网站地图 邮箱登陆 留言板 English 中国科学院
新闻动态  
头条新闻
综合新闻
科研动态
学术活动
媒体长光
通知公告
学术活动
题  目:应用光学论坛2018年第四期——Using Available Consumer Technology for Academic Science
报告人:Dr. Dario Mager
时  间:2018-06-22 09:30
地  点:应光室5楼会议室
题  目:基金委中德中心项目介绍及交流
报告人:陈乐生教授
时  间:2018-05-25 10:00
地  点:研发大厦第四会议室
 您现在的位置:首页 > 新闻动态 > 媒体长光
【中国科学报】唐九华的经纬人生
2018-06-11
打印 关闭

 

  

   唐九华(1929年—2001年)

  唐九华,浙江绍兴人,出生于上海。中国光学工程总体设计专家。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。20世纪50年代,负责研制成功地形一号经纬仪、自动记录红外分光光度计并推广工业生产。60年代,负责研制成功多种大型光学跟踪测量设备和坐标基准传递设备,均达到世界先进水平,为中国飞行器测控技术作出了重大贡献。作为主要负责人之一,开辟了中国光学动态观测技术领域。70年代后期,把光学测控系统和光电仪器的设计经验总结为光学工程总体设计的概念、理论和方法,成为指导中国光学工程研究的重要基础理论和方法,并作为教材被高校采用。曾获国家科技进步奖特等奖、国家发明奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等。唐九华院士长期从事光学工程技术研究并取得了卓越成绩,他倾其一生为我国国防建设和 “两弹一星”事业作出了贡献。

  艰苦创业 参加筹建仪器馆 

  1947年,在抗日战争环境长大、怀着科技救国理想的唐九华考入国立交通大学(现上海交通大学)机械工程系。交通大学是中国历史悠久的大学之一,教学实力雄厚。机械工程系是交通大学的重点学科,学校非常注重基础课,要求工科学生必修两年普通物理课程。大学期间,唐九华废寝忘食、如饥似渴地在知识的海洋里遨游,只要不上课就钻进图书馆潜心读书。

  中华人民共和国成立以后,党中央非常重视科学技术发展。中国科学院建院初期就把成立中国科学院仪器馆(1957年仪器馆重新定位,更名为中国科学院光学精密机械仪器研究机,简称光机所)提到议事日程中来,这是我国第一个光学科研机构。1951年8月,唐九华大学毕业分配来到仪器馆筹备处,兴致勃勃地参加仪器馆筹建工作。

  唐九华是仪器馆筹建时期第一批大学毕业生。仪器馆负责人为我国著名科学家王大珩院士,最初筹备处设在北京市文津街三号中国科学院院部办公楼二楼一间仅有24平方米的房间内。与唐九华同时报到的还有刘颂豪、郑璋、钟永成等应届大学毕业生。他们从购买图书、置备仪器、基建工程等做起,开展建馆的前期工作。1952年,国家为了使科研工作密切结合国家建设需要,使研究机构和研究人员尽量靠近生产基地,将仪器馆筹备处从北京搬迁至重工业相对集中的东北长春。唐九华等青年科技工作者毫不犹豫地收拾行囊一路向北,来到了祖国最需要的地方。那时候东北工作环境艰苦,为了节省经费,尽快出成果,仪器馆设在了长春市铁路北侧一座日伪时期遗留下来的株式会社旧址内,这里有空闲的房屋和一些建筑基础可以利用。1952年毕业来仪器馆的中国工程院院士潘君骅回忆说:“长春铁北有个日本人建的小楼,我和唐九华住在二楼;唐九华住在第一间,他房间里还有丁衡高、汪廷相和沈人骥;我和干福熹等住在第三间。长春的冬天天气寒冷,很多南方人都不适应。”1953年12月是个难忘的日子,仪器馆熔炼出我国第一炉光学玻璃。当时光学玻璃的制造技术是保密的,很难引进和借鉴。第一炉光学玻璃的诞生创造了中国光学史上的第一个“中国第一”,结束了中国没有光学玻璃的历史,为新中国光学事业的发展奠定了基础。在这期间,唐九华承担了光学玻璃课题的机械设计,设计了炉窑门起重设备、坩埚车、搅浆机、球磨机等。不仅如此,他还积极参加各种实践,从工艺试验、生产流程、计量检测到设计自制多种专用的设备,参与进口机器、仪器的安装调试等,为后来从事的大型项目积累了技术基础。

  1956年12月28日,唐九华加入了中国共产党。庄严宣誓的那一刻,他决心以一名共产党员的最高标准严格要求自己,此后五十载他的确也是这么做的,在科学的道路上,勤恳耕耘着自己的经纬人生。夫人刘敏芝是留苏医学副博士,在北京工作,与唐九华两地分居十多年,独立抚养儿子。唐九华经常是出差路过北京而没有时间回家看一眼孩子。年幼的儿子对父亲很陌生。唐九华从事科研工作十分投入,几乎每天都加班到深夜,冬天在办公室,因过于专注,暖气漏水,水没了鞋子都不知道,同事进来才发现。正是这种踏实钻研的科学精神使他攻克了一个又一个技术难关,成就其辉煌的经纬人生。

  初出成果 研制地形一号光学经纬仪 

  20世纪50年代中后期,中国科学技术有了很大发展,光机所的科研项目也硕果累累。1953年,唐九华设计了磁力分离机,为仪器馆制定了公差制度,这些工作为后来误差理论的建立及经纬仪的发展奠定了重要基础。28岁的唐九华负责研制了地形一号经纬仪,该仪器为大地测量仪器,是我国独立设计研制的第一台光学经纬仪。地形一号经纬仪是一种中等精度的经纬仪,其主要应用范围是四等三角测量、导线测量及一般工程测量。20世纪50年代,由于经济建设的开展,国家需要大量地形测量和工程测量的经纬仪,都以进口为主。为了摆脱依赖进口的困境,国家测绘局请求长春光机所负责设计研制地形一号经纬仪。唐九华等参考德国菜司相关设备资料,对经纬仪的复测机构、垂直轴系和调平机构技术及工艺进行了研究和改进,于1957年底完成样机研制工作。该仪器适合于我国自然条件和地理环境,如一般地形测量,城市测量,矿区、工程等测量。1958年国家测绘局对样机进行了野外检验,与国外同级光学经纬仪比较,测绘局认为地形一号经纬仪精度达到了当时的国际水平,后来该仪器在我国西北光学仪器厂生产推广。该项成果于1978年获吉林省重大科技成果奖。

  开拓新领域 研制红外分光光度计 

  1958年,全国处于“大跃进”热潮中,光机所科研人员解放思想、积极创新,提出许多过去不敢想的科技前沿课题,如最前沿的红外分光光度计。该仪器由辐射源、光度计、单色器、探测器、记录器和光电控制系统组成,在当时是集光、机、电控多种技术综合的一种现代化的新型仪器。由于国内尚不具备相关基础,导致研制过程曲折而艰辛。技术资料贫乏,国内某些器材、元件不匹配及技术人员经验不足,仪器装调后稳定程度和一些技术指标未能符合要求,又值全国反右斗争波及光机所,原项目科研人员更换频繁,影响了项目的进展。为解决当时困境,保证项目顺利完成,1959年,光机所任命唐九华为自动记录红外分光光度计项目的负责人。他总结经验,从总体设计出发,通过指标分析,协调平衡各个单元之间的关系,终于使仪器总体指标达到了使用要求。这是光机所第一次创造性地提出和尝试使用工程总体概念和方法来开展的工作。1963年经中国科学院鉴定后在国内推广生产,该成果于1964年获中国科学院新产品一等奖,参加中国经济贸易展览会在日本展出,同年获得国家计委、国家经委、国家科委联合颁发的工业新产品一等奖;1965年在巴黎国际博览会展出。这项成果开辟了光机所红外研究领域,带动了所内相关项目和新技术的发展,如:红外晶体生长加工、非球面加工检测、自动精密控制、红外探测器和红外辐射测量等。为进一步开展红外光谱技术需要,唐九华总结经验和相关技术撰写了《红外分光光度计的性能设计》,发表在1976年《光学机械》第2期。

  参加“两弹”攻关 

  开辟光学动态观测技术领域 

  1958年5月,中共八大二次会议在北京召开,国家领导人在会上提出了研制原子弹、导弹和人造卫星,也就是后来人们说的“两弹一星”。建国之初中国尖端武器的研究,曾得到苏联的一些援助,中苏关系恶化后,苏联撤走了在中国的1390名苏联专家。许多项目陷入停顿,刚刚起步的原子弹和导弹研制也是如此。党中央讨论后决定自力更生、独立自主地发展我国的原子弹、导弹技术,突破国防尖端技术的重任完全落在中国自己的专家身上。当时,虽然正值国内物质最为匮乏时期,但科学家们都干劲十足。

  1960年,国防部五院根据飞行试验需要,建议在国内自行研制光学弹道测量系统,这是一套对导弹的轨道进行跟踪及精密测量的大型光学仪器,简称电影跟踪经纬仪。时任国防科委副主任钱学森认为只有光机所具有这样的技术基础,极力主张由光机所来研制。为了国家的国防科学事业,为了不辜负领导的信任,王大珩、唐九华等专家带领全所600多名科技人员勇敢地接受并承担了这一重要任务。

  由于光机所具有较好的技术基础,1958年全国“大跃进”期间,全所人员自力更生、艰苦奋斗、群策群力,技术攻关完成了俗称“八大件、一个汤”,即在国内率先研制出电子显微镜、大型光谱仪、高精度经纬仪等八种有代表性的精密仪器,以及一系列新品种光学玻璃,这些成果在国内令人瞩目,同时较为全面地建立了光学、精密机械、材料和光谱物理等方面的基础,培养了光、机、电综合技术人才,为承担经纬仪工程任务提供了人员和技术保障。为完成经纬仪工程任务,中国科学院将原长春光机所和原长春机械所合并,为光机所充实了机械和电的技术力量。1961年6月,经国家计委、国家科委联合批准,靶场光学跟踪测量系统大型电影经纬仪正式列为国家项目。

  电影经纬仪是跟踪测量飞行器飞行轨迹和姿态参数的外弹道光学摄影测量仪器。这是在测地经纬仪的技术基础上发展起来的,一般由摄影系统、跟踪系统和测角系统组成,另外还有与其配套的判读系统。现代电影经纬仪融合了光学、精密机械、电子学和计算机等多种技术,已成为靶场中有代表性的多功能的光学跟踪测量设备。当时国际上以瑞士EOTS-C型电影经纬仪和美国ROTI-II型电影经纬仪最具代表性并使用于相关靶场。然而,这些经纬仪对中国都是禁运的,可供参考查阅的相关技术资料甚少。

  电影经纬仪工程任务作为一项复杂的系统工程,对外要与计算机、雷达、时间统一系统和通信系统连接并协同工作;对内各分系统互相之间又存在错综复杂的制约关系。为了研究清楚这些关系,确定仪器各部分的主要结构参数以满足各项使用指标的要求,唐九华作为项目副总设计师吸取以往工程研制的经验,明确提出要全面、正确地了解使用要求,充分认识仪器总性能与仪器各部分主要参数的关系和各结构参数之间的相互制约关系,以此为基础建立了一套光学工程总体设计的工作方法,闯出了一条行之有效的工程任务管理之路。

  唐九华等组织精干科研队伍用了近两年时间开展了光学总体方案的设计和论证、光学作用距离的模拟和目标有效光照面积试验、仪器精度分析等12项试验论证。光学方面,经纬仪的主望远镜口径比较大。经纬仪使用地点自然条件非常恶劣,要求主镜不得因温度变化等因素引起变形,就必须在镜筒前加一块保护玻璃,这块直径650mm的大玻璃又必须保证一级水平光学均匀性和一个光圈的平整度,这在工艺上是很大的难题。主反射镜的球面和保护玻璃的两个平面研磨更为困难,仪器两个平面研磨就用了8个多月的时间。为此,还专门设计了大型光学研磨机和大型光学检验用的直径为700mm的平面镜和球面镜及平行光管。这些镜面的磨制绝不比主镜零件加工来得简单。精密机械工艺方面,必须解决大型机件的稳定处理和精密加工问题。如重约一吨半的水平轴轴头跳动不允许超过2~3微米,直径1.2米的垂直轴轴承不平度不允许超过5微米。仪器上的垂直轴系和水平轴系直接关系到仪器的测角精度,对箱体及这些轴承零件既有热处理问题,又有精加工问题。参加经纬仪工程任务的李贵生研究员说:“那时候方案讨论得很激烈,反对的声音很多,老唐认准了就坚持,大伙就说你要是能把‘唐老倔子’说服了才行,你要是说不服就得去做实验证明该方案可行。”唐九华作为主帅,就是这样力排众议,在实验论证的基础上作出果断而准确的决定,带领科研团队奋力攻关。

  唐九华带领科研人员,历时五年攻关圆满完成了工程任务,从此开创了研制大型精密光学跟踪测量装备的先河。经国家鉴定,部队实地使用,认为该测量系统达到世界先进水平,装备靶场后,为国家节省数百万美元的外汇,打破了苏联、美国的封锁、禁运,使我国用于导弹试验和精度鉴定的光学装备开始自立,开辟了我国光学动态观测技术领域。

  20世纪70年代,唐九华又指导完成了另外两个项目。由于国防事业发展需要,飞行测试工作从陆基测量发展为海基测量。光机所相继承担了舰载电影经纬仪和船体变型测量系统的研制任务。

  舰载电影经纬仪要适应海上特殊环境的要求,总体方案曾三次更改。为实现海上单站测量,仪器备有激光测距系统;为捕获快速载入目标,采取红外、电视等多种跟踪手段。舰载电影经纬仪在技术上必须做到仪器在海浪颠簸中能正常稳定工作。在研制过程中,唐九华作为负责人,独立提出总体和结构方案,特别是天文定位系统,是海上使用中必须解决的新课题。他提出的星过狭缝处理方案,满足了天文定位系统指标要求,舰载经纬仪应用在太平洋发射洲际导弹的试验任务中,取得了圆满成功。

  船体变形测量系统技术更是国内首创。远洋测量船在海上执行测量任务时,由于环境影响使船体产生变形,给精密测量带来一定的误差。各种精密测量仪器安装在测量船上,要解决船体摇摆和挠曲变形所产生的数据误差的问题并修正。通过变形测量系统将测量船上的角度坐标基准与其校准设备联系起来,消除船体挠曲变形给后者坐标系带来的影响。它是保证测量大系统总精度的重要环节。国际上仅美、苏、法三国有远洋测量船,有关船体变形测量的可参考资料极少。

  在该项目研制过程中,唐九华除了指导和组织科研工作外,还研制解决了设备间距长达12米的绕艏艉线变化角的测量,消除了钢管本身的扭转变形,将其六个自由度的定位合理地分配在三个安装支承座上。经过多次论证实验,我国独立研制的第一代船体变形测量系统发挥重要作用,在太平洋发射洲际导弹的试验任务中及其后历次执行的测量船任务中,经受住了考验。光机所科研团队被国防科委授予集体二等功,这两项工程任务分别获得国防科工委尖端成果奖一等奖。

  风雨经纬五十载 

  唐九华是最早参加仪器馆筹建工作元老之一,去世时恰好在光机所从事光学工程研制工作五十载。他经历了中国光学事业艰苦创业到蓬勃发展、改革前进和再创辉煌等历史阶段。每一阶段都能看到他严谨不阿、兢兢业业的身影,每一次重大科研活动都有他精神矍铄、矫健灵活的身姿。他一生与经纬仪相伴,主持完成了一系列国防重大光学工程任务,晚年在有效载荷系列国防项目论证中又发挥了重要作用,可谓风雨经纬五十载,殚精竭虑献终身。

  唐九华生活简朴,讲话简短直接,对人情世事的别样态度,让他略显高冷,也似乎更加神秘。他工作严谨务实。余景池研究员说:“唐院士对科研问题太较真了,绝不会因为留面子就稀里糊涂过去了。学生答辩也害怕,怕论文里有什么问题叫他抓到就不好办了。”上世纪90年代有一位博士生课题做得很优秀,但毕业答辩时看到唐九华做评委就心里打鼓。后来答辩非常顺利,学生的研究工作也得到了唐九华的高度认可。在评选“百人计划”时,因其基本条件差点没入围,唐九华主动找到中科院领导反映情况,据理力争为光机所争取到了一名“百人计划”人才。

  生活中唐九华对自己和家人要求非常严格。20世纪80年代,唯一的儿子结婚时,两家定好了婚礼日期,唐九华却因为工作需要出差了。回来后他歉意地和家人说:“哎呀,你们都累瘦了”,然后就要求跟大家补合影。那一刻家人理解了,他是为了国防事业而缺席婚礼的。

  “唐九华是搞学问的人,是很好的好人,很正直的人。”中国科学院院士陈星旦说,“有一次发评审费,唐九华带头不要。他认为是工作问题,工作时间还要什么费用,所以不要。还有一次是他当所长的时候,一次评审意见多数人同意,他不同意,他弃权。他不会因为我是所长就一票否决,他很真实,从不把自己的意愿强加于人。”

  在参加中央三大尖端技术工程任务中,唐九华参与了光学控制系统与测控设备总体方案的制定、论证和实施,为中国各型战略导弹和重要战术导弹的光学测量控制作出了重大贡献。1985年,唐九华获得国家科技进步奖特等奖。

  中国科学院原党组书记、副院长,原中顾委常委、国务委员张劲夫在1999年5月6日《人民日报》上发表的《请历史记住他们——关于中国科学院与“两弹一星”的回忆》一文中特别肯定了唐九华对“两弹一星”的贡献。1999年9月18日,唐九华参加了在人民大会堂召开的“两弹一星”研制工作作出贡献的科技专家表彰大会,受到了中共中央、国务院、中央军委的表彰。

  (作者董佩茹,作者单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 

   

  ①唐九华与夫人刘敏芝。

   

  

  ②中国第一台大型电影经纬仪。

   

  

  ③1979年4月,唐九华(右)赴美国考察。

  本版组稿负责人:张佳静 

  唐九华与钱学森探讨科技进步 

  与生产力之间的关系 

  ■董佩茹 

  钱学森是我国著名科学家,“两弹一星”功勋科学家。他在学术方面的贡献除了“两弹一星”、载人航天等,还创建了系统科学。早在20世纪50年代钱学森在美国遭到软禁期间,他花了三年多时间,研究工程控制论,用英文撰写出版了《工程控制论》一书。在全国科学大会和科学春天的鼓舞下,1978年9月27日,钱学森在文汇报上发表了题为《组织管理的技术——系统工程》的学术论文。学术界评价这篇论文不但对系统工程的发展和系统科学的建立具有里程碑的意义,还对我国社会主义经济建设与我国科学技术的创新发展以及我国政治体制改革都有很重要的影响。1983年11月,钱学森著述的《论系统工程》出版后,唐九华学习运用系统工程理论,结合自己从事光学测控系统和光学仪器设计经验,总结成为光学工程总体设计的概念、理论和方法,成为指导中国光学工程研究的重要基础理论和方法,并被编入高等学校教材。

  20世纪90年代,唐九华作为全国人大代表和政协委员,关注和思考的范围更加广阔。受钱学森系统科学思想的影响,唐九华花了大量时间和精力运用系统工程理论和方法研究科技进步与生产力之间的关系问题。他曾两次写信与钱学森交流讨论相关内容。

  1996年12月12日,唐九华给钱学森的信中写道:“去年3月份我给您的第一封信中谈到对生产力问题是否包含社会科学的看法,随即收到您的回信,感谢对我论点的肯定并介绍给其他学者。”“生产力作为社会的基础和根本推动力,对它的研究有重大实际意义。在缺乏正确理论指导的时候,我国生产力建设走过弯路,付出过代价。当前重要的是深刻理解改革开放的本质和必然性。”“改革就是解放生产力,所要解放的就是这个受到束缚的‘生产的社会化’;而开放则是跨越国界的‘生产的社会化’。”

  唐九华与钱学森书信探讨后,在1998年第5期《科技导报》上发表了一篇题为《生产力的进化包含科技进步和生产的社会化两个方面》的文章。他认为:“生产力不是仅指一个个生产单位、生产过程及生产条件,而是指社会生产力,所以还需包括众多行业、生产单位和生产过程之间联系网络和活动,这样才得以构成社会生产力的整体。”“生产力的进化应包含科技进步和生产的社会化两个方面。至于科学研究本身,则实验是基础,理论是上层建筑。”“科技进步是生产力提高的本源和原动力;生产的社会化有着与科技相适应的客观趋势和历史必然性;相适应的关系是推动科技进步和生产力发展的决定性力量;如果社会化进程受到利益集团或过时的经济体制的阻碍,必然会制约科技和生产力的发展。”

《中国科学报》 (2018-06-04 第8版 印刻)
评 论
附件下载
相关新闻
吉ICP备06002510号 2007 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 版权所有 
吉林长春 东南湖大路3888号 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
邮编:130033 电话:0431-85686367 传真:86-0431-85682346 电子邮件:ciomp@ciomp.ac.cn