钱伟长宗长八十自述（一）
文摘
文化
2022-08-18 09:15
河南
编者按：钱伟长（1912年10月9日～2010年7月30日） ，江苏无锡人，民盟成员，加拿大多伦多大学应用数学系毕业，博士，研究员、教授，中国力学家、应用数学家、 教育家，中国科学院院士，上海大学校长，南京航空航天大学名誉校长，耀华中学名誉校长。中国近代力学、应用数学的奠基人之一。中国人民政治协商会议第 六届、七届、八届和九届全国委员会副主席，民盟中央副主席、名誉主席。于2010年7月30日上午6时在上海逝世，享年98岁。这篇文章是钱伟长之子钱元凯教授于2018年11月18日发给《河南钱姓》编辑部，刊登在《河南钱姓》总第2,3,4期上，应宗亲要求，现予通过简报、微信公众平台分享，由于篇幅较长，分多期连载以飨读者！
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我于1912年10月出生在江苏省无锡县的一个小村庄——七房桥。祖父和父叔都是贫穷的乡村教师，他们以微薄的薪资负荷着家庭重担，上奉老母，下养妻儿幼弟，我幼年就深知生活贫困的艰辛。在进大学前从来没有穿过一件新的衣服，穿的都是叔父们小时穿旧了并经过母亲改裁以后的旧衣，腰部都折叠着缝起来的，随着身长逐步放长，时间长了就退了色，腰部就像围了一条深色腰带。布鞋布袜都要补了又补，有时补到五六层之多，穿起来很不舒服，夏天干脆赤脚。为了糊口生活，争着帮助祖母、母亲和婶母采桑养蚕、挑花刺绣、拾田螺、捞螺丝、捉田鸡、挑金花菜、马兰头、荠菜等田岸边上的各种野菜，放鸭子，摸小鱼小虾，湖边挑灯捉蟹，泥中拾蚌等各种能添补家用或助餐的活计。幼年由于生活贫困，农村中卫生条件又很差，曾患过肠胃寄生虫病、疟疾、痢疾、肺病、伤寒等各种疾病，在缺医无药的条件下，我终究还是活了下来。不过留下了一个发育不良的瘦弱体格。当我19岁进入清华大学时，身高只有1.49 米，马约翰教授亲自为我们进行体格检查，测量身高的标杆刻度在1.50 米以上，我是全班最矮的一个，在刻度以外， 马老喊着说“out of scale. ”后来马老告诉我，我是清华大学多少年来唯一的一个在标杆刻度以下的新生。幼年平时生活虽然清苦，但每逢寒暑假，父亲和叔父们相继回家，就在琴棋书画的文化环境中享受到华夏文化的陶冶。父亲和四叔陶醉于中国文化和历史，用薪资节省下来的钱购藏了四库备要和二十四史，以及欧美名著译本，夏天每年三天晒书和收书活动，我是最积极的参与者，从这些活动中，增长了我这个少年儿童对祖国浩瀚文化的崇仰，六叔以诗词和书法见长于乡间，登门求墨宝者不绝于途，八叔善小品和笔记杂文，在“小说月报”和“国闻周报”经常刊出以“别手”笔名的文章，“别手”者捌也，八叔名“起八”字“文”，取“文起八代之衰”之意，他对唐宋古文很有见解，当时也曾受到文坛的重视。我是从八叔处初次借到《水浒传》阅读，在没有进小学以前就开始阅读中国演义小说，从而阅读《春秋》《左传》以及《史记》《汉书》的。八叔只比我长7岁，我和八叔也最亲近，许多中国古代笔记杂文都是从八叔处接触到的。在幼年时，八叔也是我的家庭教师，父亲要求我每两天交一篇作文，并要求八叔亲自批改。这一训练对我非常有用，至少在进入学校后，国文课经常能得高分。假期家中最受我欢迎的活动是围棋，父叔四人都精于围棋，经常打擂台，我是最热诚的观战者，也管记账。他们有时摆谱，家中有《海昌二妙集》等各种棋谱，在开学后父叔返校，我也经常摆谱，但我从来不敢和父叔对局，不过后来在小学、中学、大学中多次参加校内比赛，就靠这点底子，居然也能取得冠军。同时围棋摆谱就成为我终生的业余爱好。一到晚饭后，每天有一小时的音乐活动，父亲善琵琶和笙，四叔善箫，六叔好笛，八叔拉一手好二胡，他们合奏时，祖母、母亲、婶母和弟妹都围坐欣赏，经常有邻居参加旁听。我听长了也能打碗击板随乐，这样的音乐活动，增加了我的节奏感，我长大后，由于专业工作和社会活动过重，并无时间参加音乐欣赏活动，也形成不了业余爱好，但乐感和节奏感还是明显地存在着的。融乐的家庭及长辈的楷模，启迪着像我这样的年青人，懂得要洁身自好，刻苦自励，胸怀坦荡，积极求知，安贫正派，在进入正规学校前，就得到家庭教育的良好培养。祖父是前清的末榜秀才，家贫，在荡口镇上设私塾谋生，但秉性公正，热心公益，经常去知府衙门为贫困农民申诉，积劳成疾，中年39岁病逝。时父亲钱挚,字声一（取挚，一鸣惊人之意）才16岁，四叔钱穆,字宾四（取四宾穆穆之意）12岁，六叔钱艺,字徽六（取六艺漱石之意）9岁，八叔钱文，字起八（取文起人之衰之意）6岁，尚有大姑一人，远适武汉曾氏。由乡亲资助，父亲和四叔同去常州，考入常州中学，父亲翌年毕业，返乡筹建又新小学，任校长，再一年，逢辛亥革命，四叔停学返村，父叔两人主持革命民团。不久两人同去荡口，任鸿模小学教师，以后又在后宅镇等小学任教，在无锡农村，颇有声望。我4岁时家宅失火，七房桥旧宅被焚，全家迁居荡口，借房居住，5岁入学，随父叔从读各小学，先后在荡口镇南东狱庙小学、镇北司前弄小学、后宅镇小学、荡口镇中鸿模小学和无锡荣巷公益学校（和荣毅仁同学，时父亲任教务主任）。在北伐后，曾入无锡国学专修科随唐文治国学大师就读约一年，后随父亲进入无锡县初中。一年半后，以殿军末榜考入省立苏州高中，在这段时间内，军阀战乱连年，经常停学逃难，或失学在家，11年的小学初中，真正上学时间还不到五年。国文历史是家庭自学的，数学没有学过四则题，平面几何只学过不到一学期，立体几何和三角根本没有学过，小代数也只是一知半解，初中物理是初三的课，我从来没有上过初三，外语也没有学过，也没有小学和初中的文凭。进入苏高中才一个月，传来父亲（中年39岁）早逝的噩耗，全家遭到极大的困难，遗有一弟二妹，3个月后母亲又遗腹出生下七妹，一家6口，无隔日之粮，父亲又无积蓄，除一柜中外国书别无长物。幸有父叔老师华倩朔先生慨允住进黄石弄华宅余房，免租10年。并于七房桥族人出面交涉，由钱氏怀海义庄长年捐供救济粮，寡孤才免于饥饿。四叔除每月供给母亲六元家用补助外，并全力资助我上完高中。这样使我一生中度过了第一个生活难关。苏州高中毕业时，立刻遇到了人生道路上第一个难关，升学呢还是就业。一方面家庭经济十分困难，亟需就业养家。另一方面升学也没有很多把握，在军阀混战中，我虽然名义上在初小高小前后断断续续学过8年，进过6个学校，但实际是经常停学，有时学校停办，有时是病休在家，有时是父叔调职，跟着转学留级，实际在8年中上了11学期的课。初中名义上学了两年，但其中一年在国学专修科跟唐文治学古文，所以，数理化和英文基础很差，在苏州高中补了不少，但究竟不如按步就班那样学得透彻明白，在考大学中只有文史尚过得去，数理化英文很没有把握。幸有上海天厨味精厂创办人吴蕴初先生决定在全国设立清寒奖学金，公开以考试选拔补助家境清寒的高中毕业生上大学，我决心一试，竟然录取。于是在1931年夏天6月一个月内在上海分别考了清华、中央、浙大、唐山、厦门五个大学。无非是多考几个大学多些录取机会，但是，喜出望外居然都考取了。那时大学试题不统一、也不分科录取，我以文史等学科补足了理科的不足，幸得进入大学，闯过了第一关。四叔钱穆时在北大当教授，我听从他的意见进了清华。那时清华文学院有朱自清、闻一多、冯友兰、陈寅恪、雷海宗、俞平伯、杨树达等知名教授，我对古文和历史也有兴趣，问题是进中国文学系还是历史系。9月16日自老家到北京进清华大学，第三天就听见了日本帝国主义用一个晚上占领东三省的报道，就是“九一八事变”。当时全国青年学生义愤填膺，纷纷罢课游行，要求抗日，这种爱国情绪激发了我，决心“弃文学理”，使我走上了“科学救国”的道路。向那时的物理系主任吴有训教授申请选读物理系。从入学考试成绩看，毫无疑问我应该学中文或历史。陈寅恪教授因为我在历史考卷上对二十四史的作者，卷数，注疏者这题得了个满分，也曾和四叔提起过欢迎我去历史系学习。中文系杨树达教授也宣传我的入学作文写得不差，“中文系得了一个人才”。吴教授也劝我还是学文好，说什么学文也可以救国。在我的执着要求下，经过一星期的追求，吴教授最后做了有条件让步，试读一年，如果数理化三门课有一门不到70分，就转系回文学院。这是我一辈子中一个重要的抉择。和我同样得允试读的有5人之多。在一年后，经过了艰苦努力，克服很多困难，终于达到合格，和10名同学一起升入二年级，毕业时只剩8人。我在大学本科4年中，得到了终生难忘的良好教育。当时物理系有吴有训、叶企孙、萨本栋、赵忠尧、周培源、任之恭等6位知名教授不仅讲课动人，而且同时都刻苦努力在实验室里从事自己的实验研究工作，经常深夜工作。系内学术空气浓厚，师生打成一片，学术讨论“无时不在也无地不在”，有时为一个学术问题从课堂上争到课堂下。到高年级时，有不少同学因为实验工作而以实验室为家。在同学中自学已形成风气。系里经常有研讨会，有时还有欧美著名学者短期讲学，学术访问，如欧洲著名物理学者波尔、笛拉克、朗之万都在清华讲过学，使同学接触到世界上第一线的问题和观点。在这样环境中成长着我国新一代的物理学者，如王竹溪、彭桓武、张宗燧、葛庭燧、王大珩、钱三强、何泽慧、郁中正（于光远）、傅承义、赵九章、陈芳允、李整武、余瑞璜等都是解放后的学部委员。还有林家翘、戴振铎等是美国科学院院士。那时的清华物理系可以说盛极一时。我就是在这样的环境中得到了锻炼。物理系那时课程不多，但都是精选的重点课，4年中一共只学了大学普通物理、理论力学、热学热力学、电磁学、光学和声学、电动力学、量子力学、统计力学、近代物理、原子物理、相对论无线电学等12门课，每学期都只有一两门主干物理学课，每课讲得不多，但要求自学的材料很多，像赵忠尧教授的电磁学，一学期45 学时讲课，讲了一本阿达姆著的电磁学，还要求我们自学了路易斯编的工学院直流电机和交流电流两本教材。各位老师讲课都很精彩，不少位并不按教材讲，而按逻辑和发展历史讲，一般都能启发我们思考问题，争论问题，使科学的精髓深入学生思想，经过自由争辩，都变成同学自己的东西。当时叶企孙教授和吴有训教授都鼓励学生选修数学系和化学系的主干课，叶企孙教授有时还动员学生选修机械系和电机系的中级技术理论课，如材料力学热机学和工程热力学、机械原理和电工原理等。又如美国信息论教授维纳在电机系和欧洲著名空气动力学权威冯·卡门教授在航空系短期讲学。我们物理系不少同学都去听讲。我在吴有训教授的指导下，四年中在数学系选修了熊庆来教授的高等分析，杨武之教授（杨振宁的父亲）的近世代数，赵访熊教授的复变函数和微分几何，在化学系选修了高崇熙教授的定量分析定性分析，黄子卿教授的物理化学和萨木铁教授有机化学四门课，和所有的有关化学实验课。在这四年中，使我在数学物理化学方面建立了较广宽的基础，而且学到了一整套自学的科学方法并树立了严肃的科学学风，为我一辈子的科研教学工作打下了一个坚实的基础。在1935年毕业时，我与顾汉章同学合作完成了论文“北京大气电的测定”。当时的测定工作是艰巨的，只能用自制的手工操作仪器，每次要连续几天坚持日夜24小时的监测。该论文于6月在青岛举行的物理学年会上宣读。这是我国首次自行测定的大气电量数据，也是我从事科学工作的“开篇”。在这6年里，在体育教授马约翰的指导下，使我从身体瘦弱，对运动一无所能，成长为大学多种项目体育代表队的队员。在一年级时，偶然被同学拉去凑数参加年级越野比赛，这是我生平第一次在体育赛场上亮相。平时既没有训练，当时我只能强忍着百般困苦，拼命奔跑坚持跑到底，得了个中游。马约翰教授竟看中我这个咬牙拼搏的犟劲儿而选入大学的越野队。此后，每天下午4点半到6点是锻炼时间，风雨无阻。以后，我又被选入田径队、足球队，又跑又跳，400米中栏跑57秒，万米跑到35分左右（当然现在都不算什么）。在田径队我曾和张光世、张龄佳、方纲代表清华参加全国运动会；在越野队我和张光世、孙以玮、罗应隆、刘庆林被称为五虎将。到毕业时，我的体魄康健，身高达1.65米，这是祖母和母亲都意想不到的。我对体育锻炼的习惯和爱好，持续得很长久，在60岁时参加教研组的万米赛还跑在前头。缅怀往事，在清华大学体育馆前的大操场上，不论冬夏，马约翰教授总是穿套白衬衫灯笼裤打着黑领结，神采奕奕，严肃而慈祥地指导着各项活动，他声音宏亮向我们呼唤着：“Boys for Victory！”这情景已隔半个多世纪，犹宛然如昨蕴藏在我心中。马约翰老师不仅使我得到身体健康和体育竞技的锻炼，更重要的是使我得到耐力、冲刺、夺取胜利的意志的锻炼。这对我一生的工作上能闯过不幸的困苦年代，能承受压力克服种种艰辛而不失争取胜利的信念和斗志，创造了有力的保证。大学毕业（1935）后，既考取了清华大学的物理研究生，又获得商务印书馆总经理高梦旦先生的研究生奖学金（全国一名），得以继续在清华的优良环境中学习研究，导师是吴有训教授，研究X射线的衍射理论。在第一年中还和化学系黄子卿教授合写了一篇关于溶液论的论文，第二年中在叶企孙教授支持下研究分析了铈的原子光谱学，使我所涉猎的学术领域进一步扩大。一直到“七.七”卢沟桥事变，日军占领北京时，我还研究了气体的状态方程，和弹性薄板的弯曲等问题。1935年冬，在日军人侵华北的压力下，北京以及全国学生掀起了“一二·九运动”，我们参加了1935年冬季12·9和12·16两次北京抗日救亡大游行，参加了12月25日到1月15日的清华大学南下自行车宣传队，和1936年2·29、3·18、5·4、6·20、12·12等多次游行示威活动，也加人民族解放先锋队，和海燕歌咏团等中共党的外围组织，激发了爱国热情和加强了对中国共产党的认识和感情。那时，公开参加学生抗日救亡运动的，在校研究生中只有我和林风（化学系研究生）两人。1937年抗战打断了我一切学习条件。北京沦陷后没有盘费南下，只好在天津耀华中学谋得物理教师的职位，度过困难。一年后积够盘费和汪德熙、苏良赫等同船经香港海防，自河内乘滇越铁路经老街蒙自，在1939年元旦到达昆明西南联大。适逢叶企孙教授调重庆中央研究院任总干事，我代叶师讲授物理系热力学课程一学期。叶师离滇前给了一份只够讲 3个小时的讲课笔记，其余由自己备课。我在大学时的热力学课就是叶师讲的，成绩不错，自以为大概能胜任，但一看给我的三小时讲稿，就发现讲题和原理都是我以前学过的，但叶先生都更新了实际的应用例题，而且都是最近几年中国际科技杂志上提出的最新应用问题，叶师这份不到十页的讲稿，对我教育很深，体会到做好一个大学教授很不容易，每年虽然讲同一门课，但应该年年改变其基本理论的应用范围，使一门基础课一定要跟上科学发展的时代步伐，年年阅读大量有关科技国际期刊，消化吸收进教材中去，才算尽了教授的讲课责任，使我一辈子讲课有了指导原则。我在后来讲过前后十年的理论力学和材料力学，年年结合各门工程的实际发展，讲许多新的实际例题，就是继承了叶师的这一精神。我后来听过不少知名国际权威如导师辛祺、英菲尔得等教授讲授的课，也都是这样讲的。使我更加深信，做好一个大学教授的基本条件不是写出一本教材，而是在于能不断吸收国际上的科学新发展来更新和丰富讲课内容。基础课是如此，专业课更加要如此，进一步使我渐渐鄙视那种一本教科书讲30年不变的教学方式。1939年8月1日我和清华大学中文系同学孔祥瑛结婚，我们是在1935年“一二·九”学生运动中逐渐认识的，“七·七”事变后分离了一年半，后来又在昆明联大见面了。在联大时，我们交往密切，决定在夏天结婚，在同学傅承义、谢毓章、汪德熙、高潜等帮助下，在吴有训教授主持下举行了简单婚礼。迄今54年来，我们在人生的道路上，共担风雨，分享甘苦。在新婚三星期后中英庚款会发表我和林家翘、段学复、傅承义、郭永怀、张龙翔等九位清华同学考取了第七次留英公费生。原来力学名额只有一名，我和林家翘、郭永怀考分总分基本相同，考试委员会决定3人同时录取，这在中英庚款考试中亦是唯一的一次。通知9月3日自香港赴英，不幸当我们一行22人在9月2日到达香港时，第二次世界大战爆发，所有去英客轮全部扣作军用，经庚款会叶公绰先生决定延期出发，返昆明等候通知。返昆明后从王竹溪那里借到一本拉夫著的弹性力学的数学理论，从中看到当时国际的弹性板壳理论非常混乱，不仅板壳分开，而且各种形状的板壳，都有不同的方程，在昆明决心研究一种统一的，以三维弹性力学为基础的内廪理论，利用高斯坐标的张量表达的微分几何来表示变形和应力分量，居然得到前所未有统一内廪理论。庚款会于12月底又通知我们在1940年1月底，去上海集合通过海运转加拿大留学，但在上船后我们发现护照上有日本签证，允许我们在横滨停船3天中可以上岸游览参观。我们同学当时决定，在日本侵略军侵占了大半个祖国期间，不能接受敌国的签证，当即全体携行李下船登陆，宁可不留学也不能接受这种民族的屈辱。第二次留学又放弃了，那时英国代表跳脚蛮骂，我们还是坚持民族尊严，返回了昆明。一直到 1940年8月初我们又第三次接到通知在沪集合再度乘船去加拿大。这次航行28天顺利渡过太平洋，在9月14日抵温哥华，改乘火车，3天后抵达多伦多大学。这是该大学第一次接受一批中国读研究生学位的留学生入学。我和林家翘、郭永怀同时师承应用数学系辛棋教授学习，林和郭专攻流体力学，我则专攻弹性力学，但所学课程则相同，即流体力学和弹性力学，都由辛棋教授亲自讲授，还有相对论和理论物理，都由爱因斯坦的大弟子英菲尔德教授讲授。我和辛棋教授在第一次见面就发现都在研究弹性板壳的统一内廪理论，但他研究的是宏观理论，我研究的是微观理论，当时所得结果还不能统一，但我们深信两者既是同一实质问题，最后一定能统起来的。辛祺教授第一次见面就高兴地决定要在一个月中用我们已得结果，分两段写成一篇论文，投交美国加州理工大学航空系主任冯·卡门教授60岁的祝寿论文集。这个论文集是在1941年夏季刊出的。论文集中共刊出了24篇论文，作者都是第二次大战时集合在北美的一批知名学者，如爱因斯坦、老赖斯纳、冯诺埃门、铁木辛柯、科隆等。我是唯一的青年学生，而且是中国的青年学生。这篇论文是第一篇有关板壳的内廪理论，几十年来深受国际间的重视。从此，我提高了自信心，敢于向一些疑难的问题进行冲击。以后经过一年的努力，我终于打通了宏观和微观理论之间的关系，而且将薄板薄壳按中面薄膜变形曲率变化和壳的曲率三种量相对于厚度量级进行了理论方程的分类，而通过了博士论文答辩。以后又参加加拿大国家研究委员会的应用数学组的雷达天线的研究工作。在1942年底转到美国加州理工大学冯·卡门教授主持的喷射推进研究所工作，任研究工程师。从1943年到1946年，主要从事火箭的空气动力学计算设计，火箭弹道计算研究，地球人造卫星的轨道计算研究等，也参加了火箭现场发射试验工作等。同时也在冯·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的研究课题。这是我一生在科研工作方面比较多产的时期。当时在加州理工大学的中国人有周培源教授和钱学森、林家翘、郭永怀、博承义等人，朝夕相处，从世界大事国事学术音乐艺术，无所不谈无所不议。但怀念祖国、怀念同学、怀念亲人，还是最主要的内容。我们常常议论着各自研究工作中遇到的困难，有时虽在不同领域内工作，但经常碰到性质相似的困难，那时郭永怀在进行空气动力学方面的工作，遇到了边界层内流速变化大的困难，边界层中的流速怎样和外场流速相适应的问题，而我那时在研究板壳的大挠度问题，在固定边界附近，挠度变化也很大，也是边界层问题。我们在长时期的反复交换意见之后，得到了一些共识，即要研究边界层内部流场或变形分布问题，必须把边界层区域在法线方向放大了尺寸，才能看清其微结构，放大边界层就是放大内法线坐标，放大了内法线坐标就能求得合理的边界层微分方程，至于怎样把边界层解和内场解联接问题，则要视具体问题来决定。基于这些共识，我在返国后1948 年写出了有关固定圆板的大挠度问题的渐近解，后来人们称为“合成展开法”，不久后郭永怀提出了粘性流的匹配展开法，后来也称“邦加、莱、希尔、郭永怀（P. L. K）法”，此后还有林家翘和钱学森的工作，后人都认为是奇异摄动理论的先驱者。（待续）![]()
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