● 記者 呂婷
時光回到1966年5月9日那個風沙肆虐的戈壁灘，我國第三次核試驗在這里成功舉行。現(xiàn)場一大片身著軍裝的參試人員中，兩個身著便服的身影格外引人注意，他們便是清華大學“0304”科研項目組的年輕成員——沈恒滋與闞永魁，受邀參加核防護結(jié)構(gòu)試驗。
時隔多年之后，參加核試驗的秘密終于可以為人所述，而鮮為人知的0304項目也隨之揭開神秘的面紗。
如果說核武器的研制是為國建造銳利的“矛”，那么核防護工程的研究則是為國鑄就堅固的“盾”，以防御戰(zhàn)時核武器的殺傷破壞。
0304項目正是清華大學土木工程系在上世紀60年代承擔的重大國防科研任務(wù)，屬國家機密項目。近40位教師、工程師、實驗員，在近20個春秋里為鑄就國防堅盾付出了大量心血，而這一切的奉獻和成績都必須守口如瓶，隱姓埋名……
而今，這一塵封多年的秘密終于揭開。遺憾的是，其中部分成員的名字也永遠地成為了歷史。我們有幸采訪到幾位健在的清華老教師，聽他們講述為國鑄盾的故事。
一切從零起步
上個世紀60年代，面臨嚴峻的核威脅環(huán)境，加強核防護工程的科學研究愈發(fā)迫切和重要。國家層面的防護工程研究由國家科委統(tǒng)一組織，迅速成立防護工程組。時任國防科委副主任張愛萍擔任防護工程組總指揮，工程兵司令員陳士榘任防護工程領(lǐng)導(dǎo)組組長，時任清華大學副校長張維是防護工程組領(lǐng)導(dǎo)組成員之一。從現(xiàn)有的資料中，可以看到0304項目組核心成員楊式德、陳聃、鄺守仁等都曾參加過防護工程組的討論會。
防護工程組成立后，國家科委委托清華大學與工程兵合作進行核防護研究，該研究涉及到室內(nèi)試驗、野外試驗和現(xiàn)場試驗。
1963年，結(jié)合備戰(zhàn)形勢和國家戰(zhàn)略需要，在學校的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，代號為“0304”的研究組正式成立。這個被蔣南翔校長譽為“清華大學科研第九高地”的研究組，以土木工程系工程結(jié)構(gòu)實驗室為主，集中土木、水利、力學等院系的科研力量，與部隊合作進行核防護工程的研究。
國家科委防護工程組的批件由張維副校長轉(zhuǎn)交0304項目組
與清華大學0304研究組有關(guān)的負責單位是工程兵司令部及其下屬的三所和四所。軍隊非常重視這一研究項目，當時新成立的中國人民解放軍總參謀部防護工程研究所（工程兵三所）也派來了一批青年科研人員來校參加研究。
工程結(jié)構(gòu)實驗室成立50周年紀念座談會合影，照片中有12位參與0304項目的教師（攝于2006年12月）
“當時土木系從工程結(jié)構(gòu)實驗室、結(jié)構(gòu)教研組、結(jié)構(gòu)力學教研組等教研組抽調(diào)一批青年教師和業(yè)務(wù)骨干參與研究，集中了系內(nèi)1/5左右的教師力量，最高潮時有30人左右參加，加上試驗技術(shù)人員有近40人，其中大多數(shù)都是黨員。”土木系原副系主任、退休教授朱金銓回憶道。
0304項目由土木系原副系主任楊式德?lián)慰傌撠熑耍聊鞠翟h總支書記鄺守仁擔任黨支部書記。參加項目的青年教師除了三位留學歸國入職清華的教師，其他都是清華畢業(yè)后留校工作的教師，與0304結(jié)緣成為他們?nèi)松械闹匾D(zhuǎn)折點。0304項目組走出了許多我國知名的土木結(jié)構(gòu)工程和防護工程專家，如陳肇元院士，陳聃、沈聚敏、沈恒滋、李少甫等等。
核爆炸的威力效應(yīng)，主要包括光輻射、沖擊波和核輻射，0304項目主攻的是應(yīng)對沖擊波的防護結(jié)構(gòu)研究。面臨的第一個難題就是，用什么樣的設(shè)備進行試驗，可以產(chǎn)生一個與核爆炸沖擊波相近的壓力波形？也就是需要研制一個抗核爆炸模擬器。另外，結(jié)構(gòu)材料在快速加載環(huán)境下的強度會發(fā)生變化，還需要一個快速加載器，以便研究結(jié)構(gòu)材料在快速變形下的力學性能。一系列難題都令人抓耳撓腮。無論是加載設(shè)備還是量測設(shè)備，都沒有任何先例可以借鑒，必須自行研究設(shè)計。
闞永魁在項目中承擔量測和保密工作，回憶起試驗的起步階段他感慨萬分：“進行沖擊波荷載下的結(jié)構(gòu)模型試驗，現(xiàn)狀是‘一窮二白’，最重要的兩個條件，一是加載設(shè)備，二是量測手段都得從零起步。”
當時具有無線電和結(jié)構(gòu)工程雙重背景的土木系青年教師來晉炎也被抽調(diào)到0304項目組，專門負責量測手段和壓力控制系統(tǒng)的研制。“最大的困難就是沒有資料可以參考，全憑自己摸索，從設(shè)計圖紙到建造模型再到一步一步焊接，都靠自己動手。”來晉炎回憶道。
“當時陳肇元老師去搜集和翻閱了極少有人問津的英文文獻，獲得了些許靈感，決定通過研制抗核爆炸模擬器模擬壓力波形來進行結(jié)構(gòu)模型試驗。接下來就必須自力更生，設(shè)計試驗所需的加載設(shè)備和量測裝置。”闞永魁說。0304項目的三個職能試驗組迅速建立起來，包括結(jié)構(gòu)模型試驗組、材料快速加載試驗組和動態(tài)光彈試驗組。
從“一支筆”到“大象”：第一臺抗核爆炸模擬器誕生
一張張手繪的圖紙，一個個快速開啟閥，一件件橡膠密封圈的模具，所有的儀器和配件都從零開始打磨。為了配合0304項目的開展，土木系把金工車間也合并到結(jié)構(gòu)實驗室，便于模型直接投入加工。
經(jīng)過深入思考后，成員們構(gòu)思出抗核爆炸模擬器（模爆器）的研制方向——在一個密閉容器外部，通過雷管引爆容器內(nèi)的高級炸藥，使其產(chǎn)生瞬間達到峰值的氣壓再按雙曲線衰減歸零的沖擊波。
說干就干，在設(shè)備簡陋的金工車間里，經(jīng)過晝夜不眠的苦戰(zhàn)，1號裝置終于誕生了。1號裝置其實是一個爆炸發(fā)生器，由一個厚壁管段構(gòu)成，兩端可用法蘭盤封閉，兩側(cè)焊上支腿，大家依據(jù)它的外形取名叫“一支筆”。
“一支筆”雖然誕生了，但能不能用它獲得預(yù)期的壓力波形卻要打個大大的問號。當時市場上只有壓電晶體式壓力傳感器，沒有動態(tài)氣壓量測傳感器。來晉炎牽頭研制了動態(tài)氣壓傳感器。為安裝這一傳感器，項目組又加工了一臺二號設(shè)備，并在設(shè)備側(cè)面開了兩排孔，安裝上快速開啟閥，使其壓力衰減波形能夠接近核爆炸沖擊波的波形。由于設(shè)備外壁凹凸不平，大家給它取名叫“毛毛蟲”。
“毛毛蟲”在大家的期待中進行了第一次試驗，但是結(jié)果卻不盡如人意。一陣沮喪過后，大家又開始集中分析具體的癥結(jié)所在。原來在爆炸過程中，產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致量測到的壓力波形發(fā)生偏差。“我們?yōu)榱苏业胶线m的隔熱材料跑遍了全北京城，最后在一家皮貨加工店里找到了一張非常柔軟的薄羊皮，我們把它貼在壓力探頭上作隔熱材料。試驗發(fā)現(xiàn)測出來的壓力曲線完全符合預(yù)期，當時真的特別興奮！”闞永魁說。模型調(diào)試取得了初步成功，這臺裝置也有了正式的名字——“模爆器”，即抗核爆炸模擬器。
接下來就要進行結(jié)構(gòu)模型試驗了，完成這一使命的是4號裝置——在“毛毛蟲”設(shè)備下開了一條長孔，將一個放置結(jié)構(gòu)模型及其周圍介質(zhì)的箱體放在設(shè)備的底孔處，以模擬地下掩體承受地上核爆炸傳入地下的壓縮波荷載。“4號設(shè)備仍是小尺寸的模型，試驗?zāi)Ｐ团c真實結(jié)構(gòu)相差較遠，做出的結(jié)果也不能反映實際情況，所以我們必須要制造一個大型模爆器。”闞永魁說。
6號模爆器設(shè)計圖紙
研究人員根據(jù)6號模爆器的形狀將其取名為“大象”
“摸著石頭過河”的歲月里，艱辛與驚喜并存。模爆器從1號到5號逐步改進，終于獲得了設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)號。1964年項目組將設(shè)計的模爆器圖紙交由沈陽重機廠加工，最終制造出“6號模爆器”。6號模爆器體積很大，有四條“粗腿”，大家為它取名叫“大象”。
“大象”在臨拆走之前（攝于2009年4月）
“6號模爆器主要研究巖石介質(zhì)條件下的地下防護工程，之后我們還研制了7號模爆器，主要研究松散介質(zhì)條件下的地下防護工程，為北京地鐵防護工程的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。例如北京地鐵1號線就是完全按照防核襲擊的要求設(shè)計的，每個出入口都設(shè)有防護門和密閉門。”重點參與7號模爆器試驗的朱金銓說。
6號實驗室：鑄堅盾，育棟梁
6號模爆器誕生后，大家計劃為它“安個家”，于是在工程結(jié)構(gòu)實驗室西面的土建基地空地上（現(xiàn)在的文科圖書館和新建土木大樓之間），蓋起一個帶有地下室的一層小屋，專門安裝6號模爆器設(shè)備并進行結(jié)構(gòu)模型試驗，這間用圍墻圈起的小屋就叫作“6號實驗室”。
6號實驗室外景（攝于2009年3月）
試驗、測量、分析、再設(shè)計結(jié)構(gòu)、再投入試驗……0304項目組成員日復(fù)一日地在6號實驗室里進行著核防護工程的相關(guān)研究。6號院中的杏花開了又謝，爬山虎綠了又紅，成員們拼命追趕著時間的腳步，時不我待，只爭朝夕。由于0304項目的保密性質(zhì)，直到2009年6號實驗室被拆除時，人們也不知道這里曾受到軍隊高層和學校的高度重視，也不知道這里曾進行過什么樣研究，又有著怎樣輝煌的歷史——
這里，是新中國核爆防護工程研究的發(fā)源地，自主研發(fā)了我國獨一無二的系列抗核爆炸模擬器（1號-7號）和系列快速加載器（材1-材5）；
這里，是清華大學一系列防護工程研究成果試驗基地，曾獲10多項部委級科技進步一、二、三等獎；
這里，是國家多本人防規(guī)范的編寫和試驗基地，北京地鐵（現(xiàn)1號線地鐵）防護結(jié)構(gòu)和上海人民廣場地下人防工程的研究設(shè)計基地；
這里，是空軍、海軍、國防科工委、二炮、工程兵學院、軍事醫(yī)學院等眾多國防科研單位進行大型機庫、大型高抗力防護門、地下防護結(jié)構(gòu)、生物醫(yī)學等科研項目的必選試驗基地；
這里，科研人員研究設(shè)計了用于戰(zhàn)略儲備的國家第一個地下水封油庫，已正常運行40多年；
這里，還是全國高強混凝土研究的起源地……
陳肇元院士在6號實驗室工作了40多年（攝于“文革”期間）
隨著時代和形勢的變化，0304項目的研究重點也進行了相應(yīng)調(diào)整。“70年代后期，特別是唐山大地震發(fā)生后，國家對抗震工作高度重視，0304項目的研究為結(jié)構(gòu)抗震研究提供了重要基礎(chǔ)。70年代末80年代初，基于國防工程中高抗力防護門的研究需要，項目組與軍事部門合作進行試驗研究，同時開啟了高強高性能混凝土的研究工作。”朱金銓介紹道。
6號實驗室設(shè)計圖紙
6號實驗室進行的開創(chuàng)性國防研究，成為土木系的科學研究之源，帶動了清華大學相關(guān)學科的研究，如后來在全國首屈一指的結(jié)構(gòu)抗震工程和高強高性能混凝土研究等。
在科研攻堅的過程中，項目組同樣重視專業(yè)人才的培養(yǎng)，包括指導(dǎo)碩士生的論文工作和本科生的畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)一批防護結(jié)構(gòu)工程方面的領(lǐng)軍人才。在0304項目積累的研究基礎(chǔ)上，土木系于70年代開設(shè)了地下建筑專業(yè)，其中培養(yǎng)的很多畢業(yè)生后來成長為全國各地區(qū)人防辦公室的骨干力量。現(xiàn)為中國工程院院士的清華校友、土木工程學專家、浙江大學建筑工程學院教授龔曉南，在本科四年級期間曾參加0304項目的科研工作，他當時的夢想就是成為抗爆防爆專家，后來成長為我國巖土工程界的領(lǐng)軍人物。
終身難忘的第三次核試驗
除了在“大本營”6號實驗室進行緊張忙碌的研究，闞永魁、王玉庭、施嵐青等項目組成員還赴煙臺、張家口等地開展過為期2-3年的野外模型試驗。另外，項目組還于1966年派出沈恒滋和闞永魁參加我國第三次核試驗，并榮立三等功。同年5月9日，0304項目組負責人楊式德受工程兵司令員的邀請觀摩了核試驗。而這一切當時都在絕對保密的條件下進行，時隔約50年后才為人所知。
第三次核試驗現(xiàn)場（楊式德在后排右一，攝于1966年）
為了保證試驗量測的順利完成，沈恒滋和闞永魁在京做了大量準備，從1965年起每天到工程兵科研所工作，對量測儀器進行全方面的檢驗、修正、適配，以保障在現(xiàn)場試驗時，能夠準確測量到防護結(jié)構(gòu)在核爆沖擊波作用之下的受損程度和結(jié)構(gòu)的安全性能。工程兵施工部隊則負責試驗項目防護結(jié)構(gòu)的施工。
上世紀60年代初的沈恒滋（左）和闞永魁
“1966年的冬天，我們穿著皮大衣、戴上棉帽子從馬蘭坐了一天的敞篷汽車到達核試驗基地。通往基地的是條顛簸的小路，路上的小石頭濺起來打在車窗上啪啪直響，周圍除了干草沒有別的生物，那時候我才真正領(lǐng)略到什么是戈壁灘。”闞永魁說。
核試驗的日子越來越近，沈恒滋、闞永魁和其他參試人員一起，每天早上穿著防護服出操。“防護裝很重又不透氣，穿著又累又悶熱，跑完步脫下防護服，倒出來都是汗水。我們每天從生活區(qū)出發(fā)，乘車去現(xiàn)場進行試驗準備，之后再返回生活區(qū)。”闞永魁回憶道。
經(jīng)過周密的準備，第三次核試驗終于按期啟動，參試人員撤離到離爆炸中心更遠的山坡上。“當時防護眼鏡有限，戴上眼鏡可以直接看爆炸過程，我沒有眼鏡就先背過身去，爆炸之后再轉(zhuǎn)過去看。看到蘑菇云的那一刻，我由衷地感到自豪。”回憶起核試驗的場景，闞永魁心潮澎湃。
防護工程的試驗地點就在距爆炸中心幾十米的地方。爆炸一結(jié)束，參試人員就穿上防護服，戴上防護面具，乘坐防化汽車去回收量測儀器。“當時回收數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)量測儀器完好無損，位移、應(yīng)變、壓力等實時數(shù)據(jù)都是完整的，真的特別激動。”沈恒滋和闞永魁將數(shù)據(jù)帶回北京后，項目組成員進行了長時間的分析。數(shù)據(jù)分析結(jié)果對國防工程、人防工程的設(shè)計規(guī)范制定發(fā)揮了重要作用。
參加核試驗要絕對保密，闞永魁時隔46年才知道同在試驗現(xiàn)場的還有楊式德；而沈恒滋的夫人金麗華時隔45年，在丈夫過世30年后才知道了他當年去哪里“出差了3個月”；楊式德的兒子楊嘉實在2012年終于知道了父親遺物中的兩張相片是在什么地方拍攝的……
0304精神：自力更生、 團結(jié)協(xié)作、不計名利
嚴格保密，不僅僅是參加核試驗的基本要求，也是0304項目貫穿始終的要求。走進土木系系館何善衡樓的一間資料室，映入眼簾的是一摞摞厚厚的0304項目資料袋和幾十本寫有編號和姓名的保密本。這些資料在之前的很多年里都保存在專門的保密柜里，直到近幾年才解密。打開一本本泛黃的保密本，工整的字跡、細致的草圖還有嚴密的推導(dǎo)公式都清晰可見，詳細記錄了每位成員的研究歷程。
0304項目保密本
闞永魁在進行研究的同時還承擔了0304項目的資料管理和保密工作。“每個人來了以后的第一件事情，就是接受保密教育，同時領(lǐng)取一本保密本，所有與0304相關(guān)的事情都得寫在這個保密本上，并且只能在實驗室內(nèi)記錄，不能帶去別處，每天離開實驗室時要交給我保管。”闞永魁回憶道。由于項目的高度保密性，從事的工作內(nèi)容不能與他人述說，包括親屬；相關(guān)的研究成果不能公開發(fā)表，只能在規(guī)定的場合進行交流。
“那時所有的爆炸設(shè)備包括雷管、導(dǎo)爆索也都由我保管。爆炸器材放在一個專門的房間里，我在那里裝了一個傳感器，連著我住的房間。門只要一開，我房間里鈴就響。有一次鈴?fù)蝗豁懥耍瑖樀梦亿s緊去看，誰知道是大風刮的，算是虛驚一場。”一幕幕往事重新浮現(xiàn)在闞永魁的眼前。
這項在常人看來無利可圖的艱巨任務(wù)，0304項目組的成員們卻甘愿傾注畢生的心血去完成。從事這項科研工作意味著不能計較個人得失，而項目組的所有成員沒有因此而退卻或懈怠。“當時一聽到這個工作后，大家憋著一口氣，想著一定要為這個項目作貢獻。雖然沒有名也沒有利，但是我們都齊心協(xié)力地拼命干活。那時候沒有白天黑夜，很多人就住在學校或者實驗室里，可以說是玩命地干，否則達不到這么快的研究進度。”朱金銓說。0304項目即使在“文革”期間也幾乎沒有中斷。“那個年代人們思想淳樸，沒有那么復(fù)雜，不會去考慮科研以外的東西，除了做出成果其他什么也不圖。”來晉炎說。
“不積跬步，無以至千里”，0304項目組成員一步一步向前摸索，沒有可供參考的研究范例，也沒有現(xiàn)成的設(shè)備儀器，一切從零起步，自力更生，終于開拓出一片嶄新的廣闊天地。而想要順利完成這項難度極大的科研任務(wù)，沒有廣泛而堅實的合作是難以想象的。在軍隊和學校的支持下，他們在國內(nèi)與各兵種的科研設(shè)計單位開展協(xié)作，在校內(nèi)各相關(guān)院系整合調(diào)動優(yōu)勢資源進行合作，在土木系內(nèi)各個教研組密切配合，每個人充分發(fā)揮各自專長，互通有無，給予彼此最大的支持。“重活累活大家搶著干，從來沒有聽說有人叫過苦、喊過累。有時為了完成任務(wù)，需要通宵達旦地干，即使廢寢忘食也斗志昂揚。”闞永魁說。
6號實驗室（地上部分）于2009年被拆（攝于2009年4月）
50多年過去，年近九旬的老教師回憶起那段拼命科研的時光，仍然熱血沸騰，激動得像個孩子。因為那是他們奉獻給0304項目的無悔青春，那是他們自力更生、團結(jié)協(xié)作、不計名利的偉大征程，那是他們鑄國之堅盾、育國之棟梁的崢嶸歲月……
光陰荏苒，那個凝聚0304項目全體人員心血的6號實驗室（地上部分）現(xiàn)已不復(fù)存在。保留下的6號實驗室地下室和暫存于附近的“大象”模爆器等當年的設(shè)備，仿佛時刻提醒著人們，那段塵封的歷史尚未走遠，祖國核防護工程里鐫刻下的清華印記永遠不會磨滅，而近20個春秋里烙印下的0304精神也將一直熠熠生輝……
圖片提供：土木系
美術(shù)設(shè)計：劉澤玉
編輯：呂婷
