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34年前,钱学森怀着对系统科学和系统工程的不懈追求,倾尽毕生经验和智慧,在原航天710所(中国航天系统科学与工程研究院的前身,“简称航天十二院”),开办了轰动国内外的“系统学讨论班”,从此开启了创建系统学的伟大探索,开创了系统工程的“中国学派”,推动了人类认识客观世界的前所未有的重大飞跃。34年后的今天,恰逢钱学森同志归国65周年之际。我们缅怀钱学森的丰功伟绩,希望进一步推动系统工程“经世致用”,共同推动系统科学与工程发展迈向新高度。成为中华民族伟大复兴的有力思想武器。
周恩来总理在调研航天时曾说:“学森同志,你们那套方法能否介绍到全国其他行业去,让他们也学学?”周总理指的这套方法正是在航天开创的既有中国特色,又有普遍科学意义的系统工程管理方法与技术。这其中,包括“总体协调、系统优化”的原则,包括“一个总体部、两条指挥线、科学技术委员会制”的管理模式。这套方法使中国短时间攻克难题把导弹这一杀手锏牢牢抓在手中。赢得了前所未有的国际地位,创造了前所未有的和平环境。
钱学森一直牢记周总理的嘱托,20世纪80年代起,他开启了创建系统学、建立系统科学体系的工作,提出了开放的复杂巨系统及其方法论,又由此开创了复杂巨系统科学与技术这一全新科学领域。从早年的《工程控制论》的出版,到1978年《组织管理的技术——系统工程》一文发表,再到开放的复杂巨系统理论的提出,钱学森建立了系统科学的完备体系,以社会系统为应用研究的主要对象,应用于经济社会的方方面面。
一、传承与学习
钱学森在美国20年间,就取得“四个世界第一”的前沿性突破,由此完成了系统工程思想的奠基。他第一个促进火箭喷气推进技术在航空领域的应用,大大提高了美国空军的战斗力,为世界反法西斯胜利作出了贡献。他第一个提出“火箭客机”的概念,为世界首个航天飞机诞生奠定了理论基础。他第一个提出物理力学,并完成了大量开创性的工作。构筑了一个全新的科学。他第一个提出“工程控制论”,创造性的将控制论、运筹学、信息论结合起来,为系统工程的诞生奠定了坚实基础。
1955年,钱学森回到祖国,并以超乎寻常的胆略推动了三大决定性的飞跃。把导弹核武器发展至少向前推进了20年。作为技术总负责,组织实施了我国第一次 “两弹结合”试验。牵头组织实施了我国第一颗人造地球卫星发射任务,开启了中国人的宇航时代和探索太空的伟大征程。作为714工程的技术负责人,一手抓“曙光号”载人飞船的设计和运载火箭研制,一手抓宇宙医学工程和航天员选拔培训。尽管由于各种原因“714”工程终止了,但在他倡导下保留的航天员训练中心,为后来载人航天接续发展、快速成功,起到了不可替代的关键作用。
值得一提的是,钱学森作为唯一的非美国籍科学家,参加了美国国防部科学咨询团考察德国的火箭技术,并参与撰写了被誉为奠定二战后美国在航空史上领先地位的理论基础之作——《迈向新高度》报告,曾准确预测抗美援朝、苏联解体的兰德公司,即肇始于钱学森当时所在的科学咨询团。可以说,钱学森不仅是导弹和航天飞机的创始人之一,也是现代智库的创始人之一。
二、研究与探索
近来我在对钱学森思想的探索与研究中有了一些新的思路,归纳起来就是:破局与新生:
第一,百年变局之破局——重启停滞的科学繁荣与文明复兴。欧洲文艺复兴把“人”从“神”的束缚中解放出来,把生产力从封建社会的束缚中解放出来,迎来了现代文明的曙光。特别是20世纪的100年,社会生产力的发展远远超过了以往数千年人类历史发展的总和。这些巨大的成就均以“还原论”思想为基础,即:将复杂对象不断分解为简单对象,将全局问题不断分解为局部问题去解决。但底层机理研究得越明确,宏观机理就掌握得越不清楚。用生物学家贝塔朗菲的话说就是“对生物在分子层次上了解得越多,对生物整体反而认识得越模糊”。这一弊端,导致了人类基础科学已将近70年没有重大颠覆性的发现(仍停留在爱因斯坦和普朗克的时代)。赖之以生存的应用科技快要榨干基础科学河床的最后一滴水。上世纪60年代就能造出登月大火箭,这么多年过去也没有超越这个记录;生命科学、基因工程面对癌症、艾滋病依旧束手无策;电子计算机的“冯诺依曼体系”至今无人超越,所谓量子计算仍旧是镜花水月……究其根源,是还原论难以解决科学当中“涌现”和“复杂性”问题。诺贝尔奖获得者菲律普•安德森曾说,过去数百年,取得了辉煌成功的还原论已经走到了尽头。
其实早在30年多前,钱学森就找到了破局的“钥匙”。他认为:人类迫切需要一次新的文明转型,融合“还原论”与“整体论”,形成系统论,开创“第二次文艺复兴”。中国将发挥“第二次文艺复兴”的主战场作用,通过“系统论”的发展应用,使得人类认识和改造世界的能力实现跨越式的提升。科学革命是人认识客观世界的飞跃,技术革命是人改造客观世界的飞跃,而科学革命、技术革命又会引起全社会生产体系和经济结构的飞跃,即产业革命。通过第二次文艺复兴,把新的产业革命不断向纵深推进,进而消灭“三大差别”,达到“整个社会形态的飞跃”。到那时,人类文化发展将空前加速,实现恩格斯在100多年前所说的从“必然王国”到“自由王国”的飞跃。
第二,百年变局之新生——率先推动21世纪新的产业革命。钱学森沿着“社会关系归结于生产关系,生产关系归结于生产力”的思路,总结了人类历史上已经发生和即将发生的“八次产业革命”,提出了人类社会发展必然经历的“四种革命”的重要论断,具体来说:以农业为标志的第一次产业革命,将人类从原始社会带入奴隶社会;以商品生产为标志的第二次产业革命,将人类从奴隶社会带入封建社会;以机械化生产为标志的第三次产业革命,将人类从封建社会带入资本主义社会;以电气为标志的第四次产业革命,使工业生产变为国际化、世界化,资本主义进入其发展的高级阶段。正在发生第五次产业革命:加速了科学技术与社会经济知识向全世界传播,体力、脑力劳动差别逐渐缩小,社会开始打破各种界限形成联合体。为第六、七次产业革命奠定了不可或缺的信息技术基础。即将到来的第六次产业革命优先兴起于社会主义社会,以生物科学和大农业为基础,旨在消灭“三大差别”。第七次产业革命以人体科学和医学革命为基础,引发人类智能大大提高。钱学森在信中说:到21世纪50年代,在中国将开展一场由医学大改革所引发的人民体质建设的革命,就是以人体科学为基础引发新的产业革命。第八次产业革命是以纳米技术为基础的产业革命,将完成于共产主义。
三、实践与征程
系统工程思想是富含中国智慧的实践总结和理论升华,凝聚着中华民族独特的精神标识。进一步推动系统工程学科发展与文化构建,面向全世界,把它作为凝聚中国智慧、体现中国风格、彰显中国魅力的思想产品传播出去,在世界思想理论文化的交融交锋中站稳脚跟,为人类文明进步作出独特的贡献。
2016 年航天十二院就与《Science》联合打造了专刊《系统工程在中国》,通过对“系统工程在中国”的缘起、萌芽、形成、发展和未来趋势进行综合探讨,让更多的人了解钱学森、钱学森思想,积极加入到探索系统工程思想的大家庭中。2019年为更加深入、全面、系统地挖掘系统工程思想的价值,《Science》再一次联合航天十二院,打造了专刊《钱学森智库:用系统科学解决复杂性问题》,以钱学森智库的视角再次审视、解构、探索系统科学对于推动社会发展的重要思想、理论、方法及其实践意义。
人类社会每一次重大跃进,人类文明每一次重大发展,都离不开理论的变革和思想的先导。在百年未有之大变局中,实现中华民族伟大复兴的中国梦,将是我国历史上最为广泛而深刻的社会变革,也将是人类历史上最为宏大而独特的实践创新。作为系统工程中国学派的发源地,基于对钱老精神的敬仰、基于对系统工程事业的热爱,基于对系统工程学科能够得以跨越式的发展的渴望,航天十二院希望能够担起重任,高举钱学森系统工程的旗帜,站在更高的起点,从太空俯瞰地球,运用系统思想,抓住新机遇,点燃以生物科学、人体科学等科学技术为先导的新一轮科技革命的引擎,将新一轮产业革命推向纵深。让系统工程服务于民族复兴的光辉伟业,用思想光芒照亮时代征程!
作者:薛惠锋,系国际宇航科学院院士、中国航天系统科学与工程研究院院长