第五章 在交通大学的求学生活
1929年至1934年钱学森在交通大学度过五年求学生活,其间因染上伤寒休学一年,休学期间仍坚持自学。这五年是他科学人生的起步阶段,系统和完整地接受了工科教育,同时又在老师的指导下践行理论与实践相结合的科学方法,为他留美时期提出和发展技术科学思想奠定了基础。
通过自主招生考入大学
交通大学由著名实业家、教育家盛宣怀创办于1896年,初创之际名为南洋公学,以培养经济和政法人才为主要目标。交通大学办学目标历经几次转变,逐渐发展成为以工科为主,兼及理科和管理科学的综合性大学。钱学森在交通大学读书的时代正是交通大学发展的黄金期,被称为“东方麻省理工”。学校既有“大师”,又有“大楼”,办学经费充裕,科研教学设备齐全,为其他大学所羡慕。
与现行高考制度不同,民国时期高等教育规模不大,大学自主招生,自行制定招生章程和组织考试。并且,很多大学彼此默契,错开考试时间,以便考生可以同时投考几所大学,最后由大学和学生根据成绩彼此“双向选择”。所以一个考生同时考取几所大学的例子比比皆是,但钱学森当年只报考了交通大学。
图2-1 钱学森读书时期的交通大学校门
图2-2 1929年钱学森考入交通大学后在杭州方谷园家中的合影(右起:女佣、奶奶、母亲章兰娟、父亲钱均夫、钱学森)
1929年6月,交通大学按照惯例在《申报》《大公报》《晨报》等影响力较大的媒体上公布招生章程。考试时间安排在7月23日至25日,考点设在交通大学校内。每天考两门课程,共计六门:国文、英文、物理、化学、高等代数、解析几何。交通大学虽属工科院校,但历来重视国文教育,每年入学考试首门就是国文。这年国文考题有作文、简答和解释三类,每题又分几道小题目,试题如下:
(一)作文(任选一题40分)
1.试各述立身之大本及为学之方针。
2.交通事业与国家之关系。
(二)答下列各问(30分)
1.孔子之教以六艺,何谓六艺?
2.秦始皇焚书坑儒,何以至今仍有秦以前之载籍?
3.孔安国所传之尚书,系古文抑系今文?
4.六朝最盛行者为何种文体?
5.唐代文章家以何人为最有名,其理安在?
6.何谓六书,能举例以明之否?
(三)试释下列各题(30分)
1.韩愈谓“文以载道”,但谚云“文人无行”,何说为是?试抒所见。
2.文字为民族精神所寄,而时人有倡废中国字以代拼音字者,是否可行?试举所见以对。
3.胡适谓文言文为死文学,白话文为活文学,试各抒所见以评之。
4.西文重文法,中文则须“思之思之,神明通之”,究竟中文有文法否?
不难看出,国文考查内容涵盖的是整个文史哲范围。除属于史实性的典故有标准答案,其余国文题目均无标准答案,重在考查学生的“历史借鉴”“时代问题”“哲学思辨”以及“批判精神”等。
8月4日,《交通大学录取新生案》在《申报》第二版头条公布。在机械工程学院录取名单中排名第三的便是钱学森,整个机械工程学院录取新生二十名。钱学森的总分是396分,各科成绩分别为:国文51分,英文80分,物理50分,化学85分,高等代数60分,解析几何70分。直到晚年,钱学森仍记得当时被录取的情形。他说:
我是北京师范大学附属中学高中二部(理工科)毕业后,于1929年夏考入上海交大机械工程系的。记得当录取名单在上海《申报》公布时,我在机械工程系的名次是第三。第一名是钱钟韩,现在的南京理工大学名誉校长;第二名是俞调梅,现在的上海同济大学教授。不过他们二位后来都转入它系,只有我留在机械工程系。
事后据学校统计,投考者与录取者的比例约为5:1,可见竞争之激烈。当时自主招生均采取笔试,没有面试环节,一锤定音。这种考试模式有其优势,可以最大限度保证考试的公平和公正。
有一种观点:在北京读中学的钱学森为何没有选择清华大学,而是舍近求远选择交通大学,主要是因为交通大学毕业生普遍能够找到体面且高薪的工作。这是符合历史事实的合理推断,交通部管辖范围的铁路客货运输及其周边行业能够提供不错的“铁饭碗”,其他如邮电、航运、基建、建筑、银行以及管理等都是高薪行业。且其他大学一、二年级学生退学,重新投考交通大学也是常有之事。
图2-3 钱学森的入学登记表
图2-4 1932年交通大学因一·二八事变延期至四月份开学,其间包括钱学森等浙江籍交通大学学生曾到浙江大学短暂借读(原件存浙江大学档案馆)
但就钱学森而言,报考位于上海的交通大学除了工科报国的主观原因之外,还有就是出于举家南下的客观原因。1927年父亲钱均夫便前往南京任职教育部一等科员,不久又回到杭州任职。当时他考虑到搬家对钱学森学业的影响,于是就让章兰娟留在北京为钱学森高考做好后勤保障。直到1929年钱学森考入交通大学,钱家才彻底搬回杭州,钱学森寒暑假都会回到杭州居住。
另外一个因素就是,北京师范大学附属中学的学子对交通大学的名声早已如雷贯耳了。那个时候,每年开学教务主任都有一篇成绩报告,说:我们北师大附中今年暑假毕业多少人,有多少人考上了北京大学、清华大学,多少人考上了交通大学。所以,在同学们的心目中这三所学校是最好的,将来就要到这三所学校去。
为分数而奋斗的工科生
9月9日是交通大学新生报名入学之日,当年包括钱学森在内的145名工程学院新生开启了大学生活。其中,55名为大学预科直接入读,90名为校外通过考试录取的新生。三个工程学院(机械工程学院、电机工程学院和土木工程学院)新生被编成三个班,钱学森在甲班上课。
钱学森入校后不久,就感受到一种不适应:尖子生会集的交通大学特别注重分数。交通大学素以培养工科生著称,专业特征要求必须夯实基础知识。因此所有工程学院一、二年级学生必修数、理、化等基础课程,直到三年级才分为机械、电机、土木等专业授课。
交通大学的学生有“四多”,即课程多、作业多、考试多、论文多。从钱学森在交通大学的课程表可见,钱学森在交通大学读书期间的课程繁多,且每周课程都处于饱和状态。不仅如此,为了区别学生成绩排名,考试成绩计算到小数点后两位,以“一分论英雄”。当时,学校里存在着“北师大附中派”和“扬州中学派”之分,钱学森属于“北师大附中派”。这些尖子生经常为了“母校”的名誉,在考试成绩上暗中竞争。
钱学森在交通大学的课程表
(资料来源:钱学森交通大学成绩大表,原件存上海交通大学档案馆)
钱学森在大学一年级仍采取高中时期的学习方法,两个学期分别取得83.34和83.30的总平均分,且名列甲班第一,但在整个年级不算最好。他很快意识到大学与高中的不同之处,作为“北师大附中派”的成员要为“分数”而奋斗,必须改变以往的学习方法,且暗下目标:考试成绩要达到90分!他回忆说:
后来我进入上海交通大学,在上海交大的头一年,我就感到没什么学,因为那些课基本都学过,不过那时上海交大讲考分,80分还不行,得90分才算好学生,所以我在上海交大的第一年都花在背书上了,你要90分得背书啊!我记得很清楚,那时有一化学分析课,实际上是定性分析课,这课也要考。这课要考九十几分,除了背之外没有别的办法。我那时下苦功,临考试几天,我就把那本不厚的英语分析化学教科书,从头一页到最后一页,连加注、书页下端的注,全部背下来,去应付这个考试。
图2-5 1930年“北师大附中派”同学合影留念(后排左三为钱学森)
图2-6 钱学森大学毕业前与同学的合影
这种死记硬背式的“童子功”学习法很快见效,钱学森渐渐适应了这里的学习节奏,成绩“扶摇直上”,从大三开始每学期都实现了成绩超过90分的目标。按照学校规定,学期成绩达到90分可以享受免除缴纳学费的奖励,因此钱学森大三和大四的四个学期都享受到了免交学费的待遇,相当于拿到全额奖学金。几十年之后,钱学森仍记忆犹新地回忆说:
当时交通大学的求知空气并不很浓,但却十分重视考分,学期终了,平均成绩计算到小数点以后两位数字。我对此很不习惯,但也不甘落后,每门功课必考90分以上,获得了免交学费的鼓励。
1934年7月,钱学森以总平均成绩89.10的高分毕业,名列机械工程学院榜首。校长黎照寰特地给他颁发奖状,表彰他“潜心研攻,学有专长”。大学毕业时,他还得到了一份众多学子梦寐以求的荣誉:斐陶斐荣誉学会会员。
斐陶斐荣誉学会创办于1921年,是由北洋大学美籍教授J.H. Ehlers发起的全国励学组织,定名为斐陶斐(The Phi Tau Phi Scholastic Honor Society)。斐陶斐即哲学(Philosophia)、工学(Techologia)及理学(Physiologia)希腊字母Phi Tau Phi之音译。学会总干事由Ehlers担任,范濂源、郭秉文、胡适、张伯苓、司徒雷登、包文和卜舫济等皆为创始会员。学会宗旨是“选拔贤能、奖励学术研究、崇德敬业、共相劝勉、俾有助于社会之进步”。
该学会成立后便在国内主要高校建立分会,以严格标准遴选会员。一般由高校知名和杰出教授担任会员,并以全体会员全票通过方式遴选毕业生为会员。1934年交通大学毕业生中,除钱学森之外,还有张光斗、安定一、倪文杰、壮怀、徐人寿、鲍成佐、袁祥等人经过投票入选为斐陶斐荣誉学会会员。
1934年6月30日下午3点,交通大学第三十四届毕业典礼在文治堂举行。当天中午,校长黎照寰按照惯例在家中宴请新入选斐陶斐荣誉学会的八位会员。宴会结束后,由校长黎照寰和八位学子一起前往参加毕业典礼。无论是在留学时还是归国后,钱学森一直非常妥善地珍藏着斐陶斐荣誉学会会员证书。
图2-7 钱学森的国立交通大学毕业证书
图2-8 钱学森的国立交通大学学士学位证书
图2-9 钱学森的斐陶斐荣誉学会会员证书
为何难忘两位大学老师
钱学森晚年回忆大学生活时,经常提及两位难以忘怀的老师:陈石英和钟兆琳。陈石英是工程热力学教授,钟兆琳是电机工程教授。钱学森大学时代上过三十多位老师的课程,为何念念不忘这两位老师呢?对此,有必要了解两位老师的学术经历和教学方法。
陈石英生于1890年,是我国著名热工学教育家。1906年毕业于山东烟台海军学校,1913年前往美国麻省理工学院留学。1916年学成归国后,历任交通大学教授、系主任、代理教务长等职。1949年以后,历任交通大学校务委员会副主任委员、副校长,兼任中国机械工程学会上海分会会长。1983年因病去世,在交通大学工作长达六十七年,被亲切地称为“陈老夫子”。
陈石英讲授的课程主要有力学、水力学和热力工程等,教学认真严谨,一丝不苟。据说,钱学森的一次热力学考试答卷原本能获得满分,但老师只给了他99分,并且把扣分的理由告诉了他,称这是为了防止滋长自满情绪。及至晚年,钱学森仍怀感恩之心回忆说:
专业基础课中给我教育最深的是陈石英先生,他讲工程热力学严肃认真而又结合实际,对我们这些未来工程师是一堂深刻的课。我对陈先生是尊敬的。
除讲课之外,陈石英还负责指导学生做热工实验课程。钱学森动手能力强,且特别细心。有一次,钱学森和同学记录的热工实验报告长达100多页,书写工整、思路清晰,且具有设计美感。陈老师看到这份实验报告后,为之惊叹,知道钱学森未因被扣一分而气馁,而是谦虚向上,于是就给了满分。此外,陈老师还特别注重培养学生的创新精神。他讲课时经常举的例子是美国福特汽车公司创始人老福特的孙子,敢于改造祖父创办的企业以适应新时代,进而告诫学生要敢于创新。这对钱学森产生过重要的影响,他晚年经常用老师的例子来鼓励年轻人要敢于创新、勇于创新、善于创新。
1955年10月,钱学森回国途经上海时,曾经到母校交通大学座谈讲学。座谈会主持人正是陈石英老师,座谈会结束后他还陪同钱学森游览校园,参观曾经读书的教室、住过的宿舍等。1980年钱学森出差上海,又专程前往陈石英家中拜访,可见钱学森的尊师之道。几年之后,钱学森在他写下的那份影响自己一生的十七位老师的手稿中,将他和另一位大学老师钟兆琳一并列入,且写明原因:“理论与实践”。
钟兆琳生于1901年,浙江德清人,我国著名电机工程专家,1923年毕业于南洋大学(现交通大学前身),翌年前往美国康奈尔大学留学,获得硕士学位后于1927年归国,到母校执教。历任交通大学电机系主任、电工器材制造系主任、西安交大教授、陕西省电机工程学会第一届理事长等职。20世纪30年代研制出中国第一台交流发电机和电动机。
交通大学是一所工科大学,向来注重实验和动手能力的培养,电机实验更是闻名全国高校。交通大学工程馆有一间电机实验室,各类电机实验设备齐全,在高等学校中屈指可数,这为当时包括钱学森在内的交大学子提供了培养实际操作能力的平台。钟兆琳老师身体力行,经常指导学生动手做实验。
钟兆琳老师不仅“授业”,而且“传道”,经常教导学生处理好做事与做人之间的辩证关系。1990年4月钟兆琳在上海华东医院病逝,钱学森闻之不胜悲痛。随后,钱学森在追悼会上敬献花圈,表达对老师的哀思。钟兆琳百年诞辰时,年届九十高龄的钱学森亲笔致函母校:
我是一个交通大学学生,毕业于1934年,在那年夏日出校。钟兆琳是我的老师,我是钟老师的一个学生!
“师恩永志于心!”钟兆琳过世以后,钱学森和他的两个儿子结下了学术缘分。钟兆琳长子钟万励教授是著名的古文字和考古学家,幼子钟万勰是著名计算力学家。钱学森晚年与他们建立起频繁的书信往来,与钟万励讨论中国传统文化,又与钟万勰讨论工程力学问题。每当两人有新的研究成果,也一定会请钱学森“指正”,这后来成为学术界的一段佳话。
从接受教育的专业角度看,钱学森属于典型的工科生,尤其是通过系统的大学工科教育,奠定了他成为工程师的专业基础。但钱学森似乎并未满足于此,恰在此时两位大学老师在教学过程中主张“理论与实践”相结合,给了钱学森思想上的启迪。正因如此,他后来反复强调说:
在交大,非常感激两位把严密的科学理论与工程实际相结合起来的老师,一位是工程热力学教授陈石英,一位是电机工程教授钟兆琳。
如何理解钱学森的“非常感激”之情?1994年2月7日钱学森在写给钱学敏的信中道出原因说:“30年代初入上海交通大学学机械工程(铁道门),基本上是工程课,但教电机工程的钟兆琳教授和教热力学的陈石英教授都非常重视理论根底。”纵观钱学森科学思想的发展过程,技术科学思想是他早年思想的重大理论成果,是他后来创立“工程控制论”“系统工程”“现代科学技术体系”等思想的基础。
技术科学思想的核心是“科学理论与工程实际”的结合,可以理解为“科学家”和“工程师”的合一。1947年交通大学邀请已经成为著名青年科学家的钱学森回国讲学时,他首次系统地阐述了技术科学思想的理论内涵、研究方法和研究对象。当然,这是后话。由此来看,两位大学老师是钱学森从工程师转变为科学家的启蒙导师,交通大学是钱学森科学生涯的起点。