于敏：艰辛的岁月，时代的使命
作者：于敏（1926年8月16日—2019年1月16日），核物理学家，中国科学院院士，“两弹一星功勋奖章”获得者，国家最高科技奖获得者，共和国勋章获得者。
出处：《请历史记住他们中国科学家与“两弹一星 ”》，暨南大学出版社，1999年09月。
一
时代的使命，社会发展的需要往往决定一个人的人生道路和命运。正当我对基础科学研究满怀兴趣，希望乘风破浪、有所发现和建树的时候，1961年1月份，有一天钱三强先生把我叫到他的办公室，非常严肃和秘密地告诉我，希望我参加氢弹理论的预先研究。这是我始料不及的事情。钱先生与我的这次谈话，改变、决定了我此后的人生道路。
我的青少年时代是抗日战争时期，在沦陷区天津度过的。日本鬼子的横行霸道、亡国奴的屈辱生活给我留下深刻的惨痛印象，至今仍历历在目。民族忧患的意识，使我在青少年时代就立下了学科学、爱科学，从事科学研究，报效祖国，振兴中华的志向。但是，我的性格内向，喜欢宁静，从大学开始就喜欢基础科学研究，对应用研究不太感兴趣，比较适合从事小科学研究，不宜从事大科学研究；更从来没有想过，要去从事诸如研制氢弹这样一类大系统科学工程的工作。现在我们国家要强国富民，要搞原子弹、氢弹，防御外来侵略，这是一个历史性的任务，也是我实现夙愿，报效祖国的机会。俗话说，“国家兴亡，匹夫有责”，无国就无家，更何来个人的兴趣、志向和名誉？新中国刚刚成立不久，就受到西方反华势力的战争威胁，像我国这样贫弱的一个大国，如果没有自己的核力量，就不可能真正地独立，巍然屹立在世界之林。正像毛主席说的：“中国要有原子弹，在今天的世界上，我们要不受人欺侮，就不能没有这个东西。”我国当时正处于遭受天灾人祸，苏联撤走专家，国民经济非常困难的时期，中央仍下决心要坚持搞原子弹和氢弹。钱三强先生在这个时候找我，要我参加研究，我深知这件事情的重要性。面对这样重大的题目，我不能有另一种选择。一个人的名字，早晚是要消失的。“留取丹心照汗青”，能把微薄的力量融进祖国现代化建设之中，我也就可以自慰了。正是这种很朴素的爱国主义和民族主义精神，促使我经过一番短暂的思想斗争以后，接受了这项沉重的使命，全力以赴参加这个工作了。
当时，我曾经想过，等突破氢弹原理，我国自己有了氢弹以后，再回去搞基础科学研究。但是，世事难料，事不由人，一干就是40年，我几乎一生都从事我国的核武器研制事业了。
二
60年代初是我国集中力量突破原子弹的关键时期。当时的二机部部长刘杰、副部长钱三强想，氢弹比原子弹在科学技术上要复杂得多，突破原子弹以后，氢弹要快上，就要早做准备，早做预先研究。这也是他们很重要的意见。但是，当时研制核武器的大本营二机部研究院，正在全力以赴地突破原子弹。为了不分散研究院的精力，他们就把氢弹的预先研究安排在原子能研究所。1960年12月，钱三强先生首先组织黄祖洽、何祚庥带领一批年轻人成立了一个小组，为了保密，代号叫“中子物理研究小组”，开展氢弹的基础研究。一个月以后，我也正式参加了这个小组的工作。先后参加这个小组工作的人大概有40个左右。这是一个很好的小组。当时的条件很艰苦，但是大家齐心协力，思想很活跃，奋发图强，埋头苦干，非常富于奉献精神。设计核武器有三个要素：原理、材料和构形。它的基础是核武器物理。氢弹要以原子弹做基础，但是无论原理、材料和结构都要比原子弹复杂得多。当时二机部决定成立这个小组，开展氢弹预先研究，我认为确实是非常富有远见的。
热核燃烧，在高温高密度等离子体状态下，集流体场、辐射场、中子场和核反应场于一体，形成一个很复杂的综合场，交互作用，瞬息万变，有关现象和物理规律非常复杂。要研究这些现象和规律，电子计算机是必不可少的研究工具。那时，我国只有一台每秒1万次的104电子管电子计算机，主要的机时要保证主战场，给研究院使用。我们每个星期只分到十几个小时。这么小的计算机，每周只有十几个小时，用来研究热核材料燃烧的有关现象和规律谈何容易！但是我们就是靠这个小机器，每周的这十几个小时，通过全组科研人员4年左右时间的团结协作和共同努力，对有关的物理问题经过深思熟虑，充分论证后，进行了重点计算，并对计算结果的每个数据做了由表面现象到物理实质的系统的、细致的理论研究和分析，解决了一系列基础性的问题。当时，提倡学习毛主席的《矛盾论》、《实践论》。我们以“外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用”作为指导思想，研究了高温高密度等离子体状态下的许多基本物理现象和规律，诸如各种形式能量的相互转换、耗损、输运和驰豫过程，各类波的产生、发展和相互作用，热核材料点火和燃烧的规律等等，得到了许多有关热核燃烧的内因和外因的重要现象和规律。同时，我们还对氢弹的原理做了一些初步探索，提出了一些可能的技术途径并建立了相应的模型。实践证明，这个小组当时所做的这些工作是后来突破氢弹一些必不可少的基础。现在回想起来，我对那个小组、对那段时间的非常有意义而又颇有成果的工作还充满感情，非常怀念。
三
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。紧接着，主要的工作就转入氢弹的突破。毛主席指示：“原子弹要有，氢弹也要快。”周恩来总理明确下达任务，要尽快研制氢弹。为加强氢弹理论研究，1965年1月，二机部决定把原子能所这个小组的30多个人调入研究院，与主战场汇合，一起突破氢弹。当时彭桓武先生任研究院的副院长，主管理论部的业务工作。邓稼先任理论部主任，我任副主任。研究院这支理论队伍在彭桓武副院长和邓稼先主任的领导下，通过突破原子弹的锻炼，已经成长为一支学术民主、实事求是、思想活跃、无私奉献、非常有战斗力的队伍。那时，我们已经掌握了原子弹，又通过预先研究对热核材料和热核燃烧的有关现象和规律获得了一些重要的认识，这样就为突破氢弹奠定了比较好的基础。当时，大家多路探索，或日夜奋战在计算机房，或在办公室加班加点，每到晚上，科研大楼灯火辉煌。大家发扬学术民主，畅所欲言，百家争鸣，通过一个个的学术报告会，提出了许多各式各样的突破氢弹的设想和途径，其中有许多很好的意见。但是，氢弹毕竟是非常复杂的系统，一条条的途径被提出来，经过仔细的讨论、计算和分析，又一条条地放弃了，山穷水尽疑无路是当时常有的感觉。但是面对困难，大家的积极性仍然非常高涨，充满“攻城不怕坚，攻书莫畏难；科学有险阻，苦战能过关”的激情。
1965年9月底，理论部领导决定大部分人力继续留在北京探索突破氢弹的途径，另外由我带领理论部13室1个组的年青人到上海去，利用j501机器，完成加强型原子弹优化设计的任务。加强型原子弹虽然含有热核材料，但是热核燃烧不充分，只起加强原子弹威力的辅助作用，它不是氢弹。这次到上海去的任务是进行优化设计，尽可能通过热核材料的加强，达到提高原子弹威力的目的。当时我们国家有两台最好的计算机，一台在北京，代号为119的电子计算机，每秒5万次；一台j501，也是每秒5万次，在上海华东计算机所。这两台计算机当时在突破氢弹的过程中起了非常重要的作用。13室的同志跟理论部其他室的同志一样，非常踏实肯干，朝气蓬勃，富有青春活力。到上海以后，他们很快就解决了计算方法中存在的问题，改编和研制了大型计算程序，对加强型原子弹做了大量的系统的计算。更为重要的是，在此基础上我们对计算结果进行了深入细致的系统的分析。通过对计算结果由表面现象到物理实质的规律分析，我们终于找到了热核材料充分燃烧的关键所在。10月下旬，我向在上海出差的全体同志作了系列的“氢弹原理设想”的学术报告，引起了大家的很大兴趣，普遍认为通过这个阶段的工作，我们牵住了“牛鼻子”，抓到了热核材料充分燃烧的本质的东西。后来我们抓住这个关键，试算了两个模型，果然得到很好的结果。当时群情激昂，气氛非常热烈，决定在完成原来的加强型原子弹优化设计任务的同时，加班加点，开辟另外一条战线，探索突破氢弹的技术途径。当时虽然掌握了突破氢弹的关键所在，但是要创造热核材料充分燃烧的条件，还是相当困难的事情。因为原子弹有巨大的多方面的破坏作用，是很难驾驭和控制的。这时，得益于过去对热核燃烧内因和外因有关现象的基础研究，利用掌握的规律，通过大量的探索分析，多方面的计算，反复的讨论，终于控制住原子弹的破坏因素，采取精巧的结构，创造出了热核材料燃烧的条件。大家前后在上海连续奋战了100个日日夜夜，终于形成了一套从原理到结构的基本完整的理论方案。这是充满激情和艰辛的一段岁月，也是每一位参加这段工作的科研人员难以忘怀的岁月！
消息传到北京，邓稼先同志立即赶到上海。当时大家的工资都很低，老邓的工资略高一些，大家都把他当成“财神爷”。一见到老邓，大家都欢呼雀跃，我也要他请客犒劳大家。老邓详细了解情况后，立即把上海发现的有关物理现象、规律和突破氢弹原理的方案带回到北京。北京的同志也同样为之非常振奋。
邓稼先同志是一个接近群众的非常优秀的科学组织管理工作者，也是一位严肃认真的实干家。他组织北京具有各方面专长的同志对这个方案进行了反复的讨论，做了很好的补充，使方案得到了进一步的改善。但是，到此为止，这个方案还是理论的东西，要付之实施，还必须在实验室进行实验，想办法解决几个关键技术问题，也就是当时必须克服的技术难点。同时还要解决许多工程问题，包括解决材料的生产、零部件的加工、试验装置的制造装配，以及冷实验与热试验的测试等方面的一系列问题。为此，二机部和研究院的领导把理论部的同志召到研究院基地，与各方面的专家一起对方案涉及到的各方面问题进行了仔细的讨论。通过突破原子弹和对热核材料生产以及加工工艺的预先研究，研究院不但在理论方面，而且在实验、技术、材料与工程等各个方面都已形成了一支很有战斗力的队伍。经过各方面专家反反复复的讨论，大家一致认为这个方案是优越的，可行的。于是，当时在基地领导工作的二机部副部长刘西尧同志当即做出决定，以新方案为主，加强型作为候补方案。大家都同意这个决定，二机部党组很快也批准了这个决定。事实证明，这个决定非常重要，非常正确，大大地加快了新方案的进展。1966年初，实验部制定了爆轰模拟试验方案，进行了一系列爆轰模拟试验研究，并进行了大型爆轰模拟试验，研究解决了引爆弹的关键技术问题。理论研究设计人员，根据当时的计算机条件，发展了计算方法，编制了相应的计算程序，确定了小当量氢弹原理试验物理设计的具体方案和热测试要求。与原子弹的试验装置相比，氢弹原理试验装置的结构要复杂得多，有些部件形状奇特，给工程设计和加工增加了困难。为了争取时间，攻克技术难点，理论、实验、设计和生产四个方面的科技人员密切合作，加强交流，群策群力，汇聚一起共同磋商和及时解决有关技术问题，按时完成了试验装置的加工制造任务，从而保证我国赶在研究院受到“文化大革命”的干扰之前，于1966年12月28日就完成了氢弹原理试验。在我国核武器发展史上，这是一次很关键的试验。通过这次试验，我们掌握了氢弹原理。当确认几个关键物理量的测试结果数据与理论预估一致时，试验现场一片欢腾。
试验结束后，亲自在现场指挥的聂荣臻元帅，立即召集有关方面的专家和有关人员部署下一步的工作，决定乘胜前进，抓紧时机，于1967年6月做全当量试验。中央立即批准了这个决定。通过大家的努力，1967年2月理论部完成了氢弹的理论设计。1967年4月，在空军训练基地进行了弹道特性试验，达到了预期要求。1967年5月，基地和西北核试验场全部完成了第一颗氢弹装置的制造、环境试验和有关热核试验前的测试准备工作。随后，第一颗氢弹装置就被运往国家试验场。
四
从突破原子弹到突破氢弹，我国用了2年零8个月的时间，美国人用了7年零4个月，英国用了4年零7个月，苏联用了4年，法国用了8年零6个月，我国的速度是世界上最快的。我国突破原子弹的速度也是令世界震惊的。原子弹的突破是在建国15年的时候。建国初期，中国的核科学一片空白，几乎毫无基础。中央虽然很早就重视核科学这一类尖端科学技术，在1956年全国科学技术十二年发展规划中把核科学技术列为重中之重，但是我们的力量毕竟是很薄弱的。核武器是集科学、技术和工程于一体的大系统科学工程。以我国当时的国力来说，要完成这么重大的科学工程，当然是十分困难的。但是，我们不但以令世界震惊的速度研制成功了原子弹和氢弹，而且奠定了持续发展提高核武器性能的坚实基础，进而研制成功了大幅度小型化、高比威力的战略核武器，突破中子弹技术，取得了一次又一次的重大进展。原因何在？我认为最根本的是遵循毛主席“要大力协同，做好这件工作”的指示，发挥了社会主义集中力量办大事这一优越性，在研制过程中始终坚持中央制定的“独立自主，自力更生”的方针。显然，如果当初没有全国各有关方面的大力协同，是搞不出核武器来的。同时，也因为在科学技术上，我们摸索和发展了一条符合国情的、科学的和行之有效的技术路线。
中央一开始就明确，搞核武器要走“独立自主，自力更生”的道路。高技术，特别是国防高技术是买不来的，必须依靠自己的力量。正因为我们有这样的指导思想，在“独立自主，自力更生”路线的指引下，充分发挥社会主义多方支援，大力协同，集中力量办大事的优越性，不但很快地突破了原子弹和氢弹，而且把根子扎得很深，具备了持续发展的能力。根深才能叶茂，源远自然流长。在突破原子弹和氢弹以后，我国又在核武器的发展上取得了举世瞩目的进展，研制成功了大幅度小型化、高比威力的战略核武器，掌握了中子弹技术。美国和苏联做了上千次热核试验，法国也做了200多次热核试验，我国总共只做了46次，在核武器设计方面就达到了国际先进水平。持续发展的能力如此之强，令世人称奇，根本原因也是因为我们坚持了“独立自主，自力更生”的方针，依靠自己，奠定了核武器研制的坚实基础。
从科学技术的角度来看，主要是因为我们采取了一条正确的技术路线。具体表现在以下三个方面：
第一，中央明确制定了我国发展核武器的方针，即有限目标，先进技术。我国的国防战略是积极防御的战略。所以，在突破原子弹以后，我国政府就郑重宣布，中国发展核武器完全是为了自卫，我国承担不首先使用核武器的义务，不用核武器进行威胁，也不对无核武器国家和无核武器地区使用核武器。我国的战略方针跟美国是完全不同的。美国的战略是全面进攻性的，核武器也是进攻性的，要求核武器的性能多种多样化，能完成各种各样的作战任务。因此他们要研制很多的型号，以便满足他们的战略战术需要。美国从开始到现在已经研制过70多种型号。我们的战略是积极防御战略，为了打破大国的核垄断和核讹诈，在国防科工委、二机部的坚强领导下，采取有限目标，突出重点，研制几个重点型号的方针。但是，为了满足部队的战略需要，方便部队，我们必须集中力量，少花钱，办实事，力求采用先进的设计思想，先进的技术——从战略需要出发，以研制大幅度小型化、高比威力的核武器作为我们的技术核心，逐步缩短与核大国的差距。同时，在总的目标指引下，随着认识的逐步深入和技术的不断发展，我们把每个阶段的分目标也搞得非常明确，这样就有利于缩短战线，集中力量打歼灭战，一个个突破技术难关。
第二，在技术途径的选择上我们是非常谨慎的，因为每一条技术途径如果要付诸实现，都要付出巨大的人力和物力。所以，在技术途径上要力求做到不走弯路或少走弯路。为此，我们始终注意创造一个宽松的环境，活跃大家的思想，发扬研究院在突破原子弹时期就形成的学术民主气氛，充分发挥具有各方面专长的专家的作用和研究院这支无私奉献、团结协作、以大局为重的有战斗力的队伍群体的作用，集思广益，大胆创新，从而避免了走弯路的风险。我们充分利用计算机模拟实验平台，对每条技术途径都经过大量的反复的数值模拟，由表及里，从现象到本质，进行系统、深入细致的物理分析，从不同的角度研究它们的优缺点；同时由此及彼，对各条技术途径的优缺点和发展前途进行反复比较，权衡利弊，择优选用。因此，在原国防科工委和二机部的领导下，可以说我们选择的技术途径基本上一直是正确的，科学的，这就保证了我们又好又省地达到了既定目标。
第三，将复杂的物理和技术问题进行分解，狠抓物理和技术关键。在每个阶段技术途径选定以后，对关键的物理和技术问题，我们总是遵循周总理“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”的教导，充分发挥实验室硬件平台和计算机软件平台以及深入细致的物理分析这三种科学手段相辅相成的作用，过细地做工作，决不放过任何一个隐患。周总理指示的这16个字一直是我们工作的指导方针。研究院的同志形成了一种共识：凡是能在实验室解决的问题、决不带到热试验上去解决。每次热试验，所要解决的问题都是必须通过热试验才能解决的。试验前，我们对各方面的物理因素，通过计算机的模拟和实验室的冷实验都已进行了反复的考核，对那些必须通过热试验解决的问题，总是经过反复推敲，力求恰当地掌握它的“度”，努力做到既留有一定的余量，以便确保试验成功；又不致保守，技术落后，使试验收效小。因此，我国热核试验的成功率是非常高的。每经几次试验，我们就能做到技术上有所突破，就能上一个新的台阶；经过几个台阶，几个阶段，只通过46次试验就达到了现在这样高的水平。
五
回顾我国研制核武器的历程，我内心充满感慨。研究院这支无私奉献，久经锻炼，富于开拓进取精神的队伍，在中央的英明决策和原国防科工委与二机部的坚强领导下，在全国大力支援下，坚持我国“独立自主，自力更生”的方针，群策群力，努力拼搏，发挥集体的聪明才智，努力创新，完全靠我国自己的力量攻克了核武器的秘密，走出了一条符合中国国情和中国战略需要的有自己特色的研制核武器的道路，这是何等艰难的历程，何等辉煌的业绩啊！
诵读人：中国科学院微生物研究所项目研究员毕玉海
