杨嘉墀：赤子心胸怀祖国化星辰情系九天

宋 平

吉林大学汽车工程学院

今天提到“两弹一星”元勋,人们会历数他们的光辉事迹,会为他们的巨大贡献所震撼,会将他们视作共和国的栋梁。然而,在23位“两弹一星”元勋的名单中,却不是所有名字都广为人知,有的甚至从未听闻。他们把一生献给了科学事业,个人却隐姓埋名,淡泊名利,舍弃自我,报效祖国。杨嘉墀便是其中的一位。

杨嘉墀的名字算不得家喻户晓,但他一生中主持或参与的许多科研工作都称得上丰功伟绩。中学生的历史教科书上,杨嘉墀和其他三位科学家因为名字不好读而被学生们熟记,这是杨嘉墀最“抛头露面”的一次。他是我国著名航天科技专家、仪器仪表与自动化专家,是我国自动检测学的奠基者,航空航天自动化技术的开拓者,是中国自动化学科、自动化学会、仪器仪表学会的创始人之一,国家“863”高技术计划四位倡导人之一、“两弹一星功勋奖章”获得者、中国科学院院士、国际宇航科学院院士……

在我国航空航天和空间技术的发展史上,杨嘉墀是一位丰碑式的人物。在新中国成立七十周年的历史时刻,人们谈论改变,谈论发展,反复提及“两弹一星”、“神舟”飞天,提及“北斗”导航和“嫦娥”探月,这些都是中国人的骄傲,见证并支撑着新中国的成长。所有这些科技成就的背后,几乎都能见到杨嘉墀的身影,他几乎参与了中国所有卫星、飞船的方案论证和研制工作。杨嘉墀的科学眼光极其长远,拥有精准的前瞻性,被称为战略科学家。在我国航天事业发展的每一个关键时刻,他都会高瞻远瞩地提出重大建议。

他一生为国,八十七载人间岁月,看不够中华大地,于是干脆化作天上的一颗星辰,在遥远的天空,欣慰地看着祖国的繁荣昌盛,日益强大。2003年,国际小行星中心向世界各国天文台发出通知,将中国科学院国家天文台兴隆观测站1996年12月24日发现的一颗小行星命名为“杨嘉墀星”,声明此星以中国科学院院士、国际宇航科学院院士杨嘉墀的名字而荣誉命名。从此,那颗胸怀祖国、情系九天的赤子之心便化作了永恒的星辰,化作了中国与中国航天的幸运星,守护着祖国和每一位为航天事业默默奉献的人们,记录着中国航天事业的每一次进步,每一次大放异彩的惊艳表现。

漫漫求学路，不变报国心

20世纪20年代,日本人到震泽一带实地考查时曾记下“南浔到震泽之间,只有十二华里,船只往来繁忙,是两省交界之处。两镇都有繁华的街道,特别是江苏的震泽镇,有着很多富豪居家,辑里丝发庄的房屋”,足以见其繁盛。杨嘉墀正是出生在这一时期的震泽。

1919年7月16日,杨嘉墀出生在震泽的一个丝业世家,他的家族深受“实业救国”的理念影响。在这样的环境中长大,杨嘉墀自小就产生了很深的家国情怀,这样的情怀伴随了他的一生,并影响了他日后许多重要的抉择。祖父杨晓帆曾经担任过震泽丝业公会会长,对后辈有着殷切的期望,杨嘉墀在家族里是“嘉”字辈,祖父希望他做事像跨台阶一样一步一步走,一步一步向上进步,为他取名“墀”。杨嘉墀的家族教育十分开明,他不读私塾,读的是堂伯父创办的震泽丝业小学。在优越的人文环境中,家境殷实的杨嘉墀受到了很好的启蒙教育。

和传统观念中的念书人不同,杨嘉墀小时候就特别爱动手,喜欢拆家里手表、闹钟、门锁之类的东西,但是拆开又还原不回去,吓得父母把很多贵重的东西都收起来,不让他碰到。杨嘉墀回忆说：“当时所谓念书人,一般都不是动手的,动手都好像是工人的事情,好多学校搞教育,没有搞动手的东西,也不知是不是生来就是如此,我就是爱动手。”这一动手,就从手表闹钟动到了卫星飞船。

1932年,杨嘉墀跟随父母来到上海,开启了在上海中学的五年学习生涯,彼时的上海中学已经有了明确的文理工等分科,杨嘉墀毫不犹豫地选择了工科。当时和杨嘉墀一起在上海中学读书的还有他的表兄、“两弹一星”元勋屠守锷。1937年,杨嘉墀以优异成绩考入国立交通大学（今上海交通大学）电机系。在交大的四年,上海并不安宁,风雨飘摇,列强欺凌,国土被占领,这些杨嘉墀都看在眼里,他认为积贫积弱的中国需要一股新生力量,需要发展科学技术来改变现状。

大学毕业后,杨嘉墀应邀来到西南联大,担任西南联大电机系助教,边工作边学习,理论基础得以巩固强化。在此期间,他还在中央电工器材厂担任过助理工程师,单路载波电话机的试制工作就是在这里开展的。1945年,杨嘉墀做出了中国第一套单路载波电话样机,这一成就初步展现出了他细致入微的研究能力和惊人的创造力。也是在这一年,杨嘉墀参加公费留学考试被录取。

杨嘉墀获得博士学位时留影

两年后,杨嘉墀赴美国哈佛大学就读。在哈佛大学工程科学与应用物理系学习期间,杨嘉墀还经常到麻省理工学院去上一些自己感兴趣的课程,奔波于两所世界顶尖大学之间,他不到一年就取得了硕士学位,此后又继续攻读了博士学位。

在杨嘉墀留美的近十年间,他拼命学习新知识,研究新技术,这为他回国后开启新中国的科学之路奠定了坚实的理论和实践基础。在美国先进的实验室里,杨嘉墀研制出了高速模拟计算机、高速自动记录吸收光谱仪等生物医学专用电子仪器,这些仪器被命名为“杨氏仪器”,开创了“生物医学电子学”,在美国引起不小轰动。

20世纪中叶的美国能够为科研人员提供最先进的仪器设备和最充足的科研资金,也能给他们足够优越的生活条件。只是这些并没能阻挡众多中国科学家回国报效的步伐,他们毅然决然地选择回到百废待兴的新中国,他们清楚这个时候的祖国需要他们,他们不仅是各项科学领域的专业人才,还会成为新中国的栋梁之才。杨嘉墀和妻子徐斐也决定回国,在他们看来,祖国现在的落后只是暂时的,“一穷二白”终会因为他们的努力有所改善,终会经一代代中国人的努力而彻底改变。

事实证明,他们的眼光没有错。

“两弹一星”是中国的底气

1956年8月,杨嘉墀携妻女回到了熟悉而又陌生的故土。归国之前,杨嘉墀变卖家产购买了示波器、振荡器、真空管等仪器,他把它们带回了当时“什么都缺”的祖国,其中一种光电倍增管在测量中国第一颗原子弹爆炸火球亮度时起到了至关重要的作用。

回国之初,正赶上国家制定《1956-1967年科学技术发展远景规划》（简称《十二年规划》）和中国科学院自动化所的筹建工作,杨嘉墀作为海外留学归来的专家学者参与进来,在中国科学院自动化所担任研究员、室主任、副所长。我们今天看来仍然属于高精尖技术的电子学、半导体、自动化和计算机四个领域,在《十二年规划》中就已经被提了出来,而这其中大部分又都是杨嘉墀的强项。

在以杨嘉墀为代表的专家团队带领下,自动化所的工作得以迅速开展。杨嘉墀参加了国内工业自动化和仪器仪表的调查,经过细致的调查和思考,他提出我国开展自动化技术研究的第一步就是要抓仪器仪表和人才培养。当时苏联将仪器仪表统称为自动化技术工具,可见仪器仪表是自动化技术不可或缺的重要部分,也是自动化研究工作的先决条件。在考察过苏联的空间科学技术后,杨嘉墀从中国国情出发,建议先研制探空火箭,在此基础上突破空间技术壁垒。这一建议被中国科学院采纳后,自动化所在国内率先展开了探空火箭的研究,仅仅几年时间,中国的探空火箭技术就取得了骄人的成绩。

在“两弹一星”的伟大事业中,杨嘉墀所在的自动化所承担了特殊而又艰巨的任务。原子弹工程聚集了当时中国最强大最全面的科学力量。这一庞大的工程被划分成许多项细致具体的任务,自动化所负责研究核爆炸时火球的温度测量仪,以及冲击波压力测量仪和现场地面振动测量仪的制造,目的是通过这几项测量确定原子弹实际威力,这项工作是中国第一颗原子弹工程的“第12号任务”。杨嘉墀是“第12号任务”的负责人,他创造性地提出采用反馈式光电倍增管线路的大量程温度计和变磁阻式压力传感器的方案,最终由他带队研制出的仪器不负众望,精准测量出了原子弹的相关数据。在之后的氢弹试验中,杨嘉墀团队的火球光电光谱仪也成功应用于氢弹爆炸数据测量。

“原子弹和氢弹都有了,我们还要有卫星！”

毛主席的一句话让中国科学家们将目光转移到了天空。1965年,中国第一颗人造卫星被命名为“东方红一号”。杨嘉墀被任命为人造卫星总体设计组副组长,参与卫星总体方案设计以及确定卫星的姿态控制和姿态测量方案。在卫星研制期间,他先后担任国防科委五院五〇二所副所长,七机部五院副院长兼五〇二所所长,航天部总工程师。

不同于“两弹”,“一星”诞生的国内环境对于科学家们来说相对恶劣,当时正值“文化大革命”期间,很多科研院所都受到波及,杨嘉墀所在的五〇二所也没能幸免。在被列入“审查对象”后,杨嘉墀不仅要夜以继日地工作,还要被迫写“交代材料”。遭遇如此不公正的待遇,杨嘉墀一点也没放在心上,凭借自己对于科学事业的执念和令人折服的毅力,硬生生地坚持了下来。在隔离审查期间和杨嘉墀关在同一个屋子里,后来成为控制理论与控制工程专家的吴宏鑫曾发牢骚,表达自己的不满。杨嘉墀问吴宏鑫：“你究竟有没有问题？”吴宏鑫回答说当然没有问题。杨嘉墀就教育他说：“没有问题,你就该干嘛干嘛去。不给你平反,你就什么都不干？十年以后,给你平反又怎样？你这十年都耽误了。”吴宏鑫谈及这一段过往时仍记忆犹新,他说：“我跟杨先生学到了如何在逆境中自处。从那以后,我也不吵了,不让我继续工作,我就开始学习。学英语、日语,学现代控制理论、计算机控制这些专业课,这些都是当时大学里没学过的东西。”正是有了像杨嘉墀这样在逆境中淡然处之,坚持学习与研究的科学家们,我国第一颗人造卫星的研制才没有停滞不前。

1970年4月24日,“东方红一号”卫星发射成功,杨嘉墀在中关村家中从广播里听到这一振奋人心的消息时,激动之情难以言表,他知道,他和同事们的努力没有白费。

杨嘉墀后来在回忆“两弹一星”的光辉岁月时说道：“我最高兴的事,莫过于看到卫星被成功地送上天去。在国外我也曾怀疑回国后英雄无用武之地,没想到国内有这么广阔的科研天地,没想到我还能为国防建设作出自己应有的贡献,我感到非常高兴。”没有惊天动地的华丽修饰,简简单单的语句间透露出杨嘉墀深沉的爱国情怀和孜孜不倦的科学奉献精神。

1999年,江泽民主席将象征着至高荣誉的“两弹一星”功勋奖章戴在杨嘉墀胸前,高度肯定和赞扬了他为我国“两弹一星”作出的贡献,杨嘉墀和其他22位科学家一同被载入中华民族的光辉史册,成为中国人民永远敬仰的榜样。

“争名争当国家名,计利当计人民利”,面对如此殊荣,杨嘉墀表现出了难得的超脱和淡泊,他不为名利,不为自己,他的成就篇章里只写着国家和人民。

深谋远虑自动化，高瞻远瞩八六三

中国的自动化起步并不算早。杨嘉墀很早就清楚地意识到,未来科学技术的进步是离不开自动化的,卫星、飞船、探测器、核潜艇这些尖端技术的核心将逐步向自动化控制转变。从组建中国科学院自动化所到创建自动化学科,中国自动化的每一步发展都有杨嘉墀的引领。

1957年,杨嘉墀在参与中国自动化学会的筹建后,又参加了国际自动控制联合会（IFAC）的成立大会,中国从而成为IFAC的18个发起国之一。杨嘉墀积极参与有关自动化和自动检测方面的学术活动,多次带队到自动化技术发达的国家去学习访问,组织在中国举行国际自动化会议,创办权威刊物《自动化学报》,这些举措都是在帮助中国自动化发展提速。1958年,中国科学院创办了中国科学技术大学。杨嘉墀为该校自动化系的建设做了大量的工作。在中国科学技术大学自动化系任教授期间,杨嘉墀将教学工作和理论研究相结合,创立了自动化学科及自动检测分支学科。

20世纪60年代,杨嘉墀参与制订了中国工业自动化仪表、中国自动化科学技术等国家层面的发展规划,以及中国人造卫星发展十年规划。这些规划中的内容在以杨嘉墀为代表的科学团队努力下有条不紊地进行着。

1975年,我国发射了第一颗返回式卫星“太空游子”,而决定该卫星能否成功返回的关键技术正是杨嘉墀研制的高精度自动化系统——卫星姿态控制系统。在“太空游子”运行到第七圈时,卫星遇到了一个大家事先都没有考虑到的问题,卫星在太空运行的过程中,氮气的数据在不断下降,如果是因为氮气泄漏而引起的,则意味着卫星姿态控制系统的动力在逐渐消失,而卫星也只能在完成任务之前提前返回。紧要关头,发射总指挥钱学森召集杨嘉墀等专家研究对策,当其他人建议提前让卫星回家时,杨嘉墀站了出来,根据遥测参数计算,他认为氮气数据下降是因为温度引起的,而非氮气泄露。回想起当初这个判断,杨嘉墀后来又多了一层考虑：“即使氮气是够用的,别的地方也可能出问题,所以我很担心。而我这样汇报之后,钱老决定按时三天回收。于是我一天到晚在山坡上面看那个数据……”

杨嘉墀在光谱仪前留影

当卫星准时返回地面时,杨嘉墀终于松了一口气。回忆起返回式卫星试验成功的那一刻,杨嘉墀骄傲地说：“美国、苏联的返回式卫星经过好多次失败后才成功回收,我们第一次试验就成功了！”一次就成功的返回式卫星技术为我国后来发展载人航天技术奠定了坚实的基础。

20世纪80年代是世界各国科学技术集中发力的时代,这时的国际社会环境纷纭复杂,各国争相占领技术高地,美国的“星球大战”计划、欧洲的“尤里卡”计划、苏联和东欧各国的“科技进步综合纲领”、日本的“科技振兴基本国策”等等,都旨在率先把握和控制世界经济和科学发展未来。当时国内很多人认为中国的高科技起步晚、底子薄,还不宜加入这一行列,更适合做一些短期项目,但杨嘉墀不那么想,他有更为长远的考虑。

1986年,杨嘉墀和王淦昌、王大珩、陈芳允四位科学家联名致信中央,提出“要抓住当前世界新技术革命的时机,瞄准高技术的发展前沿,积极跟踪高技术”的倡议。随后,邓小平迅速作出指示,国务院主持制定了《国家高技术研究发展计划》,这就是我们熟知的“863”计划。提到当初国家的支持力度,杨嘉墀回忆说：“当时国务院领导要张劲夫提出经费预算,张劲夫早期是中国科学院党组书记兼副院长,他就通知我们四位‘863’计划的倡议者到中南海去讨论这个问题。我们四个人都是搞科学的,没有经费概念。王淦昌同志原来当过二机部副部长,稍微有些经费的概念。他提了个数字,说这项计划大概需要几千万块钱,没想到张劲夫听后跟我们说,国务院已经初步决定,准备拨款100个亿作经费,当时我们都吓了一跳……”正是有了像杨嘉墀这样放眼未来、高瞻远瞩的科学家们,我国的科学技术水平才得以迅速提升,也正是有了“科学技术是第一生产力”这样的政策支持,我国的科学家们才得以大展身手,获得一个又一个令世人惊叹的成就。

联名提议“863”计划的四位科学家，左起：陈芳允、王大珩、杨嘉墀、王淦昌

1989年,杨嘉墀给航天五〇二所定了一个大目标,即航天器智能自主控制,但囿于当时整体科技水平和环境的限制,这项研究报告一直未得到认可。从1989年提交空间智能自主控制国家重点实验室的申请到2004年申请获批,这十五年充分体现了杨嘉墀对于该项研究前景的准确预判。

20世纪末,中国仪器仪表工业发展严重滞后,杨嘉墀、王大珩等20位院士联名上书国务院,提出了《关于振兴我国仪器仪表工业的建议》,又一次得到中央领导高度重视,时任国务院副总理朱镕基亲自批示,提供一亿经费予以支持。此后,杨嘉墀还参与了提议发展中国汽车电子信息产业,抢未来世界汽车计算平台制高点的重要决策。

当国内产生“中国没必要和美俄这样的航天大国一起到月亮上去‘作秀’”论调时,他们不知道,1996年12月,杨嘉墀在“21世纪初我国航天高技术发展研讨会”所作的《月球探测和开发》专题报告就已经深入探讨了我国21世纪的月球探测和开发,并运用系统观念、战略创新思维从组织领导、计划管理、经费投入、经济效益等各个方面考虑,提出了切实可行的建议。从“嫦娥”奔月到“玉兔”着陆,后续的月球探测的巨大成就又一次印证了杨嘉墀的先见之明。

2004年,在中国北斗导航系统应用论坛上,85岁高龄的杨嘉墀在会上发表“发展导航卫星及应用要启动一个完整的广益增强系统”的学术报告。杨嘉墀在与屠善澄、童铠、王礼恒、戚发轫、张履谦5位院士交流讨论后,决定向国务院提交《关于促进北斗导航系统应用的建议》,该建议发出一天后就得到批示,自此北斗导航系统建设就被列为国家基础设施规划,资金问题也得到解决。从当前北斗导航系统在我国各项领域的应用来看,杨嘉墀等老一辈科学家们的科学目光确实非同一般。

杨嘉墀经常教育年轻的科学家们“光看眼皮底下的,不是好科学家”,他这一生始终都在践行着这一准则。一方面,做科学必须要脚踏实地,一步一个脚印来,这是科学家的基本素养,但要成为一名卓越的科学家,正如杨嘉墀言传身教的那样,不能只沉浸在眼皮底下,还要看得远,看得准。

甘为人梯育栋梁，心系未来助航天

对于学生们而言,杨嘉墀不仅是一位伟大的科学家,更是一位好老师。

杨嘉墀曾写过一篇文章,题目叫《空间与教育》,他在文中写道：“中国有句成语,即‘十年树木,百年树人’,说明教育是一个长期的战略性措施,需要几代人的努力。随着生产技术的不断发展,人类的智力劳动在整个劳动过程中所占的比例越来越高,因此,教育的重要性与迫切性已为大多数人所认识。”一语道破教育与人才的重要性。

国家创新离不开人才培养,尤其对于航空航天空间技术和自动化这样的高精尖领域,科技人才更是灵魂与核心。杨嘉墀对培养中国航空航天和空间技术顶尖人才,有着突出的贡献。孟执中、叶培建、吴宏鑫、王南华、李铁寿等空间技术一线主力军均出自杨嘉墀门下。

中国科学院院士、空间技术专家吴宏鑫当年从卫星控制转行去坐航天器自适应控制的冷板凳也是听从了杨嘉墀的建议。杨嘉墀对吴宏鑫寄予厚望,希望他既要会理论,也要会工程,杨嘉墀以切身经历告诉吴宏鑫,搞自动控制就是要理论和工程相结合。杨嘉墀建议他先做航天地面工程和“民用”工业系统的控制,在这些领域可以先尽情地尝试各种想法,条件成熟后就可以运用到航天器控制上去,而吴宏鑫也正是按着杨嘉墀的指引开展了后续的科研工作。

杨嘉墀生病住院时,还不忘叮嘱前往医院探望的吴宏鑫几件事：一是坚定不移地继续研究智能自主控制；二是发展重点实验室,注重与国内外同行交流；三是抓紧培养年轻科研人才,让学生尽早投入工作……

吴宏鑫说：“他当年叮嘱的这些事,我们还在做,也做出了一些成绩。”恩师的嘱托,吴宏鑫从来不敢怠慢。

我国探月工程总工程师叶培建曾在瑞士留学五年,他回忆这五年期间因为工作关系去看望他的人,在航天系统中只有杨嘉墀一人。那是1984年,杨嘉墀在日内瓦参加一个会议,他利用会议空闲时间乘火车到叶培建所在的研究所。六十多岁的杨嘉墀,以航天部总工程师的身份,独自一人去看一个名不见经传的留学生,可见其平易近人和对后辈的关爱之情。杨嘉墀在此询问了叶培建的工作,到实验室看了现场演示,鼓励叶培建多学知识长本领后,当天就坐着火车返回了日内瓦。叶培建二十多年后仍清晰地记得杨嘉墀这次来访的情景。杨嘉墀去世后,叶培建在纪念杨嘉墀的文章中写道：“今后再也听不到他的中肯意见了,无论从中国航天事业来说,还是从空间研究院或是我个人的角度来说,都是一个巨大损失。我唯有多加努力,做好自己承担的工作,以新的成果告慰杨先生在天之灵！”2019年9月17日,叶培建被授予“人民科学家”国家荣誉称号,他没有辜负恩师杨嘉墀的期望。

杨嘉墀（侯艺兵摄）

2005年2月,杨嘉墀写了《我这五十年》一文,这是他少有的叙述自己生平的文章,而这也成了他这一生的绝笔。杨嘉墀在文中写道：“我作为一名参与者,对于当年参加‘两弹一星’研制工作的科技人员和工人们自强自立、团结协作,为发展我国高科技事业而拼搏的精神,至今难以忘怀。”他在文中还表达了自己对中国未来航天技术的期望：“我期望我国航天技术将不断占领科技高地,到21世纪中叶,能够与世界空间大国在航天科技领域并驾齐驱,为人类做出更大的贡献。”从目前的形势来看,经过几代航天人的努力,我国正迅速由世界空间大国向世界空间强国迈进。

2006年6月11日,杨嘉墀在北京病逝,享年87岁,这位为祖国的科学事业奋斗了一生的功勋科学家将永远被人民铭记。时任“嫦娥一号”卫星总指挥兼总设计师的叶培建送上了一副挽联：“出吴江,学哈佛,归国效力,八十七,做人做事皆楷模；精仪表,掌自动,再领信息,八六三,两弹一星建奇勋。”这两句话高度概括了杨嘉墀的生平和贡献。

2019年是杨嘉墀100周年诞辰,中国航天科技集团有限公司五院在北京举行了纪念杨嘉墀院士诞辰100周年座谈会,深切缅怀杨嘉墀院士,高度评价了他为我国空间事业的创立、发展和国防现代化建设作出的卓越贡献,与会者们纷纷追思和学习他为国奋斗的崇高品德和精神。

当人们开始意识到23位“两弹一星”元勋中如今健在的仅有三人,人们口中“我有国士,天下无双”的国士们的逝去对于国家来说是严重的损失,人们也纷纷惊呼“巨星陨落”。随着这些功勋科学家的事迹被披露,人们开始记住和歌颂曾经隐姓埋名的科学家们。杨嘉墀的名字不会被淹没在历史的长河中,总有一天,他的名字和功勋事迹会家喻户晓,众所周知……