从第一颗原子弹的诞生过程看产品主体结构及其运行模式
【摘要题】本文通过对影响第一颗原子弹制造过程的参与者做的回顾与分析，说明了高科技产品的行为主体不仅只有科技界，还包括政界，实业界，公众等５个层面，并进而揭示了产品主体结构的运行模式。
【正文】
１ 回顾原子弹的制造历史
许多事实已经证明，一个高科技产品，可以带动一个高科技产业的形成。以核技术产业为例，美国在７０年代拥有的加速器占世界加速器总拥有量的三分之二，年产值达２０亿美元，〔（１）〕美国核技术产业的形成与，很大成份要归功于它所研制出的世界第一颗原子弹。
应该说，高科技产品对人类社会的影响，再没有比原子弹来得鲜明、直接、广泛而深刻。这不仅因为核战争所能引爆的一百余万颗日本广岛原子弹（全世界核武器贮量）将可以至少把人类反复摧毁近２０次，造成整个地球近几个月黑暗与寒冷，即核冬天的出现，而且因为“核战无胜者”的威慑作用，使得人类更有希望告别世界大战，进入一个相对和平的世界环境。〔（２）〕
从高科技产品的形成过程看，是一项系统工程，而产品主体很显然是这一系统工程的核心。为了揭示带有“系统性”的产品主体涵义，让我们还是回顾一下原子弹的制造历史吧。
（１）卢瑟福与原子理论
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，卢瑟福立即把注意转向这个问题的另一方面；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，他称之为α射线，一种是穿透能力较前者强，他称之为β射线，这两种射线都伴随有所谓γ射线，它是最强的一种放射性α辐射〔（３）〕。
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。但对原子核模型的描述却是建立在质子——这样一个错误的认识上。但这没有影响他获得１９０８年诺贝尔奖。
由卢瑟福的学生查德威克（Chadwik）在发现了“中子”以后，原子核的结构才被确定下来。
中子的发现，由于其不带电荷可以接近原子核，使物家得到了一个比α射线更有力的轰击原子核的炮弹。利用核能的可能性由此产生。
（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公式Ｅ＝ｍｃ［２］时，人们只是把它当成人类企盼能源的可望而不可及的梦。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。〔（４）〕
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月为了克服相对论效应，他又提出了同步回旋加速器的专利申请。〔（５）〕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。〔（６）〕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熟悉的爱因斯坦给女王写信，目的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。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，这就使谈话的任务变得不清楚。“看来罗斯福总统至少可能就没有真正听明白萨克斯在讲些什么”。〔（７）〕
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在德国人前研制出原子弹。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。〔（８）〕
（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。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。〔（９）〕
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。〔（１０）〕这以后不久，日本无条件投降。
也许只有在这时，人们才真正理解了那个Ｅ＝ｍｃ［２］的意义了。
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。
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，原子弹不过是纸上的中子加速器而已。罗斯福才应该是原子弹之父。
但是，没有爱因斯坦的建议和布什的陈述，没有西拉德的链式核反应和加速器的专利技术，罗斯福知道什么是原子弹？所以人们说，西拉德是实际上的原子弹之父。〔（１１）〕可如果没有卢瑟福等人提出的原子核模型，西拉德又会提出加速器的专利吗？
再看当时的全世界情况，阻止希特勒在全球的称霸，进行消灭法西斯，结束战争，实现和平，这是人类社会的要求。西拉德提出的抢在德国人前面研制原子弹是出于这样的考虑，奥本海默精心统筹实现“曼哈顿工程”是出于这样的考虑，罗斯福决定生产原子弹也同样是出于这样的考虑，可见，社会的要求，人类的呼声才是原子弹产生的主要动力。
２ 产品主体结构与产品客体
从参与并影响原子弹问世的行为主体看，它所包含的内容很多，共有５个层面。然而，在考查产品的实现过程中就会了解到，任何产品，尤其是高科技产品，都存在５个层面。
（１）产品主体的５个层面
这５个层面是：产品信息的理论层；产品软件的开发层；产品存在的决策层；产品硬件的生产层和产品需求的使用层。
从原子弹的制造历史看，原子核模型，人工放射性等一系列科学发现，是这一产品得以研制的理论基础，可见，高科技产品所具有的高功能是由产品信息中对认识的新进展所积累，物化的结果。
总之，产品信息的理论层主体，就是包括那些专门从事发现或发明自然的科学家或研究人员。他们是产品河流的源泉，没有他们的辛勤劳动，文明时代的产品将无从产生。
产品软件的开发层主体就是指那些把科学知识应用到实际自然界中或人工物中，设计产品的科技工作者，专利发明人。这些设计包括工作原理，主要性能，甚至规格、外观等。加速器、原子反应堆的设计和制造均属于这个层面的主体完成的。
当科技的新发现积累到一定程度，即具有能够推动和改变社会发展过程时，或能够应用并可创造很大的效益或社会效益时，行政力量的参与就显得十分重要了，这就是产品存在的决策层。
产品硬件的生产层包括企业管理者，工程师、技术人员和生产人员。他们是产品技术的实施者和保证者，是使材料和能量成为合格产品的操作者和加工人。
产品需求的使用层，从产品使用的角度可分为个人使用、家庭使用、企业使用和社会公用等的使用群或消费群。个人使用又可分为老、中、青、少、幼、妇等特殊群体。再从产品需求的角度看，又可分为直接需求者和间接需求者。间接需求者是使产品从工厂走向市场的商业者，他们使产品克服了时间和空间的限制，送到了客户的面前或手中。直接需求者就是产品的使用客户。正是由于他们也就是社会的需求，产品被源源不断的生产出来。因此，从这个意义讲，产品的需求使用者创造了产品本身。
产品主体所包含的５个层面，并不是从人类从事生产以来就存在的，它是，人类进化的结果，也是产品生产的重要特征。
就现代产品而言，它是人有意识作用于界、人工界而产生的具有使用价值和价值的第二自然物。从广义上讲，就是自然在现代科技世界中的展现结果。什么是产品客体呢？对这一问题的揭示将有助于对产品主体运行模式的讨论。
（２）产品客体
产品客体是产品主体的相对范畴，它是指一切产品主体作用对象的总和。也就是材料、能量和信息。
在这里，材料是指能够承受和发挥产品功能的物质，能量是指可以使材料转化为产品的消耗能与结合能。信息是指能够凝聚在产品中的科技、文化等知识。〔（１２）〕
从人类的石器时代直到机时代，产品的主体与客体都发生了巨大的变化。在他们相互联系、相互影响和相互作用下，产品攀上了从简单到复杂的演化阶梯，以至于人们很难再直观认识和把握身陷其中的产品的海洋。
３ 产品主体结构的运行模式
产品主体在社会环境的影响和制约下，在与产品客体的相互作用下，也就是在选择、利用、加工材料、能量和信息的过程中，他们之间不是一个简单的、线性的联系、影响和作用，而是一个复杂的、具有结构特点的循环促进的运行进程。在这个运行过程中存在的某些特点或特征，我均称之为运行模式。如下图：
（附图 ）
框图表示，科技人员在与自然环境的接触中，不断地积累新知识。而当这种积累达到有应用价值时，科技则向行政部门包括国家领导、地方领导和企事业单位领导提出建议。决策人将根据市场情况，做出拨款支持决定。科技界将从决策后获得的资源做进一步具体攻关，并随时汇报进展情况。决策者将酌情进一步给予支持。在企业，科技人员组织攻关，厂长调动各生产要素进行产品生产或试生产，并将出现的问题反馈给科技人员，直到解决问题。产品使用者将产品存在问题反馈厂家，厂家又制订逐步改进计划，这一反馈也通过商家向厂家反馈。科技人员再获得使用者的需求或改进信息后又确定新的研究项目或开发新产品。这一过程将不断周期的进行下去。
综上所述，产品主体结构的运行模式具有学科结合，环节连贯，多种反馈，循环促进的特点。在适宜的大、小社会环境下，可起到应用科技成果，优化各方面力量，组合生产要素，满足社会需求的作用。
所谓适宜的大社会环境，就是指即适应本国国情又可与世界环境顺利进行物质、能源和信息的交流的社会环境。市场体制就是属于这一运行模式的大社会环境。小社会环境就是指企业的活力和体制，即企业应该是独立的、产权关系社会化的经济实体。是吸纳科技成果转化为产品或商品的主力军。在这样的环境下或者说在这样的条件下，产品主体结构的运行模式才能充分发挥作用。
由于产品主体结构运行模式是处在产品实现过程这一系统工程的核心位置，因此，在一定条件下它就可以影响其它科技工作的模式。如：
（１）产品技术开发的环节关联模式
（２）企业技术创新的组织运行模式
（３）产业政策调整的部门调控模式
（４）科技社会协调的系统互动模式
总之，通过对原子弹这一高科技产品生产过程的历史回顾，使我们深刻认识到，科技发展规划与新经济生长点的基础应该是一致的，那就是能够带动一个新兴产业形成的高科技产品。如二弹一星，或超导电机等就应该成为带动我国跨世纪的核技术产业、通讯技术产业或超导技术产业形成的基础。
还有，通过这一历史回顾，也使我们进一步弄清了产品实现过程这一系统工程的核心，即产品主体结构运行模式。这一模式清楚地展示了，产品是最能充分体现“科技是渗透着价值的社会过程”这一ＳＴＳ研究领域的中心思想。〔（１３）〕
主要
（１） 国家自然基金委员会：“自然科学学科发展战略研究报告之三：核技术”，《科技导报》，１９９２．６期，第２３页。
（２） 刘斌：“核冬天理论及其对人类社会的作用”，《自然辩证法通讯》１９９０．５期，第２８页。
（３） 高之栋：《自然科学史讲话》，陕西科技出版社，１９８６年３月，第６９３页。
（４） Leo Szilard:"The Idea of a chain Reaction SOSCON. 1979.Boston.19 Cummings Park,Woburn,mass.01801.P30.
（５）（６）（１１） 王德禄：“核和平之父——黑奥·西拉德”，《自然辩证法通讯》，１９８８．１期，第４８、５１、５２页。
（７）（８） （美）麦乔治·邦迪：《美国核战略》，世界知识出版社，１９９１年７月，第５２、６４页。
（９）（１０） 卢辉：《核化生武器的历史与未来》，军事科学出版社，１９９１年８月，第６、１０页。
（１２） 王德伟：“产品信息含量分布的康托集合质量分布特征”，《分形理论及其应用》、科技大学出版社，１９９３年，第４５４页。
（１３） （美）斯蒂芬·卡特克利夫：“ＳＴＳ作为学术领域的出现，”《自然辩证法研究》１９９２年增刊，第６页。