科学
史话
不毛之地上崛起的科学城
——记中关村科学城的兴起
(1950——1966)
“中关村”,这个北京人都较为熟悉的名字,我们不知道它100多年前在海淀的什么地区,叫什么名字;只知道它在1950年以后,是在坟茔、农田和荒野中拔地而起的新中国的科学城,即“中关村科学城”。
自1952年修建近代物理所的“原子楼”开始,在中关村这片土地上,一座座科研大楼拔地而起,一个个研究所相继成立。截至1966年,中科院在中关村的直属科研机构就有22个。这篇《科学史话》,即是以“千字文”的形式,介绍在中关村内这些共和国科学事业基地的历史渊源和打造过程的早年故事。
50多年过去了,这些资料,既供我们这些年长者们回味,忆想当年在新中国这个科学技术的摇篮里品尝过的幸福和艰辛,也让后来者们知晓这段历史,从中受到激励,在这块中国科学的主战场上努力奋斗。
目 录
1、“中关村”的由来(一)
2、“中关村”的由来(二)
3、中国科学院的成立
4、中关村科学城的兴起
5、组建近代物理研究所
6、组建地球物理研究所
7、奠基和创业
8、化学研究所的成立
9、成立力学研究所
10、生物楼的修建与动物所的诞生
11、走向快速发展道路
12、建立数学研究所与计算技术研究所
13、创建电子学研究所
14、创建自动化研究所
15、化工冶金研究所诞生
16、生物物理研究所的成立
17、成立微生物研究所
18、北京天文台的建立
19、成立物理研究所
20、成立电工研究所
21、声学研究所的建立
22、半导体研究所成立(一)
23、半导体研究所成立(二)
半导体研究所原党委办公室主任
何春藩
2016年冬于海南三亚
(采编自《20世纪中国科学口述史》
1、“中关村”的由来(一)
早在1908(光绪三十四)年,在《直省地图(北京幅)》上,在今中关村位置标有“中官”的字样;1951年,北京市建筑事务管理局测量队在测绘地形图中,同样标有“中官村”的名字。
后人传说,现在中关村的四环路,在1953年前是一条羊肠小路。往西是中关村大街,再往西通海淀镇。当时,在这一带路边的一些树上和墙上,钉有大小不等的木牌,箭头指向东,写着“中官屯”字样,表示再往东走就是中官屯了。在白颐路东北,也可看到房子旁边和一些树上还钉着画有箭头和写有“中官屯”的木牌。有的房墙上还用石灰划有防狼的大白圈。因此,讲中关村的历史,一定要说到中官屯。
有史籍可鉴,中关村周边地区最早的聚落应是海淀镇,其次是成府村、保福寺和黄庄,再次是蓝旗营。最繁荣的时期是在圆明园兴建之后。
这里提到的地名:海淀镇,到清代中期,已发展成为一个商业集镇;成府村,是乾隆第十一子成亲王御园的所在地,曾盛极一时;保福寺,明代新建的寺庙,有过香火盛期;黄庄,明代为宫廷产粮的皇庄,清代废,更名黄庄;蓝旗营,是保卫圆明园安全的“正蓝旗护军营房”,是满族人军民一体的军事组织。
据1954年任保福寺乡乡长、次年到中科院化学所工作的邓启祥回忆,在现今北京天文台台址的东南,有一张姓人家,在他住房的东面接出一间小房供人做小买卖,小房门脸朝东,在房檐下的右上角处写着“中官”二字。“中官”归18保管辖。1950年12月,“18保”改名为保福寺村,1951年后改称保福寺乡,1956年并入新设置的大钟寺乡。
这个地区,有沼泽地,也有许多坟墓。如同治年间的御膳房总管的太监墓,有官员坟,喇嘛坟,更多的是乱葬岗子。凡墓主人有一定社会地位的,会有家族亲人守坟,或雇用看坟人;会在坟墓的周围植树,形成“树圈”,也因此流传着“有树则有坟”的说法。
据化学所老所长胡亚东回忆,1951年前他在清华读书时,在清华大学南面这片地带,似一片沼泽地,地中有几处不大的树林和破房子。在现在的中关村二小与中科院幼儿园之间有几间农家房,靠路口的那个房子的山墙上挂着一个木牌子,上面写着“中官屯”三个字,好多年都在那里挂着。
邓启祥老人还说,蓝旗营内和保福寺庙殿区周围的居民点,是相对密集的,而中官地段内的居民点是明显分散的。因此,这分散地带,即成府以南,蓝旗营以西,保福寺之西北,黄庄以北,和距海淀镇以东偏北不算太远的这片地区,既有沼泽洼地,也有不少坟茔。这就应该是我们要介绍的中关村地段。胡亚东说,当他在1955年8月留苏回国到化学所工作时,这地方已经叫“中关村”了。
2、“中关村”的由来(二)
早在清朝,皇帝住在北面的皇家园林里,朝中官员从城里来朝见皇帝,路途远,也辛苦。特别是在“圆明园”建成以后,乾隆爷开始经常住在园里,设朝听政。时间一长,后来的皇帝们也都把圆明园和畅春园附近的一些大小园子,赏给王公大臣,以方便他们伴驾议事,或落脚休息。
那时,在宫廷内外,有着“郎官住城堂住淀”的说法。在清代,郎官是指六品以下(相当于今天处级以下)的中小官员。因他们住在城里,不知道皇帝及大臣们会在哪天召见自己。应召当天,还得起大早骑马上路,中午还要赶回城去,非常劳累。后来,这些中小官儿,就在成府、蓝旗营这一带临时搭房子或租房子。被召的前一天,就从城里赶过来住宿。因他们是众多的“中官”,所以后来老百姓就管他们居住的这一带地方叫“中官屯”,即中小官员居住的场所。
关于中关村地名的起源,1991年商务印书馆版《中华人民共和国地名词典.北京市》一书中,列“中关村”条,说中关村“在海淀区东南部。泛指海淀路东及中关村路两侧地区。原为农地,有小村名中官村,后讹为中关村”
据入住中关村科学院第一人、中科院地理研究所研究员丘宝剑回忆:1952年,中科院应苏联科学院的要求,决定与他们合作编撰《中华地理志》,总负责人是竺可桢。先在东城干面胡同借全国科学联合会的房子办公。1953年10月22日,迁到西郊给社会科学系统的“四所”新建的四栋二层的平房里暂住。这里所说的“四所”,即南京的社会所(进京后改称经济所),北京的考古、语言、近代史研究所,简称“四所”。它们是中央文委同意自王府井大街九号迁来中关村的。丘宝剑说:当我们在刚成立《中华地理志》的时候,因为编辑部的年青人不懂档案管理,也不懂公文,部里就从1953年成立的南京地理研究所调来一个老文书,叫袁宝诚。他是上海人,满口上海话。为了方便编译部与外界的联系,丘宝剑要袁宝诚印一批信封、信纸。印出来一看,地址印错了,是“中关村”。老丘批评他印错字,他说他在付印前曾经问过当地老百姓。他这上海人,听不大懂北京话,就把老百姓说的“中官村”听成“中关村”了。由于多印便宜,袁宝诚印了很多。因1952年正在搞“三反”运动,即“反贪污,反浪费,反官僚主义”。编辑部怕落下“浪费”的罪名,这批印错的公函纸,就将就使用了。后来,地球物理所、化学所和动物所等陆续搬来这里,在与全国各地的通信时,他们也都跟着叫“中关村”。这样一来,没办法进行纠正,原来的“中官村”,就被中科院的人们永久地传承为“中关村”了。《词典》书中所说的“讹传”,也许与此有关吧!
3、中国科学院的成立
民国年间,在1928年,中央研究院成立。在南京和上海,共有14个研究所; 1929年,北平研究院成立,在北平的东皇城根街、西郊公园、王府井大街9号,共有9个研究所。国立科研机构的出现,标志着中国现代科学的发展,进入一个崭新的阶段。
解放后,1949年的6月中旬,中共中央决定由中宣部部长陆定一负责筹备成立中国科学院事宜,晖子强(化工专家)和丁瓒(心理学家)协助陆定一工作。钱三强等科学家参与其事。依据中央人民政府组织法,把科学院列为政务院的政府部门之一。10月19日,中央人民政府委员会第三次会议,任命郭沫若为中国科学院院长,陈伯达、李四光、陶孟和、竺可桢为副院长。10月31日,毛泽东颁发印信。11月1日,中国科学院在北京开始办公。因此,1949年的11月1日,成为了中国科学院的成立日。
鉴于中国科学院即将成立,需要选定办公地址。1949年10月,临时借用东四马大人胡同10号。11月23日,迁往王府井大街9号。1950年6月23日,迁至文津街3号以整理植物标本为主的静生生物调查所原址办公。1966年“文革”前,中科院又迁往北京友谊宾馆北馆。
中科院成立后,它的基本任务是:1、确立中科院的科学研究方向是为人民服务,做有计划的理论及实验研究,以期赶上国际学术水平;2、承担科学研究人才的培养与合理分配;做好科学研究机构的调整与充实。
中科院成立后,对中关村的具体规划,院党组提出了“科研建设八字方针”。这八字方针是:安全、安静、绿化、成套。其中,“安全”是指防特、防盗、防水、防火、防毒、防污染等;“安静”是要防噪音;“绿化”是要建公园和人工湖;“成套”的范围很广,涉及铁路支线、公路,电视电话,上下水通畅,保证科研用电,水暖热量的统一供应,设医院,设幼儿园、中小学校,招待所与娱乐场所,设各种商店、市场等。后来,在1965年前,中关村的规划大变了:公园绿地和人工湖,以及11万伏高压电进中关村等项目全都取消了。由于中科院的订货量大,拨给铁道部250万元新建费,将火车站移到现在的地址,让中关村南路直通火车站。并修了中关村中科院铁路支线,站台在中科院物资供应站东库,文化大革命时被拆掉。
中国科学院成立后,从过去的自由研究转向为人民服务,为国家的经济建设和建设服务,实行在党和国家统一领导下的有计划的研究。
中国科学院成立后,国家的科学技术体系变成了五路大军,即中国科学院系统,地方科技系统,科工系统,工、农等技术行业系统和高等教育系统。
中科院成立后,受到国家的有力支持,在这短期内,得到了快速的发展。
4、中关村科学城的兴起
在新中国成立之初,北京市的设计规划部门邀请专家讨论未来北京的建设规划时,已大致形成了将高等学校较集中地安排在西北郊的共识。中科院领导认为,中科院的研究基地应靠近大学,以利于充分利用已有的交通条件和电力条件,使建楼工程和日后科研工作得以快速上轨。地理上的接近,更利于中科院与大学的合作,便于学术交流和人才“共享”。因此,中科院的发展地,也选在了北郊的中关村地区。
中国科学院,是以前中央研究院和北平研究院原有机构为基础建立起来的。中央研究院各研究所,主要分布在上海和南京;北平研究院各研究所,分布在北京美术馆后街的东皇城根甲42号和北郊公园,即今天的动物园地区。1950年5月确定研究所调整方案后,有些南方的研究所需迁往北京,各在京研究所也需要扩充。摆在当时院领导部门面前的紧迫任务,是要为中科院的长远发展选一个有较大空间的研究基地,时称“永久地址”。
1950年1月20日,国务院文教委员会会议在中南海召开,竺可桢副院长代表中国科学院汇报1951年度的工作计划时,明确提出优先考虑在北京修建近代物理所(原子能楼)和地球物理所两座科研大楼。预算做了,急需落实建楼地址。
1951年4月初,中央文委与首都计划委员会批准将黄庄以北,成府以南、海淀以东、京张铁路以西的地段内的4500亩地,划归中国科学院作为“保留相当发展用地”。
自1951年起,中科院获准在保福寺乡辖区内规划土地,开始修建近代物理所和地球物理所。
这个保福寺,是明代兴建的寺庙,由东庙、西庙和五道庙组成。五道庙距东庙不远,较小,解放后成了私塾与小卖部。东西两庙相距约200米。东庙在后来的中关村游泳池位置,有一个约20平米的厅堂,前面有一个不大的露天场所;西庙在今融科大厦位置。因东庙活动场所大,1954年,保福寺乡政府迁入东庙,西庙因房子较多,交保福寺小学使用。
1952年2月,中科院成立建筑委员会,吴有训任主席,陶孟和、竺可桢任副主席,委员有院内外专家严济慈、梁思成、张开济等20余人。
1952年10月16日,中央文委同意中科院将原定在王府井大街9号兴建的社会科学的“四所”大楼,移建至“西直门外保福寺村近代物理所大楼以西。收购土地20亩”。1953年10月中旬,社科“四所”的四栋二层小楼竣工。
在“四所”建成后,只有南京的社会所一个单位迁来。这4栋楼房,便成了《中华地理志》编辑部、数学研究所、动物研究室等单位的周转房,
在1953年后,中关村除已建成原子能楼、地球物理所大楼和“四所”的小楼外,其他的化学所、动物所等单位用楼也陆续开始修建。中关村科学城的兴起,即发端于此。
5、组建近代物理研究所
近代物理研究所,是1950年成立的。所长是中科院副院长吴有训,钱三强任副所长,一年后任所长。彭恒武、王淦昌任副所长。所址在东皇城根甲42号原北平研究院院内,即今天的美术馆后街大取灯胡同7号。它起源于北平研究院的物理研究所。当年动工在大院内修建了一座四层楼的新楼,取名“物理楼”。
为适应研究所发展的需要,1952年又开始在中关村新建“原子能楼”。当年11月初,原子能楼首先在保福寺北正式动工。1953年底,原子能楼建成后,近代物理所于次年初从城里迁入,改称物理研究所。这是中关村地区出现的第一座大高楼。
后来,出于中科院建设的需要,保福寺的庙宇需要全部拆除。院里出钱,于1958年盖成了现在中关村一小的那个楼,一小搬迁,保福寺小学不再存在。在1957至1958年间,东庙先被拆除;在建计算技术研究所时,西庙也被拆除。
在近代物理所成立后,在周恩来总理的关怀下,钱三强四处招揽人才,从清华大学调来了彭恒武、金建中,从浙江大学调来了王淦昌、忻贤杰等,来参加研究所的筹建工作。一年以后,研究所就从10多人发展到30多人。其中有很多是从国外归来的科学家,如赵忠尧、郭挺章、金星南、肖健、邓稼先、朱洪元、胡宁、杨澄中(英杨)、杨承宗(法杨)、戴传曾等。当时还从国内邀请了一批年青的物理学工作者来所,有黄祖洽、肖振熹、王树芬、陆祖荫、李德平、于敏、叶龙飞、叶铭汉等。另外还从1951、1952年的大学毕业生中选拔了一批来所。这样,到1952年底,就发展到90多人了。
1952年,在讨论制定第一个五年计划时,明确提出研究所的办所方针是:“以原子核物理研究工作为中心,充分发展放射化学,为原子能应用准备条件。”为此,调整研究机构,成立了四个大组:由赵忠尧、杨澄中、何泽慧领导的实验核物理组;由杨承宗、郭挺章领导的放射化学组;由王淦昌、肖健领导的宇宙线组;由彭恒武领导的理论组。第一大组又分为静电加速器组、探测器组、电子学组、核乳胶和云室组。
由于研究所工作发展很快,人员也不断增加。1955年秋,中央决定在房山县坨里地区兴建了原子能所二部。这样,之前就开始在中关村为其新建的第二座大楼,在1958年建成后,被用来举办跃进成果展览会。展览结束后,就由微生物所和生物物理所占用。
到了1958年,由于东皇城根甲42号的老应用物理所有了新的发展,在改建成新的“物理所”后,因在中关村又建起了物理所新楼,要迁过来。这样,在中关村地区就出现两个“物理所”,故先前已改名为“物理所”的近代物理所,又改名为原子能研究所。这时,原子能研究所没有明确的地址称号,也没有路名,为保密起见,对外统称“918信箱”。
6、组建地球物理研究所
地球物理研究所,是经国务院批准,于1950年5月将1928年成立的南京气象研究所改名而成的。之前,这个中央研究院的南京气象研究所所长是竺可桢,他为我国气象学研究打下了很好的基础。
解放后,成立地球物理所之初,所长是赵九章,副所长陈宗器,是中央研究院(南京)物理所的人,搞磁学的,后来转来了气象研究所;副所长顾功叙,是北平研究院物理所的人,主搞物理勘探。除了这三部分人员外,还有原中央研究院的地质调查所地震与地球物理勘探部分。
这时,全所的研究工作,按学科性质分为4个部分:气象(赵九章)、地震(李善邦)、地磁(陈宗器)、物探(顾功叙)。研究所的研究内容,虽然种类繁多,主要还是侧重在气象方面。那时,因北京没有办公地方,仍继续工作在南京。
新中国成立之初,中央军委有个气象局,力量薄弱。在中科院竺可桢副院长的协调下,由气象局提供条件,从南京调来人员,在北京组建了“联合天气分析预报中心”和“联合气候资料中心”,分别简称“联心”和“联资”,前者搞天气预报,后者搞气象统计,气候调查,搞资料。为此,在南京的研究所里搞气象工作的绝大多数人,都迁到北京来了。
因为地球物理所的工作,都是与国家建设紧密相关的。军事方面,如抗美援朝,解放海南岛、舟山群岛,都需有气象方面的信息资料和需要解决的问题。在西藏和平解放后同样如此。还有防洪救灾,台风、寒潮预报等。除了气象方面,还有物理探矿,全国各地到处跑,帮助产业部门找矿。再有,修铁路、修水库、建工厂等等要搞的大建筑,都需要了解地震方面的资料。面临大量的工作,在南京不方便,因此,便在“联心”和“联资”两中心住地的北魏胡同17号,成立了地球物理所北京工作站,由叶笃正任站长。50年代,在我国建立了不少地震台,监测地震,继而形成地震监测网。
在近代物理所开建不久,地球物理所的大楼已在速建。1954年年底,大楼建好后,北京工作站及南京方面的地震、地磁、地球物理探矿等研究部门,都相继搬了进来。1955年,“联资”、“联心”的合同届满后,也都搬进了大楼。
在1957年10月4日,苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星,轰动了全世界。1958年5月17日,毛泽东在中共八大二次会议上发出了“我们也要搞人造卫星”的口号。因此,在地球物理所成立了“581”组办公室,开始空间研究,1960年改为地球物理所二部。
十多年后,1966年1月,地球物理所又分成了四个研究所:除了保持原有的地球物理所外,新成立了大气物理所,应用地球物理所,一些人还去了新成立的昆明地球物理所。此外,还有一些人去了1959年成立的兰州地球物理所。
7、 奠基和创业
中科院成立后,从1949——1955年,在原中央研究院、北平研究院等研究机构的基础上,先后组建了40个研究单位。除去划转国家有关部门2个、共建共管1个外,余有37个科研机构。
早在1950年5月19日成立的第一批研究所有:北京的近代物理、应用物理、植物分类;上海有:物理化学、有机化学、生理生化、实验生物、水生生物、工学实验馆;南京有地球物理、紫金山天文台。社科系统还有北京的近代史、考古、语言和南京的社会所等。一共15个研究所。另还成立了数学、心理、地理研究所筹备处。
建院初期,中国科学院领导争取并协助一批旅居海外的科学家回国工作。他们是李四光、华罗庚、赵忠尧、葛庭燧、曹日昌、李薰、张沛霖、殷鸿章、吴文俊、钱学森、郭永怀、汪德昭、张文裕、张香桐、陆元九等,使得大批优秀专家汇聚到中科院。当时还是中科院人事局局长的钱三强,派人到国家教育部,从留苏学生档案中挑选合格人才。
在这期间,中关村地区加快了研究所和基础设施的建设步伐。原子能楼、地球物理所楼及“四所”工作楼相继建成,中科院的宿舍楼不断出现,形成了从1号到20号楼的宿舍区。归来的著名科学家们,不断搬入14、15、13号的“特楼”。中科院办公厅西郊办公室成立后,四处物色人员,组织专家夫人们,为孩子上学、科研人员就医等事操劳,承担起现今“居委会”的工作,为住区居民谋福利。名为18号楼的福利楼建成后,餐厅、书亭和邮电所等部门相继开业,车库、粮店、小商店(合作社)等相继出现,中关村医院也在开始筹建。这些,奠定了创建新中国科学城和发展新中国科学技术的基础。
1949年2月至1950年4月,中国科学院在全国进行了自然科学人才与研究机构的调查,为中科院内部研究机构的组建提供了依据。在摸清自然科学人才的基础上,在有了大批科学家回国后,1955年6月1日,中国科学院学部正式成立,推选了233位学部委员。设置了物理数学化学学部、生物学地学部、技术科学部和哲学社会科学部。学部成立之后,在制定《十二年科学技术发展远景规划》中发挥了重要作用。
1955年,苏联科学院副院长巴尔金院士率领苏联科学院代表团访华。在一个月的访问中,讲了许多世界科学的发展问题。大意是说,世界发生了伟大的技术革命,主要表现在原子物理科学,计算机和半导体,无线电电子学,自动化。这四大尖端科学,构成了西方现在整个技术革命的核心。中国共产党如不抓住这四大尖端科学,要犯历史性的错误。巴尔金的讲话对我国上层领导震动很大。与1956年召开《十二年科学技术发展远景规划》,出台“四大紧急措施”,有着密切的关系。
8、化学研究所的成立
在中科院建院初期,调整过去旧研究机构时,在上海成立了有机化学所(庄长恭)和无机化学所(吴学周),北平研究院的化学所被撤销。
在1952年成立东北分院时,把物理化学室迁到长春,成立了应用化学所。
后来想在北京成立一个综合性的化学研究所,就将上海有机化学所迁来北京,再加以扩大。于1953年底,成立了筹委会。后因搬迁麻烦,又决定只迁有机化学所的高分子部分。
1956年成立化学所时,任命高教部副部长曾昭抡为新建化学所所长,柳大纲为副所长。后因曾昭抡被打成右派,柳大纲当所长。
化学所刚成立的时候,主要有四部分组成:1、上海有机所的高分子(钱人元)部分;2、北平研究院的分析化学(梁树权)和有机化学(蒋明谦)部分;3、北京大学物理化学研究室(黄子卿的热力学、傅鹰的胶体化学、唐有祺的热化学和胡日恒的热化学组);4、无机化学研究室(柳大纲)。其中,高分子化学和高分子物理研究室,无论人员也好,题目也好,都占了化学所的近一半。1958年在中关村举办的跃进成果展览会上,化学所展出了尼龙、有机玻璃、离子交换树脂、耐高温材料及分离出来的稀土等丰硕成果。
随着科学的发展,化学所又不断分出去了4个所。1958年,从有机化学室分出李广年、陈荣耀等10多位业务骨干去成都,成立了成都有机化学所;1965年,无机化学室的盐湖部分独立成为青海盐湖所;“文革”后期,因有高空摄影方面的任务,于1975年在有机化学室的基础上,成立了感光化学所。后来调整机构,感光所的一部分回化学所,一部分与低温物理中心合并,成立了理化技术研究所;1973年,在我国召开了第一次全国环境保护工作会议后,环境问题纳入了政府工作日程,便于1975年,在分析化学室和无机化学室的基础上,成立了环境化学研究所。
化学所大楼是1955年盖好的。从面积上说,在后来中关村各所中是最大的。虽是5层,因当时中科院发展很快,要搬进中关村的单位多,第5层成了周转房,临时借给别的所用。如后来的叶渚沛的化工冶金所、钱学森、郭永怀的力学所及贝时璋的生物物理所,都在5楼住过。尤以生物物理所在这里的周转时间最长,直到“文革”后才搬走。
值得一提的是,化学所楼里的礼堂,一直到“文革”为止,在中关村各所的礼堂中是最好的。阶梯式,有520个座位。还有舞台,有配备电影放映设备的工作间。因此,后来的很长一段时间,院里在中关村有什么会,什么分片传达文件等,就经常是在这儿。即使建了“四不要”礼堂之后,也还是经常在这里召开院里的有关会议。
9、成立力学研究所
1955年的七、八月间,清华大学教授钱伟长给中科院领导打报告,建议成立力学研究所。不久,数学所的力学研究室,就成建制地从数学所分离出来,搬到了中关村新盖好的化学所大楼的四层东侧,准备成立力学研究所。
这年的10月,钱学森回到祖国。他在了解了筹备力学所的现有基本情况之后,明确表示除了成立由他本人领导的自动控制组外,原有的由郑哲敏领导的弹性力学组,林同骥领导的流体力学组,李敏华领导的塑性力学组建制暂时不变,并对所的研究方向,提出了自己的建议。
1956年1月,力学所与自动化所同时搬进了1955年为文学所修建的三层小楼“文学楼”,与文学所共用。力学所正式成立,钱学森任所长。这年10月,郭永怀从美国回到北京,任副所长,参加力学所的领导工作。与此同时,钱学森非常关心祖国尖端科学的发展,给党中央写了一份关于中国发展导弹技术的计划,并在4月由周恩来总理主持的中央军委会议上作了“发展我国导弹技术”的报告。
在力学所成立之后,力学所的工作楼,从1957年开建,1958年底建成。力学所、自动化所同时迁入。这时,研究所除了原有的四个研究小组外,又成立了三个研究小组,即由林鸿荪任组长的化学流体力学组,钱学森领导的物理力学组和许国志领导的运筹学组。
到1958年“大跃进”,钱、郭二位所长,在“任务带学科”思想指导下,力学所的方向和任务有了改变。7月6日,钱学森、郭永怀、杨刚毅在万寿山开会,将力学所的方向和任务概括为“上天、下海、入地”。
定了目标之后,调整了研究组,组成了四个研究室:一室搞“上天”,始终是力学所的重中之重,承担火箭设计、研制、试验方面工作,如发射卫星用的液氢液氧发动机(它燃料轻,推力大)及火箭和航天器需要的高速风洞试验等。为了提供所需的低温技术和氢气、液氢、液氧,专门成立了气体厂,建立了低温中心。还有就是研究导弹回地问题。我们国家航天气动力和气动热学的发展,和力学所的工作分不开的;二室搞“入地”,即搞爆破,搞深钻;三室搞“下海”,即搞水动力学,包括船舰、鱼雷等的设计理论与实验;四室搞工农业方面需要的力学问题。后来还成立了一个专门从事力学测量技术研究的九室。
到了1960年,研究室又有调整:成立了十一室,由林同骥负责的高速空气动力学研究;十二室,由李敏华负责的高温结构力学研究;十三室,林鸿荪负责的液氢液氧发动机的研究;新四室,钱学森负责的物理力学研究;六室,由潘良儒负责的等离子动力学研究;原四室撤销,并入二室。明确力学所负责火箭研制中基础研究方面的工作。承担了101到105的代号任务。
10、生物楼的修建与动物所的诞生
早在中科院成立时,中央研究院就有了上海动物研究所,从事昆虫研究;北平研究院也有个动物研究所。
中国科学院成立后,对过去的研究所进行了改组调整。以中央研究院动物所为基础,成立了水生生物研究所,原动物所中研究昆虫的人员成立了一个昆虫室,归入由贝时璋任所长的实验生物研究所内,仍在上海。
1951年,在北京成立了独立建制的昆虫研究室,中央研究院动物所的陈世骧任室主任,北平研究院的朱弘复任副主任。室址在西郊公园,即原北平研究院的动物所和植物所所在的地方,即今天的动物园那儿。原上海昆虫研究室的一部份人员迁来了北京。
由于北京的昆虫研究室的不断发展,来自各方面的任务也在不断增多,到1953年,昆虫室改为了昆虫研究所。那时的昆虫所,力量雄厚,有马世骏的昆虫生态室,钦俊德的昆虫生理室,刘崇乐的昆虫资源室,程世骧、朱弘复、蔡邦华的昆虫分类室,另有一个药剂毒理室。由于在西郊公园那个地方,人员拥挤,工作间常闹矛盾,中科院决定修建生物大楼。
1956年10月,生物大楼在中关村建成。起初不只是住有动物所,还有其他好几个单位住在那里。
在刚建中科院时,生物口的机构主要在上海,如水生生物研究所、实验生物研究所、生理生化研究所。在北京的主要是植物分类研究所。在上海昆虫室迁到北京后,就是生物口在北京的第二大单位了。前北平研究院的动物所,本来人就不多,如朱弘复这些人到了昆虫室,张玺等一些人去了青岛海洋生物室,剩下几个人就整理动物所留下来的标本,有鱼标本,兽标本之类的。另外,原来住文津街3号的静生生物调查所,是以植物为主,但也有张春霖等少数人做动物方面的工作。他们的人员和标本,也从文津街转到西郊公园来,成立了动物标本整理委员会,聘请北京大学生物系的陈桢当主任。到了1953年,这个标本委又改称动物研究室了。
后来,由于动物标本的增多,人员的增加,动物室发展很快,一些分支学科陆续有了带头人。1955年又邀请中国动物学的奠基人、头号祖师爷、武汉水生生物研究所的秉志来动物室工作。这时,动物室有秉志的实验形态室,童第周的细胞室,张致一的内分泌室,郑作新的动物分类室。动物分类室又分为鸟类(郑作新)、兽类(寿振黄)、鱼类(张春霖)和无脊椎动物(沈嘉瑞)的各个组。还有一个动物生态室。条件有了,1957年,动物室就升级为动物研究所了。这年末,陈桢主任去世,任生物学部主任的童第周兼任所长。1960年,昆虫所与动物所合并。到1962年,陈世骧正式担任动物所所长。
1959年动物所的遗传组与遗传栽培试验室合并,又成立了遗传研究所。
11、走向快速发展道路
1956年至1966年间,是中科院快速发展的年代。
1956年1月,在“向科学进军”的号角吹响后,周恩来总理提出“集中最优秀的科研力量和最优秀的大学毕业生到科学研究方面”,“用极大的力量来加强中国科学院,使它成为领导全国提高科学水平、培养新生力量的火车头”。随后,迎来了中国科学院的大发展时期。
也就在1956年,国家制定了“12年科学技术发展远景规划”。这个规划会,是由周恩来总理亲自领导的。专门成立了以时任国务院科学规划委员会秘书长的范长江等10人的领导小组。从1956年3月起,集中全国600多名科学家,住在西郊宾馆。秘书长范长江,中科院党组书记、副院长张劲夫,中科院副秘书长杜潤生等,就在宾馆坐镇。规划会一开始是讨论学科与任务的关系问题。讨论时的力学规划小组成员是钱学森、钱伟长、周培源、沈元和晋曾毅等5人。钱学森是力主以任务带学科的。因为原子弹和导弹这“两弹”,即“原子能技术和火箭技术”,就是其中最重要的任务。因此,规划会上明确了“以任务带学科”为今后的科学发展方向。
在规划会上,中科院还制定了“四大紧急措施”,要在短时期内发展计算技术、半导体技术、无线电技术和远距离操纵技术。经周恩来总理亲自批准,自7月起,中科院为成立计算所、电子所、自动化所而成立了三个筹备委员会。由于“半导体”是一新生学科,受条件所限,只在应用物理研究所建立了半导体物理研究小组。此后数年中,这些以发展新兴科学技术为目标的一系列研究所相继成立。这样一来,为中国科学院乃至全国在新兴科学技术以及一系列相关领域的发展,奠定了坚实的基础,做出了关键性的贡献。
在制定规划时,还请了一大批苏联高级专家来指导。与会者们从中了解了不少世界上的科学发展情况。虽然专家水平参差不齐,但从总体上说,对制定“规划”的帮助还是很大的。
6月14日,毛主席、朱德及周恩来总理等国家领导人,在中南海接见了与会人员。周恩来总理讲了话。
在中科院重大建所任务到来之后,国务院加强了中科院的领导力量。张劲夫等到院担任主要领导,具体担任副院长、党组书记。调裴丽生任秘书长、党组副书记;杜潤生任副秘书长、党组成员。钱三强、秦力生、谢鑫鹤、武衡、郁文为副秘书长。对研究所级领导,配备了党员副所长。
从这时起,在中关村地盘上,数理化,天(文台)地(球物理)生(物物理),计算机科学、电子学、声学、自动化、化工冶金,等等,都有了。还在1958年成立了主要承担探空火箭、地空导弹、人造卫星等任务的科学仪器厂。一栋栋新大楼拔地而起。至此,中关村就开始变成一个真正的科学城了。
12、建立数学研究所与计算技术研究所
数学研究所筹备处,是1950年6月成立的。苏步青是筹备处主任,周培源、江泽涵、华罗庚、许宝是副主任,田方增是秘书。委员有段学复、闵嗣鹤、章宗燧等。地点在文津街3号中科院院部内。
1952年7月1日,数学所正式成立,华罗庚为数学研究所所长。所址在清华大学内。当时报到在册的仅10几个人,没研究室,分成数学组和力学组。力学组的领头人是周培源、钱伟长。1955年钱学森回国准备成立力学研究所之后,这个力学组就合并过去了。到了1953年上半年,数学所已有科研人员32人。其中研究员5人:华罗庚、闵乃大、吴新谋、张素诚和吴文俊,副研究员也有5人:关肇直、田方增、王寿仁、庄逢甘和夏培肃。
1953年初,数学所成立了计算机组,称计算数学。请清华大学教授闵乃大和刚从英国留学回国的夏培肃负责。后因无钱购买仪器设备,年底将其转到了近代物理所。
1956年,在“十二年科学技术发展远景规划”中,列入了57项重点任务,其中第57项便是“计算技术之建立”。这时,从近代物理所将闵乃大、夏培肃等人调出筹备成立计算所。1956年7月计算所筹委会成立,由华罗庚任筹委会主任。上级领导决定在今西苑饭店借三座楼,供计算所、电子所筹备处使用,另一座楼供从清华大学迁出的数学所使用。1957年底,计算所已有115人。1957年初开始修建北楼,1958年春建成。筹委会主任改由国家建委的阎沛霖担任。1959年5月计算所正式成立,由阎沛霖任所长
在1957年的时候,成立了三个研究室,第一研究室是计算机整机,二室是计算机元件电路,三室是计算数学。从1959年到1966年,又陆续成立了四室电源室,五室是存储器室,六室是外部设备室,七室是机械设计室,八室是计算机维护,九室是总体设计、软件及数理逻辑,十室是专用机,十一室是固体电路,十二室是109乙机管理。另外,到1965年8月,又成立了计算所二部,专门负责微型计算机的研究试制工作。
关于计算机,中国科学院的头一台是在1958年由苏联援助中国的第一台电子管计算机的资料基础上,由计算所早期人员给予改进后研制成功的,每秒钟运算速度由原来的80次跃进到200次。这就是103机。虽是仿造,进展并不慢。在1959年国庆节,104机又研制出来了。它的蓝本是苏联称之为快速电子数字计算机。速度原是每秒8000次,104机提升到了每秒10000次。第三台计算机是1965年制成的,叫119机,是晶体管的,寿命不长,这是个转折,后来就有了109丙机。它一研制出来,在中关村刷大标语,再就是报纸上的大新闻。因为原子弹、氢弹的研制过程,都是在这台计算机上计算的,所以国家科委主任聂荣臻称它是“功勋计算机”。
13、创建电子学研究所
电子所是根据国家12年科学发展远景规划和发展“无线电电子学”等新技术的四项紧急措施而于1956年7月开始筹建的。1956年10月成立筹委会,李强任主任,陈芳允、孟昭英、马大猷是副主任。没多久,李强调走,调浙江省副省长顾德欢来担任主任。1957年,孟昭英被定为右派,调回清华大学。当时的筹委会是在城里的应用物理所办公。不久,就搬到西苑大旅社6号楼。当时,长春机械电机研究所的电真空研究室调来电子所,人员有张恩虬(qiu)、毛振琮、陶兆民等。电子所大楼于1956年底起盖,1958年建成。
电子所刚成立时,是顾德欢任所党委书记兼所长。提出了三个主要研究方向:无线电电子线路、电子器件及电真空器件和声学研究。对应的研究室为陈芳允负责的无线电室,孟昭英的电子学电真空室,马大猷负责的声学室。搬到中关村后,这三个室扩充很快,无线电室分成四个室:1、雷达,2、微波与量子学,3、固体电子,4、脉冲技术;电子学室分成二个室:5、超高频管,6、阴极电子;声学室分成三个室:7、水声学,8、超声学,9、建筑声学、电声学;还成立了10、化学室。到1959年,又从雷达室分出电波传播和无线电,成立11室,把110大功率速调管从超高频管室分出来,成立12室。到了1960年,又把微波技术从微波与量子学室分出来,成立14室。同年成立0305工厂,把5室及微波测试部分调整到了0305工厂,在工厂设立了超高频管、电子束管(含光电管)、工艺及微波测试4个研究室。到了1960年7月电子所正式成立时,学科设置几乎覆盖了当时无线电电子学的全部领域,职工达到2000多人。
到了1964年,电子所进行了大的科研结构调整,在7、8、9三个研究室的基础上,成立了声学研究所。后来,2室合并到上海光机所,1、4、14室和0305厂的微波实验室、11室的天线部分合并到了西安空间无线电技术所,而11室的电波传播部分则与院外几个单位合并成立了四机部电波传播研究所。
1965年4月,华东电真空研究所合并到了电子所,电子所又对研究所进行了大胆调整,成立了11个研究室:1、磁控管,2、反射速调管,3、固体电子学,4、反波管、行波管,5、气体放电,6、阴极,7、电子束管,8、电子光学,9、工艺材料,10、电子学计量与测试,12、大功率管。
从成立之初到“文革”前,电子所为我国和国民经济建设都做出了很大的贡献。比如专用无线电测高计、同步脉冲监测仪等成果,为我国第一颗原子弹爆炸发挥了重要作用;为发射人造卫星、运载火箭和导弹提供了高可靠、长寿命空间功率行波管;电子束工艺为研制原子弹、导弹、卫星解决了许许多多的技术难题。
14、创建自动化研究所
1956年8月18日,当时的副院长、党组书记张劲夫向国务院上报了《中国科学院请批准筹建计算技术、电子学、自动化及远距离操纵等三个研究所和筹备委员会名单》,准备成立相应的研究所。在这个报告中,自动化及远距离操纵研究所筹备委员会的主要成员有主任委员钱伟长,他当时是清华大学教授,兼中科院力学研究所副所长。副主任委员有国家建委某副局长武汝扬及钱钟韩、沈尚贤,委员有中科院研究员陆元九、朱物华、郎世俊、夏光韦等。除武汝扬、陆元九外,其他都是兼任。
筹委会在8月份成立后,是借用化学所南面的文学所办公楼办公。9月,从全国各高校要来了42名大学毕业生;11月,中科院决定将本院长春机械电机所的自动化研究室以疏松桂为首的33名科技人员和力学所的自动控制小组人员为基础,筹建北京自动化所;1958年12月,又陆续从四川分院及其他分院调来65名二、三年级的大学生,让他们提前进入自动化所工作,边工作边培训。在1958年力学所大楼建好后,科研人员与筹委会又搬进这所新大楼的西半边工作。到了1959年12月,自动化所自己的大楼建成投入使用(就是现在502所用的那个楼)。经过3年多的筹建,1960年2月16日,研究所正式宣布成立,定名为中国科学院自动化研究所。根据当时国家建设的基本情况,设定研究方向是:“解决生产过程自动化和有系统地提高和发展理论的研究工作”。
根据自动化所的研究方向和任务,一开始设立了6个研究组,即由钱伟长、陆元九、陈家镛负责的生产过程自动化组;由屠善澄、朱培基领导的模拟及计算技术组;由钟士模、童世璜领导的调节理论组;由王传善、张翰英负责的运动学组;由沈尚贤、疏松桂负责的自动电力拖动组;由杨嘉墀、陆元九负责的自动化技术工具组。
到了1958年7月,又改组为八个研究室。一室主任陆元九,卫星控制和部件;二室主任杨嘉墀,原子能反应堆控制;三室主任屠善澄,长江三峡水利枢纽控制;四室主任童世璜、副主任潘守鲁,生产过程自动化和调节理论;五室副主任王传善,远动学;六室主任疏松桂,电力拖动;七室主任杨嘉墀,自动化技术工具;八室副主任朱培基,计算技术。
1958年8月,陆元九等科学家领导组成了发展卫星的“581”组,1959年1月邓小平指示“卫星明后年不放,与国力不相称”,“581”组工作调整。1964年,这工作再次上马,取名“651”任务,自动化所在“651”任务中,负责卫星在高空时姿态的测量与控制,还负责《东方红》乐音的研制;在原子弹方面是负责测量爆炸时火球中心及周边的温度变化及冲击波变化情况。为我国“两弹一星”的研制成功,做出了大的贡献。
15、化工冶金研究所诞生
1950年,著名的冶金学家叶渚沛躲过美国阻挠回国,周恩来总理委任其为重工业部顾问。1953年纯氧顶吹转炉炼钢技术在奥地利问世不久,叶渚沛认为氧气转炉比传统平炉好,要节约很多能源,而且炼出的钢所含杂质少。他积极倡议在国内发展氧气转炉炼钢。因斯大林早年曾经说过“要炼好钢就要盖平炉”。所以重工业部在苏联顾问的影响下,基层的各个钢铁厂,都把斯大林的话作为马克思主义的经典,确定了优先发展大平炉的技术路线。因此,叶渚沛在一些技术问题上与专家意见不一,并同冶金部也有一些矛盾。在吴玉章的推荐下,中科院副院长张稼夫调他来中科院院部当了学术秘书。1955年,叶渚沛当选为中国科学院技术科学部委员(院士)。
1955年,苏联科学院代表团访华,作为院部学术秘书的叶渚沛全程陪同。团长巴尔金院士是位冶金学家,他了解到中国冶金学界关于氧气转炉炼钢和平炉的争论之后,很支持叶的主张,曾对周总理、陈伯达等领导反映过。这位苏联科学院副院长的话,很有分量。11月3日,中国科学院院务会议研究同意成立化工冶金研究所筹备处,主任由叶渚沛担任。筹备处借化学所大楼的房间办公。叶渚沛在中关村着手化冶所的筹建工作,撰写“筹建化工冶金研究所初步方案”。
1956年8月7日,经国务院副总理李富春、薄一波和科委主任聂荣臻批准,在石景山钢铁厂建立“中国科学院化工冶金研究所实验高炉”,致力于工业化的顶吹氧气转炉炼钢的实验。技术由叶渚沛负责,所有的技术人员,从厂长到下面的工长,都是在化冶所的实验炉上培训的。至此,实现了以我国自己的技术力量在首钢建立第一个氧气炼钢厂。
直到1958年春,化工冶金所科研楼建成,10月1日,化冶所正是成立。在其刚成立的时候,共分炼铁、炼钢、流态化和湿法冶金等四个研究室。后来,由于工作的逐步深入,需要做大量的实验工作,就成立了一个分析室。再后来又成立一个物理检验室,做样本的物理结构分析。当研究成果进行工业化时,又增加了一个技术室,做工业实验设计。所以在“文革”前共有七个研究室。郭慕孙和陈家墉两位化工冶金专家,在流态化技术应用和湿法冶金过程的发展,都做出过重要贡献。
在“文革”前,化冶所根据《十二年科学技术发展远景规划》,还在“三高”炼铁,竖炉炼磷,低品位与复杂矿的资源综合利用,攀枝花含钒钛铁矿的综合利用,气体流态化炼铁,流态化技术的改进和推广,超细颗粒的除尘技术,有色金属的湿法冶金,铜、镍、钴、黄金等贵重金属的提取,超细金属粉末的制备等诸多方面的研究,为国家做出了大的贡献。
16、生物物理研究所的成立
在中国科学院的领导下,于1950年在上海成立了实验生物研究所,贝时璋担任所长。下设三个研究室:罗宗洛领导的植物生理室,陈世骧领导的昆虫室,童第周领导的发生生理室。一年之后,植物生理室独立出来,成立上海植物生理研究所,罗宗洛任所长;昆虫室搬到北京,与原北平研究院朱弘复领导的昆虫学部分合并,成立了昆虫所,陈世骧任所长。朱弘复任副所长。这样一来,上海实验生物所,只剩下“发生生理研究室”一个科研机构了。
这个发生生理研究室,共有四个研究组:即贝时璋实验室,朱洗实验室,庄孝僡实验室和姚鑫实验室。在1953年1月,中科院成立学术秘书处,长期在山东海洋所工作的贝时璋任学术秘书,要经常在北京开会。1955年10月就把他领导的实验生物所的研究室搬到了北京,取名“中国科学院实验生物所北京工作站”。1957年9月27日,国务院批准成立中国科学院北京实验生物研究所,贝时璋为所长。上海实验生物所改称为细胞生物研究所。
由于物理学突飞猛进的发展,对生物学产生很大的影响,贝时璋意识到大力发展我国的生物物理学已刻不容缓,向中科院领导提出了建立生物物理研究所的报告。1958年7月29日,中国科学院在第九次院务会的常务会议上,通过了将北京实验生物研究所改建为生物物理研究所的决定。 9月20日,生物物理研究所正式成立,贝时璋任所长。确立生物物理的研究内容是外界物理因素对生物的影响和生物体内的物理特性。1958年,在为原子能所建成的第二座工作楼里,在举办了“自然科学跃进展览成果会”之后,生物物理所与微生物所一起迁进了该楼,共同在这楼里工作。
生物物理所成立之后,贝时璋针对国家的需要,于1959年成立了理论组;1960年成立生物物理化学研究室和工程技术系统;理论组下增设光生物组;1961年以电子室为基础,成立了直属研究所的“新技术组”。
1963年,在执行“定方向、定任务、定人员”政策之后,研究所设立4个研究室:①放射生物学实验室;②宇宙生物学研究室(研究外照射,即宇航员上天的航天医学工程);③生物结构与功能研究室(由生物物理化学研究室和生物结构研究室合并而成);④生物物理工程技术研究室(承担仪器维修研究试制工作)和一个直属的“一般生物物理研究室”。到1964年,在理论组的基础上成立了⑤仿生学研究室。1964年7月,在与上海机电设计院合作的中国第一枚生物试验火箭的成功发射和回收,迈出了中国空间科学探测的第一步。因此,在9月,放射生物学研究室又分为两个研究室:放射生物学第一研究室,放射生物学第二研究室。到1965年,宇宙生物学研究室扩建成三个研究室:⑥宇宙生物学研究室,⑦动物研究室,⑧总体室。在生物物理科学的征途上,更为细致具体地开展着生物物理的研究。
17、成立微生物研究所
微生物研究所,主要由两部分组成。
一部分是戴芳澜领导的中国科学院应用真菌研究所,它的前身是清华农学院农业研究所的植病研究组。1952年院系调整后,北京大学农学院、清华大学农学院和华北大学农学院合并为北京农业大学,植病研究组也就到了农大。1953年这研究组又归属到中科院植物研究所,成为植物所的真菌植病研究室,地点还在农大。1956年,这真菌植病研究室独立成为中国科学院应用真菌研究所。
第二部分是方心芳领导的北京微生物研究室。它的前身是1951年成立的中国科学院菌种保藏委员会。1957年在该委员会的基础上成立了中国科学院北京微生物研究室。
1958年12月3日,由中国科学院应用真菌研究所和北京微生物研究室合并成立中国科学院微生物研究所。之后,前者搬出了生物楼,后者从动物园附近的植物所搬出,两者都集中到了中关村,与生物物理所同在原子能所二号楼里工作。研究所成立时,戴芳澜任所长,邓叔群和方心芳任副所长。
微生物所成立时,确定的研究方向是综合性的。既要为国家建设服务,又要考虑做些基础性的科研。戴所长认为,只搞基础研究,只搞分类等等,不为生产服务,这个研究所一定存在不下去。所以,早在1955年就把当时在东北农学院当副院长的真菌学家和森林学家邓叔群请来出任应用真菌研究所副所长。由于北京微生物研究室的研究工作对国民经济直接起作用,在微生物所成立后,戴芳澜力荐方心芳出任副所长。
微生物所刚成立时,一共有9个研究室。它们是①真菌室,②细菌室,③病毒室,④生理生化室,⑤生物物理室,⑥遗传室,⑦工业微生物室,⑧农业微生物室,⑨地微生物室。
在50、60年代,微生物所对国家做出了大的贡献。体现在对我国的真菌资源的调查和分类研究;对植物病毒病害的基础研究和马铃薯退化的防治,以及小麦锈病的防治等农业生产方面。作为我国最大的微生物菌种的保藏和供应机构,通过相应的菌种选育工作,为我国工农业生产发辉了重要作用。对我国酒精和酿酒工业生产率的提高,味精菌种对我国味精产业的建立,起了决定性的作用。在对微生物探矿研究,对微生物浸矿生产贵重金属技术的开发,器材酶变的防治等等,都是当时国内领先的成就。
以微生物所第一任所长戴芳澜、邓叔群、阎逊初为代表的老一辈科学家,是我国真菌学、分类学的创始人和奠基人。戴芳澜编著的《中国真菌总汇》、邓叔群编著的《中国的真菌》,以及后来数十卷的《中国真菌志》等研究成果和经典著作,至今仍在微生物学界具有很高的权威性;以方心芳为代表的老一辈工业微生物学家为我国微生物发酵产业作出了奠基性的贡献。
18、北京天文台的建立
在50年代,时间,还是纯天文时间。人类给时间下定义,是由天文学家定的。那时,北京时间是由上海发布的。上海的绶时台,是由中科院紫金山天文台设立的。
上海,是临海城市,如果打起仗来一旦遭到破坏,国家时间中心就没有了。所以,国家的时间中心必须向内地转移。紫金山天文台台长张钰哲着眼于在北京选址。因此,中科院把在上海天文台主持时间站工作的王绶琯,调到北京主持北京时间站的建立。
1956年,在制定“十二年科学技术发展远景规划”时,当时的天文学家,集中在北京制定天文学的发展规划,决定在北京建设一个以进行天体物理研究工作为主的现代化天文台。1957年1月8日,中国科学院第一次常务会议原则通过在第二个五年计划期间建立北京天文台的决议。
计划做出,就有选址问题。而天文台本部的选址与天文台的选址是不一样的。天文台一定要选在离城市较远的地方。经王绶琯组织人员调查,台本部设在中关村,天文台选在北京昌平沙河镇七里渠。王绶琯就到那儿主持工作。这时,因北京天文台还未成立,仍就是紫金山天文台领导的北京时间站。
到了1958年,天文台北京本部虽未建立起来,而在北京周围已有了沙河时间站、沙河射电站、白家疃太阳站和天津纬度站等。这些站仍都由紫金山台管辖,连这些站的职工工资,都由紫金山天文台发给。
有鉴于此,1957年11月,北京天文台筹备处成立,中科院领导,任命于当年7月归国的著名实测天体物理学家程茂兰任北京天文台筹备处主任,这四个站点全归北京天文台筹备处管辖。程茂兰是在“十二年规划”后吴有训副院长亲笔写信动员他回国的。
在进入空间时代以后,人造卫星的观察,比地面观察的精度高得多,全世界的纬度站都撤了,天津纬度站也就没有了;在北京建时间站的时候,时间纯属天文问题,“秒”的定义是由天文定的。到了60年代初,“秒”的定义改了,而是铯原子震荡的多少分之一定义为1秒,而且它的稳定度和精度,比天文时间高出很多倍。因此,时间不再是天文问题,变成了实验物理问题。在1956年的“科学规划”期间,决定把时间中心改在西安;再有,射电观察站在沙河太受局限,便搬到密云,成立了密云站;最后,太阳站迁到怀柔,成立了怀柔太阳站。
北京天文台筹委会成立后,临时在“四所”的第三栋楼办公,1958年,哲学社会科学部分的经济所、语言所、文学所和哲学所迁出中关村,北京天文台筹备处又迁入哲学楼的第三层楼办公。楼的下两层是微生物所的实验室。后来,这楼就成了天文台的正式台址了。这样,北京天文台在1958年正式成立,程茂兰任第一任台长。
19、成立物理研究所
1950年2月上旬,中国科学院接收了北平研究院、南京中央研究院的物理研究机构,重新组成了近代物理研究所和应用物理研究所。地点就在北平研究院的旧址东皇城根甲42号。那时只有两座楼;前面楼是原来北平研究院的,后面那个楼是1950年为刚成立的近代物理所盖的,叫“物理楼”。全所60来人,有钱三强、赵忠尧,杨澄中、杨承宗、邓稼先、吕敏和于敏等科学前辈。
1950年5月19日,政务院任命严济慈为中国科学院应用物理研究所第一任所长,陆学善为副所长。1950年8月15日,中国科学院应用物理研究所正式成立。
在应用物理所刚成立的时候,有6个组成部分:原来北平研究院的物理所的光谱学、应用光学、结晶学,中央研究院的物理所中的磁学、金属物理共5个研究室。另外还有一个光学仪器厂。1950年底,应用光学室与光学仪器车间划归了长春光学精密机械研究所;1950到1952年间,原北平研究院物理所的压电学小组划归了部门,地球重力部门小组划归地球物理所。
这样一来,由于研究室规模较小,到了1952年,又将4个研究室缩编为3个研究组:光谱学组、磁学组和结晶学组。不久又增设了电学组。1953年开始的第一个五年计划,国家建设对固体物理研究提出了一系列要求。其中半导体是固体物理的新增长点,为了填补国家空白,除把电学组改建为半导体组外,又新成立低温物理组和固体发光组。
在1952年,严济慈出任中科院东北分院院长后,陆学善代理所长职务。1954年底,陆学善突发心梗住院,身体一直不好,施汝为、黄昆分别被任命为正、副所长。再后来,管惟炎接替所长职务。
到了1956年,为了执行“四大紧急措施”,把半导体组扩大为研究室,把固体发光和结晶学组中的金属物理分别独立出来建立研究组,又成立了物化分析组。1958年又增设立一个固体理论组。到了1959年,研究所人员倍增,便将这些研究组扩充为研究室,还增加了固体电子学室。
这样一来,物理研究所有了9个室,一个组。它们分别是:半导体学室(王守武)、光谱学室(张志三)、磁学室(潘孝硕)、固体发光室(徐叙瑢)、晶体学室(刘益焕)、低温物理室(洪朝生)、金属物理室(钱临照)、固体理论室(李荫远)、固体电子学室(成众志)、物理化学分析组(张赣南)
到了1958年10月8日,经中国科学院院务会议批准,应用物理所改名为物理研究所。1959年上半年,中关村新“物理楼”竣工,物理所就从城里的东皇城根甲42号,搬到了中关村。这时,钱临照去了中国科技大学,金属物理室的一部分,合并到沈阳金属所,另一部分留所改称高压物理室。
20、成立电工研究所
筹建电工所是根据1956年国家制定的“十二年科学技术发展远景规划”,将“发电厂和电力网的合理配置与运行,全国统一动力系统的建立”列入了规划的第21项。
1958年国家提出准备建三峡水电站,中科院承担了三峡电力系统工程的电工科研任务。这样,电工所的筹建工作与三峡工程的重要技术任务就结合了起来。1958年7月,中科院原长春机械电机研究所的电力研究室和电加工研究组迁来北京,8月2日便在北京成立了电工研究所筹备委员会,主任是林心贤,办公地在“四所”的第二、三排小楼。1963年,电工所正式成立。可以说,电工所的建立,是以长春机电所为基础的。
电工所筹备初期,主要研究方向是电力系统和电加工技术。当时主要的学科带头人是原长春机电所的韩朔、胡传锦,留美归国的鲍城志,留苏回国的杨昌祺等。实验室分散在化工冶金所大楼、电子所工厂北边的展览楼等多处。到1967年,大气所搬到德胜门外的祁家豁子以后,电工研究所才有自己的归宿,住进了大气所在中关村的科研楼。
到了1960年,苏联撤退专家,三峡工程难能上马,决定了电工所的方向要有所转变。经主任林心贤与院里有关部门邀请钱学森、吴仲华等著名专家讨论,决定研究所的发展方向转向科研,成立第八研究室,搞任务,由杨昌祺任室主任。这八个研究室是①韩朔领导的电力系统;②胡传锦领导的电火花加工;③杨昌祺主持的科研;④鲍城志主持的电力系统自动化; ⑤廖少葆主持的电机;⑥陈守燊主持的高电压;⑦材料;⑧电工测量与仪表。到1965年,④室并到了自动化所。
自50年代末开始,电工所在电加工方面,取得了不少的科研成果。1959年和北京机床研究所等单位合作,研制成功了我国第一台电火花机床;1962年又研制成功了电子管式高频脉冲电蚀加工装置;1964年研制成功了电子管式高频脉冲电源等。在三峡电力系统工程的电工科研任务中,在电力系统稳定和运行方式方面,以及电力系统自动化方面,电机的研究应用和高压脉冲放电技术方面,做出了一系列重要成果;在民用建筑防雷方面,1959年就成功地研制了天安门和人民大会堂的雷电保护系统,后来又完成了故宫博物院古建筑群总体防雷规划。在科研方面,从60年代开始,开展了超音速电弧风洞、电火箭、脉冲电源与特种电源等特种装备的研制工作,完成了潜艇导航平台用的几种特种电源的研制任务。
总之,电工所自建立之初起,为我国电力的发展,现代化及电加工技术产业化作出了一系列重要贡献,为进一步开展电工电能的应用基础理论及其新技术的研究,奠定了良好的基础。
21、声学研究所的建立
在1956年制定《十二年科学技术发展远景规划》的时候,就把水声学作为紧急重大项目列入了规划。在“规划”制定之后,中科院采取紧急措施,筹备成立电子所。由电子学、无线电学和声学三部分组成。声学部分由马大猷主持。
1958年,电子所所长顾德欢率领水声考察组访问苏联,当时还在原子能所工作的汪德昭参加了考察。归来后,聂荣臻元帅推荐汪德昭来建立水声实验室。
1958年,中科院制定了研制卫星的“581”任务,声学室负责其中的低频声学和大气声学记录系统的研究。如次声信号的分析技术、信号的数字处理技术、核爆炸当量估计等问题的研究。后来,虽然“581”任务下马,但有关研究工作仍在继续进行着。这时,还开展了语音声学研究:进行了汉语语音分析和特征的研究。
1958年,电子所大楼建成。在搬到中关村大楼后,发展很快,这三个研究室进一步细化,声学室分成了水生室、超声室、建筑声与电声室,分别由汪德昭、应崇福、马大猷担任室主任。这时,声学室开展了近海、浅海的水声特征研究,还开展了水声信号处理、声纳与水声设备研究、水声换能器等方面的研究。
在1960年前后,电子所的声学室,先后在上海、海南、青岛建立了三个水声工作站,称之为东站、南站、北站。1963年又在香山建立了次声学工作站。
到了1964年,电子所进行了大的调整。上述的三室三站从电子所分离出来,成立了声学研究所。由汪德昭任研究所所长,马大猷、应崇福、于强、葛燕璋任副所长。这时的声学所,已有员工600多人了。
研究所成立不久,就接受了和721厂联合研制海岸预警声纳的任务,着手建造了空气、水声、语言识别合成三部分实验室。空气实验室由混响室、隔音室和消声室三部分组成,是为空气声的扩散声场和其他一些特殊声学环境建立的;水声实验室是一个室内的水池,配有电子测量设备,是为建立部分水声测量标准,研究水声换能器的各种测量方法;语音识别实验室的主要设备有常规声学测量分析仪、数字录音放音设备和微机等,主要是为了开展汉语语音分析和特征研究、汉语语音识别和合成等工作。
1964年,我国第一颗原子弹爆炸成功后,声学所组织了核爆炸侦察研究。不但研究了国内外的核试验,还对火山爆发、地震预报、台风跟踪、导弹发射等所产生的次声波研究,完成了核爆炸产生次声波在大气中的传播理论、数据处理和电容传声器次声探测系统。另外,还完成了地下导弹发射井吸声系统的研究任务。这年,人造卫星研制工作再次上马,声学所承担了“651”任务中的噪声环境试验,建成了高声强实验室,完成了很多材料和航空部件声疲劳试验。
22、半导体研究所成立 (一)
1950—1952年间,自美国回国的专家王守武、汤定元、洪朝生,都先后分到位于东皇城根甲42号的中国科学院应用物理研究所工作。
那时,王汤二人与新来的大学毕业生廖德荣、周帅先四人,在应用物理研究所组成了以王守武为组长的“半导体研究组”(即电学组),开始“半导体”的开拓工作。当时,还局限于硫化铅、硫化镉、硒整流器、氧化亚铜整流器之类“半导体”的研究。
1956年,在制定“十二年科学技术发展远景规划”时,将半导体技术列为我国新技术的四大紧急措施之后,以王守武为首的“半导体研究组”,开始做半导体锗材料的研究。
规划会议后,中国科学院就把应用物理研究所的电学组,扩建为半导体研究室,任命王守武为研究室主任。在研究室里,设立了半导体材料、半导体器件与光热电三个组,并明确提出以半导体电子器件研究为主攻方向。为此,便积极筹备锗的区熔提纯和拉单晶的工作,自行设计锗单晶炉。汤定元负责区熔提纯,王守武负责单晶生长,在美国曾做过锗在低温下的电学测量的洪朝生,着手建设低温实验室。经过他们的努力,在1957年拉制成功中国第一根锗单晶。由于当时全室工作人员还不到10人,便积极争取当时刚回国的成众志和吴锡九两位专家来所,并向当时一机部提出要求,调王守觉来研究室工作,并及时派他赴苏联进修。
1956年底,中国科学院由严济慈为团长的考察团赴苏联考察。参加半导体方面考察的有王守武、洪朝生、成众志、吴锡九等多位学者。他们于1957年3月从苏联考察进修归来,于1957年底,做出了有良好电学性能的我国第一批锗合金管,取名为“Π6”。在王守觉进修归来后,在不到半年的时间里,即于1958年9月,研制成功了截止频率超过200兆赫的我国第一只锗合金扩散高频晶体管(取名为“Π401”)。
在这一喜人背景下,中国科学院便组织计算所和物理所协作,准备研制一台用晶体管制作的第二代计算机,取名109乙机。至1960年秋,109工厂为计算所提供了12个品种的锗晶体管元器件14万多只,保证了109乙机的顺利研制。这台109乙机,为我国“两弹一星”的研制,做出了重要贡献。
1957年末,林兰英从美国归来,参加了半导体室的材料研制工作,开始半导体硅材料的研制。在她的领导下,于1958年7月,拉制成功我国第一根硅单晶。这年,应用物理所改称为物理研究所。
在这大好形势面前,1959年5月,物理所党委依照中科院的指示,开始了把半导体研究室扩建为半导体研究所的准备工作。为此,在半导体研究室设立办公室和秘书组,人事保卫组,器材组和总务财务组四个组;把有关半导体的图书从物理所图书馆中分捡出来,单独成立“半导体图书室”。这年底,在中关村新修建的物理楼建成后,物理所迁出。半导体研究室,仍留在东皇城根甲42号院内。
23、半导体研究所成立(二)
为了成立半导体研究所,1960年4月,在物理所成立了半导体研究所筹委会。由物理所党组书记李德仲任主任,党委书记王建勋、半导体研究室主任王守武两人任副主任。1960年9月6日,经国家科委批准,半导体研究所正式成立。首任所长为宋之春。王守武任业务副所长。1961年宋之春调走后,由杨刚毅代了几个月,到1962年,刘再生来所担任所长,直到1966年。
半导体所刚成立时,共设有五个研究室和三个研究组:一室为材料室、二室为器件室、三室为测试室、四室为电子学室、五室为光电室、七组为温差电组、八组为化学组、九组为物理组。
初期的半导体研究所,主要致力于“跟踪国际半导体科学技术的发展,建立自己的研究发展基地,努力促进我国半导体技术和电子工业的发展,培养造就一批科研和生产的骨干力量”。
在材料研究室,1960年研制出硅外延材料,1961年生长出锑化铟单晶,1962年研制成功我国第一根砷化镓单晶。
在测试研究室,经过近三年的努力,半导体材料与器件的电学指标的统一测试方法问题,已在国内开花结果,测量室的研究方向便转向半导体激光器的研究,改名为“光电器件研究室”。并于1963年底,研制成功我国第一只砷化镓半导体激光器。
在电子学室,电子学研究在国内领先进入毫微秒领域,并于1963年研究成功晶体管毫微秒取样示波器,获国家科委二等奖,并在我国开辟了阶跃二级管高速脉冲与微波电子学的新领域。
器件研究室,在王守觉的组织领导下,依靠自己的力量,在国内首先开发了硅平面工艺的研究,解决了硅平面工艺技术难题。并于1963年底,研制成功了5种硅平面晶体管。1964年4月鉴定验收后,荣获同年的全国工业新产品一等奖。随后,又研究超小型封装材料与工艺,把管子体积减小到火柴头大小,被称为“芝麻管”。
1964年,半导体所把硅平面晶体管的工艺设备和技术,推广到109工厂,接着向全国工业部门推广,对以后集成电路的发展起了重要的推动作用,也为发展高可靠的硅晶体管计算机创造了条件。
依照中科院的科研布局,1964年,光电器件研究室一部分红外光电方面的工作人员,由汤定元带队调到上海技术物理所;1965年9月,109工厂又从半导体所分离出去,直属中科院管辖。至此,半导体所已发展成有983人、年经费约453万元的综合性研究所。
1964年秋,半导体所又开始了固体组件的研制工作。1965年4月,研制成功4种固体组件,其中一种组件内含有7个晶体管,一个二极管,7个电阻和6个电容,具备了研制固体组件微型计算机的必要条件。
在硅平面晶体管和固体组件研制成功的基础上,又研制并系列生产了TTL及ECL双极型集成电路。所有这些,都给了中国半导体电子学界很大鼓舞,为中国的半导体科学事业的飞速发展,打下了坚实的基础。