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1935—1955年，錢學(xué)森在美國學(xué)習(xí)和工作20年，他的科技創(chuàng)新實踐主要集中在自然科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)科學(xué)層次。這是他一生科技創(chuàng)新實踐的第一階段。

在這一時期，“科學(xué)和工程進(jìn)一步走向緊密結(jié)合，形成了技術(shù)科學(xué)這樣一個介于基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)中間層次的學(xué)科。以空氣動力學(xué)和工程控制論等技術(shù)科學(xué)為指導(dǎo)的航空工業(yè)和火箭技術(shù)是決定第二次世界大戰(zhàn)勝利進(jìn)程的最前沿科學(xué)技術(shù)”。錢學(xué)森師從國際應(yīng)用力學(xué)領(lǐng)域權(quán)威馮·卡門，始終如一地以推動航空和航天新技術(shù)的發(fā)展為目標(biāo)，在空氣動力學(xué)、薄殼穩(wěn)定性、火箭技術(shù)和工程控制論等方面取得了世界級的原創(chuàng)成果，對提升航空技術(shù)水平及航空兵的戰(zhàn)斗力，為世界正義力量最終贏得反法西斯戰(zhàn)爭勝利發(fā)揮了獨(dú)特的作用。

留美期間，錢學(xué)森在空氣動力學(xué)研究方面成果迭出， 影響最大的是“卡門-錢學(xué)森公式”。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前，航空界已開始由低速飛行向高速飛行發(fā)展，制空權(quán)的重要性日益凸顯，對飛機(jī)的速度提出了越來越高的要求。當(dāng)飛行速度接近音速的時候，空氣的可壓縮性開始產(chǎn)生作用，致使飛行阻力急劇增加，機(jī)翼抖振，甚至?xí)癸w機(jī)突然喪失升力而急速下墜，這就是著名的“聲障”。如何改進(jìn)飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼的外形以消除空氣的壓縮效應(yīng)對高速飛行的制約，成為航空學(xué)界亟待解決的難題之一。正在攻讀博士學(xué)位的錢學(xué)森在馮·卡門的指導(dǎo)下，經(jīng)過艱苦細(xì)致的研究，于1939年提出亞音速氣流中空氣的壓縮性對翼型壓強(qiáng)分布的修正公式，即著名的“卡門-錢學(xué)森公式”：

用這個公式可以計算出當(dāng)飛行速度接近每秒340米的聲速時，空氣的壓縮性對機(jī)翼和機(jī)身的升力影響有多大，同時還可估算出該翼型的臨界馬赫數(shù)。該公式發(fā)表以后，立即受到國際航空界，特別是空氣動力學(xué)研究人員和飛機(jī)設(shè)計師的青睞。在現(xiàn)代計算手段——電子計算機(jī)出現(xiàn)以前，它一直是飛機(jī)設(shè)計師們公認(rèn)的最好用、最準(zhǔn)確的計算公式。“獨(dú)到的見解和原創(chuàng)性的貢獻(xiàn)使錢學(xué)森在28歲時就成了世界知名的空氣動力學(xué)家，現(xiàn)代世界科技史冊也因此留下了為數(shù)不多的中國人的名字”。

從1955年回國到1982年退出一線領(lǐng)導(dǎo)崗位，這17年錢學(xué)森的科技創(chuàng)新實踐主要集中在“兩彈一星”大規(guī)模科研系統(tǒng)工程上，屬于系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的工程技術(shù)層次。這是他一生科技創(chuàng)新實踐的第二階段。

外國人能搞的，難道中國人就不能搞？

錢學(xué)森是中國系統(tǒng)科學(xué)的奠基人，在世界科學(xué)舞臺上開創(chuàng)了獨(dú)具特色的中國系統(tǒng)學(xué)派，系統(tǒng)工程與總體設(shè)計部思想是錢學(xué)森畢生的追求。1954年，錢學(xué)森的《工程控制論》一書英文版在美國問世，被公認(rèn)為是奠基性的權(quán)威著作，確立了錢學(xué)森在工程控制論這一學(xué)科的地位，書中特別提出了“用不太可靠的元件可以組成可靠系統(tǒng)的理論”，這是錢學(xué)森敢于向黨和國家建議優(yōu)先發(fā)展導(dǎo)彈航天技術(shù)的信心所在。錢學(xué)森回國后在哈軍工調(diào)研時，陳賡問錢學(xué)森：“我們能不能搞導(dǎo)彈？”錢學(xué)森剛從美國受盡屈辱地回來，正憋著一肚子氣呢，他很干脆地回答說：“中國人怎么不行啊？外國人能搞的，難道中國人就不能搞？難道中國人比他們矮一截？”陳賡聽了以后非常高興：“好極了，就要你這句話！”20世紀(jì)50年代，錢學(xué)森高瞻遠(yuǎn)矚，主持起草《建立我國航空工業(yè)的意見書》，制定《我國地地導(dǎo)彈發(fā)展途徑的意見》，提出我國衛(wèi)星發(fā)展的“三步曲”，對黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人決策創(chuàng)建中國航天事業(yè)起到了決定性的推動作用。

錢學(xué)森作為中國科技界的領(lǐng)軍人物，在“兩彈一星”工程上對中華民族做出的歷史功績彪炳史冊。鄧小平同志曾說：“如果60年代以來中國沒有原子彈、氫彈，沒有發(fā)射衛(wèi)星，就不能叫有重要影響的大國，就沒有這樣的國際地位……大家要記住那個年代，錢學(xué)森、李四光、錢三強(qiáng)那一些老科學(xué)家，在那么困難的條件下，把‘兩彈一星’和好多高科技搞起來。”“兩彈一星”的研制成功是新中國由弱變強(qiáng)的標(biāo)志，是新中國成立后最振奮人心、最為世界矚目的事業(yè)。但錢學(xué)森本人卻把自己的貢獻(xiàn)看得很淡。錢學(xué)森多次表明：“稱我為‘導(dǎo)彈之父’是不科學(xué)的。因為導(dǎo)彈衛(wèi)星工作是‘大科學(xué)’，是千百人大力協(xié)同才搞得出來的，只算科技負(fù)責(zé)人就有幾百，哪有什么‘之父’？我做的只不過是黨所領(lǐng)導(dǎo)的、有千萬科技工作者參加的偉大科研系統(tǒng)工程中的一粒小芝麻，真算不上什么。一切成就歸于黨，歸于集體！”

成功了，功勞是大家的；失敗了，我來擔(dān)責(zé)

以導(dǎo)彈、衛(wèi)星等航天科技為代表的大規(guī)模科學(xué)技術(shù)工程，既有科學(xué)層次上的理論問題要研究，又有技術(shù)層次上的高新技術(shù)要開發(fā)，同時還要把這些理論和技術(shù)應(yīng)用到工程實踐中，生產(chǎn)出產(chǎn)品來。如何把成千上萬人組織起來，以較少的投入，在較短時間內(nèi)研制出高質(zhì)量、高可靠的型號產(chǎn)品，這不僅需要科學(xué)和技術(shù)上的創(chuàng)新，還需要一套科學(xué)的組織管理方法和超凡的領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)。錢學(xué)森曾說，中國“兩彈一星”工程成功實踐的最重要一條經(jīng)驗，就是把黨的民主集中制原則和解放戰(zhàn)爭時期大規(guī)模兵團(tuán)作戰(zhàn)的成功經(jīng)驗運(yùn)用到大規(guī)模科研系統(tǒng)工程的組織管理工作中。

錢學(xué)森手下最重要的4個副手是任新民、屠守鍔、黃緯祿、梁守槃。每到周日下午，錢學(xué)森都把“四大金剛”請到家里，討論布置下周的工作。錢學(xué)森總是讓4位副手先發(fā)言，自己最后總結(jié)。錢學(xué)森說，如果大家達(dá)成一致的意見，就由4位副手下去分別組織落實。沒達(dá)成一致的，如果時間允許，那大家回去繼續(xù)研究，下周接著討論；如果必須馬上辦，那就由他根據(jù)大家的意見拍板決策。錢學(xué)森說：“最重要的就是一條，我決策的由我負(fù)責(zé)。成功了，功勞是大家的；失敗了，我來擔(dān)責(zé)。”科學(xué)上的民主集中是我們國家大規(guī)模科研系統(tǒng)工程取得成功的一條重要經(jīng)驗。

錢學(xué)森在開創(chuàng)我國航天事業(yè)的同時，也開創(chuàng)了一套既有普遍科學(xué)意義，又有中國特色的系統(tǒng)工程管理方法與技術(shù)。在研制體制上是規(guī)劃、研究、設(shè)計、實驗、試制和生產(chǎn)一體化；在組織管理上是總體設(shè)計部和兩條指揮線的系統(tǒng)工程管理方法。實踐已經(jīng)證明了這套組織管理方法的科學(xué)性和有效性。從今天來看，就是在當(dāng)時條件下，把科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合起來，實現(xiàn)了綜合集成創(chuàng)新，從而走出了一條發(fā)展我國航天事業(yè)自主創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新的道路。如果說錢學(xué)森第一階段的科技創(chuàng)新是在自然科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)科學(xué)層次，第二階段大規(guī)模科研系統(tǒng)工程的組織管理實踐已經(jīng)使錢學(xué)森的科技創(chuàng)新范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出第一階段的自然科學(xué)領(lǐng)域，理論上的代表作是1978年與許國志、王壽云聯(lián)名發(fā)表在《文匯報》上的《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》。航天系統(tǒng)工程的成功實踐，不僅開創(chuàng)了大規(guī)模科學(xué)技術(shù)工程實踐的系統(tǒng)工程管理范例，而且也為錢學(xué)森后來創(chuàng)立開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系提供了雄厚堅實的實踐基礎(chǔ)。

從1982年退出一線領(lǐng)導(dǎo)崗位到2009年離開我們，這28年錢學(xué)森的科技創(chuàng)新實踐主要集中在創(chuàng)立開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論，提出了從定性到定量的綜合集成方法論，推動建立體現(xiàn)中國智慧中國科技自信的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系。這是他一生科技創(chuàng)新實踐的第三階段。

提出開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論和綜合集成方法論

退出一線領(lǐng)導(dǎo)崗位以后，錢學(xué)森將全部精力投入到他最喜歡也最擅長的科技創(chuàng)新工作中去，研究對象轉(zhuǎn)向更為復(fù)雜的生命系統(tǒng)、社會系統(tǒng)，以至客觀世界整體。錢學(xué)森本人是集東西方文明精華得智慧的大成者。在美國學(xué)習(xí)工作20年，使他深悉開創(chuàng)了人類歷史上第一次文藝復(fù)興和工業(yè)革命的資本主義文明，特別是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，這是我們?nèi)匀灰^續(xù)努力學(xué)習(xí)和追趕的。但是，今天人類社會面臨的一系列復(fù)雜問題，從生命起源、意識本質(zhì)、大物質(zhì)構(gòu)造到生態(tài)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，都不是以還原論為基礎(chǔ)的西方科學(xué)技術(shù)所能完全解決的。西方科學(xué)界認(rèn)為“21世紀(jì)是復(fù)雜性問題的世紀(jì)”，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)亟須科學(xué)范式和方法論層次的突破。錢學(xué)森在前兩個階段科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，依據(jù)系統(tǒng)學(xué)原理，將這種單純用還原論方法無法解決的問題定義為開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題，并創(chuàng)立了開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論，代表作是1991年與戴汝為、于景元聯(lián)名發(fā)表在《自然》雜志上的《一個科學(xué)新領(lǐng)域——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論》。

自幼受中華傳統(tǒng)文化熏陶，回國后又在黨的領(lǐng)導(dǎo)下創(chuàng)立了舉世矚目的“兩彈一星”事業(yè)，使錢學(xué)森清楚中華文明的整體論思維可以彌補(bǔ)還原論的不足。在對社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和地理系統(tǒng)3個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)研究實踐的基礎(chǔ)上，錢學(xué)森和他的合作者提煉出了把還原論和整體論辯證統(tǒng)一起來的系統(tǒng)論，即從定性到定量的綜合集成方法，這是科學(xué)范式和方法論層次的原始創(chuàng)新，是目前解決開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題唯一可行的方法論。綜合集成方法是一套實踐系統(tǒng)，其實踐對象是復(fù)雜巨系統(tǒng)，實踐方法是從定性到定量的綜合集成方法，實踐主體是總體設(shè)計部。綜合集成方法的理論基礎(chǔ)是思維科學(xué)，方法基礎(chǔ)是系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)科學(xué)，技術(shù)基礎(chǔ)是以計算機(jī)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，哲學(xué)基礎(chǔ)是辯證唯物主義的實踐論和認(rèn)識論。綜合集成方法的實質(zhì)是把專家體系、知識體系及機(jī)器體系有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)成一個高度智能化的人—機(jī)結(jié)合與融合體系，是人—機(jī)結(jié)合的信息處理系統(tǒng)，也是人—機(jī)結(jié)合的知識創(chuàng)新系統(tǒng)，還是人—機(jī)結(jié)合的智慧集成系統(tǒng)。

建立體現(xiàn)中國智慧中國科技自信的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系

錢學(xué)森是堅定的馬克思主義者，他堅信辯證唯物主義的基本原理：客觀世界是普遍聯(lián)系的，因而認(rèn)識客觀世界和改造客觀世界的各項科學(xué)技術(shù)也是普遍聯(lián)系的，是一個完整的體系。正如德國著名物理學(xué)家普朗克所言：“科學(xué)是內(nèi)在的整體，它被分解為單獨(dú)的整體不是取決于事物的本身，而是取決于人類認(rèn)識能力的局限性。實際上存在著從物理到化學(xué)，通過生物學(xué)和人類學(xué)到社會學(xué)的連續(xù)的鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條。”

在1991年10月16日國務(wù)院、中央軍委授予“國家杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家”榮譽(yù)稱號和一級英模獎?wù)潞蟮拇鹬x詞中，錢學(xué)森袒露了自己余生的心愿：“我有個打算，我的打算就是：我認(rèn)為今天科學(xué)技術(shù)不僅僅是自然科學(xué)工程技術(shù)，而是人認(rèn)識客觀世界、改造客觀世界整個的知識體系，而這個體系的最高概括是馬克思主義哲學(xué)。我們完全可以建立起一個科學(xué)體系，并且運(yùn)用這個科學(xué)體系去解決我們中國社會主義建設(shè)中的問題。”

圖1 錢學(xué)森1994年手繪的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系架構(gòu)圖，1996年又增加了建筑科學(xué)

錢學(xué)森從馬克思主義哲學(xué)的高度對認(rèn)識“客觀世界的普遍聯(lián)系性”作出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，他以開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論和從定性到定量的綜合集成方法論為指導(dǎo)，提出了體現(xiàn)中國智慧中國科技自信的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系。這是一個不斷發(fā)展的開放系統(tǒng)，馬克思主義哲學(xué)居于頂端，既對科學(xué)技術(shù)起指導(dǎo)作用，又要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。這個體系在橫向上包括從各自不同角度研究整個客觀世界的11個科學(xué)部門，縱向上打通了每個科學(xué)部門從實踐經(jīng)驗(錢學(xué)森稱之為“前科學(xué)”)到工程技術(shù)、技術(shù)科學(xué)、基礎(chǔ)科學(xué)、哲學(xué)橋梁，直至馬克思主義哲學(xué)的通道。錢學(xué)森說自己“真正做到觸類旁通是在懂得了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系以后”“我用了70年的學(xué)習(xí)才悟到以上道理，太長了。能不能用不到20年就學(xué)到？可以的。用人—機(jī)結(jié)合，用信息技術(shù)，用信息網(wǎng)絡(luò)”。

人類社會系統(tǒng)是個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在歷史長河中遵循客觀規(guī)律滾滾向前，也受到科學(xué)、技術(shù)、戰(zhàn)爭、病菌等各種大事件的觸發(fā)。互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的出現(xiàn)，總體國家安全觀、國家治理體系、人類命運(yùn)共同體、“一帶一路”、“新基建”等的提出；特別是新型冠狀病毒肺炎疫情的暴發(fā)是對國家制度和治理體系的一次“大考”。以新型冠狀病毒肺炎疫情為觸發(fā)點(diǎn)，面向新時代、針對新問題，我們需要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)和革命的精神來闡述錢學(xué)森思想對當(dāng)代的現(xiàn)實意義。

集大成得智慧。錢學(xué)森曾說：“社會主義中國要把全世界全人類的智慧和精華統(tǒng)統(tǒng)綜合集成起來。今天我們干的這個事情，是關(guān)系到中國的命運(yùn)，不但是中國的命運(yùn)，而且是世界人類發(fā)展的大事情。我們將開創(chuàng)一次新的文藝復(fù)興，如果說第一次文藝復(fù)興創(chuàng)建了資本主義文明，這次新的文藝復(fù)興將創(chuàng)建社會主義文明。同時，我國五千年輝煌的文學(xué)藝術(shù)傳統(tǒng)也將結(jié)合最新科技成果，發(fā)揚(yáng)光大！”

錢學(xué)森用自己一生的創(chuàng)新實踐回答了自己提出的“錢學(xué)森之問”

“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”——這是著名的“錢學(xué)森之問”，這也是創(chuàng)新之問！錢學(xué)森提出了此“世紀(jì)之問”，又用自己一生的創(chuàng)新實踐回答了“錢學(xué)森之問”。清華大學(xué)經(jīng)管學(xué)院院長錢穎一面對“錢學(xué)森之問”提出“創(chuàng)造力=知識×心智模式”的觀點(diǎn)。結(jié)合錢學(xué)森一生的創(chuàng)新實踐和創(chuàng)新成就，我們勾勒出錢學(xué)森創(chuàng)新公式：創(chuàng)新思維=時代之問×大成智慧×堅定信仰。

錢學(xué)森的創(chuàng)新解決的是“時代之問”。創(chuàng)新離不開好奇心和想象力，愛因斯坦說：“我沒有特殊的天賦，我只是極度的好奇。”錢學(xué)森的好奇心總是直面時代的問題，問題是時代的聲音，他總是緊跟時代的步伐，解決現(xiàn)實的“大問題”。“卡門-錢學(xué)森公式”解決高速空氣動力學(xué)問題；系統(tǒng)工程解決組織管理的技術(shù)問題；總體設(shè)計部直面當(dāng)時“干部不懂技術(shù)、科研人員不懂管理、大家焦頭爛額”的大規(guī)模科學(xué)技術(shù)組織管理的體制問題；從定性到定量的綜合集成方法解決研究開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)方法論問題；現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系解決人類知識集大成得智慧的框架問題，為人類的第二次文藝復(fù)興儲備知識基礎(chǔ)。

錢學(xué)森的創(chuàng)新使用的是“大成智慧”。創(chuàng)新離不開知識，愛因斯坦說：“大學(xué)教育的價值不在于記住很多事實，而是訓(xùn)練大腦會思考。”錢學(xué)森用系統(tǒng)科學(xué)思想對人類的知識進(jìn)行宏觀研究，提出了關(guān)于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系框架。錢學(xué)森在各領(lǐng)域都有獨(dú)到見解的創(chuàng)新都得益于打破框架，融會貫通，嫻熟使用此框架，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系已經(jīng)“活”了，真正成為“大成智慧”，創(chuàng)新就有了源源不斷的智慧泉水。

錢學(xué)森的創(chuàng)新依賴的是“堅定信仰”。創(chuàng)新離不開價值取向，愛因斯坦說：“在科學(xué)的殿堂里有各式各樣的人，他們探索科學(xué)的動機(jī)各不相同。有的是為了智力上的快感，有的是為了純粹功利的目的，他們對建設(shè)科學(xué)殿堂有過很大的甚至是主要的貢獻(xiàn)。但是科學(xué)殿堂的根基是靠另一種人而存在的。他們總想以最適當(dāng)?shù)姆绞絹懋嫵鲆环喕暮鸵最I(lǐng)悟的世界圖像，他們每天的努力并非來自深思熟慮的意向或計劃，而是直接來自激情。”錢學(xué)森是內(nèi)在價值的驅(qū)動者，沒有馬克思主義的堅定信仰，沒有一切為了祖國強(qiáng)大的堅定信念，創(chuàng)新便沒有立足之本，在創(chuàng)新的路途中就會被各種“新想法、新概念、新方法、新途徑”所迷惑，走向科學(xué)的虛無主義。錢學(xué)森高度重視哲學(xué)的意義：“一個科學(xué)家，他首先必須有一個科學(xué)的人生觀、宇宙觀，必須掌握一個研究科學(xué)的科學(xué)方法！這樣，他才能在任何時候都不致迷失道路；這樣，他在科學(xué)研究上的一切辛勤勞動，才不會白費(fèi)，才能真正對人類、對自己的祖國作出有益的貢獻(xiàn)。”

錢學(xué)森的一生是科學(xué)的一生、奉獻(xiàn)的一生、光輝的一生，也是創(chuàng)新的一生。在人生的最后階段，他向黨和國家提出的最后一個建議是“大學(xué)一定要培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才”。錢學(xué)森經(jīng)常講：“科學(xué)是不完善的。如果科學(xué)真正是完善的，那就沒有科學(xué)研究可做了……科學(xué)在于創(chuàng)新，在老圈子里兜是沒有出路的。”“如果不創(chuàng)新，我們將成為無能之輩!”

創(chuàng)新精神貫穿于錢學(xué)森的一生。

(撰稿：李明  賀興華  汪濤  姚軼嶄)

(致謝：本文第一部分參考引用了上海交通大學(xué)史貴全老師《人民科學(xué)家對人類正義事業(yè)的貢獻(xiàn)——錢學(xué)森在二戰(zhàn)時期的科學(xué)成就》一文，上海交通大學(xué)姜玉平老師為本文第一部分提供了素材。)