中国科学家发明家的故事-第14章

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他进入美国康奈尔大学时，校方怀疑这个小个子中国青年，要他重新考
试。令他们惊异的是他当场考核的结果，比最优秀的美国学生还好。使人更
惊异的是仅仅一年，他就取得了硕士学位。以至校长发毕业证书时当场宣布：
“以后唐山路矿学堂来读研究生的一律免试！”紧接着，他又投入了极度紧
张的实习。在某桥梁公司，他先绘图，搞设计，后在工厂做工。金工、木工、
油漆工，造桥的全部工种技艺，他都装在心里。同时他又报考了加理基工学
院夜大学。

仅仅两年，他不但完成了实习，还写出了具有世界水平的论文《框架结
构的次应力》，成为加理基历史上第一位博士生。在美3　年，他以超人的奋
斗精神，完成了常人需要六七年才能完成的学业。

1920　年1　月5　日，24　岁的茅以升学成博士回国。

丰碑

1933　年3　月，正在天津北洋大学教书的茅以升，忽然接到担任浙赣铁路
局长的老同学的一封信，告知他“浙赣铁路已由杭州通至玉山，一两年后即
可通至南昌。。钱塘江一水，将浙省分成东西，铁路公路无法贯通。。兴建
钱塘江大桥，时机已成熟，拟将此重任，寄诸足下，务望即日来杭，面商一
切。。”

见到此信，茅以升兴奋得彻夜难眠！这是他回国后苦苦等了十几年的事
啊！近代以来，在中国的大地上，尚少有中国人自己设计建造的大桥。外国
人曾断言：中国人自己造不了现代化大桥。在历史上曾是世界造桥技术最发
达的中国，怎不为此感到耻辱！茅以升想：洗刷耻辱打破偏见，在此一举！

一座现代化大桥，一般由三个主要部分组成：桥梁、桥墩、桥基。

桥梁，是桥最显眼的部分，人来车往均从桥梁上面通过。桥梁的设计建
造关键，是要符合力学原理，能经受住火车、汽车等重物通过而不会断裂，
跨度越大，要求越高。桥墩，是用来支承桥梁的，它把来自桥梁的压力传给
下面的桥基。桥基，深深埋在河水下的泥沙之中，人们是看不见它的。然而，
它却是建桥的关键。它承受着大桥自身和人马车辆的重量，稍不稳固，上面
的桥墩、桥梁，不是歪，就是裂。因此，桥基不能建在河底的泥沙上，必须
穿透厚厚的泥沙，牢牢建在泥沙底部的岩石之上。如果从河底岩石算起，桥
的高度，往往比我们实际所能看到的桥的高度要高得多。（见图）

在钱塘江上建桥困难非常大。因为这里地处世界有名的钱塘江大潮所在
地，再加上常遇台风，所以风浪特别大。另外江底泥沙层深达40　多米。

茅以升带领全体科技人员和工人，依靠科学技术和大家的智慧，战胜了
一个又一个困难，把工程推向前进。

江底泥沙太厚，必须穿过泥沙打30　米深的桩，以达到把压力最终传到江
底岩石上的目的。打桩谈何容易！劲小了不进；劲大了断桩。一天只打进三
根，照这个速度，全桥1500　个桩，就要打一年半！这决不行。茅以升想出了


“射水法”，用高压水猛冲打桩的地点，不长时间，就把泥沙层层剥离，形
成一个深深的洞穴，再把桩子放进去打，工效一下提高10　倍。当把在岸上做
好的沉箱（参见图）浮在水面拖向墩址时，遇到了更大的困难。江面风大浪
高，沉箱像一匹脱缰的野马，一会儿被冲到上游，一会儿又被荡到下游，挣
断了铁链，撞坏了码头。整整4　个月，也没使一个沉箱就位。茅以升又带领
大家出主意想办法，研究大风和海潮的规律，找出定位失败的原因。他们终
于想出了在涨潮时浮运，落潮时就位，然后用10　吨重的大混凝土锚代替3
吨重的铁锚定位，解决了这个难题。

在建桥总体施工组织中，茅以升创造了基础、桥墩、钢梁三大工程上下
并进、一气呵成的方案，使工程进度大大加快。

经过两年多的艰苦奋战，钱塘江大桥终于在抗日战争的隆隆炮火中建成
了！茅以升创造了两个之最：工期最短——两年半，费用最低——160　万美
元。钱塘江大桥达到了当时的世界水平，超过了所有外国人在中国建成的大
桥。

新中国成立不久的1955　年，党和政府又把建设武汉长江大桥技术顾问委
员会主任的重担压在他身上。这个在长江边上长大的专家，那时已是60　岁的
老人了。

长江，无论从宽度、深度、水量、流速，都远非钱塘江可比，建桥的难
度也远远超过以往中国建的任何一座大桥。中国当时所有大河上都已建了大
桥，唯独剩下这道“天堑”，还阻碍着南北的交通。长江上建桥，最困难的，
仍然是水下基础工程。原来所有的方法，在这里都不能用。必须寻找新的方
法。这个方法，被充满智慧和创造精神的茅以升找到了。他提出用“大型管
柱钻孔法建大桥基础”。这方法是“在每个桥墩墩址，用30　多根直径1。5
米的大型空心水泥管，穿过江底泥沙直触岩层，再从管内放入钻机，在岩石
上钻孔，使管柱深深插入岩石；然后在管内注满钢筋混凝土，将管柱与岩石
紧密联成一体；最后，把这30　多根管柱联在一起，围成一个更大的圆柱体，
这就形成了一个坚不可摧的牢固基础，好像从江底岩石上长出一个擎天大
柱，把大桥稳稳托起。这一技术，获得了巨大成功。其它十几个关键性技术
难题，也都一一得到解决。仅两年时间，万里长江第一桥正式通车！武汉大
桥建造成功，标志着我国建桥技术跨入了世界先进行列。

钱塘江大桥、武汉长江大桥，是茅以升的两座丰碑，也是中国现代建桥
史上的两个里程碑。

良师益友

茅以升不仅是建造过许多桥梁的工程专家，还是一个培养过无数人才的
优秀教育家。他在这方面的贡献，甚至超过了他亲自造桥的贡献。他把中国
造桥的优秀传统与世界最先进的造桥技术融于一体，形成了自己的独特理论
体系，以此为据，他培养了一批又一批的中国桥梁专家。他的学生遍天下。
在中国现代建桥史上的影响，他无疑处于首位，“一代桥梁大师”他当之无
愧。

他的教育方法独树一帜，在课堂上，他叫学生问老师，谁的问题提得深，
给的分就高。一次某学生问他“应力与应变谁先谁后？”他当场给了这个学
生100　分，同学们都很惊讶和兴奋。凡他教的学生，主动学习，探讨问题，


蔚然成风。

他特别重视在实际中学习。按一般方法，是先学再实践，“学而时习之”。
他却强调“习而时学之”，先在实际中锻炼，再进一步学理论。他比喻说：
“哪个人是从书本上学会游泳的？都是先跳进水里，边学边看边想，慢慢学
会的。但理论也重要，没有理论指导，游泳也难以提高成绩，打破纪录。”

他总结的“博闻强记，多思多问，勤于实践，勇于创新”十六字诀，是
学习的好方法。“博闻强记”还有个故事：一次校庆联欢，要他出节目，他
没唱歌没跳舞，却一口气把圆周率π的数值背到小数点后第100　位，这个节
目引起了师生的热烈欢迎和敬佩。

茅以升一生写过大量关于桥的著作：《桥话》、《二十四桥》、《名桥
谈往》、《人间彩虹》。。这些书，资料丰富，生动有趣，通俗易懂，产生
了巨大影响。他有无数的青少年朋友，许多人因此而成了“小桥迷”，最终
走上了造桥之路。

晚霞

茅以升以热爱中国、振兴中华的精神和大无畏的奋斗精神，走过了他漫
漫的人生之路。他曾在回忆录中写到：“人生一征途耳，其长百年，我已走
过十之七八。回首前尘历历在目。崎岖多于平坦，忽深谷，忽洪涛，幸赖桥
梁以渡。桥何名欤（yú）？曰：奋斗。”尤为令人敬佩的，是他在90　高龄时，
加入了中国共产党。这无疑向世人宣告，他的最终奋斗目标，是要实现人类
最壮丽的事业——共产主义。

1989　年11　月12　日，茅以升在北京逝世，终年94　岁。

（赵北志）


吴有训
——中国近代物理学的先驱
（公元1897～1977）

物竞天择的崇拜者

吴有训出生于19　世纪末的旧中国的江西高安县。那时的社会状况很不
好，清政府昏庸腐败，国衰民弱，文盲遍地，迷信盛行，科学很不发达。在
这样的社会背景下，在家塾读了几年旧书的少年吴有训，被父亲转学从师于
广博众望的吴起銮。

这位吴老师是吴有训的一位族叔，刚从云南卸官回乡，他可算是村里读
书最多的人了。他精于文史，又兼知数理，并因在外做官多年，对于仕途及
社会、经济的状况感慨满腹。吴有训的父亲认为吴起銮为人正直，见多识广，
并且很有学问，就极力鼓励他在家乡办学育人，并愿以重金助学。吴起銮本
就有此想法，自然一拍即合。这样，少年吴有训就改师从学吴起銮。

吴起銮的教学内容非常广泛，既有旧学也有新学，既讲语文，也讲数学，
教学方法是灌输与启发兼而有之。

吴有训特别敬佩老师启发式的讲课，因为这与以前的先生大不一样，不
仅可使思路开阔，而且在老师的启发下，自己的很多问题都可一一找到个答
案。

另外，老师的特殊经历，使他在讲课中常常慨叹国家的衰弱。把他自己
体会很深的“物竞天择、适者生存”的道理以生动、有趣的方式讲解出来。
少年吴有训被这些似懂非懂的道理强烈地吸引了。它使吴有训静心凝神地
想，时而就一二个疑问请教先生，先生总是有问必答。吴有训虽不能完全听
懂，却也感到十分满足。

久而久之，从老师那里请教有关“物竞天择”的学问，成了吴有训最大
的兴趣，无论刮风下雨，春夏秋冬，从不间断。有一次，先生走进吴有训的
宿舍，发现他的枕头两边摆满了各种各样的书，随手拿起一本，书名为《物
理常识》。先生一页页地翻看着，看到许多地方，被吴有训用几种不同颜色
的笔画了杠杠，有的还做了简单的注解。从这里，老师看到了吴有训那种刻
苦、认真、孜孜不倦的学习精神，他也清楚地看到，吴有训酷爱物理，并有
天赋。。

吴有训读书学习，喜欢联想，由此及彼，由表及里，甚至能漫无边际地
展开想象的翅膀。这与他特别喜爱“物竞天择、适者生存”的道理密切相关。

有一次学了《地理学》上地球的经、纬线后，十分好奇的吴有训居然会
联想到母亲织布机上织就的布，不就是由经线和纬线组成的吗？他放学回家
后趁母亲不在，就坐在织布机前，这里摸摸，那里弄弄。回想着母亲织布时
的样子和手势，踏动木机，穿动木梭，经经纬纬地试织了一段布。事后，竟
然未被精明的母亲发现。这事曾使他激动了好几天。他觉得世界上许多事物
都是由经和纬组成的，而通过自己的劳动，就能创造一切。

就这样，吴有训有了一个坚实的基础。之后，吴有训以其坚韧、刻苦的
努力一路过关进取，直登科学的殿堂。


已不是小孩的吴有训，在社会的急剧变革之中，对于人生奋斗目标，开
始有了自己的决心和打算。吴有训把孙中山先生的一段话牢记心中：国民革
命需要两路大军，一路举行起义，建立民众政权；另一路则学习世界先进科
学技术，改变我国贫穷落后的面貌。

当时的祖国在吴有训眼中，多是贫穷、落后、愚昧和“东亚病夫”之类，
作为中国人对改变祖国面貌负有不可推卸之责任。

吴有训决心埋头苦干并为之奋斗终生。

顽强进取

青年吴有训，在南京高等师范学校毕业后，再接再励，又考取了官费留
学生。吴有训知道，物理学是科学中的基础学科之一，中国的科学事业要得
到发展，若没有一批出类拔萃的物理学家以及他们的创举，几乎是不可能的。
而大洋彼岸的美国芝加哥大学物理系，早就是闪耀在他心头的一颗物理学明
珠。

真是幸运，导师竟然是康普顿教授。这位只比吴有训大5　岁的年轻教授，
因为提出了电子以及其他基本粒子的“康普顿波长”概念而著名于世。吴有
训所在的研究生班总共23　人，其中跟吴有训相处最好的是美国籍学生奥·劳
伦斯。劳伦斯于30　岁那年以其发明的回旋加速器获诺贝尔物理学奖，这是后
话。

吴有训以充沛的精力、拓荒者的顽强性格，夜以继日、不知疲倦地投入
科学实验。他经常忘了吃饭，忘了睡觉，忘了写封家书告慰父亲。

有段时间，吴有训竟有4　个多月没有给父亲写信，这可急坏了远在江西
的父亲。父亲接连打来四封加急电报，询问儿子近况，声称如若半个月内再
见不到儿子的回音，父亲将前往美国芝加哥探望。

不知是谁将这一情况告诉了康普顿教授，康普顿教授一怒之下，将吴有
训赶出实验室。并下令：在没有证实吴有训给父亲写信请安的情况下，不得
再进实验室，也不得再参加研究工作。

吴有训这才发了急，一口气给父亲写了三封信，还发了封电报。之后，
吴有训才被允许重新回到实验室。

这事，很快被芝加哥大学的师生们传为佳话，并载入了芝加哥大学的校
史。

从1923　年起，吴有训和康普顿教授一起从事X　射线散射光谱研究。1924
年，他与康普顿合著《经过轻元素散射后的钼射线的波长》一文，引起了物
理学界的极大关注。

1926　年，吴有训发表了《在康普顿效应中变线与不变线的能量分布》和
《在康普顿效应中变线与不变线的能量比率》两篇论文。这些研究结果，都
雄辩地证实了康普顿效应的客观存在。

人们从理论与实践的结合上也不得不承认，光除了具有早已熟知的波动
性外，从理论上讲还具有粒子性，但是到当时为止世界上还没有人能通过实
践证明这种粒子性及其能量。如果解决了这一问题，那么，康普顿效应将成
为发展量子物理学的核心，同时意味着，一个划时代的世界创举即将诞生在
20　世纪的20　年代。

吴有训用了3　个月时间，创造出一张被15　种元素所散射的X　射线光谱


图。后来，吴有训将这张图纳入了自己的博士论文《论康普顿效应》之中。
这篇轰动世界、为中国赢得极高声誉的论文，至今仍保存在芝加哥大学的图
书馆里，成为世界物理学史上光辉的一页。

康普顿在他所著的《X　射线的理论及实验》一书中，有19　处引用了吴有
训的工作，特别是那张光谱图。康普顿把它和自己在1923　年得到的石墨所散
射的X　射线光谱图并列，作为证实他的理论的主要依据。

令人感动的是，康普顿教授认为，“康谱顿效应”也可称做“康普顿—
吴有训效应”。此后国内外一些物理教科书，都将“康普顿效应”称作“康
普顿—吴有训效应”，但吴有训知道后，总是谦逊地断然谢绝。

在以后的日子里，康普顿教授一直念念不忘这位来自大洋彼岸的学生。
他常向人们夸赞吴有训的独到见解和实验才干。在1961　年12　月，年近七十、
即将过世的康普顿教授得悉吴有训的学生杨振宁博士将返回中国探亲时，找
到杨振宁，要他务必代为问候吴有训。

次年1　月，杨振宁博士回到祖国，将自己写的书赠给老师吴有训，书的
扉页上写道：“年前晤康普顿教授，他问我师近况如何，并谓我师是他一生
中最得意的学生。”当然，