原创 从第一颗原子弹的诞生过程，探讨实施技术创新工程的必要性（上）

从第一颗原子弹的诞生过程，探讨实施技术创新工程的必要性

      ——兼论什么时候我们才能建成为创新型国家

陶显芳

2009-6-4

一、第一颗原子弹的诞生过程

１９４5年7月16日，世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥州的沙漠地区爆炸成功，标志着人类利用原子能时代的开始。

世界上第一颗原子弹的研制工程是从１９４２年8月13日开始的，到1945年7月16日爆炸成功，历时2年11个月，在当年的技术水平相对还比较低的情况下，这不能不算是个奇迹。

67年前，世界上第一颗原子弹的研制过程，对于我们今天实施技术创新工程，把深圳建设成为全国的技术创新中心，还是具有很大的积极意义。如何提高我们的自主创新能力，我想，通过了解第一颗原子弹的研制过程，一定会给我们带来非常有益的启发。下面就让我们来简单回顾一下原子弹的制造过程，使我们在研制高新技术产品的时候，从中得到更多的启发。

（１）卢瑟福与原子科学理论

早在１８９８年７月，居里夫妇正式宣布了对放射性元素镭和钋发现以后，卢瑟福立即就把注意力转移到问题的另一方面，他想要弄清楚这种天然放射性究竟是什么？１８９９年，２８岁的卢瑟福报道了有关铀射线穿透铅箔的情况，他发现铀射线至少有两种不同的形式，一种是非常容易被吸收的射线，他称之为α射线，另一种是穿透能力比前者强的射线，他称之为β射线，这两种射线都同时伴随有第三种更强的射线，他称之为γ射线；他还发现，γ射线是当前所有已知射线中最强的一种放射性辐射。

卢瑟福正是运用了α射线这个炮弹，轰击薄的金属箔时，发现了原子核。但他对原子核模型的描述只是建立在质子与电子组成原子的简单结构上，与现在的原子核模型相比，显然是一个错误的认识。但并没有影响他获得１９０８年诺贝尔奖。

到了1932年，由卢瑟福的学生查德威克（Chadwik）发现了“中子”以后，才把原子核的结构重新确定下来。

由于中子不带电荷，它可以接近原子核，并且还可以穿透原子核。中子的发现，使物理学家得到了一个比α射线更有力轰击原子核的炮弹。由此，也使人类利用原子能的梦想成为可能。

（２）西拉德与“原子反应堆”

１９０５年，爱因斯坦提出他的以狭义相对论为基础的著名能量公式：Ｅ＝MC 时，人们只是把它当成人类企盼能源可望而不可及的梦。１９１３年Ｈ．威尔斯（H.G.Wells）竟在他的《The world set Free》一书中预言了一场由英国、法国等国与德国、奥地利等国的世界核大战。世界的主要城市都被原子弹摧毁。尽管威尔斯预言这场战争将在１９５６年爆发，但它对世界产生的深远影响却一点也不失水准。

受威尔斯的影响，西拉德（Leo Szilard）在原子核理论的思想指导下，为了实现增加粒子速度以获取轰击核心的能量，于１９２８年１２月１７日提出了最早的直线加速器的专利申请。一周后，又提出了回旋加速器的申请。１９３４年１２月，他又提出了同步回旋加速器的专利申请。并在１９３４年初受到居里夫妇发现的人工放射性的鼓舞下，西拉德又提出了链式核反应专利。在证实了铀裂变可以解放两个以上的中子时，链式核反应的可行性在理论上已经基本解决。

（３）罗斯福与原子弹研制

由于担心德国会利用比利时的铀矿，１９３９年西拉德请与比利时女王比较熟悉的爱因斯坦给女王写信，目的就是尽力阻止德国利用这一战略资源。发信前，他们认为应先通知国务院，这样他们又认识了萨克斯。在萨克斯的提议下，爱因斯坦建议美国总统应优先发展核技术。

１９３９年１０月１７日萨克斯见到了罗斯福总统，由于萨克思并不很熟悉核技术的主要内容，也不善于向外行阐明科学道理，会见中，他喋喋不休，大谈地缘政治等，再加上西拉德所建议的只是要生产一个大块头的快速反应堆，这使谈话的目的变得不清楚，没有引起罗斯福总统的重视。

１９４１年１０月９日，华盛顿卡纳基学院院长万尼瓦尔.布什工程师，面见罗斯福总统，建议拨款支持科技界，抢先在德国人的前面研制出原子弹。会见只用１０分钟，他就拿到了“可以，罗斯福”的批示，就是这一天美国总统终于下令研制原子弹。

（４）奥本海默与“曼哈顿工程”

１９４２年8月13日，根据科学研究发展局主席布希博士的建议，在纽约以东的曼哈顿地区建立了一个研究机构，作为制造原子弹的领导机关，并把原子弹的研制计划命名为“曼哈顿工程”，具体由奥本海墨负责。

美国人相信德国人已经开始了研制原子弹的计划，这使美国感到他们必须加快速度。曼哈顿工程迅速膨胀到一个投入达20亿美元，雇员超过15万的人大工程，许多项目仅仅在理论上证明可行就匆匆上马。

曼哈顿工程共有１６个工程项目同时执行，其中主要工程是原子反应堆，２３５个工厂，原子弹试验场等，在参加工程的１５万人当中，仅有１２个人知道全盘工作计划。

１９４２年１２月在西拉德等科技人员直接参与下，芝加哥大学的原子反应堆被成功启动，这标志着，人类制造原子弹只是时间问题了。

１９４５年８月６日，美国在日本广岛投下了炸响在人群居住地的世界第一颗原子弹。当时奥本海默曾估计会死亡２万多人，然而，在约有３０多万人口的广岛，受原子弹爆炸影响而死亡的人数近１４万多人。全岛５万余建筑物，６７％被摧毁。

8月9日，美军相继在日本广岛之后又在长崎投下了一颗原子弹，第二天，日本就开始接受投降谈判，之后不久，日本宣布无条件投降。

二、对我们实施技术创新工程的启发

前无古人，后无来者，高科技产品对人类社会的影响，再也没有比第一颗原子弹来得这样鲜明、广泛、深刻。它不需要任何宣传和专家评审，但无人不敢认为，第一颗原子弹不是一个高新技术产品。

下面我们再次对第一颗原子弹诞生过程中的几个关键环节进一步进行总结和分析。

1、回顾原子弹制造过程我们不难看出，没有１６项工程的按时完成，即没有“曼哈顿工程”，也就不会有原子弹，所以人们普遍认为负责这一工程总指挥的奥本海默是原子弹之父。

2、然而，曼哈顿工程所耗资金２０多亿美元，动用了全美国三分之一的电力；在战时的非常时刻，没有罗斯福的决定，原子弹只不过是纸上的中子加速器而已，因此，有人认为，罗斯福才应该是原子弹之父。

3、但是，没有爱因斯坦的建议和万尼瓦尔.布什的陈述，或者没有西拉德的链式核反应和加速器的专利技术，罗斯福怎么会知道什么是原子弹？所以有人说，爱因斯坦和西拉德才是真正的原子弹之父。

4、可是，如果没有卢瑟福等人提出的原子核模型，西拉德又怎么会提得出加速器的专利？

5、再看当时全世界的局势，阻止希特勒在全球的称霸，消灭法西斯，结束战争，实现和平，这是人类社会的要求。西拉德提出抢在德国人前面研制原子弹就是出于这样的考虑，奥本海默精心统筹实现“曼哈顿工程”也是出于这样的考虑，罗斯福决定生产原子弹同样也是出于这样的考虑。可见，社会的要求，人类的呼声才是原子弹产生的主要动力。

上面5个环节都是第一颗原子弹诞生不可缺少的关键。对于今天我们研制高新技术产品的过程，同样还有非常大的参考价值。根据上面5个环节，我们可以把一个高新技术产品诞生的必要条件简要总结为：

1、有人提出技术发明；2、技术可行性（专家建议）；3、有人愿意投资；4、内行管理；5、产品有市场需求。

上面5个条件是不言而喻的。用这5个条件，就可以检讨我们国家多年来，为什么技术创新工程一直没有走上正路，为什么出现那么多假的高新技术产品，如，最出名的“汉芯”IC产品。究其原因，就是技术创新工程一直以来都是由政府进行主导，政府既是项目建议人，又是投资人，并且还是市场需求者，一人承担了3个角色，在整个技术创新工程中缺少了最基本的第1、第2项，以及第4项，政府只把技术创新工程当成一项形象工程来建设。