马大猷,男,物理学家,教育家,声学家,中国现代声学开创者和奠基人,中国科学院电子学研究所和声学研究所创建者之一,中共党员,民盟盟员,中国科学院资深院士,中国声学学会名誉理事长,全国声学标准化技术委员会名誉主任委员,美国声学学会荣誉会士,《声学学报》主编。1936年毕业于北京大学,1939年获美国哈佛大学硕士、哲学博士学位。主要从事物理声学建筑声学的研究,是房间声学中简正波理论,所提出的简洁的简正波计算公式和房间混响的新分析方法已成为当代建筑声学发展的新里程碑,并已广泛应用。
《马大猷传(科学与人生中国科学院院士传记)》(作者张家■)详述了马大猷的成长历程。
马大猷院士是中国现代声学的奠基人.他的经历是中国现代声学发展的缩影。20世纪30年代,他作为中国第一位声学专业的清华留美公费生,在哈佛大学期间便成为房间声学简正波理论的奠基人之一。
《马大猷传(科学与人生中国科学院院士传记)》(作者张家■)详述了马大猷的成长历程。他幼年勤奋好学,青年学有所成,27岁就成为国立西南联合大学教授.31岁就任北京大学工学院院长。在“向科学进军”中,他提出了发展中国现代声学的规划,设计了综合声学实验室,领导了人民大会堂的音质设计,组建了环境声学、语言声学、次声学、非线性声学等分支学科。本书对马大猷为中国现代声学所做的奠基性工作与他的主要学术成就作了介绍,以反映其系统的学术思想;对他的教育理念和爱国惜民的社会活动加以说明,以表现他既有深厚学养又有强烈社会担当精神的现代知识分子的全貌。
《马大猷传(科学与人生中国科学院院士传记)》适合关心科学与教育的普通大众,特别是广大青年学生、教师、科技工作者、各级党政部门干部,以及对科学史感兴趣的读者阅读。
1926年,马大猷考入北京师范大学附属中学(师大附中),一直念到1932年毕业。这期间父亲去世,经济来源断绝,幸有潮州同乡会相助,才得以继续学业。他自幼备尝生活的艰辛和穷困,所以他更加懂事和勤奋,作为长兄自然也要分担家庭的生活重担。那时北京居民使用煤球炉子,它可不是那么好“伺候”的,生起火来不容易还烟熏火燎。他每日早起生火烧水,为外婆冲好一杯糖水之后,才去上学。
师大附中在当时就是全国有名的好学校,现在已誉满海内外。马大猷入学的时候,正值师大附中林砺儒主任进行学制改制,采用“三三制”(初中三年、高中三年),1923年正式施行。新文化运动带来的新思想和新学制推行产生的好效果,对马大猷这一代的学子们产生了十分有益的影响。再加上师大附中的传统精神——忧国忧民、求真求善、克勤克俭、自立自强,这些都给马大猷留下了深深的印记。
师大附中教育质量很高,教材先进,要求严格,允许个人爱好,鼓励个性发展。他认为在老师当中傅种孙(仲嘉)(1898~1962)、程廷熙(春台)对他的影响很大(这两位老师是著名的数学教育家,对中国现代数学教育有很大贡献,后来都成为北京师范大学的数学教授),因而非常喜欢数学。在师大附中期间,这两位老师就倡导直接采用国外课本,还组织了国外课本的影印工作。当年“范氏大代数”(H.B.Fine:(;ollegeAlgebru)曾风行全国,大大提高了学生的数学水平。师大附中毕业生的数学水平可以达到大学一年级的程度。两位老师还亲自编写教材,努力宣传和贯彻现代数学思想。傅种孙认为,在数学教育中应重视固本(打好基础)、重视逻辑推理的严密性、重视数学中的公理化方法。两位老师不但讲课清晰、逻辑性强,而且对学生友好、循循善诱。程先生鼻子较大,淘气的学生会以此开玩笑,他也不生气,很有修养。
在马大猷读中学的几年中,日本不断加紧对中国的侵略,1928年就相继发生了“五三”济南惨案和炸死张作霖的“皇姑屯事件”,1931年日本公然发动“九一八”事变,强占东北三省。这使正在读书的爱国青年们感到亡国无日,更激起了他们科学救国的热情。马大猷很想学习机械,因为机械工程更接近实际,也是中国亟待发展的事业。在师大附中良好教育的基础上,1932年他考大学就很容易了。他报考了清华大学机械系和北京大学物理系,结果都被录取了。
当他收到清华大学的录取通知时,得知每年的费用高达260银元,而北京大学则每学期只收学费10银元(尚有体育费1元),并且还有助学金。由于家庭经济条件无力负担上清华的费用,他就选择去读“穷”北大了。这一年(1932年)在北大日刊第二八七七号(民国21年7月29日)上,发榜公布了录取的237名学生名单。后来由于学习成绩优异,他获得了助学金,每年160银元,他可以安心就读了。其实,当时仅就学费而言,清华和北大差不多是一样的,都是每学期10银元,只是清华体育费为2银元,体育服也是一笔开销。但是,北大在“五四”运动以后,已经转向了平民型大学,学生生活简朴,一袭蓝布长衫便是当时的流行装了,许多家境清寒的学生容易维持。加之学校地处城区,全国有志青年多是寒门子弟,都向往来到这新文化运动的中心,沙滩一带简直就形成了“北平的拉丁区”。这里廉价公寓很多,小饭铺遍地皆是,吃住都很便宜。学校食堂包饭,每月也不过六七银元。所以马大猷获得助学金以后,就无后顾之忧,可以一心专注于学业。不过由于他学习上行有余力,为了减轻母亲的负担,他有时教家馆(就是现在的做家教),有时在进德中学教高中物理。
当时北大物理系也是名师云集。萨本栋(1902~1949)教普通物理,他与叶企孙(1898~1977)共同建设和发展了清华物理系;他所著的《普通物理学》在20世纪30年代被各大学普遍采用。饶毓泰(1891~1968)教电磁学和物理光学,他身为系主任,不仅讲两门课还亲自批改学生作业,检查学生实验,给予恰当的表扬和纠正,同学们受到极大的启发和鼓舞。马大猷在这样的条件下打下了坚实的数理基础,他说直到今日,一些重要(的物理)理论、规律、现象,以及基本的数学和物理常数还记得清清楚楚,有些细节,坐下就可以推导出来。
从他在北大物理系读书四年的成绩单可以看出,他修满145.5学分(学校规定为132学分),四年总成绩为337.6分,历年总平均成绩为84.4分。同年级获得总分在330分以上的学生,只有他和虞福春(1914~2003)两人;绝大多数都在.300分以下。因而他们两个也就成为饶毓泰的得意门生。从成绩单上也可以看出,马大猷是比较全面发展的。他不但理科成绩好(微分方程居然得过100分),德语也在90分以上,军事训练也达到92分。到了四年级要毕业了,军事训练课才有所放松。P9-10
中国科学院学部科普和出版工作委员会决定组织出版《科学与人生:中国科学院院士传记》丛书,这是一件很有意义的文化工程。首批入传的22位院士都是由各学部常委会认真遴选推荐的。他们中有学科领域的奠基者和开拓者,有做出过重大科学成就的著名科学家,也有毕生在专门学科领域默默耕耘的一流学者。每一部传记,既是中国科学家探索科学真理、勇攀科学高峰的真实情景再现,又是他们追求科学强国、科教兴国的一部生动的爱国主义教材。丛书注重思想性、科学性与可读性相统一,以翔实、准确的史料为依据,多侧面、多角度、客观真实地再现院士的科学人生。相信广大读者一定能够从这套丛书中汲取宝贵的精神营养,获得有益的感悟、借鉴和启迪。
中国科学院学部成立于1955年,经过50多年的发展,共选举院士千余人,荟萃了几代科学精英。他们中有中国近代科学的奠基人,新中国的主要学科领域的开拓者,也有今天我国科技领域的领军人物,他们在中国的各个历史时期为科学技术的发展作出了历史性的贡献。“五四”新文化运动以来,一批中国知识精英走上了科学救国的道路,他们在政治动荡、战乱连绵的艰难岁月里,在中国播下了科学的火种,推动中国科技开始了建制化发展的历程。新中国成立后,大批优秀科学家毅然选择留在大陆,一批海外学子纷纷回到祖国,在中国共产党的领导下,开创了中国科学技术发展的新篇章。广大院士团结我国科技工作者,发扬爱国奉献、顽强拼搏、团结合作、开拓创新的精神,勇攀世界科技高峰,创造了举世瞩目的科技成就,为增强我国综合国力、提升自主创新能力做出了重要贡献,为国家赢得了荣誉。他们的奋斗历程,是中国科学技术发展的历史缩影;他们的科学人生,是中华民族追求现代化的集中写照。
当今世界,科学技术已成为支撑、引领经济社会发展的主要动力和人类文明进步的主要基石。广大院士不仅是科学技术发展的开拓者,同时也是先进文化的传播者,在承担科技研究工作重任的同时,还承担着向全社会传播科学知识、科学方法、科学思想、科学精神的社会责任。希望这套丛书的出版能够使我国公众走近科学、了解科学、支持科学,为全民族科学素养的提高和良好社会风尚的形成做出应有的贡献。
科学技术本质是创新,科技事业需要后继有人。广大院士作为优秀的科技工作者,建设并领导了一个个优秀的科技创新团队;作为教育工作者,诲人不倦,桃李满天下。他们甘当人梯、提携后学的精神已成为我国科技界的光荣传统。希望这套丛书能够为广大青年提供有益的人生教材,帮助他们吸取院士们追求真理、严谨治学的科学精神与方法,领悟爱国奉献、造福人民的科技价值观和人生观,激励更多的有志青年献身科学。
记述院士投身我国科学技术事业的历程和做出的贡献,不仅可为研究我国近现代科学发展史提供生动翔实的新史料,而且对发掘几代献身科学的中国知识分子的精神文化财富具有重要意义。希望《科学与人生:中国科学院院士传记》丛书能够成为广大读者喜爱的高品位文化读物,并以此为我国先进文化的发展做出一份特有的贡献。
是为序。
2010年3月
在本书编辑加工等待出版的时候,马大猷教授于2012年7月17日8时40分驾鹤西行,安然离去。历史选择了他作为我国第一位以声学为专业的清华留美公费生;他不负历史赋予的发展中国现代声学的重托,在哈佛大学留学期间就获得了房间声学简正波理论奠基人之一的荣誉;在制订“12年科学技术发展远景规划”时,他提出了开展现代声学研究的计划书,并在“向科学进军”的征程中,逐步得以实现,为今日中国现代声学的辉煌成就打下了基础。他对历史作出了完满的回答,不愧为中国现代声学的奠基人。我本来想在他健在的时候,争取使本书出版,作为我最后的“作业”,给他过目,给他一点安慰。可是由于诸多影响没能实现,我深感遗憾。在他离开我们的时候,还感到有些话要说,以增加人们对这位声学界一代宗师的理解。
马先生在2007年10月突然发病以前,一直坚持每周一、周三、周五上午到所办公。除两份学报(《声学学报》中文版和英文版)终审定稿和解答学生们声学研究中的疑难问题之外,还参加各种学术活动。他还一直关心我国科学和教育事业的发展,撰写文章畅抒己见,并提出诸多很有价值的建议。直到2006年中国声学学会召开第六届会员代表大会及全国声学学术会议的时候,91岁的他还精神矍铄地参加会议并发表讲话。他对声学事业的关心,始终是他坚持工作的动力。在生病住院以前,他一直活跃在声学研究的第一线。当然这与多年来马夫人王荣和教授的精心照料和随侍陪护分不开。所以,他去世后的新闻报道中说,(他)“因研究噪声听力受损‘寂静’度过晚年”的说法是不够确切的。
在中国科学院电子学研究所筹建、开展声学研究伊始,1957年建筑声学研究组就与北京市耳鼻喉科研究所合作开展护耳器研究,主要研究防护噪声用的舒适有效的耳塞和耳罩。只要在工作中做好防护工作,研究噪声问题的人是不一定导致听力受损的。所以从事噪声控制工作的朋友们,不必为马教授的事例而紧张。马先生听力受损,似乎有点儿捕蛇者被蛇咬伤的嘲弄。可是那时正是“一不怕苦,二不怕死”的年代,加之当时国内还不能大批生产舒适有效的护耳设备(既能降低噪声又不妨碍言语通信),许多使用风动工具的工人都是裸耳工作,听力严重受损。为了改变这种状况,他亲自参与噪声调查(本来这是在20世纪60年代初“文化大革命”前,通过他主办的全国噪声训练班就已经开始了的工作,因众所周知的“文化大革命”而终止了),又经过努力,在“三废”(废水、废气、废渣)之外,噪声也列入环境保护工作之中。为了补救受损的听力,他配制了助听器,还不断协助听力师改进助听效果,尽到了一位声学家的责任。
关于他的报道中还说:“马大猷对学生非常严厉,六七年不能毕业是常有的事。”在这里,我有必要进一步加以说明。马先生对学生要求严格是出了名的。早在他在西南联大教电工原理的时候,就以70分为及格线,而要想拿到90分那是很难的。1956年党中央吹响了“向科学进军”的号角,中国科学院首次开始在全国招收副博士研究生。青年们深受鼓舞,争相加入改变中国面貌的“向科学进军”的队伍中来。马大猷教授也正在筹划发展现代声学。通过考试竞争,有100多人跨人了中国科学院的大门。于是马先生招收了三名不同专业(物理声学、理论声学、电声学)的研究生。我便是这三人中的一个,另两位师兄都是比我年长很多的物理学造诣很深的讲师。大师兄李沛滋则是就要升为副教授的八级讲师,二师兄则是清华大学物理系的高材生。
马先生对我们的要求是,研究生的课程考试要达到80分,论文一定要有创造性。他说,研究生与大学生不同,研究生毕业以后就要独立从事科学研究工作了,要求要更高。可是,1957年当我们入学不久,就开始了大规模的“反右”运动,紧接着1958年又是轰轰烈烈的“大跃进”,“大炼钢铁”、“超英赶美”接踵而来。军衔取消了,学位制也不复存在,研究生学习也就此中断。有些研究所索性就把研究生直接改为工作人员了。在电子学研究所,我们三个人被委任为三个研究组的组长,还在中国科学院科学技术学校兼课,但是研究生的帽子并未摘掉,工资还是被打八折。这也许跟马先生的主张有关系,在电子学研究所和声学研究所仍坚持研究生制度,因为他是中国科学院研究生委员会的委员。
1962年“广州会议”给知识分子“脱帽加冕”,研究生制度也得以恢复。会后中国科学院行动很快,各研究所都抓紧研究生工作。研究生毕业必须通过考试和提交论文。马先生要求很高很严,但具体做法很宽容。他说,我不管你在哪里学习和工作,只要考试合格交出论文就可以。那时候国家正处在经济困难时期,全国都在实行“劳逸结合”;再加上几年来我们和大家同甘共苦一起工作,大家对我们要抓紧毕业都很理解。这样我们才可以离开办公室,在家里积极备考和撰写论文,效率高多了。可以说,这时才是我们真正做研究生的开始。我们终于都在1963年通过了考试和论文答辩,算是毕业了,得到了由郭沫若院长签署的毕业证书,可是应得的学位却无踪影。这就是我们花了六七年时间才研究生毕业的经历;这不是常态,后来的学弟们就幸运多了,没有花这么长的时间。这是时代留在我们身上的深深的印记,既不是导师马大猷教授的要求苛刻,也不是我们做学生的无能达不到要求。尽管那时候大家都食不果腹,可我们都仍然紧张工作没有“劳逸结合”,只用了不到两年的时间,完成了研究生学习,答辩毕业。当然,我们前几年负责研究小组的工作,对我们各方面都帮助很大。
马先生对待疾病的态度是很通达的,在各种医疗条件下都能淡然处之。患病期间从未见他发过脾气或烦躁不安,总能谨遵医嘱配合护理,而不失大家风度。记得2007年10月,当他刚住进医院时,我去看他,还没说上几句有关他病情的话,他就又语重心长地讲他对自由研究的主张。这是他的切身体会,又是被科学发展实践不断证明了的积极有效的管理方法。他多次满意地回忆起在“文化大革命”后期,没有行政领导再来“关心”科学研究,他与几个志同道合的学生认真研究气流噪声问题,不但设计制造出了小孔喷注噪声消声器,而且建立了气流噪声与压力关系的普遍定律。他们不做“逍遥派”,而是从一个科学家的责任感和执著探寻自然界客观规律的兴趣出发,在别人忙于打“派仗”的时候,取得了研究成果。后来这项工作还获得了中国科学院自然科学奖一等奖和国家自然科学奖三等奖。他认为这是科学研究的一种理想境界。
“你应当写一本书”,这是他多年前对我提出来的要求。到了2010年上半年,拙著《汉语人机语音通信基础》出版,我到他家里送书复命,同时也是去看望他。这时,他因为脑血管疾病的发展,神志受到了影响,神经控制也出现了问题。为防止食物误入气管和肺部造成严重后果,采取了胃管进食的方式。我心中便有些忧虑和感伤。可是当我见到他,把书呈现给他的时候,他微笑着翻开来浏览。在扉页上看到请他教正的词语,不无遗憾地说:现在我可教正不了了!在他家的露台上,我们沐浴着柔和温暖的夕阳,谈了很久。当我问他,采用胃管进食完全失去了味觉能够接受吗?他毫不介意地说:“还可以。”我对他坚忍豁达、随遇而安的态度深感敬佩。这就是他在这种状态下,仍能坚持三年与疾病继续斗争的力量源泉吧。
这时,我正在为科学出版社即将出版的《20世纪中国知名科学家学术成就概览》撰写有关他的文章,正好有些问题要向他请教。像往常一样,每当谈到学术问题,他就会兴奋起来。当我问起关于留学公费到期,他给梅贻琦校长写信一事时,他清晰地回忆了这件事。他说,只延续了半年,后来就得到了哈佛大学的奖学金。为了他的健康,我不便久留和再次打扰,此后就只是拜年、探视而再没有促膝长谈了。
2012年7月21日,在八宝山陵园东厅向他遗体告别,当我面对他的遗容鞠躬告别的时候,过去的件件往事涌上心头,昔日的音容笑貌浮现眼前,不由自主地热泪盈眶。走出悼念大厅,看到还有年轻人——未来的声学家——排着长队等待告别,心中顿感欣慰。马大猷教授的成就令人敬仰,马大猷教授的事业后继有人。
张家骤
2012年7月22日
我确信,一直困扰着声吸收系统测量的一些难题,非到赛宾的近似定律被更可靠的定律代替的时候才能解决。莫尔斯、亨特、白瑞内克和马大猷,他们都是本会会员,以及一些欧洲的研究人员对这个新的必要的理论做出了重要贡献。
——国际著名声学家、美国声学学会发起人之一 孥德森教授
在哈佛的时候,我就赞赏马教授的才干,并预言在他声学领域将会胜过别人。
——国际著名声学家、美国国家科学奖章获得者 柏瑞内克博士
(马大猷的非线性声学研究)方向正确,思想新颖,在进行别人想做而没有做到的事情。
——国际声学委员会主席、美国非线性声学专家 布莱克斯托教授
马大猷教授领导的研究小组对非线性驻波的研究,在理论上已有重要突破和建树,在实验上也有一系列新成果,学术思想很有独到之处。
——国家最高科学技术奖获得者、数学家 谷超豪院士