中國電子科學(xué)奠基人、水聲科學(xué)的開拓者——朱物華先生
發(fā)布時(shí)間:2024-03-04
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導(dǎo)語:為大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神,激發(fā)科技工作者奮斗熱情,在2023年“全國科技活動(dòng)周”“全國科技工作者日”即將到來之際,中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)科普部制作推出“電力之光”科學(xué)家精神系列有聲微信,積極提升傳播效能,通過回顧老一輩電力科學(xué)家生平事跡,激勵(lì)和引導(dǎo)廣大科技工作者切實(shí)加強(qiáng)科學(xué)道德和學(xué)風(fēng)建設(shè),堅(jiān)持守正創(chuàng)新,為加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)力量。

朱物華(1902—1998),江蘇揚(yáng)州人。中國科學(xué)院院士、教育家。著名電子學(xué)專家和水聲工程權(quán)威。1923年畢業(yè)于上海交通大學(xué)電機(jī)系,后留學(xué)美國,次年獲美國麻省理工學(xué)院碩士學(xué)位,1926年獲哈佛大學(xué)電工博士學(xué)位。1927年回國,先后任中山大學(xué)、唐山交通大學(xué)、西南聯(lián)合大學(xué)等校教授。1946—1955年任上海交通大學(xué)教授、工學(xué)院院長、副教務(wù)長。1955年12月至1961年12月任哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、副校長。1956年作為中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)籌備委員會(huì)常務(wù)委員,參與了中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)的籌建工作。曾任中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)第一屆理事會(huì)理事,第三、四屆理事會(huì)顧問,1962年回到上海交大執(zhí)教,1978年夏任上海交大校長,1980年后任上海交大顧問。從事教育工作70年,培養(yǎng)了很多優(yōu)秀人才,如楊振寧、馬大猷、鄧稼先、嚴(yán)愷、張維等,在教育界享有很高聲望。1988年,朱物華等14名同志被中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)第四屆理事會(huì)授予首批終身榮譽(yù)會(huì)員稱號(hào)。


大哥朱自清助他讀書初露鋒芒

朱物華,原籍浙江紹興,生于江蘇高郵。父親朱鴻均曾在地方上做小官,在大哥朱自清的著名散文《背影》里,父親的形象在中國大地上家喻戶曉,感動(dòng)了不少中華兒女。

父親對(duì)子女學(xué)習(xí)最為關(guān)心,在他的教育下,兄弟三人都出類拔萃。長子朱自清成為我國著名散文家、詩人、教育家。比朱自清小4歲的朱物華,成了中國電子科學(xué)奠基人、水聲科學(xué)的開拓者。朱自清曾是清華大學(xué)著名教授,朱物華是上海交大著名教授,被中國教育界譽(yù)為“北有朱自清,南有朱物華”。三弟朱國華畢業(yè)于廈門大學(xué)法律系,抗戰(zhàn)勝利后曾在無錫地方法院擔(dān)任檢察官。

朱物華5歲時(shí),被父親送進(jìn)私塾,學(xué)習(xí)經(jīng)籍、古文,后又轉(zhuǎn)入著名的揚(yáng)州第一小學(xué)就讀。他天資聰穎、酷愛讀書,除學(xué)完學(xué)校規(guī)定課程外,還補(bǔ)習(xí)英文和數(shù)學(xué)。

1915年,朱物華考取揚(yáng)州第八中學(xué),其數(shù)學(xué)才能逐漸顯露出來。數(shù)學(xué)老師陳懷書因此對(duì)他特別“照顧”,經(jīng)常給他個(gè)別講授,并不斷增加課程難度,以培養(yǎng)他攻克難題的興趣和能力。以后,董憲老師來校,他用英語教三角、物理、化學(xué),使朱物華綜合運(yùn)用知識(shí)的能力又進(jìn)一步提高,各門成績始終在學(xué)校名列前茅,在全校同年級(jí)學(xué)生中初顯鋒芒。

1919年朱物華中學(xué)畢業(yè),以優(yōu)異成績同時(shí)考取了南京高等師范學(xué)校和上海交通大學(xué)。當(dāng)時(shí),父親由于事業(yè)不順賦閑在家,家境頗顯窘困,希望他能進(jìn)免費(fèi)的師范就讀,以減輕家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。但是,朱物華最大的志愿是學(xué)理工科,他很想進(jìn)上海交大深造。在這個(gè)父子舉棋未定的關(guān)鍵時(shí)刻,在杭州第一師范學(xué)校任教不久回家度假的朱自清認(rèn)為,弟弟的“興趣很重要,考上交通大學(xué)不容易,還是上交通大學(xué)好”,并向父親表示愿意承擔(dān)朱物華的學(xué)習(xí)費(fèi)用,盡力支持弟弟上學(xué)。終于取得了父親的同意,朱物華選擇了上海交大。后來,朱物華深懷感激地說:“在這人生道路的十字路口,正是大哥的支持,使我終于進(jìn)入上海交通大學(xué)電機(jī)系學(xué)習(xí)。”

當(dāng)時(shí),國內(nèi)的大學(xué)不多,上海交大又是著名的幾所大學(xué)之一,能考入交大的都是各地最優(yōu)秀的學(xué)生,教師對(duì)學(xué)生的要求十分嚴(yán)格。朱物華在交大學(xué)習(xí)期間(1919—1923年),深感學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)來之不易,唯有刻苦和勤奮學(xué)習(xí),才能有所作為。他生活十分簡樸,晚上在油燈下做作業(yè),總是被黑煙熏得滿臉灰黑。節(jié)假日他就坐在圖書館閱讀或抄寫買不起的書籍。在生活上他克勤克儉,被子破了也不添置,數(shù)九寒天,棉被太短蓋不到腳,就用舊報(bào)紙裹腳入睡。大學(xué)畢業(yè)后,朱物華報(bào)考了清華“留美庚款”赴美留學(xué)。當(dāng)年,除清華大學(xué)畢業(yè)生外,全國錄取名額僅10名,男女各一半,競爭非常激烈。朱物華以第一名的成績被錄取,與冰心等清華學(xué)生一起乘船赴美,開始了留學(xué)生涯。

1923年8月,朱物華來到美國麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí),起先并未引起人們的注意,可是不久,他學(xué)習(xí)上的勤奮和刻苦驚動(dòng)了整個(gè)校園。他每天除了吃飯、睡覺,就是看書做題目,中午不休息。冬天,大雪紛飛,實(shí)驗(yàn)室里本有熱水汀可以取暖,由于每月只有80元的留學(xué)津貼,無法負(fù)擔(dān)熱水汀費(fèi)用,他只能不使用,冒著嚴(yán)寒,夜以繼日地做實(shí)驗(yàn),寫論文。他用一年的時(shí)間,完成了碩士論文《水銀整流器的電耗計(jì)算》,攻克了一個(gè)難題,獲得麻省理工學(xué)院的碩士學(xué)位。同年轉(zhuǎn)入哈佛大學(xué),經(jīng)兩年潛心研究,又奇跡般地完成了《濾波器的瞬流》的論文。這是一個(gè)電工或電子學(xué)領(lǐng)域中有待解決的重要課題,因而引起科技界的高度關(guān)注,使他順利通過了論文答辯并先后獲得哈佛大學(xué)的碩士、博士學(xué)位。

朱物華與外國專家合影

在3年中取得兩個(gè)碩士和一個(gè)博士學(xué)位,朱物華創(chuàng)造了一個(gè)奇跡。3年中,他沒有被美國的繁華世界引誘,沒有旅游過一次,把全部精力用在了學(xué)業(yè)上。他的優(yōu)秀贏得了老師和同學(xué)們的稱贊,認(rèn)為他“前途無量”。老師、同學(xué)和友人都勸他留在美國工作,然而他表示:“看到中國的貧窮落后,我要盡個(gè)人的能力對(duì)國家有所貢獻(xiàn),我決定回國?!?/p>

在獲得博士學(xué)位到回國之前的一年時(shí)間里,他前往歐洲考察,先后到英國、比利時(shí)、法國、瑞士、意大利、奧地利、德國、匈牙利、捷克斯洛伐克等9個(gè)國家,參觀了先進(jìn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和工廠。在德國,曾到柏林工業(yè)學(xué)院和德里斯頓大學(xué)聽各類專業(yè)課程。在英國,曾到劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家盧瑟福的實(shí)驗(yàn)室做研究生,除了聽盧瑟福教授的課外,還學(xué)習(xí)離子、電子及輻射課程。雖然時(shí)間不長,卻提高了獨(dú)立研究能力。他說:“我渴望自己在回國前多學(xué)些新東西,迫切希望把自己在國外所學(xué)的科學(xué)知識(shí)奉獻(xiàn)給國家?!?/p>

1927年8月,他懷著赤子之心回到祖國。

傳播電子科學(xué)的先驅(qū)

1927年8月,朱物華取道法國馬賽乘船抵達(dá)香港,本想北上謀一科學(xué)研究或?qū)崢I(yè)職位,因北伐戰(zhàn)爭受挫,道路不通,適逢廣州中山大學(xué)聘請他任教,從而走上了教育崗位。他說:“我看到歐美教育、科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá),感到一個(gè)國家要改變落后面貌,必須培養(yǎng)大批人才?!边@成了他畢生為之奮斗的事業(yè)。

他從事教育和培養(yǎng)人才達(dá)70年之久,學(xué)問淵博,先后主講過“電信網(wǎng)絡(luò)”“電力系統(tǒng)自動(dòng)化”“電視學(xué)”“水聲工程原理”等21門課程。他強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論,重視實(shí)驗(yàn)研究。從第一次登上講臺(tái)起,他就堅(jiān)持自編教材,用英語授課。在電子學(xué)領(lǐng)域,他總是把世界上的最新知識(shí)傳授給學(xué)生。1936年,英、德、美等國家相繼開辦了廣播電視工業(yè),電視機(jī)漸漸被民間廣泛接受。而在20世紀(jì)三四十年代的中國,無線電工業(yè)十分落后,根本沒有電視工業(yè)。為使中國能緊跟這一科技潮流,早在1946年,他就在交大首先開設(shè)了“電視學(xué)”“電傳真”課程,講授天線、發(fā)送、接受、顯示設(shè)備等理論和技術(shù)問題。此后,在這批學(xué)生中,有很多人都成為中國電子科學(xué)和工程領(lǐng)域的專家。

1935年,E.韋伯和M. J.托羅算出了有限段數(shù)“極電陰式”無損耗低通電子濾波器的瞬流,而朱物華則求出了耗散式電子濾波器的瞬流,填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的一項(xiàng)重要空白,使我國同一些西方國家在這一領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平“平起平坐”。在當(dāng)時(shí)十分簡陋的實(shí)驗(yàn)條件下,朱物華還創(chuàng)造性地拍攝了直流與交流場合下的瞬流圖,取得了理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符的結(jié)果。1938年,他的論文《濾波器的瞬流》,對(duì)開創(chuàng)中國現(xiàn)代電子學(xué)研究具有重要價(jià)值,美國權(quán)威雜志發(fā)表了這篇論文,從此,朱物華在該領(lǐng)域奠定了自己的地位。

20世紀(jì)40年代,朱物華指導(dǎo)研究生完成了“電槍式磁控管分析和設(shè)計(jì)”課題,解決了陰極燒毀的科學(xué)難題,在理論上把電源與電磁(EM)作用空間分開,由此開辟了新的方向。直到20世紀(jì)50年代初,法國科學(xué)家才發(fā)表了關(guān)于注入式磁控管的論文,國際上的產(chǎn)品在50年代尚未問世,而朱物華的研究提前10年在理論上解決了陰極燒毀難題,這一理論成果經(jīng)常被國際同行引用。

朱物華在上海交大任教期間對(duì)電子顯微鏡的構(gòu)造及鑒別率作了仔細(xì)的研究,1947年寫成《電子顯微鏡之原理》一書。在當(dāng)時(shí),就是國外培養(yǎng)研究生的課程中也沒有這樣的教科書,所以被當(dāng)時(shí)同行譽(yù)為是一個(gè)創(chuàng)舉。

1949年,上海解放,上海交通大學(xué)成立第一屆校務(wù)委員會(huì),朱物華任委員兼工學(xué)院院長。他在上海交通大學(xué)還開設(shè)了“信息論”課程,并寫成《信息論》一書,為這一課程在我國的推廣做了開創(chuàng)性工作。

更難能可貴的是,為了適應(yīng)我國通信和無線電事業(yè)的發(fā)展,他翻譯了大量蘇聯(lián)教材。當(dāng)時(shí),已是知天命之年的朱物華不顧繁重的教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)工作,不避寒暑,憑借最大毅力,攻讀從未接觸過的俄文,僅用兩年時(shí)間便熟練地掌握了俄語,達(dá)到聽、說、讀、寫的水平。先后翻譯了我國第一套《動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化》《動(dòng)力系統(tǒng)中頻率的自動(dòng)調(diào)整》和《電力網(wǎng)習(xí)題集》等教材與參考書。

朱物華在翻譯出版急需的俄文教材的同時(shí),一刻也不放松自編切合國情的教材。鑒于使電力線路兼能傳輸載波信號(hào),對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與經(jīng)濟(jì)性的重要意義,他編著了《電力系統(tǒng)中的高頻技術(shù)》一書,并親自在國內(nèi)首次開設(shè)了這門課程。他還先后編著了《輸配電工程》《電力系統(tǒng)中頻率及有功功率自動(dòng)調(diào)整及經(jīng)濟(jì)分配》《無線電技術(shù)基礎(chǔ)》和《微波技術(shù)》等教材。朱物華是中國電子學(xué)科高等教育的奠基者。

水聲工程的教學(xué)和研究享譽(yù)中外

從20世紀(jì)60年代起,已從事電子學(xué)教學(xué)和研究工作30多年的朱物華,為了國防事業(yè)的需要,轉(zhuǎn)而從事水聲工程的教學(xué)和研究。當(dāng)有人問他:“朱老,您這么大歲數(shù)了,為什么還要另起爐灶?”他的回答是:“國家有需要我就轉(zhuǎn)行?!睆拇?,在這一新的領(lǐng)域再次顯示了他的卓越才能。

朱物華首先在船舶噪聲控制、船舶螺旋槳噪聲預(yù)報(bào)等方面,花費(fèi)了很大精力。為了充分掌握學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向,他大量閱讀資料,從中吸取有益的部分。他與國外同行保持著學(xué)術(shù)上的聯(lián)系,不斷掌握學(xué)科發(fā)展前沿的動(dòng)態(tài),使自己的研究始終站在學(xué)科前沿,翻譯了300多篇國外論文和報(bào)告,并多次在國際會(huì)議上發(fā)表論文。

1983年2月,朱物華在美國第二屆國際離岸力學(xué)極區(qū)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)上,宣讀了論文《數(shù)據(jù)處理在模型螺旋槳空化噪聲測量和分析中的應(yīng)用》,他論述的論點(diǎn)為國內(nèi)首創(chuàng)。與此同時(shí),為了加速水聲實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),經(jīng)他努力,將海軍支援的一批裝備,如噪聲定向站、回音定位站、水聲通訊站、測探儀等,在上海交大實(shí)驗(yàn)室安裝完畢。他還在全國率先招收水聲學(xué)科碩士研究生,這批學(xué)生均成為各自研究部門的骨干。

在朱物華的帶領(lǐng)下,上海交大還承接了為國家重點(diǎn)工程配套的水聲設(shè)備研究任務(wù)。正式樣機(jī)在海上實(shí)驗(yàn)成功。該成果獲得1978年全國科技大會(huì)獎(jiǎng)。此后,他還帶領(lǐng)教師參加協(xié)作研究成功綜合聲吶,樣機(jī)的指標(biāo)達(dá)到20世紀(jì)70年代初的國際水平,具有綜合性強(qiáng)、功能齊全的特點(diǎn),獲國防工辦科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

朱物華重視水聲學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究,他與助手們一起進(jìn)行的船舶螺旋槳空化噪聲預(yù)報(bào)研究,是我國首次開展相似律的理論與實(shí)驗(yàn)研究,提出了新的預(yù)報(bào)公式,預(yù)報(bào)實(shí)例證實(shí)有效精準(zhǔn)的預(yù)報(bào)效果。他還提出有關(guān)聲輻射計(jì)算,比國外“A·FSTYBERT公式法”具有更高的計(jì)算精度。

經(jīng)過若干年的刻苦鉆研,朱物華精通了這門學(xué)科的全部理論,成為我國第一代水聲工程專家,在國際上也有了相當(dāng)大的知名度,特別是朱物華的那種精神,在教育界、科技界更是傳為佳話。

一位資深的教育家

朱物華從年輕時(shí)起,就像他的長兄朱自清一樣,具有強(qiáng)烈的愛國熱情和正義感。1931年南京國民政府教育部長朱家驊邀請他任中央大學(xué)工學(xué)院院長,他不滿當(dāng)時(shí)政府腐敗無能,辭而不就。1933年,一批漢奸在河北冀東地區(qū)搞所謂自治運(yùn)動(dòng),建立偽政權(quán),朱物華憤而離開唐山交大。而在新中國成立后,他始終把國家利益放在第一位。1955年蘇聯(lián)撤走專家,哈爾濱工業(yè)大學(xué)需要他去工作,當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)調(diào)他前往支援時(shí),他雖已年過半百,但不計(jì)較氣候寒冷、生活不習(xí)慣等不利條件,一口答應(yīng),欣然前往,體現(xiàn)了一個(gè)中國高級(jí)知識(shí)分子一切服從國家安排的崇高品質(zhì)。從1927年歸國后,朱物華60多年如一日,嘔心瀝血,辛勤耕耘在教育第一線,先后在6所著名院校任教,講授過21門課程。他的學(xué)術(shù)論文、著作和譯文等身,還翻譯了300多篇國外科技文獻(xiàn)資料。

70 年代末,朱物華與華羅庚、茅以升等合影留念(前排右1為朱物華)

長期耕耘在教育戰(zhàn)線的朱物華,在教育方面已總結(jié)出一整套成功的經(jīng)驗(yàn)和方法,是一位資歷深厚的教育家。他在教學(xué)活動(dòng)中十分重視基本功,認(rèn)為從事科學(xué)技術(shù)工作的青年必須打好扎實(shí)基礎(chǔ),要練好幾套基本功,即練好繪圖功,培養(yǎng)畫各種圖形的能力,要求把實(shí)在的物體形象描繪出來,不能走樣;練好實(shí)驗(yàn)功,培養(yǎng)檢驗(yàn)?zāi)撤N理論或假說的能力,要求親自動(dòng)手操作,不能眼高手低;練好運(yùn)算功,培養(yǎng)按公式或原理計(jì)算的能力,要求迅速、準(zhǔn)確、沒有差錯(cuò);還要練好外語功,他說:“掌握一門外語等于拿到一把進(jìn)入科學(xué)殿堂的鑰匙,如果缺少外文基礎(chǔ),也難以進(jìn)行國際交流?!边@些都是他多年來積累的寶貴經(jīng)驗(yàn),已成為上海交大乃至中國高等教育事業(yè)的寶貴財(cái)富。

他的學(xué)生回憶說,朱老師講課講得很精彩,對(duì)課程的各個(gè)環(huán)節(jié)分析得絲絲入扣,對(duì)問題的解答清楚明白。他對(duì)學(xué)生的要求很嚴(yán)格,記得當(dāng)年一次期末考試,考了3道題。有一個(gè)學(xué)生考得很好,對(duì)第一題做得特別滿意,自己估計(jì)可以得90分,但是朱物華只給60多分。學(xué)生去問他,朱物華指出,第一題在計(jì)算中,有一個(gè)正、負(fù)符號(hào)寫顛倒了。朱物華語重心長地說:“你們將來是要成為工程師的,現(xiàn)在連最起碼的正負(fù)符號(hào)都搞錯(cuò),如果將來用在工程上,就會(huì)出大問題?!苯又e例說,美國某橋梁設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)書,忽略了小數(shù)點(diǎn)后的3位數(shù),結(jié)果引發(fā)事故,被判了刑。所以,“現(xiàn)在,我明知你題目有錯(cuò)仍給分?jǐn)?shù),實(shí)際上是害了你。”這番話,說得學(xué)生心服口服。

他對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格,對(duì)自己的工作也是一絲不茍。1981年春節(jié),上海下了一場大雪,天寒地滑,已79歲高齡的朱物華,還堅(jiān)持按計(jì)劃與學(xué)生一起頂著寒風(fēng)到達(dá)海邊,做測聽艦艇噪聲的實(shí)驗(yàn)。

1980年,朱物華出任上海交通大學(xué)校長后,積極主張教學(xué)改革。在他的推動(dòng)下,學(xué)?;謴?fù)了教學(xué)研究科,成立了教學(xué)法委員會(huì),推行貫徹因材施教的原則,抓點(diǎn)帶面試行導(dǎo)師制、選修制和學(xué)分制,推動(dòng)全校開展課堂教學(xué)、考試方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面改革。這些主張和措施調(diào)動(dòng)了教與學(xué)兩個(gè)方面的積極性,教學(xué)質(zhì)量明顯提高。朱物華又與黨委一起遵循“基礎(chǔ)厚、專業(yè)面寬、適應(yīng)性強(qiáng)”的指導(dǎo)思想,打破原來按產(chǎn)品設(shè)置專業(yè)的狹隘性,按共同的學(xué)科基礎(chǔ)合并相近專業(yè),改造老專業(yè),加強(qiáng)、充實(shí)新專業(yè),實(shí)施“以工養(yǎng)理、以理促工、理工結(jié)合”的目標(biāo),逐步重建、新建了應(yīng)用數(shù)學(xué)系、應(yīng)用物理系、應(yīng)用化學(xué)系、工程力學(xué)系、工業(yè)管理系,確立了學(xué)校理、工、管相結(jié)合的辦學(xué)方向。

朱物華在中國教育界有著深遠(yuǎn)的影響,得到了學(xué)生的崇敬與熱愛,他與學(xué)生的師生情,至今還流傳著許多佳話。他為我國的教育事業(yè),辛勤耕耘,幾十年如一日,為科學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

1998年3月12日,朱老走完了他96個(gè)春秋的人生之路,與世長辭。

(選自《百年電力 星光璀璨——中國電力科學(xué)家故事選編》,有刪減。)

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