黃志澄:錢學森科學貢獻與學術思想的發展

錢學森科學貢獻與學術思想的發展

遠望智庫研究員 黃志澄

說明:2001年12月10日,為慶祝錢學森先生90誕辰,中國科協、科學院,工程院和囯防科工委聯合召開了《錢學森科學貢獻暨學術思想研討會》。我應邀作大會的最後一個報告《從簡單系統的定量分析到複雜巨系統的綜合整合》。為紀念錢學森先生105誕辰,現將我15年前的報告更名為《錢學森科學貢獻與學術思想的發展》,轉載在這裡。

摘要:本文闡述了錢學森先生從一個傑出的力學家到一個傑出的航空航天科學家;從系統工程到開放式複雜巨系統理論,從發揚科學的民主集中制到定性到定量的綜合整合技術的過程,作為對錢學森先生90壽辰的紀念。最後,本文討論了力學與系統科學的關係。

關鍵詞】:錢學森,力學,系統工程,複雜巨系統,系統科學

引言

人類的20世紀,是科學技術突飛猛進,推動社會飛速發展的一個世紀,從而創造了科學技術的百年輝煌。在這百年之中,造就了一批傑出的科學思想家,其中也包括我國著名科學家錢學森先生。今年12月11日,是錢學森先生90壽辰。本文闡述了他從一個傑出的力學家到一個傑出的航空航天科學家;從系統工程到開放式複雜巨系統理論,從發揚科學的民主集中制到定性到定量的綜合整合技術的過程。概括一句話,本文謹以闡述他從簡單系統的定量分析到複雜系統的綜合整合的過程,作為對錢學森先生90壽辰的紀念。

一、從一個傑出的力學家到一個傑出的航空航天科學家

錢學森先生1911年12月11日出生於上海,3歲時隨父親到了北京。1929年從北師大附中畢業。1934年夏,錢學森獲交通大學機械工程學士學位,考取清華公費留學生,次年赴美。錢學森1935年進入麻省理工學院航空系,1936年10月他轉學到加州理工學院,開始了與力學大師馮·卡門,先是師生後是親密合作者的情誼。1939年錢學森先生獲得了加州理工學院航空與數學博士學位,1945年成為該院的副教授。1947年初,他成為麻省理工學院的正教授。馮·卡門這樣評價錢學森先生:“他在許多數學問題上和我一起工作。我發現他非常富有想象力,他具有天賦的數學才智,並能成功地與準確洞察自然現象中的物理圖象的非凡能力結合在一起。作為一個青年學生,他幫我提煉了我自己的某些思想,使一些很艱深的命題變得豁然開朗。”

錢學森先生在力學的許多領域都做過開拓性的工作。力學發展的源泉來自社會發展的應用需求。由於發展高速飛行器的需要,錢學森先生早年對高速空氣動力學的發展,做出了傑出的貢獻。20 世紀30年代開始迅速發展的氣體動力學,或者叫可壓縮流體力學,為超聲速飛行和高超聲速的飛行奠定了理論基礎,指明瞭超聲速和高超聲速飛行器的發展方向。錢學森先生在這方面的貢獻包括:

(1)1938年錢學森與馮·卡門合作進行的可壓縮流體邊界層研究,揭示了在可壓縮層流邊界層中, 飛行器的摩擦阻力與氣動加熱在不同馬赫數和壁溫比下的相互關係,從而為確定高速飛行器的氣動加熱打下了基礎。

(2) 20 世紀30年代末,試驗飛機模型的風洞的風速一般都不高,不能測定飛機在高馬赫數飛行時表面受到的壓力,因此亟需一個從低馬赫數風洞實驗結果修正到高馬赫數的方法。他在1939年發表了關於可壓縮流體二維亞聲速流動的研究結果,馮·卡門在1941年發表了關於空氣動力學中壓縮效應的研究結果。後來這些結果被稱為“卡門-錢學森公式”。

(3)錢學森與郭永懷合作,最早在跨聲速流動問題中引入上下臨界馬赫數的概念。他們發現,對高速飛行真正有實際意義的是上臨界馬赫數,而不是以前大家所注意的下臨界馬赫數。這是一個重大發現。

(4)錢學森首先提出了高超聲速流動相似率,為高超聲速飛行器的設計奠定了基礎。

(5)1946年錢學森將稀薄氣體的物理、化學和力學特性結合起來,對稀薄氣體動力學進行了開創性的研究。

除此以外,錢學森於1953年,正式提出了物理力學概念,主張從物質的微觀規律去確定其巨集觀力學特性,改變過去只靠實驗測定力學性質的方法,大大節約人力物力,並開拓了高溫高壓的新領域。錢學森先生在固體力學方面,對薄殼穩定問題也有重要貢獻。

在噴氣推進與航天技術領域,錢學森先生做出了特別卓越的貢獻。加州理工學院古根海姆航空實驗室的火箭研究工作,是馬林納、錢學森和其他熱心於火箭的人於20 世紀30年代後期開始的。1936年他在馮·卡門指導下,與馬林納等一起研究火箭發動機的熱力學問題、探空火箭問題和遠端火箭問題等,並參與了美國早期用可儲存液體推進劑的幾種試驗性火箭,如 1945年的“女兵下士”探空火箭和後來的“下士”導彈的研製工作。

1949年,錢學森擔任加州理工學院新設的古根海姆噴氣推進中心的主任,並講授火箭技術及噴氣推進技術課程。從20 世紀40年代到60年代初期;錢學森在火箭與航天領域提出了若干重要的概念:20 世紀40年代提出並實現了火箭助推起飛裝置,使飛機跑道得以縮短;1949年提出了火箭旅客飛機概念和關於核火箭的設想;1953年研究了行星際飛行的可能性;1962年出版的《星際航行概論》中,他提出了用一架裝有噴氣發動機的大飛機作為第一級運載工具,用一架裝有火箭發動機的飛機作為第二級運載工具的天地往返運輸系統概念。

在20 世紀40年代末、50年代初,錢學森在總結第二次世界大戰後,迅速發展的控制與制導工程技術實踐時,發現並提煉出了指導控制與制導系統設計的普遍性概念、原理和方法,從而建立了一門技術科學“工程控制論”。工程控制論在其形成的過程中,把設計穩定與制導系統這類工程技術實踐作為主要研究物件。1951車錢學森研究了“一種探空火箭的最優推進的設計”,即探空火箭的最優彈道問題,要求提出一條理想彈道,在相同的燃料消耗條件下,使火箭達到的高度最大。1952年還研究過如何利用反饋控制的方法使火箭發動機中的燃燒過程穩定,成功地建立了描述燃燒室壓力變化規律的方程。第一版《工程控制論》原是用英文寫的,1954年在美國出版。此後,俄文版、德文版、中文版相繼出版。工程控制論從深度與廣度上,推動了電子計算機技術、核能技術、航空航天技術和光電子技術等的發展。

錢學森先生以他在總體、動力、制導、氣動力、結構、計算機、質量控制等領域的豐富知識,在組織領導新中國的火箭、導彈和航天器的研究發展中,發揮了巨大作用,對中國火箭、導彈和航天事業的迅速發展,做出了傑出的貢獻。

錢學森先生從一個傑出的力學家到一個傑出的航空航天科學家的過程,說明了作為綜合整合技術的航空與航天的發展,與許多學科有關,其中與研究物質運動和能量的科學-力學的關係最早、最深。一方面,航空航天不斷地給力學的發展提出了許多新的課題;另一方面,力學也為航空航天的發展提出了許多新概念、新思想、新方法。航空航天作為力學的需求牽引,力學作為航空航天的主要技術推動因素。航空航天與力學互相促進,相得益彰。因此,許多力學家也都是航空航天科學家,其中錢學森先生就是把力學與航空航天結合得最成功的一位。

錢學森先生在我國航天系統工程的長期實踐中, 提煉出系統工程理論,是他的一大貢獻。錢學森先生說:我們把極其複雜的研製物件稱為“系統”即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合成的具有特定功能的有機整體,而且這個“系統”本身又是它所從屬的一個更大系統的組成部分。1978年錢學森先生與許國志、王壽雲同志在《文匯報》上的文章“組織管理的技術―系統工程”,在全國範圍內,吹響了向系統工程進軍的號角。在20 世紀80年代初期, 錢學森先生又提出了國民經濟建設總體設計部的概念,堅持致力於將系統工程概念推廣應用到整個國家的經濟建設。他最早提出了軍事、農業等十四門系統工程,以後又不斷提出諸如草業、沙產業等系統工程。

錢學森先生在系統科學思想的研究方面的貢獻,首先體現在提出一個清晰的現代科學技術的體系結構,並進而形成整個系統科學體系。系統科學是以系統為研究和應用物件的一個科學技術的門類。如同自然科學、社會科學、數學科學等一樣,它是現代科學技術體系中一門新興的科學技術體系。錢學森先生在總結、概括已有的系統研究成果的基礎上,於20世紀70年代末,首先提出了系統科學體系的層次結構。錢學森先生認為系統科學由三個層次、很多學科和技術所組成:

工程技術層次——系統工程,自動化技術、通訊技術,是直接改造客觀世界的知識。

技術科學層次——運籌學… 資訊理論和控制論,是指導工程技術的理論。

基礎科學層次——系統學,系統學是研究系統的基本屬性與一般規律的學科,是一切系統研究的基礎理論。系統學正在建立之中。系統科學通向哲學的橋樑是系統論或稱系統觀,屬於哲學範疇。

錢學森先生從力學、運籌學、控制論和資訊理論及國外正在不斷髮展的系統學中吸取其精華,形成他對系統學的一整套觀點和理論。並親自組織了討論班,對它加以研究和發展。到80年代末90年代初,他又提出開放複雜巨系統的理論及其處理方法―從定性到定量的綜合整合方法。1992年又提出“從定性到定量綜合整合研討廳”的思想。這些思想不僅在我國國內有著重要而深遠的意義,而且在國際上也產生了重要的影響。1995年,國際著名的系統學家哈肯為許國志主編的《系統科學大辭典》寫的序言中說:“系統科學的概念是由中國學者較早提出的。我認為這是很有意義的概括,並在理解和解釋現代科學,推動其發展方面是十分重要的。”又說,“中國是充分認識到了系統科學巨大重要性的國家之一”。這個評價是非常中肯的。

當今,人類已進入資訊時代,整個世界社會通過世界市場和全球資訊網路,把不同經濟發展狀態、不同社會制度、不同意識形態、不同種族、不同宗教信仰、不同地區的國家緊密連在一起。多極化、多格局以及經濟的全球化,使人類社會出現了許多開放的、十分複雜的動態巨系統。人類在物質文明與精神文明建設中所面臨的問題,千頭萬緒、變化多端、十分複雜。那麼,有沒有一種切實可行而又比較科學的方法,使我們能夠成功地解決各種複雜性問題呢?近年來,國內外許多科學家對此進行了廣泛的探索,希望得到滿意的答案。

在系統學方面,最先取得突破的是普利高津、哈肯等歐洲學者提出的耗散結構論、協同學、超迴圈論等自組織理論等。他們依託物理學、化學和生物學的最新成果,以若干著名的物理化學系統(如貝納德流、鐳射器、BZ反應、布魯塞耳振子等)為背景,運用系統思想和數學方法,深刻闡明瞭這些系統,如何從混亂無序的熱平衡態產生出有序結構,又如何從一種有序結構演化為另一種有序結構。他們把系統學的研究推進了一大步,使人們相信建立系統科學的基礎理論是有可能的。但他們這些理論還帶有明顯的物理學和生物學的痕跡。嚴格地說,它們還屬於系統科學與自然科學的交叉學科,還不能算作真正的系統學。

從20 世紀80年代起,系統學的研究轉向了主要研究複雜性問題。歐洲學者,特別是普利高津提出了“探索複雜性”這一響亮的口號,把複雜性研究視為超越傳統科學的新型科學,產生了廣泛的影響。
普利高津和哈肯等人,滿懷信心地要把各自的理論和方法推廣應用於生物、經濟、社會等複雜現象領域,著手建立複雜性科學,形成世界複雜性研究的重要學派。但在近20年來,除在某些區域性問題上有所收穫外,他們的努力總的來說,並不成功。在複雜性研究熱潮中,1984年成立的美國聖塔菲研究所(Santa Fe Institute)特別引人注目。他們面向生命、經濟、組織管理、全球危機處理、軍備競賽、可持續發展等當今世界上的重大問題,開展大規模的跨學科研究,企圖建立關於複雜系統的一體化理論,實質也就是企圖全面建立系統學。他們在系統學的理論方面,雖然也提出了許多極富啟發性的見解,但同樣沒有取得突破性進展。現在看來要建立所謂複雜系統一體化理論,還遙遠無期,以致SFI的學者發出了“從複雜性到困惑”(From Complexity to Perplexity)的感嘆。

系統學最早的開創者貝塔朗菲認為,存在兩類整體。一類是非系統整體,它們具有迭加性,只要認識了組成部分,把部分的特性,加起來就能得到整體特性。另一類是系統整體,特點是“整體大於部分之和”,瞭解整體不僅要了解部分,還要了解部分之間的關係,因為系統的整體性質是由各組成部分相互作用、相互激發而“湧現”出來的。因此,他把這門學科明確界定為“關於整體和整體性的科學”,並在系統學中首次引入湧現(Emergency)概念。湧現性的另一種表述是:高層次具有低層次沒有的特性,一旦還原到低層次,這些高層次的特性便不復存在。例如,物質在化學層次上具有物理層次沒有的特性,在生物層次上具有物理化學層次沒有的特性;生命不是物質原子或分子固有的屬性,而是物質世界進化到生物層次才有的組織特性,是以生物大分子為構築材料、按照細胞的特殊結構方式組織起來才能產生的特性;意識是在由大約1000萬個神經元組成的人腦這個物質層次上湧現出來的(還需同社會這種複雜環境相互作用),分解到神經元層次便不復存在了。

長期以來,科學主要是沿著還原論的思想發展起來的。還原論相信整體的性質可由部分的性質來說明,高層次的事物可由低層次的事物來解釋;相信一切事物都可以用物理學基本規律來解釋。還原論也要把握整體,但其基本工具就是力學中的分析-迭加法。但複雜性不是物質粒子固有的屬性,而是組織的屬性。它是在客觀世界由低階向高階的自組織演化中逐步湧現出來的,即簡單性經過組織而湧現出複雜性。描述較低層次上產生的湧現性,採用分析-迭加方法並加以補充或修正,也許可以奏效;但對描述較高層次特別是複雜巨系統所產生的湧現性,這種基於還原論的分析-迭加方法,則肯定會力不從心。正是在這裡,系統學遇到前所未有的難題。歐洲學派複雜性研究的停頓,在於他們企圖把從物理化學系統的自組織現象中,概括提煉出來的處理簡單巨系統的理論和方法,推廣應用於各種複雜巨系統。SFI學派之所以感到困惑,是由於他們都是由還原論訓練出來的,儘管他們已覺悟到必須超越還原論,但業已形成的思維定勢,使得他們在超越還原論的路上,進展得步履維艱。顯然,這主要是由於他們缺乏馬克思主義哲學、辯證唯物論的科學觀作指導,這就往往會陷入形而上學和機械論的泥坑。他們只著重還原論的方法,把事物還原為最小單位,孤立地用數學的方法、邏輯推理的方法以及巨型計算機,去進行定量分析,卻看不到整個系統中的各種複雜的相互關係。

在同一時期,錢學森先生對複雜性的研究,走的卻是另一條路線。他不大強調湧現概念,但主張從方法論上區分簡單性與複雜性,凡是能用還原論方法處理的是簡單系統,不能用還原論方法處理的是複雜系統。作為一種研究複雜巨系統問題的方法論,強調必須超越還原論,強調基於整體現代科學技術體系,採用綜合整合方法來解決問題。其實質就是利用現代資訊科技,把不同領域專家掌握的專業知識、各種統計資料資料、專家的實際經驗和各種直感式的體會綜合整合起來,從而獲得關於開放的複雜巨系統的整體定量認識。1990年初,錢學森和於景元、戴汝為共同發表了《一個科學新領域-開放的複雜巨系統及其方法論》一文。1991年錢學森又作了《再談開放的複雜巨系統》的報告。錢學森先生在後一報告中,正確區分了簡單巨系統和複雜巨系統的概念。從現有的理論成果來看,現在建立簡單巨系統學的條件要相對成熟一些,但仍有很大難度,已建構的幾個理論框架,還都難以令人滿意。至於作為系統學主體部分的複雜巨系統學,錢學森先生和他的合作者,經過多年的研究與探索,提出了只有採用綜合整合方法,才有前途。

錢學森先生對開放的複雜巨系統的定義是:“1、系統本身與系統周圍的環境有物質的交換、能量的交換和資訊的交換。由於有這些交換,所以是“開放的”。2、系統所包含的子系統很多,成千上萬,甚至上億萬。所以是“巨系統”。3、子系統的種類繁多,有幾十、上百,甚至幾百種。所以是“複雜的”。”“過去我們講,開放的複雜巨系統有以上三個特徵。現在我想,由這三條又引伸出第四個特徵;開放的複雜巨系統有許多層次。這裡所謂的層次是指從我們已經認識得比較清楚的子系統到我們可以巨集觀觀測的整個系統之間的系統結構的層次。如果只有一個層次,從整系統到子系統只有一步,那麼,就可以從子系統直接綜合到巨系統。我覺得,在這種情況下,還原論的方法還是適用的,現在有了電子計算機,從子系統一步綜合到巨系統,這個工作是可似實現的。從前我們搞核彈,就是這麼幹的。”“我們所說的開放複雜巨系統的一個特點是。認可觀測的整體系統到子系統,層次很多,中間的層次又不認識;甚至連有幾個層次也不清楚。對於這樣的系統,用還原論的方法去處理就不行了。怎麼辦?我們在這個討論班上找到了一個方法,即定性到定量的綜合整合技術,英文譯名可以是: Meta-synthetic Engineering,這是外國沒有的,是我們的創造。”

“要建立開放複雜巨系統的一般理論,必須從一個一個具體的開放複雜巨系統入手。哪些系統屬開放複雜巨系統呢?社會系統是一個開放複雜巨系統。除此以外,還有人腦系統、人體系統、地理系統、宇宙系統、歷史(即過去的社會)系統、常溫核聚變系統等等,都是開放的複雜巨系統。研究問題要從具體資料入手。只有從一個一個具體的開放複雜巨系統入手進行研究,當這些具體的開放複雜巨系統的研究成果多了,才能從中提煉出一般的開放複雜巨系統理論,形成開放的複雜巨系統學,作為系統學的一部分。五十年代形成工程控制論就是採用這個辦法,從一個一個自動控制技術中提煉出來的。”

錢學森先生曾經說過:在科學工作中,凡是提倡民主作風,學術民主發揚好的單位,科研成果就多,科學成就就大。相應的,也培養出許多科學人才,出大科學家。他常舉的一個例子是德國哥丁根大學的著名物理學海森貝格(W.Heisenberg )在20歲時,勇敢地和當時的大物理學家玻爾(N.Bohr)進行辯論的故事。另外的例子則就是同樣出自哥丁根大學的卡門,把這種民主作風帶到加州理工學院,以及他們師生之間進行多次友好辯論的故事。我們有這樣的深刻印象:錢學森先生在聽取有關技術問題的彙報時,他絲毫沒有大科學家的架子,而把自己作為一個普通的科技人員。為了一個技術細節,如一個資料、一條曲線、一個程式或一個操作,他會和你爭得面紅耳赤,絕不退讓,直到水落石出,才肯罷休。最後錢學森先生在作總結時,又表現出一個大科學家的風采。他的總結往往是來自討論而又高於討論,使爭論雙方心服口服。這就是一位科學帥才發揚科學的民主集中制的風範。

錢學森先生近年來在研究開放式複雜巨系統理論時,提倡的定性到定量的綜合整合技術和綜合整合研討廳體系,就是這種既有民主,又有集中科研方法的昇華。錢學森說:從定性到定量的綜合整合技術,實際上是思維科學的一項應用技術。研究開放的複雜巨系統,一定要靠這個技術,因為首先要處理那麼大量的資訊、知識。資訊量之大,難以想象,哪一個資訊也不能漏掉,因為也許那就是一個重要的資訊。情報資訊的綜合,這是首先遇到的問題。過去我在情報會議上講過一個詞,叫資料、資訊的“啟用”,即把大量庫存的資訊變成有針對性的“活情報”。我們在做定性的工作中,一開始就要綜合大量的資訊資料,這個工作就要用知識工程,而且一定要用知識工程,因為資訊量太大了,光靠手工是無法完成的。如果綜合整合研討廳採用了人機結合和人機互動的先進技術手段,就可能做到古人說的“集其大成”了。這就必然使我們的知識和智慧,上升到一個新的層次。這就是錢學森先生說的;“集大成,出智慧”。錢學森把這種定性到定量的綜合整合技術又稱之為大成智慧工程。

這樣的大成智慧工程,實際上是把計算機的資訊處理與人腦的資訊處理兩者密切結合起來,形成一個人為的開放的複雜巨系統。這個系統可以拓寬人們的視野,使人接觸、瞭解廣泛的知識、經驗,“感受到從前不能感受到的東西:大至宇宙,小至分子、原子,人都能審視感觸!”面對這樣的工作環境,老一套的工作方法與思維方式就不適應了,只有把錢學森先生提倡的大跨度的思維方式、整體的思維方式、綜合整合的思維方式、邏輯與非邏輯相結合的思維方式、靈感的思維方式等多種唯物辯證的思維方式,有效地結合起來,充分啟發、引發、推動,發揮其互相補充、互相促進的作用,才可能比較準確地把握各種複雜事物的現象與本質、微觀與巨集觀、部分與整體、穩定與發展等辨證關係,做到在定方針時居高遠望,統攬全域性,抓住關鍵;在制定行動計劃時又注意到一切因素,重視細節,使決策既具有戰略意義又符合實際,有所前進,有所創新。

錢學森近年來十分關注資訊科技的發展。他認為具有較高文化素養,擁有廣博科學知識的人群,如果經常人-機結合地進行工作,將使人的智慧發展到一個新的階段,大大提高人的創造思維能力,甚至可能出現智慧革命。近年來,由於資訊科技的發展,電子計算機、網際網路 (Internet)、多媒體(Multimedia)、虛擬現實技術(Virtual Reality)、資料庫中的知識發現(KDD:Knowledge Discovery in Databases)、資料探勘(Data Mining)等的高速發展與普及,為我們進行創造性地思維與工作,提供了前所未有的良好條件。組成人機結合、人機互動的體系勢在必行。這個體系涉及到機器學習、模式識別、統計學、智慧資料庫、知識獲取、資料視覺化、高效能運算、專家系統等多個領域。這個體系就是錢學森所提倡的從定性到定量綜合整合法的最大特點。

運用從定性到定量綜合整合法的集體,錢學森稱之為“總體設計部”。這種總體設計部,是各行各業、各個方面、各級領導機構進行戰略部署、解決開放複雜巨系統問題的參謀部。多年來,有些單位已在試行,並取得較好效果。作為大成智慧工程具體應用的總體設計部,其初型來自航空航天系統工程,當然也適用於高科技的設計、開發與產業化。1994年春天,錢學森回想飛機、火箭、導彈的總體設計與研製過程時說:高新技術的設計開發工作,也是人-機綜合的大成智慧工程,因為:

(1)把整個設計開發工作分解為幾個區域性問題,每一區域性問題,如在馬赫數8以上的超聲速燃燒衝壓發動機,如氣動力問題、如結構問題、如結構防熱問題等等。

(2)再把某一區域性問題分解為不同時刻的瞬時過程,如超聲速燃燒的瞬時實驗模擬,用1/100秒-1/10秒;用兩種研究方法:計算機模擬及實驗模擬,以驗證計算、考核理論.

(3)所有區域性問題都經過實驗證實,得到可靠的理論計算方法了,就可以綜合了。

(4)綜合主要用計算機、計算機模擬全機全飛行過程,滿意了,再進入全工程的真實實物試運轉。這最後一段工作是耗資巨大的,力求一次成功。

四、結束語

錢學森先生在科學技術上的起步是從力學開始的。錢學森先生為什麼會從一個力學家而發展成為一個系統科學家呢?我們首先從力學(mechanics)的定義出發,根據Longman Dictionary of Contemporary English ,1978 ,mechanics的定義為:

(1)The science of the action of forces on objects.

(2)The science of making machines

(3)The ways of producing or doing.

從第三個含義上來說, 它和系統學的方法就非常接近了。從這個意義上說,錢學森先生從一個傑出的力學家,發展成為一個傑出的系統科學家,決不是偶然的。這一方面是錢學森先生能夠適應科學的不斷髮展,不斷進取,不斷開拓;另一方面是力學的土壤,為錢學森先生提供了豐富的營養,如跨聲速流動和高超聲速流動的非線性和湍流的複雜性,在錢學森先生髮展系統科學中都起到了作用。當然,系統科學的發展也將促進力學的進一步發展。20世紀的力學主要致力於質量、動量和能量傳遞規律的研究,21世紀這種研究將延伸到資訊傳遞領域.。資訊傳遞本身具有很強的非線性。而對許多複雜、高維、非線性的巨系統,資訊傳遞將和質量、動量和能量傳遞耦合在一起。非線性動力系統的運動形態,大的決不是小的簡單放大; 系統也不是部分的簡單迭加。更有甚者,初始和環境條件的微小變化,可導致後來完全不確定的運動,如湍流、混沌等。揭示這類系統中資訊傳遞的基本規律, 是21世紀的力學一個關鍵任務。例如對於湍流的研究,在研究清楚上述資訊傳遞的非線性規律之後,人類將從預測走向控制,並從被動控制進一步走向主動控制。

無疑,21世紀人類社會的發展將邁向新的巨集大目標,從而給力學和系統科學的發展,提供新的發展機遇和提出新的挑戰。力學和系統科學與中國有不解之緣。光輝燦爛的歷史與文化,巨大人口的社會和廣泛的現代化建設實踐,有取之不盡的科學研究命題,是發展力學和系統科學的肥沃土壤。中國力學和系統科學界,應該也能夠為我國科學技術的興旺發達作出自己的貢獻。力學和系統科學的相互促進,一定會迎來人類科學技術發展的一個新的百年輝煌。

錢學森先生從簡單系統的定量分析到複雜系統的綜合整合的過程中,永遠站在學術的風口浪尖,勇於開拓,勇於進取,從而取得了舉世公認的傑出成就,為祖國爭得了榮譽和驕傲。但他從不把這一切,看成是個人的成功,而是歸功於集體,歸功於“中國人”。80年代末期,他的一位朋友送他一幀《詠竹》的條幅:“未出土時先有節,待到凌雲更虛心。”這就是對錢學森先生高尚品德的生動寫照。在這裡,我們謹祝錢學森先生健康長壽,生命之樹常青!

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