范绪箕:一部浓缩的中国航空航天教育史
范绪箕(1914-2015)
力学家、教育家、上海交大原校长
文|谢海涛
(财新记者)
95岁时,还在出版专著;100岁时,还在指导研究生,102岁时,还在发表英文论文。他一生未婚,以学生为骨肉,以航空救国为志业。耄耋之年,犹自游刃于科研之林,领衔冲刺航空航天科技前沿领域的研究,以生命挑战人类从事科研年龄的极限。他一生筚路蓝缕,献身航空教育事业,见证了中国航空航天事业的曲折发展,自身就是历史,本人即为传奇,他是一部“浓缩的中国航空航天教育发展史”。2015年11月21日6时48分,这部传奇的史书缓缓合上了。
他是范绪箕,中国航空教育的重要奠基人,空气动力学研究的先驱者之一,著名的力学家、教育家,上海交通大学原校长。
2015年11月28日,上海龙华殡仪馆送别大厅里,巨幅照片两侧挂着挽联,“范为人师绪起航空一生报国箕星与日月同辉 学为泰斗桃李漫天百年精勤功绩与苍穹同高”,为其一生写照。
航空救国梦
1914年,范绪箕生于北平。父范其光,为清政府选派的第一批留俄学生,留俄18年,专攻铁路工程。归国后,曾任中东铁路局局长。母李国奎,出身李鸿章家族,为其长兄李瀚章长孙女。
范家兄妹4人,此后皆一时俊彦,姊范绪箴,俄文教师;兄范绪筠,后为世界半导体物理开创者之一,物理学家;妹范绪篯,曾任教北大物理系,妹夫谢家麟,中科院院士,2011年度国家最高科技奖得主。
幼年时,他在私塾开蒙,从阎荫桐先生习四书五经;后入教会学校私立崇德学堂,接受西式教育,与杨振宁、梁思成、邓稼先等为校友。10岁时,随父迁哈尔滨。15岁时,入哈尔滨工业大学校(哈工大前身),接受俄式大学教育。
少年时代的范绪箕,摄于1928年前后。
他生于安乐之家,却是长于忧患之世。出生时,一战爆发,日军侵入胶州湾,袁世凯称帝在即,家国动荡,他幼时家境日隆,生活优裕,尚无从体会家国离乱。至1931年,“九一八”事变,他开始经受沦亡之苦。
19岁时,他随家人从长春去哈尔滨,途中遭劫掠,火车倾覆出轨,哥哥肩部中弹,而日机在上空盘旋、俯冲,示威。他被深深地激怒了。
此际的中国已至危亡关头,国土沦丧,激起了中华民族救亡图存的斗志,一时“航空救国”成为国内科学界、教育界的热门话题。彼时,那些怀着“航空救国”梦的热血青年中,有一个叫范绪箕,还有一个叫钱学森。
1934年8月,上海交大毕业生钱学森,赴南京参加清华大学庚款留美公费生考试,投考航空机架专业,次年赴美留学,正式走上了航空研究之路。
同年12月,在留美的哥哥资助下,范绪箕也来到美国加州理工学院。1930年代的加州理工学院大师云集,爱因斯坦在这里过冬,摩根在这里获诺贝尔奖,世界各地的科学新秀纷纷跨海而来。他在这里遇到了他一生中最重要的导师——一代航空学巨擘冯·卡门,成为他赴美后第一个中国学生。
范绪箕在美留学期间与部分中国留学生合影,前排左起至右:袁绍文、谈家桢、林同华、黄夏千,左六为顾功叙,后排左一为王俊奎,左二为李元炯,左四起:殷宏章、朱正元、范绪箕、钱学森,后排右起为郭贻诚,曹起成,王锡衡。摄于1937年前后。
1937年,范绪箕获得机械工程硕士学位,又继续攻读航空工程硕士。时钱学森从麻省理工学院获硕士学位后,转来攻读博士。二人成为师兄弟。范读硕士,攻飞机结构。钱读博士,攻空气动力学。
二人同一师门,也同住一寓所,四年间结下深厚友谊。钱学森的努力钻研给范绪箕留下深刻印象,也潜移默化地影响着他对待学术更认真、严谨。
此外,他与谈家桢、袁家骝、卢嘉锡等时相过从,诸君日后各自成为所在领域之大家,一辈子互为良师益友。
1940年夏,正当范绪箕专心撰写博士论文时,故国已山河破碎。应母亲“病危”急召,他匆匆回到“孤岛”上海。原来母亲并无恙,只是离乱之中,思子心切。此时,中美客轮航路已断,返美无期。他开始为自己的航空救国梦,寻找安身立命之所:一是钱学森推荐的航空委员会航空研究院,二是谈家桢相邀的浙江大学。
回国不到一周,他瞒着父母,搭乘即将停运的英轮,去往香港,又冒着日机袭扰之险,飞往重庆,再坐木炭汽车,去向贵州遵义,寻找西迁的浙江大学。
多年后,他向弟子形容西行景况:昔日养尊处优的倜傥青年,一路奔波,目睹山河离乱,经历千难万险,一身虱子,仍坚持西行。
到达遵义时,已是1940年底。在浙江大学,他被聘为工学院副教授,不到一年,便晋升为教授,由此开始了一生的教育事业。但让他苦恼的是,浙大没有航空工程系,他只能教授材料力学等,遵义连电灯都没有,科研条件让他焦虑。
两年后,他加盟航空委员会航空研究院,初涉国内航空工程研究。但在这个中国实力最强的航空研究机构,他发现其航空器材国产化研究,竟然是以竹替代铝合金。战时物质匮乏可想而知,但他内心无法认同。
又一年后,他应清华航空研究所之邀,转赴昆明。他满怀期待的心很快又凉了。他发现清华的研究,依然是航空研究院的老路数,只是研究材料换成了木层板。
一连数年,他彷徨于西南诸地,在迷茫中寻找着自己事业发展的落脚点,希望能为建设中国的航空工业贡献绵薄,然而战火中的国家千疮百孔,资源匮乏、技术落后远超想像。他终于下定决心投身教育事业,通过培养更多的航空专业人才为中国的航空事业奠定基础。
1945年,抗战终于胜利,他应邀重返浙大,怀着勃勃雄心,要创办一个加州理工式的航空工程系。他忙着聘请、培养师资,很快开设出完备的航空专业课程。又白手起家,建成中国第一个自筹自建的3英尺低速风洞。
风雨中的坚持
正当范绪箕准备在航空系大展宏图时,大时代的变革来了。1949年5月3日,杭州解放了,军管会把他推上了浙大总务长的位置,全面负责学校的行政工作。三年后,当他计划逐渐回归专业时,一项更大的挑战来临了。
1952年,全国高等院校大规模院系调整,调整方向之一,是根据苏联的大学模式,取消大学中的学院,调整出工、农、医、师范等学科,建立专门学院,或合并到同类学院中。航空系的调整首当其冲。
新中国之初,时局危急,北方抗美援朝,南方台海局势一触即发,国内航空工业极为薄弱,亟待建设,对于航空工程人才的需求也愈加迫切。1952年9月,中央确定交通大学、南京大学、浙江大学的航空系合并,成立华东航空学院筹备小组,他被指定为召集人。
他辛苦创建的浙大航空系还没扎下根来,建立的实验装备还未发挥作用,就被拆走,似乎一切努力付诸东流。但他来不及遗憾,忙着组织人员搬迁,把设备运往南京。
三系合并,工作千头万绪,他东奔西走,好不容易在中山陵下选了一块宝地,又邀中国近现代建筑大师刘敦桢、杨庭宝等参与建校。两年后,新校区落成,布局严谨,建筑精巧,教学主楼后来被列为南京重要近现代建筑。他有了美轮美奂的安身立命之所,开始全心投入教学。他重视师资力量培养,重视学科建设,很快使教学工作走上正轨。
又两年后,1956年,国务院计划开发西北,考虑到航空工业和航空教育的合理布局,华航西迁,更名西安航空学院,最后与西北工大合并。他费劲辛苦争取的宝地及其建筑规划也落了空。7月,他调至南京航空学院任副院长。
南航与华航一样,同样创建于1952年,最初是依托航空修理工厂,建起专科学校,其规模与发展规划均由苏联援建专家制定,教员多从工厂转来,并无教学经验,早期学员多来自部队。
上任伊始,他就遭遇了“九月事件”,部分学生了解到学校的教学水平和条件等同于中专,愤而上街游行,要求改读本科。他到任后,席不暇暖,迅速化解危机,顺利完成了建院改制,将南航的教学水平从最初的苏式专科学校,转制成符合国情的大学本科。
正当他欲展抱负时,政治运动来了。
1958年,他在国内率先提出研制无人机。当时,无人机在世界军事领域尚属新鲜事物。时任国防部第五研究院院长的钱学森,认为无人机的构想非常好,建议根据国家需要,结合导弹研制计划所需靶机来研制。
当他带着靶机研制任务,兴冲冲回到南航时,没想到一进校门就遭痛批。这一年,中国正在“大跃进”,全民大炼钢铁。有人说,大炼钢铁师生都得参加,搞靶机项目就是冲击毛主席的大炼钢铁,一批干部认为他是资产阶级思想,于是一连两天,对他白天批晚上批。
直到10月,南航划归国防科委领导,下达研制靶机的任务。他抽调人员成立了靶机研究室。11月,南海一号靶机试飞成功,打破了中国空白。
在“大炼钢铁”运动中,南航把暖气管、大门都拆下来用来炼钢。为了保护学院的资产,他把全校仅有的2台计算机和用于建造风洞的钢材藏了起来,又引来一场更严厉的批判。好在一场出访任务让他躲过一劫。
此后,中国的政治活动愈演愈烈,从1965年起,他被剥夺了领导权。
1966年2月,他与450名师生赴江苏铜山县开展“四清”运动。6月3日,南航出现大字报,他一度被召回接受批斗。
1967年7月,他被冠以“反动知识分子”,遭批斗管制。1968年5月,南航“清理阶级队伍”,他又被审查、揪斗。10月,他又被送进学习班批斗。
在他生命的黄金年代,他一度忙于清理厕所,背红宝书,写交代,天天挂着“资产阶级知识分子”的牌子。
他在“旧社会”的历史也被追查。一个雪夜,工宣队突然把他叫去,让他交代在航空研究院时是否特殊党员,此后他被扇打巴掌,勒令站在雪地里“清醒清醒”,达一两个小时之久。多年后,他在填写履历时,写到“航空研究院时”,自觉在前面加一个“伪”字。
逆境之中,他仍乐观。多年后,他向弟子们讲起,最初造反派是批斗南航书记,没多久,又开始贴他的大字报,他每天晚上都去看,看了一段时间,就被扣下了。
直到1969年,军宣队进校,他才重新恢复工作。1970年10月,由他主持研制的高速风洞调试完毕,1971年,南航研制的长江一号无人机试飞成功。
科教春天里的改革
文革终于结束了。1979年,范绪箕调任上海交大副校长。次年,出任第36任校长。
1979年11月23日,范绪箕与留学时的部分同窗好友重聚。由左至右:钱学森、袁绍文、范绪箕、殷宏章。
彼时,十一届三中全会刚开过不久,教育领域也在拨乱反正,为知识分子去除“两个估计”的精神桎梏,科教事业即将迎来发展的春天。交大在党委书记邓旭初领导下,锐意进取,并在中央支持下,由国务院副总理王震兼任校务委员会主任,以更好推动各项改革。范绪箕的到来,无疑如虎添翼。交大由此开启了中国高等教育波澜壮阔的改革。
范绪箕自小受到中西合璧的教育,谙熟西方教育制度和模式。近四十年的教学管理工作,让他对于中国高等教育模式有了进一步的思索。他认为,中国近代高等教育虽只有百年历史,但由于政治局势动荡,高等教育制度变化很大,并且总是跟着外国走,没有形成自己的体系。中国曾经全面学习苏联,这就是一个沉痛的教训。我们要取人之长、补己之短,结合具体的国情、校情来走自己的大学发展路径。
初到上海,他看到交大这样一所早在30年代初就融理、工、管为一体的著名学府,被拆解得只剩下工科,甚至以造船为主,深感痛惜。他认为我国高等教育照搬苏联高教模式,在院系调整中将文、理、工分校,严重阻碍了高校的发展。
他深知工程技术离不开科学之源,而科学的发展须遵循“分则深、深则通、通则合”的规律,开始着手恢复交大理工结合、文理渗透的学科格局,鼓励发展计算机等国际科技界的前沿专业。为打破系与系的界限,提倡科研合作精神,先后主持成立生物医学工程等六个跨系委员会。
在教学上,他倡导以课堂讨论为主的启发式教学,并强调动手能力的培养,建立开放性实验室,恢复下厂实习。他又提倡选课制、学分制、导师制,他下决心压缩必修课,增设选修课,鼓励学生根据特长和兴趣去学习。
他值得称道的还有“世行生”培养试点。在思想禁锢的1980年代初,国内高校出国深造的都是专业教师,他力排众议,顶住压力,利用世界银行贷款,主持选拔了38个学生出国学习深造。日后,38人都学有所成,卓然一家。
1980年代,在邓旭初和范绪箕的主持下,交大在全国高校率先开展新校区建设,率先进行学校内部管理改革,率先接受包玉刚先生1000万美元捐款,建造图书馆,为高校引进外资办学开了先河,在全国引起巨大反响。
范绪箕后来回忆说:“全国来了解情况、学习取经的高校络绎不绝。当时我们还受邀到处去讲经验。记得有两个记者,一个是《光明日报》的,一个是《文汇报》的,他们俩天天来交大。我一上班他们推门就进来了,问道:‘范校长,今天教学上又有什么新动作啊?’”
三十年的解甲不归田
1984年3月,范绪箕卸任上海交大校长一职,时年70周岁。
像他的导师冯·卡门一样,他一生未婚。年轻时,也曾遇到心上人,可命运弄人,他们最终失之交臂。很多人为之惋惜,他处之淡然:“对于我的事业来说,或许是件好事,我可以不受家庭所累,随遇而安。”
回眸70年,半世奔波拓荒,筚路蓝缕,而事业往往在最紧要时,因外部原而放弃,且每一次变动总是从头开始,留憾甚多。退休了,他终于有机会弥补缺憾。此后30年,他解甲不归田,大隐隐于校,游刃于科研教学的自由天地间。
他的科研之路,始于1937年师从冯·卡门时,研究板壳的弯曲理论,在当时属世界最前沿的研究课题。此后,随着身处环境以及航空科学的发展,他的研究也与时俱进。在战乱中的中国,他潜心研究风洞。1958年,他率先主持研制无人机。
1978年,他注意到,随着飞行器飞行速度和高度的提升,由此而产生的“热障”问题成为急需解决的新课题。他在国内率先开始热应力理论和实验方面的研究,完成我国若干战略性歼击机、导弹型号部件热应力测量研究任务。
范绪箕(左一)在实验室,摄于2008年8月19日。
退休后,他直接领导热应力研究室和实验室开展研究工作。他注意到随着计算机的发展,中国研制导弹的气动加热计算也开始通过程序化完成,于是他在气动热程序计算软件方面也展开研究,该项成果获1999年中国航空工业总公司科学技术进步一等奖。
他在交大带研究生,始于1982年左右。退休后,他向学校请求继续带研究生。从此,他把另一半心思,放在学生身上。在网络不发达的1990年代,为了帮助学生查资料,他介绍他们到北京国家信息中心去查,还打电话到美国,让亲友们帮助复印资料、文献,再邮寄回来。
2013年4月6日,范绪箕(右二)在上海交大闵行校区参加机械与动力工程学院百年庆典活动,与学生们合影。
生活上,他的学生领到的科研补助,比别人多一些,他让他们饮食无忧,专心科研。办公室里冷,他给学生买个皮马甲。学生写论文辛苦,他每天早上给带两个包子。每年春节前,学生们到他家里聚一下。他从不让学生买东西,90岁的高龄,还亲自烧菜。吃完饭后,也不让学生收拾。
如此,他无牵无挂,三十年如一日,每天工作6小时以上,以学生为骨肉,以航空科研为志业。
1990年代,他已80多岁了,每年都要参加国际学术会议,在国外看到先进的科研仪器,就借钱买下来,往往因不符合某种规定,仪器被海关扣留。
80多岁时,他开始学电脑。当时新出的电脑,操作系统正从DOS向Windows转变,他不会用,就让学生把操作过程写在纸上。每天早上,他拿着那张纸,一遍一遍地练。此后,他都是自己打字。他写论文时,打印出来,让学生用尺子量字体的高度。发表单位对文字格式有要求,他就严格按要求去做。
年事渐高,但他的思维仍是敏锐。每天,他关注着世界航空最新的前沿技术,并不断根据由新技术产生的新课题来调整研究方向。
1996年,他注意到中国在设计航天飞机时,遇到气动加热的问题,于是开始重点研究航天飞机的热防护系统。中国神舟飞船使用的是烧蚀热式防护系统,通过烧蚀的过程把热量带出去,这种方法让飞船落地后,返回舱表面看上去像被火烧过一样。他研究的热防护系统采用先进的纳米材料,可以通过吸收和反射来隔热,最大意义是可重复使用,从而节省成本。
范绪箕在学校办公室。
87岁时,他出版《范绪箕论文选集》;90岁时,出版《气动加热与热防护系统》;94岁时,还带着学生,坐着面包车,四处去寻找耐高温的陶瓷材料;95岁时,出版《高速飞行器的结构分析与应用》,他自己打字,书中公式多,每一个公式他都自己推导,再让学生帮助校验;98岁时,他还在向学院申请:本人曾培养出多名博士生,所带的课题组一直承担着多项科研项目,目前身体状况良好,还希望指导博士生。
100岁时,他仍是每天早晨7点起床,8点半到办公室,工作到下午3点。 此前,他一直步行上班,由此练就了一套厉害的“暴走功夫”。出差时,时常走得学生暗暗叫苦。直到2011年,他晚上回家摔了一跤,就每天坐车去办公室。他还要求学生每周到他家里,讨论课题的研究方向。
百岁之后,他仍是每天上班,写论文。直到2014年11月,他在医院查体时摔伤,造成腰椎压缩,只能躺在医院里,仍是看书,仍有论文发表。弟子董 威去航空研究所汇报工作,临行前,他给研究所领导写信,信末写着,“希望能让我们再为航空事业做贡献。”
2015年,他躺在医院里,仍有英文论文发表。
百岁华诞时,他风趣而谦逊地自称:“我的一生没什么传奇,如果说真有传奇的话,那就是我还活着,人生如同驴推磨,我就是这小毛驴,虽然力所不及,道路也不是很平坦,经历了风风雨雨,终究还是走过来了。”
对于长寿之道,他这样总结:简单生活,淡泊名利。他说,“我的座右铭是:‘抛却过多的欲望,保持内心的平衡’。我的主要精神就是在我的工作上,所以我的生活,我的想法会变得非常单纯。”
虽然,早在1955年,新中国第一次教师职称评定中,他就被评为航空院校中唯一的一级教授。多年来,他门下桃李灼灼,不乏两院院士。但他没有院士头衔,也从未主动申报过奖项。2001年,他荣获香港何梁何利基金“科学与技术进步”奖,也是民间发起,学生推荐。
他在接受媒体采访时说,我这一生碰到好几个有名的人物,个个都比我强,我不能和他们相提并论,除了哥哥范绪筠,还有钱学森、孙运璇、黄玉珊等人。我大半生都跟着他们在一起,我再怎么努力也比不上他们,索性就不和他们比,但我也不自卑,感觉自己尽力干就行了,想到这里,也就心安理得了。可能正是这个原因,让我的心态相对比较平和。
2015年11月21日,他在上海华东医院逝世,享年102岁。十余小时前,他还打电话给弟子汪激,询问一台旧仪器的去留问题。
生前,他接受媒体采访时,曾谈及生死观:我没家人的牵挂,对钱也不吝惜,只要自己够花就行。如果我死了,我愿意捐献器官,只要能用,其他的就烧成灰,种在一棵树底下,还可以养树。
节选自《航空报国 杏坛追梦——范绪箕传》,参考《钱学森和他的母校上海交通大学》等,及财新记者采访内容。
鸣谢:上海交通大学党委宣传部、机械与动力工程学院、出版社