钱伟长：科学巨子 传奇人生

钱伟长：科学巨子传奇人生
钱伟长，为中国人熟知的科学家，“三钱”中的最后一位，7月30日在上海走完了98岁的一生。

这位爱国学者近一个世纪的历程，犹如一条大江，时而浩荡，时而曲折。

像很多同辈的中国科学家一样，钱伟长在民族危亡之际，选择了科学救国的道路；国家的需要，永远是他事业的指南针。

战争的苦难，或者政治厄运，始终没有压倒他。

晚年，他成为了大学校长和热心的教育者。

培养有创造力的年轻人，为民族开拓未来，是他最后岁月里牵挂的主题。

钱伟长的传奇人生，是一代中国学人希冀和奋斗的缩影。

弃文从理
1931年9月，清华大学招入了一批新学生。

其中有一个瘦小的戴眼镜的无锡人。

这位新生作文和历史拿了满分，理科却几乎是零分。

他就是钱伟长。

清华的招生作文题目是《梦游清华园》。

“我写了一篇四百五十字的赋。

”钱伟长回忆说：“出题目的老师想改改不了，后来他给了一百分。

”
历史考题更奇怪：二十四史都有哪些；作者是谁；各有多少卷；注释者是谁。

钱伟长答得分毫不差，又是一个满分。

钱伟长的文科好，一点也不奇怪。

他的父亲和祖父都是教书先生，四叔是著名的文科学者钱穆。

他中学的文史老师，则是语文学家吕叔湘。

钱伟长自小看古书长大，10岁的时候就可以把《三国演义》倒背如流。

可是，19岁的钱伟长对理科却十分陌生，数学、物理、化学和英文，总共考了25分。

其中物理只考了5分，英文从没有学过，考0分。

所幸靠着文科成绩，通过了清华的考试。

他听从钱穆的建议，选择就读清华中文系。

谁能料到，第二天钱伟长就改变了自己的选择，也改变了一生的走向。

这一天，爆发了震动全国的“九一八”事变。

侵略，以中国军队的退让告终。

“我听了以后就火了，”钱伟长回忆说：“没飞机大炮，我们自己造嘛。

所以我下决心，要学飞机大炮。

”
他想转到物理系，于是几次跑去找系主任吴有训。

这让吴有训为难了——钱伟长的数理化实在糟糕。

禁不住钱伟长的纠缠，吴有训提出先让钱伟长试读一年，如果化学、物理和高数都考过70分，就允许他转系。

那一年，钱伟长除了吃饭睡觉，全部时间和精力都扑在物理和数学上。

但一开始效果很不好，每周课堂测验，他一连七个星期都不及格。

物理系第一学期的课程中，由吴有训亲自讲授普通物理。

他劝钱伟长：不要上课只顾记笔记，重要的是仔细听讲，力求当堂听懂，课后用自己的语言择
其关键简明写出。

吴有训知道钱伟长的英文底子薄，特地找来一本中译本物理讲义，便于他查阅。

功夫不负有心人，第一学期结束，钱伟长的物理及格了。

到学年结束时，他的数学、物理、化学、外语等科目的考试成绩都拿到八十多分，得到了以严格著称的吴有训的认可。

在清华物理系的四年，钱伟长打下了坚实的学术底子。

当时物理系教授周培源、萨本栋、叶企孙、吴有训、赵忠尧五位，每一位都是赫赫有名的大家。

系里经常有研讨会，时有欧美著名学者诸如玻尔、狄拉克、郎之万等人，来访问演讲。

学生们有缘与大师交流，洞悉了物理学最前沿的景观。

在吴有训、叶企孙等老师的鼓励下，钱伟长还选学了材料力学、工程热力学、近世数学、化学分析诸学科。

1935年钱伟长本科毕业，毕业论文是与同学合作的《北京大气电的测定》，是年六月在青岛举行的全国物理学年会上宣读。

这是中国自行测定大气电量的第一批数据，也是钱伟长开始科学研究的开端。

毕业后不久，中央研究院南京物理所招考一名实习研究员，钱伟长前往应考，被所长丁西林录取。

同时他还考取了清华研究院物理系的研究生，导师仍为吴有训教授，主攻X光衍射。

艰难出国
“七七事变”的爆发，扰乱了中国科学家的研究事业，也暂时中断了钱伟长的学习。

清华大学迁到了昆明。

为了筹集路费南下，钱伟长在天津教了一年中学物理课。

一年后，钱伟长和四个朋友一起，乘船经香港、越南海防，再从河内经滇越铁路，于1939年初到达昆明西南联大。

刚到西南联大，钱伟长就得到了执教的机会，此时他也遇见了该校中文系四年级女生孔祥瑛。

这年七月，钱伟长参加中英庚款基金会第七届留英公费生考试被录取。

孙祥瑛正巧大学毕业，两人决定结成终身伴侣。

8月1日结婚这天，清华文科方面由朱自清出面，理科方面由吴有训出面，分别担任主婚人和证婚人。

刚结婚的钱伟长准备去读“庚款”的研究生。

1939年9月2日，留英学生22人抵达香港时，第二次世界大战爆发，所有赴英客轮扣作军用，钱伟长等学生的留学计划也被迫延期。

在返回昆明等候通知的时候，钱伟长借到一本《弹性力学的数学理论》，仔细研读后发现当时国际学术界关于弹性板壳理论十分混乱，不仅板、壳分开，而且各种不同形状的板壳有不同的方程。

于是，钱伟长决心寻找一种统一的以三维弹性力学为基础的内禀理论。

苦苦埋首数月，他用高斯坐标张量表达的微分几何来表示变形和应力分，居然获得了前所未闻的统一内禀理论。

3个月后，钱伟长再次出发，准备去加拿大深造——由于战争爆发，许多英国的名教授都逃难到加拿大去了。

在上海英租界接学生们上船后，中英庚款的负责人把护照发给学生，护照上有日本的签证。

钱伟长回忆说：“他倒是好意，说你们过日本的时候啊，息船3天，没事可以到横滨去玩玩。

”但留学生们不愿领情。

“日本占领我国领土，我们受了那么多苦，还签证跑那里干什么？当场有留学生就把护照扔进黄浦江里了，22人全下船了。

结果负责中英庚款的那位英国人自己承认错了。

他说我们不懂得你们中国人的爱国心，你们先回去再说。

”
1940年9月，钱伟长第三次出发，终于抵达加拿大多伦多大学，开始了艰辛的留学生涯。

这也是多伦多大学首批接受中国研究生。

钱伟长跟随的是应用数学系的辛祺教授。

师生第一次见面，辛祺教授就发现自己和钱伟长都在研究“弹性板壳的统一内禀理论”，只是导师宏观，学生微观而已。

尽管当时所得到的结果还不能统一，但深信既是同一实质，必将能统一。

也就在他们第一次见面时，即决定师生分两段写成一篇论文，投交美国加州理工学院航空系，祝贺冯·卡门教授60岁诞辰。

祝寿论文集于1941年夏季刊出，共24篇论文，作者均为“二战”时集聚北美的知名学者，如爱因斯坦、冯·诺伊曼、铁木辛柯、科朗等，钱伟长是唯一的中国青年学子。

这一成绩增加了钱伟长的知名度。

经过一年努力，钱伟长打通了宏观理论与微观理论的通道，顺利通过博士论文答辩。

学界新星
在留学生涯刚起步的时候，能写出一流的论文，这让钱伟长树立了自信。

同时这位论文集中唯一的青年学生，也引起了冯·卡门教授的注意，两年后，在他的欢迎下，钱伟长来到了美国加州理工大学航空工程系。

在冯·卡门的指导下，钱伟长完成了有关水轮机曲线导叶的实际离角计算和变扭的扭转问题的研究。

1943年6月钱伟长在获得多伦多大学博士学位后，正式参加加州理工大学哥根海姆实验室喷射推进研究所工作。

冯·卡门同时也是钱学森、郭永怀和林家翘的导师。

钱伟长和钱学森等人朝夕相处，彼此研讨。

十几年后这些人都成了中国航空事业的栋梁。

钱伟长主要从事弹道计算和各种不同类型飞弹的空气动力学设计。

他通过反复研究和计算，首次提出判明人造卫星在天际运行的轨道由于能量消耗，每绕地球一周将降低多少高度的简便计算方案，以及火箭弹道的微分修正等，在初期的人造卫星轨道计算上做出了贡献。

他还完成了有关于火箭的空气动力学设计、弹型设计、高空气象火箭研究。

1944年夏，由于钱伟长在航空研究上的成就，他成为美国航空科学学会正式会员，并在得克萨斯州白沙试验场进行下土式火箭发射实验和液体火箭发射实验。

同年秋，他在美国航空工程学会上宣读了《超音速对称锥流的摄动理
论》，这是国际上第一篇这方面的论文。

美国应用数学季刊这年分三期连载了钱伟长的博士论文的基本部分。

其中一个重要方程，还被称为“钱伟长方程”。

1943年至1946年期间，钱伟长也参加了火箭现场发射试验工作等。

同时他还在冯·卡门教授指导下，完成了变扭的扭转和水轮机斜翼片的流动计算，以及超音速的锥流计算等重要研究课题。

钱伟长用一种巧妙的摄动展开法，给出高速空气动力学超音速锥流的渐近解，大大改进冯·卡门和N.B.摩尔给出的线性化近似解。

过去，人们在渐近序列中一般是采用幂级数，钱伟长拓宽了渐近序列的范围，引入了对数函数，这对摄动法是一项重大突破。

50年代之后，这项成果才被人们认识和接受。

1946年，钱伟长与冯·卡门合作发表了《变扭率的扭转》一文。

冯·卡门曾说这是他一生中最为经典的弹性力学论文。

这几年，确实是钱伟长的科研多产期。

他成了冯·卡门的得力助手，一颗科学新星。

奠基力学
正当钱伟长在美国的事业如日中天的时候，他选择了回国。

抗日战争的胜利，让他渴望回国效力。

他如是描述当时心里的矛盾：“我爱国吗？干吗有本事为外国人服务呢？”
他多次向冯·卡门提出了回国的要求。

但冯·卡门始终不点头。

钱伟长最后以思念家人和不曾见过面的六岁孩子为由，要求回国探亲。

1946年5月6日，钱伟长只带了简单的行李和几本必要的书籍，从洛杉矶乘船回国。

当时他34岁。

1946年8月，钱伟长来到清华大学，眼前的景象让他吃惊。

母校已经四壁皆空，门窗全无，到处都是如山的垃圾。

抗战胜利后，在复校的师生到来之前，国民政府委派官员在此接管了三个月。

“他们把门窗弄下来，拿到市井去卖。

”钱伟长说：“接收大员把学生床和图书馆的书都拿去卖了。

”
钱伟长只得自己掏钱，把图书买回来。

为了实现“科学救国”的抱负，钱伟长几乎承包了清华大学机械工程系、北京大学和燕京大学工学院的基础课应用力学和材料力学，物理系的理论力学、弹性力学等课程，还担任《清华工程学报》主编等审稿工作。

教学之余，钱伟长继续在润滑理论、圆薄板大挠度理论等领域研究，撰写并发表了8篇有影响的论文。

1949年，钱伟长导出了润滑问题的高阶雷诺型方程，并进一步建立相应的变分表达式，从而使计算工作量大为减少。

他的成果可用于计算润滑轴承问题，计算结果正确可靠。

这是润滑流体动力学一篇经典之作。

1949年3月，从内战中恢复的清华大学成立了校务委员会，由叶企孙任主任，钱伟长为副教务长。

1952年院系调整后，钱伟长被任命为纯工科的清华大
学教务长。

1956年钱伟长又被任命为清华大学副校长，仍兼教务长和力学教授。

1951年中国科学院成立之初，钱伟长就兼任数学研究所力学研究室主任。

钱学森回国后建立了中科院力学研究所，钱伟长又兼任了副所长。

1955年中科院学部成立，钱伟长成了第一批被选聘的学部委员。

“三钱”的称号，也是在这一时期提出来的。

1954年至1956年，钱伟长花大量精力，参与周总理领导的制定自然科学12年规划的工作。

当时钱伟长等人经过讨论，提出了6项内容，即原子弹、导弹、计算机、半导体、自动化技术、无线电电子学。

因为前两项作为国防尖端项目，由国家另行安排，因此后四项成为了国家“四大紧急措施”。

规划研讨会上，钱伟长的意见，总能得到钱三强、钱学森两人的支持。

周总理把他们称为“三钱”。

1954年，钱伟长和他的学生合著的科学专著《弹性圆薄板大挠度问题》出版，在国际上第一次成功运用系统摄动法处理了非线性方程。

“钱伟长法”被力学界公认为是最经典、最接近实际而又最简单的解法。

在第二年，这一成果获得了国家科学奖。

1956年他还出版了中国第一本弹性力学专著。

凭借着开创性的学术贡献，钱伟长，和周培源、钱学森、郭永怀一起被称作中国近代力学的奠基人。

多才多艺
1957年初的一篇文章，让钱伟长吃了二十年苦头。

钱伟长于1957年1月31日在《人民日报》上发表了《高等工业学校的培养目标问题》一文。

这篇文章引起的争论，在当年6月的“反右”运动中，给钱伟长带来了麻烦。

他被划为“右派”，并被撤销一切职务。

1964年，他写了一篇论文——《关于弹性力学的广义变分原理及其在板壳问题上的运用》，投递给《力学学报》，被以“不宜发表”为由而退稿。

4年后，日本学者鹫津久一郎在书中表达了相似的论点。

而1977年钦科维奇的《有限元法》一书对之明确论述，更是创造了一个新的学科领域。

这让钱伟长惋惜不已。

很快，钱伟长得到了一个周恩来派给的任务——研究坦克电池。

“当时我们的坦克吧，开着开着就开不动了，”钱伟长说，“因为电池的耐力有限。

我当时做的是锌氧电池，目的是研究出来坦克专用。

”
钱伟长除了学生时的一点化学基础，并不懂电池。

但他骑着一辆自行车，不管天冷天热，跑遍了北京市所有跟电池有关的单位。

他查了三百万字的资料，大概研究了一年多一点，高能电池研究出来了，比美国通用公司的产品性能更高，他协助建立了一个锌氧电池厂。

“我回国以后，干过十几桩事情，”钱伟长说，“奇奇怪怪的专业，所以有人骂钱伟长是万能科学家，我不理。

”他的研究项目五花八门。

他推导过
13000个三角级数求和公式；还研究过汉字计算机编码，发明了获奖的“钱码”。

新来的“老校长”
1978年，钱伟长感到无比振奋。

他在当时出版的一篇论文集的序言里写道：“我力图夺回已经失去的良好岁月，日以继夜地工作。

”
钱伟长迫不及待地投入到力学研究中。

当时，有限元方法开始受到各国学者的重视。

钱三强的变分理论就是有限元方法的基础。

1978年，钱三强进一步讨论了广义变分原理在有限元方法上的应用。

他多次开设变分法和有限元的讲座。

在1978年恢复研究生和建立学位制度之后，摄动法、变分原理和有限元的应用成了研究生论文中的一种时髦。

1984年，钱伟长建立了无条件的广义变分原理。

把固体力学中变分原理方法推广到粘性流体力学，奠定了流体力学中有限元方法的基础。

在科学事业得以继续的同时，他又被加上了教育的重担。

他被任命为上海大学的校长，这个职位保留到他生命的最后一刻。

办一所好大学，实现自己的教育理念，这是钱伟长一直感兴趣的。

1983年，他来到上海工业大学（后来的上海大学），得以施展自己的抱负。

这个学校已经两年没有校长，全校的学生不足千人，被上海人称为四等学校。

但钱伟长不怕，他提出要拆除四堵墙。

——他想打通学校和社会、教与学、科研和教学、学科与学科之间的隔阂。

“你可能想不到，上海大学新校区规划的草图是钱先生画的。

”钱伟长的助手周哲玮清楚地记得，钱校长拿着比例尺，画出了上海大学新校区的设计概念。

1992年，钱伟长在全国率先推行学分制，几年内竟风行全国。

二十多年来，凭借独特的教育理念，上海大学，从原来只有800名学生，发展为目前的在校学生三万人。

在近年全国30多所高校的本科教学评优中，上海大学名列第一。

钱伟长被称作“义务校长”。

因为他没有领过校长的工资，也没有享受过校长的福利。

但这位“终身校长”却成为了学者的楷模。

70多年来，无论是从事科研或教育，钱伟长的原则只有一个。

“我希望国家强大起来，”他说，“强大要力量，这力量就是知识。

”
参考资料：2011年感动中国十大人物事迹
高等工业学校的培养目标问题高等工业学校的培养目标问题是教学工作的中心问题。

教学改革以前，高等工业学校教学工作是漫无目标的通才教学。

在学习苏联经验进行教学改革以后，我们学到了环绕一个明确目标进行有计划的教学工作的一整套的制度和方法。

这是很大的进步。

我们的培养目标是按照苏联教学计划的规定翻译过来的某某工程师。

我们的教学要求也就大体上根据各个教师对于工程师三个字的各自了解来决定。

教学质量在某些方面看是提高了，但是学生学习负担过重，独立工作能力较差，专业分得过细过专，以致在分配就业时发生了困难。

这都不符合我们国家的要求，值得我们研究改进。

有经验的工程师雷天觉副院长对于目前高等学校毕业生有过这样的估价：他们“初到工厂，因为学过一些专业知识，马上可以担任某些工作，这是他们的好处。

但是由于他们的基础理论打得不够深广，在工作中很快就暴露出缺点，无论在解决技术问题上或是提高科学技术水平上，都有难于克服的困难”。

今天的教学工作中有一个明确目标是好的，但是目标定得过高过死是造成学生学习负担过重等主要的原因之一。

由于过分地强调了学生出门就要做某某工程师的要求，专业课就显得庞大复杂，把一切纯经验性的专业生产知识不加选择地搬进了课堂。

另一方面，忽视了基础理论课和基础技术课必需有足够的课外时间让学生进行独立自学的原则，把这些课都挤在低年级里，每周上课达三十五六小时，那么在每周54小时的学习时限下，还剩多少时间给学生独立工作呢?今天的问题，不是我们不培养学生独立工作的能力，而是学生在学校内根本缺乏独立工作的机会和时间。

同时，由于过分地强调了专业课，以致基础技术课这样重要的环节，不论在师资上在教学工作上都是过分地削弱了。

就是在专业课里，不少有经验的教授在开设次要的专门化课程上多花了力量，而常常把主要的专业课让给经验较少的青年教师开。

国家是不是要求高等工业学校的毕业生出门就当工程师呢?显然并不是这样的。

虽然在过去高等工业学校一再强调要培养工程师。

但是，毕业生在实际上进入生产岗位时的职称是见习技术员。

这就是说，高等工业学校毕业生还需要一定的实际工作的经验才能执行工程师的职务和给予几等几级工程师的职称。

要求高等工业学校的毕业生出门就当工程师，就好像要求综合大学的毕业生出门就当科学院的研究员或大学里的讲师一样，是不现实的、过高的。

当然，在国家建设事业飞速发展的情况下，有大学初毕业的个别助教在课堂上讲课，有初毕业的个别技术员做了工程师的工作。

这也是可以的。

高等工业学校的毕业生虽然具备了工程师的基础知识，在校期间并受到了关于工程师的基本训练，但是，毕业后，还需要经过一定时期的生产锻炼，才能胜任工程师的工作。

这是明显的了。

可是，还有人觉得，高等工业学校的毕业生既然具备了工程师的基础知识，给予工程师的称号又有何妨呢?也有人武断地说，我们就叫这样的人为工程师又有什么不可以呢?当然，假如你一定要这样叫，也是未尝不可以的，只是同我们的社会习惯和常识了解，总是有着距离的。

那末，为什么苏联的高等工业学校培养目标是“工程师”呢?这是在帝俄时代遗留下来的习惯，这同德国的习惯也是一致的。

日本模仿了德国的教学制度，把高等工业学校毕业生这个称号就翻译成“工学士”，其实它只是代表受有一定的工程基本训练的“工程人员”，它只是代表“高等工业学校毕业生”的意义。

这个“工程师”的称号，和我国习惯上沿用的“工程师职称”的要求是有着一定的距离的。

假如我们把苏联高等工业学校培养目标的“工程师”的要求，和我国习用的“工程师职称”的要求混为一谈，就必然会造成对高等工业学校教学工作的过高要求。

把高等工业学校培养目标具体地规定为“某某工程师”的另一后果，必然是过细过专的专业设置。

因为工程师的具体工作，由于技术的不断发展，总是愈分愈细的。

假如我们追求着一出门就当工程师的目标，则必然在学校内也要求设置又细又专的专业。

我们姑且不谈为了追求过细过专的训练而忽视了必要的基础训练所招来的恶劣的后果，就是勉强保证了起码的基础训练，过细过专的专门训练是不是能够和国家的需要对上口径呢?从这几年来分配工作的经验看来，显然是很难对上口径的。

口径愈细，愈不易对上，毕业生愈易感觉他“改行”。

表面上好像由于分子过细的专业而使培养目标“明确”了，好像保证了毕业生一出门就能做这样那样的工程师，实际上毕业生因为专业分得过细对不上口径，大量“改行”，还得从头学起，再加上基础不够，事倍功半。

我们并不是说在什么情况下都不能分得较细，订定目标，来按计划培养的。

但是，这只有在工业发展比较定型的情况下，按不变的比例发展着，技术上没有什么革命性的变化时才是可能的。

像1930年间一些较成熟的专业就有过这样的稳定情况。

但是，我们国家的具体情况不是这样的，国家工业发展的比例起着急剧的变化。

我们今天处于一个技术迅速发展变化的时代，不仅每月都有新的技术部门在形成，就是一些比较成熟的部门，也不断受到新技术的撞击而起着根本性的变革，工程技术的发展愈来愈取得科学基础的支持。

分工过细，对学生进行过分刻板的培养，就很难适应这样的要求。

苏联高等工业教育中专业设置的历史经验，也正证明了这一点。

在1932年左右，苏联曾设置了多至 900个专业，现在只有一百多个，并且还在考虑扩大专业范围，合并一些专业。

苏联的工业比我们大十几倍，对上口径的机会就多十几倍，他们尚且如此，我们的专业更需要合并。

比如我国目前在机械方面的专业，就分子40多个，很多专业还分着专门化，实在值得想一想这样究竟是不是必要。

总之，我们应该实事求是地对待培养目标问题，如果我们能够放弃使学生一毕业就当工程师的要求，而把高等工业学校的训练看作是工程师的基础训练，这就给我们为祖国培养更高质量的工业建设人才提供了可能性。

具体说来，我们应该加强基础训练，放弃一些过多的同时可以不必在学校内学习的零碎的纯经验性的专业知识。

首先我们应该给予基础理论课足够充分的课外自学时。