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自然，这些新教员在面对学生时有时会遇到问题。但也有解决办法。当一位老师遇到学生提出的难题时，他通常不会马上回答。在每天晚上的教师分组会上，这些问题将被充分讨论，得出正确答案。这样，我们不仅可以拥有众多的教师，而且还能让他们在学生面前保留师道尊严。
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最初的几年中，每个周日下午，钱学森都会邀请第五研究院的项目主管到他的家中，出谋划策，交流心得体会。几十年后，钱学森回忆道：“说老实话，我当时对能否完成党和国家交给我的任务并无信心。在美国时，我曾经做过与定向导弹和人造卫星有关的一些工作，然而，我从未参与过任何导弹发射工作。我别无选择，只好向同事们取经。”
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事实从一开始就摆在面前：中国需要外援，理论上，只能是苏联的帮助。中国需要的是真正的导弹，不管有多落后。它们将被用来作为自行研发的样板。
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20世纪50年代，中国开始与苏联展开购买导弹技术的谈判。1956年9月13日，莫斯科方面同意卖给中国两枚R-1型导弹，当年12月苏方交货时，中方才发现，原来它们不过是德国V-2型导弹的复制品而已。中国政府要求更先进的导弹，但直到第二年，当赫鲁晓夫急切地需要得到毛泽东的支持以对抗国内外的政敌时，苏方才作出妥协。
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1957年夏，钱学森作为中国军方代表团的一名成员前往苏联。尽管此行的细节仍属机密，但可以合理地推测，钱学森必定直接或间接地参与了与苏联关于购买更先进的导弹的谈判。10月15日，中苏签订了《中苏国防新技术协定》，协议规定，苏联向中国提供导弹模型、技术文件、研发的工程设计、发射基地以及技术专家，帮助中国仿制导弹并培训火箭研究领域的人才。
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在几个月的谈判之后，苏联卖给中国两枚R-2型导弹，它是R-1型导弹的升级版。12月24日，一支苏军导弹营抵达北京，带来了两枚R-2型导弹和相关的发射设备。一些科学家记得，导弹部件在深夜被火车秘密运至第五研究院。专家们后来指出，得到R-2型导弹让中国人有机会接触到现成的火箭系统，这一事件标志着中国的导弹研发开始进入实质性阶段。
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那一年，更多的苏联技术专家陆续抵达，帮助中国发展太空计划。在1958年下半年，苏联一共送来10151份与R-2型导弹制造、测试和发射相关的蓝图和技术文件。此外，第五研究院又购买了两枚R-2型导弹。与此同时，将近100名苏联人来到北京，担任科学顾问。
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从1958年4月到1959年4月，中国人民解放军从各单位调配了3000多名技术专业人员，加上300多名来自工业界的工程技术专家，都充实到钱学森的第五研究院中来。与此同时，政府向苏联大学中派遣了更多的留学生，在那里学习火箭技术。第一波留苏的航空工程毕业生迅速成为导弹研发团队中的第一梯队。
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第五研究院的新来者通常是20多岁的未婚男性，在苏联大学进修过工程学。在接到任命的那一刻起，他们的生活便开始变得保密起来。年轻的工程师坐着汽车来到第五研究院，没人告诉他们未来的职位和职责到底是什么。他们严禁与朋友或家人谈论自己生活或工作的地方，只能用邮箱代号代表自己的地址。1958年，甚至连第五研究院这个名字都属于机密。泄露这个研究机构存在的人可能被判刑。
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令人难以置信，中国最开始时居然拒绝对购买自苏联的R-2型导弹进行仿制，甚至不肯对它进行严肃的研究。在一种过于自信甚至自我欺骗的氛围中，许多中国科学家和官员相信，他们可以不借助任何苏联帮助建造自己的导弹。但不久之后，真相便显现出来，一些老科学家指出，在1959年之前发射人造卫星的目标根本不可能实现。尽管R-2型火箭的飞行距离太短，甚至无法攻击日本的美军基地，它的负载也太小，没办法将建设中的中国原子弹发射上天，但R-2火箭却可以为科学家们提供启动自有导弹项目的技术上的准备。
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1959年初，当时负责战略武器项目的聂荣臻元帅宣布，第五研究院将仿造中国购自苏联的R-2型导弹。这一项目的代号为“1059”，这也是仿制中的导弹的名字。1959年1月，苏联人来到中国，帮助中国科学家生产导弹。4月和7月，中国代表团访问苏联，讨论为这一项目进口更多机械设备的问题。
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尽管中国人宣称可以不借助苏联帮助自行建造导弹，但他们很快便发现，即使是仿制一枚现有的导弹，也相当困难，工程浩大。仅仅是制造R-2型火箭的引擎便要有14个工厂的参与，涉及1400道工序。钱学森迅速意识到，在导弹制造的每一个相关领域，中国的条件都极为欠缺。第五研究院甚至难以获得最基本的原料：橡胶、不锈钢管和铝板。他们试图通过进口一些材料并自行制造另外一些的方法解决这一问题，此外，他们也试过用类似材料取代最稀缺的品种。在中国仿制的苏联火箭中，使用替代材料的比例最终高达40%。由于使用替代材料，也因之产生了一些缺陷。
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钱学森立刻便遇到了另外一个问题：工具短缺。为了制造导弹，科学家们需要大型钻孔压力机、车床、焊接设备和拼装机器。因为没有能够完成这些工作的机器设备，第一代国产火箭的箭体焊接工作是由工人们手工完成的。第五研究院也继续让受过训练的技师和焊接工人来完成火箭拼装焊接工作。为了改善此种状况，苏联启动了一个焊接培训项目，帮助中国人掌握复杂的惰性气体弧焊接法以及其他一些必需的技术。
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当新的俄式办公大楼动工建造之时，导弹项目的最初参与者们只能凑合着办公。经常可以见到工程师们在拥挤的走廊里借着一只灯泡的微弱光线埋头苦干。行政办公室暂时设在一所医院和军校的旧址中，而火箭组装车间则由一座旧的飞机修理厂改造而成。一些科学家在连一扇窗户都没有的飞机库里夜以继日，挑灯夜战。到了夏天，暑热难忍，年轻人都光着膀子或最多只穿一件背心，在机械手动计算机上狂敲。当时的住房条件相当简陋，一些科学家实际上住在办公室里，或是睡在临时的帐篷或军营中。不过，大多数人住在附近的宿舍楼里。年轻的工程师过着斯巴达式的生活，在食堂里吃大锅饭，自己洗衣服晾衣服。
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这种情况贯穿20世纪50年代中国发展第一枚液态推进探空火箭的整个过程。参与这一项目的科学家们在类似于20世纪30年代加州理工大学“敢死队”初期研究火箭时的条件下工作。简陋的台式计算器，破烂不堪的设备，小型火箭，这就是他们拥有的全部。1960年，上海设计研究院的工程师们制造完成了一枚两级非控制型火箭，它由装有液态推进剂的主体和一个使用固态推进剂的推进部分构成。这枚实验性质的火箭模型后来发展为T-7探空火箭。1960年初，火箭模型被运往上海郊区的老港镇，在那里首次发射。
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如果钱学森见到那个发射基地的话，他可能会因为其条件之简陋而潸然泪下。河边的一大片废弃空地上，是为发射场提供电力的发电站，油布为顶的干打垒棚子里安放着一台50千瓦的发电机。自行车打气筒被用来为火箭加注推进剂。指挥部在河对岸，不过是一个沙袋垒成的小土堆，在发射时起到保护观测者的作用。没有步话机，没有扬声器，也没有电话，发射指令官只能隔着河大喊。然而，尽管设备简陋，发射却相当成功，T-7火箭模型飞了8公里之高。几个月后，1960年4月18日，一个雨夜，钱学森抵达上海江湾机场，检查T-7火箭的主发动机并观看发动机的简单测试。这年9月，T-7火箭成功发射，并成为中国第一代探空火箭的先驱。
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与此同时，苏联人似乎却在刻意向中国隐瞒一些火箭发展的关键方法。苏联科学家对一些文献有所保留，不给中国同事看，而且经常回到大使馆去查阅他们自己的参考文献。两个苏联原子弹专家尤其让中国人大感不满，他们被形容为“只听不说的哑和尚”。
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根据《中苏国防新技术协定》，中苏的合作关系原计划持续30年，但在签约后的第3年就宣布结束。合作破裂的一个原因是苏联出尔反尔，不愿再帮助中国开展核弹项目。1960年8月，苏联突然撤回所有在华专家。大约1390名苏联专家和顾问被紧急召回国，至少343个合同和257个技术项目被取消。中国对这种背信弃义的行为大加抨击。这年夏秋之际，苏联人整理行装准备归国，带走了他们的全部图纸和文献。不能带走的文件则被统一销毁。8月12日，穿着大衣、头戴礼帽的钱学森与其他中国科学家一道在北京火车站送别第五研究院的苏联专家们。告别并拍照留念之后，苏联科学家及其家人登上火车，一去不复返。
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中苏友好关系破裂之时，美国和苏联均在技术上取得了显著的进步，这进一步增强了中国对未来政局的不安心理。此时，中国的所谓导弹项目所拥有的不过是几枚苏联的R-2导弹和一些中国留苏学生从苏联获取的技术材料罢了。为了应对潜在的国家安全威胁，中国领导人在核武器工业上投入了大量人力物力，使得第五研究院的规模呈爆炸性增长。
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尽管苏联人走了，他们却为中国的第一代短程火箭研发奠定了最初的基础。1960年9月，中国发射了一枚由苏联制造但使用国产推进剂的R-2火箭，为未来仿造火箭的发射作好了准备。不久以后，以钱学森、张爱萍和电子学专家王铮为首的委员会便开始着手组织国产R-2火箭的首次试飞。
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导弹被用火车运往藏身于甘肃戈壁中的双城子基地。人们经常也将这个基地称为酒泉发射基地。酒泉城的历史可以追溯到汉代，那时候，中国军队驻扎于此，抵御匈奴的入侵。几个世纪以来，这里的风景几乎没有改变过，群山和沙漠环围下的小城孤寂无人，冬日寒风呼啸，甚至可以吹起篮球大的石块。
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1958年，中国政府将人民解放军第20兵团派往戈壁，在那里建设火箭基地和居住设施。部队官兵挖掘水井，种下杨树和柳树，修建道路和房屋。饮用水只能用卡车从远处的城市运来。军人们还铺设了铁轨。到1960年时，一条连接酒泉和北京的铁路已经铺就。工程师们通常要坐上4到5天的火车才能到达酒泉。很难说到底有多少中国的导弹专家、军人和他们的家属生活在1960年的酒泉，但时至今日，这个城市已经拥有49000名常住人口。
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1960年10月，钱学森来到酒泉基地，视察中国自制R-2火箭的首次发射。此时，这里已经建起了通往戈壁的柏油路，混凝土的发射台和几栋两层高的楼房也已完工。最开始的几天里，导弹在一栋建在铁轨上的房子里接受检测，随后，它被运往发射点。在那里，吊车缓缓地将R-2导弹垂直安放在发射架上。三层脚手架上的操作工人紧张地检查着火箭的各部件，填注推进剂，安装电池和其他设备。
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1960年11月5日早上9点，中国自制的使用无线电控制的R-2火箭在酒泉基地发射成功。在现场参观的聂荣臻元帅在接下来几天的庆功宴上向科学家们频频祝酒。聂荣臻说，这是飞过中国上空的第一枚由中国人制造的导弹，标志着历史的一个转折点。从苏联的R-2导弹运抵北京之日起，钱学森和他的同事们花了近3年时间，才完成了这次历史性的发射。
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然而，接下来的几年对于钱学森来说却充满挫折。
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