博士学位。曾任美国康乃尔大学教授。1956年回国后曾任中国科学院力学研究所研究员、常委副所长,中国科学院学部委员(院士),中国科学技术大学化学物理系主任,二机部九院副院长,中国航空学会副理事长,中国力学会副理事长,国防科工委空气动力学研究院筹备组副组长,6405工程总体组组长,《力学学报》主编、《力学译丛》编委会主任等职。他发现了上临界马赫数,发展了奇异摄动理论中的变形坐标法,即国际公认的庞加莱—莱特希尔—郭永怀(PLK)方法。中国现代力学的奠基人之一。“两弹一星功勋奖章”获得者。译著《流体力学概论》等,主要著作收入《郭永怀文集》。
赢得生前身后名
1999年9月18日,在新中国成立五十周年到来之际,中共中央、国务院、中央军委作出了表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家并授予“两弹一星功勋奖章”的决定,在庄严宏伟的人民大会堂召开了盛大的表彰授奖大会,二十三位为研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家获得这一史无前例的殊荣,其中便有郭永怀先生。可惜的是郭先生不能亲自来到这盛大而激动人心的大会上领奖了,他是被追授的。因为他已在三十一年前为了这一伟大事业献出了自己宝贵的生命。
表彰授奖大会的热烈盛况通过电波传遍全中国,飞向全世界。多少人激动得热泪盈眶,不能自已。人们不会忘记新中国成立初期的艰难岁月,且不说连年战乱后国民经济的破坏,人民生活极端贫困,只说面对严峻的国际形势,怎样对付帝国主义的武力威胁就是全中国人民忧心的大事。为了保卫得来不易的胜利果实,为了给全国人民一个和平劳动、建设幸福生活的环境,中国就必须增强国防实力,发展自己的核武器,以打破核大国的核垄断、核讹诈。正如毛泽东主席所说:“我们现在已经比过去强,以后还要比现在强,不但要有更多的飞机和大炮,而且还要有原子弹。在今天这个世界上,我们要不受人家欺负,就不能没有这个东西。”历史也证明了邓小平的话:“如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹,没有发射卫星,中国就不能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位,这些东西反映一个民族的能力,也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”这就是现在有人问在那个年代“受尽战争摧残和贫困折磨的中国人为什么要不顾一切搞原子弹?”的原因所在。中国人早就憋着一股劲要搞原子弹,这在当年几乎是共识,是不成问题的。中国人发展核武器是被逼出来的。中国人民爱好和平,主张全面禁止和彻底销毁核武器。如果这个主张能够实现,中国人本来是不用着勒紧裤腰带研制核武器的。然而世界上的事情就是那么怪,事实是只有自己拿起核武器,才能有效地制止核武器。为了这一目标,中国人民克服了难以想象的物质馈乏,集中了大批才华横溢的科技专家,和各行各业的优秀人才投入这一工作,而不能投入改善人民生活的经济建设,这实在是被逼无奈之举。这重大的牺牲在1964年10月16日,中国人自行研制的第一颗原子弹爆炸成功时得到了回报。当天晚上,人们从广播中听到周恩来总理宣布我国第一颗原子弹爆炸成功的消息之后,受到巨大振奋,亿万人民自发地敲锣打鼓,载歌载舞,庆贺直到深夜。
随后,1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功;1970年2月24日,我国第一颗人造卫星发射成功。这些都大大增强了全国人民奋发图强的信心和力量,鼓舞全国人民开拓进取去创造更大的成就。“两弹一星”的成功,其精神力量是十分巨大的。对“两弹一星”的功臣们给予多高的表彰和奖励都是不过分的。郭永怀先生被授予这一崇高荣誉是当之无愧的,是国家和人民对他的卓越贡献的忠实评价。只是他的不幸早逝给我国乃至世界科学事业造成了巨大的无可挽回的损失。为了纪念这位世界知名的科学家,继承和发扬他的热爱祖国、无私奉献、艰苦奋斗、百折不回、实事求是、不务虚名、公正严谨、培育后学的精神,1978年12月5日,在北京召开了郭永怀为国牺牲十周年纪念会,1988年12月5日,在他牺牲二十周年之际,中国科学院力学研究所院内的显著位置树起了郭永怀先生汉白玉半身雕像,中国空气动力研究与发展中心在大院松林小山上为他建立了“永怀亭”;1991年力学所设立了“郭永怀奖学金”,作为对品学兼优的研究生的最高奖励;1999年9月18日,在他牺牲三十周年之后,国家授予他“两弹一星功勋奖章”这一史无前例的崇高荣誉。这一切都表明郭永怀先生是值得永远怀念的人。
郭永怀先生身后一片赞誉,是因为他生前贡献良多,成就卓著,名满天下。
1945年,他完成有关跨声速流动不连续解的论文,它是高效气动外型设计的先驱性工作,受到很高的评价。
1946年,他同钱学森合作完成《可压缩流体二维无旋亚声速和超声速混合型流动和上临界马赫数》的重要论文,为解决跨速飞行问题提供了关键性理论基础。
1953年,他发表了论文《在中雷诺数下绕平板的不可压缩粘性流动》及《弱激波在平板边界层上的反射》等,为人类突破“声障”作出了重要贡献。通过这一系列的研究,他将Lighthill的变型坐标法和Prandtl的边界层理论结合起来并作了推广,这便是得到广泛应用的著名的Poincare-Lighthill-Kuo(彭加莱—莱特希尔—郭)方法,亦称PLK方法。由于在跨声速流动和应用数学方面的重大贡献,郭永怀驰名世界。
1957年,他当选为中国科学院学部委员;任国务院科学规划委员会力学组副组长;他在全国第一届力学学术会议上的报告《现代空气动力学问题》指出洲际导弹和人造卫星不久将成为事实,我们面临着空气动力学的新时代,为我国空气动力学的发展指明了方向。
1961年,他组织并领导了北京高超声速讨论班。这是一个在最新发展的高层次上进行探讨的与国际水平同步的研讨班。在高超声速(来流速度大于五倍声速)领域,由于飞行器周围空气的强烈压缩和磨擦后产生几千度的高温,在这样的环境中,会出现分子振动、离解、复合、材料烧蚀等等许多新的物理、化学现象。这些问题的探讨是发展洲际导弹、返回式卫星、航天器等的必须研究解决的问题,历史的发展充分证实了郭永怀先生预见的正确性。
由于郭先生站的高看的远,他为我国力学事业、国防事业等作出了一系列前瞻并倡导或组织了预先研究,在我国科技事业的发展中发挥了巨大作用,至今被人们所称道的还有:电磁流体力学(与航天、受控核聚变等有关);爆炸力学(与建设、国防等有关);结构力学(与环境试验、结构强度分析等相关);撞击力学(与武器等相关);计算空气动力学;再入气动物理等等。所以在有关郭永怀先生的文章中,我们常常可以看到“高瞻远瞩”、“远见卓识”、“预见新的科研方向”、“抓住研究中的新苗头”等等赞语。
根深叶茂与taste
现在地球村已是人们的习用语。本身大小不变的地球却让地球上的居民感到彼此之间的距离缩短了。好象地球变小了,人们犹如住在一个村子里。大家都明白这是由于科学技术的进步造成的。电视电话使得相距万里的亲朋随时听到看到对方的音容笑貌,实现了足不出户尽览天下见闻。喷气飞机载着人们迅速可达地球的任何地方,而航天器则载人登上月宫,人们往返于天地间已不再是新闻。中国的航天员杨利伟也于2003年10月16日首次航天圆满成功,实现了中国人的航天梦。然而这一辉煌成就的到来,是无数人为之奋斗甚至付出生命的代价换来的。大约在六十年前,人们最快捷的交通工具是飞机,其最大时速为几百公里,1946年的世界飞行纪录时速为937公里,这个速度与声速还有百公里之差。人们不断追求更高的飞行速度,英国著名飞机设计师杰弗里·德·哈维兰的儿子小杰弗里在为创造更高速的飞行纪录时,飞机在空中解体,机毁人亡,这是1946年11月19日的事。大量的实践提醒人们,看来声速是飞机难以逾越的障碍,于是出现“声障”一词。因为在飞机速度接近声速时会出现阻力骤增、升力骤减,机翼机身剧烈振动,飞机失稳、失控的状况,飞行员处置不当便会机毁人亡。于是如何从理论上揭示这一现象的本质,如何从技术上突破这一障碍,便成了那个年代的科学家和工程师们要攻克的堡垒。但是要攻下这个难题绝非易事,连以航空大师冯·卡门为首的,号称世界空气动力学研究中心的著名的古根汉姆航空实验室(GALCIT)的诸多精英人物也不愿意去碰它。1941年5月,郭永怀来到GALCIT师从Von Karman攻读博士学位。“永怀同志因问题对技术发展有重要意义,故知难而进,下决心攻关。”(钱学森:《写在〈郭永怀文集〉的后面》)当郭永怀提出自己要研究跨声速流场问题时,Van Karman热情地支持了他,并尽力为他排除干扰,以保证他能精力集中地研究这“一个最难的题课”。这一课题的最大难度主要是数学问题,因为描述运动的偏微分方程是非线性的,同时在速度增大的情况下,原来的空气不可压缩的近似假设已不再适用,因此问题的解决变得困难异常。郭永怀凭借其坚实的数学功底和对物理问题的透彻了解,经过刻苦努力,终于在1945年完成了有关跨声速流动不连续解的论文获得博士学位。这一研究发现了对解决实际问题有重要意义的“上临界马赫数”,钱学森称“这是一个重大发现。”
马赫数是流体力学中一个常用概念,它首次使用于1925年,是描述物体在流体中的速度与声音在其中的速度之比的。M=1,称一个马赫数;M>1,为超声速;M<1为亚声速。奥地利物理学家、科学哲学家马赫(Mach),1847年进行气流实验,他第一个记下了运动物体在达声速时气流本质的突变。郭永怀的研究发现,当来流马赫数增高到某个值(上临界马赫数)时,数学解会突然不可能,即理论上的连续解不存在。但是只要超声速区在物体的平直部分,则理论仍然成立。这就为高效气动外型设计指出了方向。
郭永怀的研究在继续前进,并选择了一个更为困难的课题。正如与郭永怀相知甚深的钱学森先生所说:“这时郭永怀同志已对跨声速气动力学提出了一个新课题:既然超出上临界马赫数不可能有连续解,在流场的超声速区就要出现激波,而激波的位置和形状是受附面层影响的,因此必须研究激波与附面层的相互作用。这个问题比上临界马赫数更难,连数学方法都得另辟新途径。这就是PLK方法中Kuo(郭)的来源,现在我们称奇异摄动法。这项工作是郭永怀同志的又一重大贡献。”PLK方法提出后得到了广泛应用,郭永怀也因此名闻世界。
在短短几年中,郭永怀先生就取得如此辉煌的成就不是偶然的。研究资料表明,郭永怀先后在南开大学预科、北京大学本科和研究生阶段聆听了数理名家申又枨、周同庆、朱物华、郑华炽、孙家蠡、吴大猷、饶毓泰等教授的高水平的和不少当时学科前沿的课程,如吴大猷在国内首开的量子力学等。并领略到名家的治学方法。这些名师都很重视基础知识、基本理论、基本技能的教学。因此当时打下的扎实基础,在郭永怀日后的研究中,显示出了攻无不克的威力。他在北大期间,虽跟随饶树人先生学习过大气物理,但真正走上空气动力学的学习研究道路,还是在西南联大时期听周培源先生的流体力学课开始的。周培源先生与当时多数教授一样,都希望能为抗战救国做些力所能及的工作,因而放弃原来的专业广义相对论,转而研究弹道学、流体力学等与战事有关的科目。老师影响学生是自然的,跟随周先生学习流体力学的还有林家翘、胡宁等,他们后来也都是各自领域的大家。
名师出高徒,一点不假。郭永怀有幸遇到一系列名师的教导培育,所以在加拿大多伦多大学他用八个月的时间就完成了高水平的论文《可压缩粘性流体在直管中的流动》,并取的硕士学位。
郭永怀在多伦多大学应用数学系学习的时间不长,只有九个月,但导师、应用数学系主任、哥廷根学派的辛格(Synge)教授对郭永怀的影响却很大。1941年他到美国加州理工学院师从哥廷根学派传人冯·卡门,受其影响更深,所以郭永怀治学的风格明显有着哥廷根学派的特点。哥廷根学派由应用数学家克莱因(F.Klein)教授创立,其特点之一是强调扎实的数学功底和对物理过程的深刻了解,该学派主张数学是用来解决实际问题的,并在解决物理的、化学的或工程的实际问题中研究和发展数学,而不仅仅把数学当做工具。郭永怀深刻领会这一重要的治学思想,以掌握精深的数学方法为基础,来解决实际问题。这一治学方法使他终生受益,他一生的工作处处体现着理论与实际相结合,科学与技术相结合,数学科学与应用科学相结合的指导思想。并且他所选定的实际应用课题都是与国家、民族、人类利益密切相关,有重大应用前景的。
数学被认为是打开科学大门的钥匙。数学家、计算机的先驱者冯·诺伊曼(Neumann,John Von)指出:“数学方法渗透着,支配着一切自然科学的理论分支。”其实数学在科学方法中的应用,早在十七世纪就由伽利略和笛卡儿发展为实验—数学演绎法,并且较早在力学研究中得到应用,成果多多。郭永怀经在南开大学数学名师申又枨先生的严格训练,后又经北大、联大诸多数理大师的长期熏陶,其数学基础扎扎实实,这在前述的被钱学森称为两项重大贡献研究中已经充分显示。他能运用一切已有的数学方法解决实际工作问题,在遇到无法解决时,他能研究和发展新的数学方法以满足实际问题的需要。这正如当年著名核物理学家弗·杨诺赫对苏联物理学家、诺贝尔物理奖获得者朗道的评价:“由于在数学上下过苦功夫,打下了深厚扎实的基础,就能够直接去揭示物理课题的本质……这是朗道的风格,也是他成功的因素之一。”(《朗道的生活和工作》)第一个诺贝尔物理奖华人得主杨振宁也很注重科学家的风格,他认为“各个科学家,也有自己的风格”,就象诗人和文学家都有自己的风格一样,而风格是可以决定其贡献大小的。taste则是风格的主要内容。杨振宁所说的taste的含义,大约在“偏爱”、“喜好”、“爱憎”之间。(《关于治学之道》)
郭永怀也有自己的taste,所以他经常告诉身边的年轻同志“一定要学好两门课——数学和外语”。具有深厚数学物理基础和渊博工程技术知识的郭永怀也把科学和技术、理论与实际、数学科学与应用科学完美地结合起来,这就是郭永怀先生的学术风格,并取得了巨大的成功。说明这条治学道路是光明的。沿着这条治学之路,他在许多方面作出了贡献,并影响了他的学生和助手:
他看到筑路、水利工程、定向爆破等等国民经济建设的需要,他提倡并指导爆炸力学的研究,及后来在核武器中爆轰学的研究实现以内爆法引爆。
根据我国国情,尽量少花钱而作出高水平的产品,他在两弹一星的研制中,提出并指导实施结构的轻型化和通用化研究,效益显著。
他认识到人类未来一定会向受控热核反应要能源和航天器返回大气层时必然遇到气体电离等等问题。因此他提倡并指导关于电磁流体力学的研究。
他根据计算机的巨大潜力,提倡并指导了计算空气动力学研究,不仅减少了试验次数节省了大量经费,因为起步较早,有些先进的计算格式如NND等还受到国际学术界的重视。
他根据国家发展航天事业的需要,曾于1961年在科学院第四次星际航行座谈会上作《宇宙飞船的回地问题》的中心发言,对气动、烧蚀、轨道设计等方面作了阐述。此后他对我国高超声速流动研究、空气动力学研究投入了巨大的精力和热情。如今我国的空气动力学研究与发展中心已成为技术力量雄厚,研究手段完善,试验设备齐全,测试数据可靠的享誉国际的航空航天器及相关技术的研发基地。人们称郭永怀先生是该项事业开拓者和奠基人。
……
妙用Seminar
中国古代书院式教育培养了不少学业有成的大师,研究表明,其定期不定期问难答疑的教学方法是其成功的原因之一。《论语》是记录孔子与其弟子论学的,其中有生动的反映,广为流传的“各言尔志”便是大家所熟悉的一节。由于各人有不同的认知方法、知识背景、思维方式等等,对同一问题提出不同看法和预测是完全正常的。而这些从不同角度提出的看法,往往能互相启发、互相补充、互相激励,在问辩中碰出火花,使思想升华到新的高度。当然要达到这样的效果,平等讨论的民主、自由、和谐的气氛是先决条件。我国著名教育家蔡元培先生就认为学院自由是学术进步的基础。物理学大师吴大猷先生说:“我以为一个优良的大学,其必需条件之一,自然系优良的学者教师,但更高一层的理想,是能予有才能的人以适宜的学术环境使其发展他的才能。”(《张伯苓与南开大学》)这学术自由被吴先生视为“更高一层的理想”是很有道理的。我国书院中的问难答疑和西方大学中的seminar便是其行之有效的方法。
Seminar是西方各大学、学术机关开展的在导师指导下就某问题进行研讨的一种常用方式。一般是由一人宣读自己的某个问题的论文或报告自己的学习心得、学术观点。然后与会者各抒己见、善意而毫不客气地进行评判,不同意见自由争辩,使半通不通的思想逐渐清晰、完美起来,使盲目自信的踏实下来。与会者大都从相互启发,相互争辩碰撞中受益匪浅,认为Seminar对学术发展有重要贡献。郭永怀在加拿大、美国学习研究16年之久,当然熟悉Seminar的妙用。他在美国康乃尔大学任教时就经常安排讨论会,鼓励学生自由发表学术见解,养成勇于探索的精神,他同大家一样平等发言,引导学生深入透彻了解所论问题的已有成果和前进中的难点,使学生头脑中经常想着问题。这种训练的效果是明显的。回国后,他仍坚持在可能的情况下尽量运用这一行之有效的方法。
研究资料上说,郭永怀像园丁一样多年来辛勤培育电磁流体力学这株新苗。他的方法就是指定参考书大家分头研读,等有初步了解之后,他便组织学术讨论会,自己也以平等身份参加讨论,让大家轮流报告学习所得,基本上是每星期一次,会上争论热烈各有收获。“这种讨论会对大家帮助很大。他们一方面从郭永怀的发言中,领悟到研究工作的方法,一方面又从别人的研究中吸取经验教训。同时每个人通过讨论还可以检验自己掌握基本概念和研究方法的情况。和大家一样,郭永怀也多次谈到,这种讨论会也使他学到了不少东西。”(《“两弹一星”元勋传·郭永怀》)当年的电磁流体力学研究组经过艰难曲折发展为研究室、研究所,不仅出了一批论文、专著等成果,更重要地是培育出一批该领域的骨干力量,其中有的成为国际知名专家,他们认为:“郭永怀先生不愧是电磁流体力学的奠基者,力学、物理学领域的一代宗师。”(同上)
在开展环境试验工作中,郭永怀先生也是先指定参研人员阅读苏联铁木辛科著《振动理论》一书,经无数次学习讨论,在他的指导下,大家提高了理论基础,提出了环境试验的初步方案,工作开展起来,边干边改进,终于使环境试验工作卓有成效,为“两弹一星”的成功作出了应有的贡献。
中国工程物理研究院的于长勤先生在谈到跟随郭永怀先生学习研究随机振动等新技术时说,郭先生亲自到图书馆找来启蒙教材《随机振动导论》(英文版),指定每人读两章,再分头讲授、集体讨论、消化资料,收效大。对这种方法赞不绝口。
为解决原子弹的引爆问题,在“枪法”和“内爆法”中选择,郭永怀提出“争取高的,准备低的”。所谓“高的”是指以精确的球对称内压力来引爆的“内爆法”,它节省核材料,但技术难度大。“内爆法”的理论基础《爆轰学》,当时参研人员大都比较陌生。于是郭永怀就组织指导大家学习并分头翻译当时能找到的苏联的《爆轰学》(鲍姆等编著),在翻译讨论中大家提高了,书也出版了。本书译者署名“众智”,这是郭永怀先生尊重和相信群众智慧的反映,是Seminar的另一种形式。
Seminar的基本精神是知识互补,互相启发、共同提高的群体效应,这在今天大科学时代更是需要推广的。郭永怀先生不仅是大科学家,而且是科技战略家、组织家,他善于把不同学科、不同专业背景的人员组织在一起共同攻关,以便参与者相互影响,相互启发,了解掌握新东西,达到新的高度。这也是大科学的特征之一。所以郭永怀反对过分强调“专业对口”,而提倡不同专业背景的人共同攻关。因为不同学术观点的相互激发、争论是科学发展的内在动力。这类事例在科学史上是常见的。
英国物理学家查德威克(Chadwich. Sir.James,1891-1974)是研究原子弹的先驱之一。1935年,他因发现中子而获诺贝尔物理学奖。中子至今仍是引燃核反应的最有用的粒子。其实这一发现本来是应该由大名鼎鼎的居里夫人作出的。那样她将成为三次荣获诺贝尔奖的科学奇人。然而遗憾的是当1930—1932年间,她在用 α粒子轰击铍时,把从铍核中打出的穿透力很强的新粒子误认为是γ射线,并没把这种中性的能量很高的粒子看作英国物理学家、诺贝尔化学奖获得者卢瑟福早就预言过的中子。因为年过六旬身体很差的她在“听别人讲不如自己做实验”的思想指导下,远离了学术交流,她不知道有关中子的预言。而查德威克曾两度与卢瑟福共事,对卢瑟福关于原子核中可能存在中性粒子的预言十分熟悉。所以当1932年1月,查德威克看到居里夫人发表的有关γ射线的文章后不久,便重复并改进了这个实验,很快中性粒子(中子)便在剑桥大学的卡文迪许实验室被查德威克所发现。他也因此获得1935年度诺贝尔物理学奖。一个遗憾一个成功,难道不说明学术交流、沟通信息在科学技术发展中的重要性吗?
看来郭永怀先生深深懂得集体智慧、相互启发的重要,所以他在组织每个项目、课题时总是把不同学科不同专业的人搭配在一起,并既有学理论的又有学工程技术的。开始有的人还不理解,但通过一段工作实践,人们就会发现这种组合的优势所在,它像人们新思想的发生器和放大器,至今被他的学生、助手们所沿用,所发展,并不断取得新成就。
读书本意在元元
中华民族的悠久文化中,“天下兴亡,匹夫有责”,“学者当以天下国家为己任”的优良传统在知识阶层中尤被尊崇。他们大都“居庙堂之高,则忧其民;处江湖之远,则忧其君”,所以“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”为代代知识分子所乐道乐行。执着追求者代不乏人。
近一个世纪以来,积贫积弱的中华民族连遭西方列强侵略、压榨,思变兴邦的中华志士前赴后继奋斗不已。二十世纪上半页,负笈远行的中华儿女,大都抱定学成报国,振兴中华为民造福之目的,永怀先生便是其中之一。
1927年5月,教育家、南开大学校长张伯苓先生考察东北,感到日本人在满州里的侵略活动日益紧迫,回校后成立“满蒙研究会”以研究对付日人侵略之策,1929年改“满蒙研究会”为“东北研究会”,这一年郭永怀考入南开大学。1931年9月18日日本军国主义着公开军事侵华制造 “九·一八”事件。北大学生深为忧虑,并得知日本当局以一九三六年为其国之紧急关头,预感1936年可能发生危及中华民族的大变故,为应付巨变,北大学生组织“北大一九三六研究会”,其研究草案列有国内国外部,从政治、经济、交通、文化、军事等方面“研究将来国际趋势,以供国人之参考。”《北平晨报》、《北京大学周刊》1933年—1934年时有该研究会活动之报道。1933年暑期后,郭永怀来到“五四”运动发源地的北大,师从光学大家饶毓泰先生读书。1937年在北大读研究生的郭永怀被七月七日的日军炮声中断了学业,不得不回到家乡山东威海谋生。1938年3月威海被日军侵占,他又被迫辗转来到西南联大。联大师生绝大多数来自沦陷区,对日本侵略者的烧杀抢掠无不仇恨满腔,因此奋发学习,科学救国的激情高涨。于此,郭永怀放弃了他心爱的光学专业改学航空工程以为国防出力。当年自感无力救国,带着惭愧 的心情跑到国外,在美期间他致力于空气动力学的理论研究,并做出重大贡献而受到优厚待遇,他对申请接触机密资料、加入美国国籍一概不理,因为他始终准备在适当的时候回到祖国,完成科学救国梦。1950年代,新中国刚刚成立不久,急需恢复经济,建设国防,迫切需要的是工程技术,为此郭永怀在回国前夕便从他心爱并擅长的理论研究转移到最实际的技术工程方向来,为发展中国的高速流动试验、国防建设作准备。1956年回国后,他以主人翁的态度全力以赴组织领导有关科研、培养人才,几乎完全没有时间从事他心爱的理论研究。当年为了国家需要而放弃原来卓有成就的事业者大有人在,如“两弹一星功勋奖章”获得者王淦昌院士等等。郭永怀先生的话也代表了他们的心声,他说:“我作为一个中国人,特别是作为革命队伍中的一员,衷心希望我们这样一个大国早日实现现代化,早日建成繁荣富强的社会主义国家……”为了祖国的科技事业,他多次说自己甘愿作“铺路石子”,并提醒他的学生和助手:“我们这一代,你们及以后二三代,要成为祖国力学事业的铺路石子”。真正体现了“读书本意在元元”(陆游《读书》)。
凡胸怀大志者都不包打天下,而深深懂得后继有人的重要,群策群力的伟大。郭永怀在归国之前就曾与谈镐生谈起国内的人才培养问题,他回国之后第一次就召收五名研究生,以后他指导过研究生数十名。他培养研究生和指导青年助手,重点在科研方法。因为科研方法是“点石成金”的“手指”,科研成果只是点成的“金”,终归有限,而掌握了“指”可以点出无数的“金”。在课题选择上他主张瞄准科技发展的前沿和重大探索性,服务于国民经济和国防建设的需要。在科研计划上他要求近期有安排,中期有准备,远期有目标,并形象地说是手上干着,眼睛看着,心里想着。在队伍组成上,他强调人员精干,专业互补,理论研究与实验研究兼备。在具体实施上,他采用行之有效的Seminar群策群力,循序渐进,并强调加强数理基础和外语。
由于郭先生的精心有效的培养,成就了数十名科研教学骨干、学术带头人,还有张涵信、俞鸿儒、李家春等多名院士。今天这些曾受郭先生指导培养的科技专家教授,说起郭先生仍是感慨万千。他们讲起在多次失败挫折之后终于攻克难关时,真正体会到当年郭先生的严格要求、一丝不苟的训练所打下的坚实基础的良苦用心;他们讲起郭先生教给学生的不仅是“一桶水”,而是教会学生去用桶打水的科学方法这个值得代代相传的传家宝;他们讲起“凡是学术问题任何时候都可以去找他”的“特权”;他们讲起郭先生为参试人员的安全和产品安全而对数据一一核算的情形;他们讲起节假日与郭先生的温暖谈话;他们讲起郭先生为争取时间常常乘坐夜航班机;他们还讲起……而最后常常用“要是他还活着就好了!”“要是郭副院长还在有多好!”来结束谈话。
郭永怀先生的事功人品正如其名,是值得永远怀念的人。与他共事多年的陈能宽院士对其一生曾作过简略而中肯的评价,他说:“郭永怀院士是一位全世界知名的力学专家,是一个永远值得怀念和受人尊敬的人。
他一生默默奋斗,苦苦追求,治学严谨,理论与实践结合。他为人平易近人,衷心希望奉献自己的科学知识,促进祖国早日繁荣富强。
他于一九五六年毅然放弃美国的优越生活和工作条件,他为研制我国的核武器,于一九六八年因公乘飞机在不幸事故中牺牲。他的一生是光荣和值得纪念的。
他的学术成就,卓越贡献,高尚情操,和质朴作风,永远铭刻在我们心中。”(《郭永怀先生诞辰九十周年纪念文集》)
(本文由郭建荣撰写)