钱学森:系统工程中国学派蔚然成林
人民科学家钱学森的名字,因“两弹一星”而彪炳史册;直指学校教育与杰出人才关系的“钱学森之问”,持续激励我国人才培养体制改革。鲜为人知的是,这位科学巨匠晚年用力最勤、牵念最深、成就最大的研究,是一个今天已为人熟知的概念:系统工程。
40年前的9月27日,钱学森发表学术文章《组织管理的技术——系统工程》,首次在实践与理论层面对系统工程进行清晰梳理。自此而始,系统工程的应用突破航天领域,彰显出对社会主义建设各个领域的深远价值。钱学森打通了科学与哲学之间的门径,构建起系统科学中国学派。
“从来都把功劳往外推”的钱学森,却称系统工程为“中国人的发明、我们的命根子”,并多次呼吁:用系统思维提升社会治理能力,以系统工程方法为党和国家领导社会主义建设事业提供决策咨询与智力支撑。
时光流转,精神不熄。40年后的今天,系统工程理念已如老人所愿深入人心,在全面深化改革的伟大实践中,在满足人民美好生活需求的战略安排中,在面对国际复杂局势与风浪挑战的理性认识和自信回应中,彰显独特光彩;中国的系统科学学科体系与学术体系建设,已枝叶繁茂,渐成风景。
零起步成就“两弹一星”奇迹
“两弹一星”,在聂荣臻元帅秘书写给钱学森的信里,被称为中国人“就是没有袜子穿,打着赤脚走五十年也愿意的事业”。
1955年10月1日,赴美深造20年、已在航天领域卓有名望的钱学森突破美国封锁举家归国;次年,受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院。自此,中国航天事业在国力一穷二白、工业基础严重薄弱、“没有第二个人见过导弹”的情况下艰难起步。
有突破,也有失败。刻骨铭心的经历中,钱学森逐渐认识到系统工程的重要。
1962年3月21日,酒泉卫星发射中心。“东风二号”导弹首次发射,顺利腾起仅69秒后,便坠毁在距发射台680米处,炸出一个直径30米的大坑。设计总指挥钱学森心中百味杂陈:这是中国告别仿制、自行设计的第一枚导弹,中国航天人的太多期待寄予其间。
失败原因很快查明:没有充分考虑导弹弹体在飞行中的弹性振动,导致飞行失控;火箭发动机推力提高了,强度却没跟上,因而飞行中局部起火。
各个局部都没问题,加在一起却出了问题。钱学森找到症结:“如果一个一个局部构件彼此不协调,那么,即使这些构件的设计和制造从局部看是很先进的,但这部机器的总体性能还是不合格的。”解决思路继而形成,把整个研制视为一个复杂系统,既见局部,更见整体。
1964年6月29日,第二枚东风2号导弹一飞冲天,发射成功。自此,连续7次不同型号成功试射,缔造“两弹结合”“八年四弹”“卫星上天”奇迹链。钱学森主张的航天系统工程管理方法与技术,也不断完善。设立总体设计部,统筹协调各个分系统,实现研究、规划、设计、试制、生产、试验一体化;强化技术、行政两条指挥线,技术专注研制,行政负责调度;成立科学技术委员会,149名专家担任高参,建言把关。
“在钱老看来,这才是‘中国航天发展提前20年’的秘诀所在。”中国航天系统科学与工程研究院院长薛惠锋介绍,高度系统性的顶层设计,令航天这项数十万人、多条战线共同参与的巨型工程如大规模作战般井然有序,用最短的时间、最小的投入,赢得了最为丰厚的回报。
钱学森对航天系统工程的设计运用,与他此前在工程控制论方面的研究关系密切。
1954年,钱学森专著《工程控制论》在美国出版,书中已有系统思想。与系统工程直接相关的运筹学,也吸引着他的目光。1954年,学生郑哲敏即将回国,钱学森嘱他在国内“极力宣传运筹学”。1955年,在向着祖国驰去的“克利夫兰总统号”上,钱学森遇到了专研运筹学的许国志。回国后,钱学森组建中国科学院力学所并任所长,许国志辅助他建起了中国首个运筹学研究室。
种种努力如百川归海,成就了中国航天的飞跃式发展。令钱学森欣慰的是,依靠系统工程和航天大系统的高效运转,他实现了刚回国时对陈赓大将铁一般的承诺:搞导弹,“外国人能干的,中国人为什么不能干?难道中国人比外国人矮一截?”
有民族气节撑起腰杆,用系统思维统观全局,中国人历来不怕一切压力,从来不向困难低头。
推动系统科学服务社会主义建设
《组织管理的技术——系统工程》,这是“文革”后钱老发表的第一篇署名文章。文中历数了教育系统工程、法治系统工程等14种具体领域的系统工程,指出“系统工程所带动的科学发展是一条很广泛的战线”。
文章的发表,让刚刚到来的“科学的春天”春潮更盛。中国科学院院士戴汝为曾忆及彼时场景,“连中午在食堂里排队买饭菜,大家都在讨论系统工程这个当时全新的话题”。
“那时国外已有系统工程学说,但学界各执一词、莫衷一是;而国内,这个概念还没出现。钱老的文章使系统工程登上了学术舞台,并且应用于中国建设发展实践。”追随钱学森数十年的原航天部710所研究员于景元回忆。
此时的钱学森已卸去国防科技一线领导重任。他耳边总是回响着周恩来总理早年调研航天时的话语:“学森同志,你们那套方法,能不能介绍到全国其他行业去,让他们也学学?”
为了这个嘱托,老人付出了晚年全部精力。1991年10月,他被授予“国家杰出贡献科学家”称号,上台领受荣誉时,提及的仍是这件大事:“我们完全可以建立起一个科学体系,而且运用这个科学体系去解决我们社会主义建设中的问题……我在今后的余生中就想促进这件事情。”
在他的勉力推动下,20世纪80年代起,系统工程开始扎根中国——中国系统工程学会成立;国务院学位委员会修订学科与专业目录,系统工程专业列入;高校纷纷成立系统工程研究所,开设系统工程课程,招收本科生、硕士生、博士生。
1986年1月,钱学森亲自创办“系统学讨论班”的消息传遍学界。很多人闻讯赶到当时的航天部710所参加讨论。在《光明日报》当年9月刊发的报道里,可以一窥盛况——