朱物華 - 生平概況
朱物華(1902年1月3日—1998年3月11日),又名佩韋,出生于揚州郡伯鎮(zhèn),原籍浙江紹興。無線電電子學家、水聲工程專家。1955年被選聘為中國科學院學部委員(院士)。
朱物華任教期間,曾受聘擔任國務院科學規(guī)劃委員會委員,國家科學技術委員會電子專業(yè)組委員、聲學專業(yè)組委員等職,并被選為第三屆全國人民代表大會代表,第二屆、第三屆、第五屆、第六屆全國政協(xié)委員,1952年加入九三學社,九三學社中央委員會委員,九三學社第三、四、五、六、七屆中央委員會委員。中國電子學會副理事長,上海電子學會理事長,中國聲學學會理事。 朱物華在他退居二線前后,中國科學院,國家教委、中國物理學會、中國電機工程學會、中國電子學會、中國聲學學會為了表彰他在教學和科學上的卓越貢獻,曾分別授予他榮譽獎狀和獎章或榮譽證書。
朱物華 - 人生經(jīng)歷
朱物華,,原籍浙江紹興,1902年1月3日出生于江蘇揚州邵伯鎮(zhèn)。1909年入揚州第一小學,畢業(yè)后又入私塾讀書,兼到別的學校補習英文和數(shù)學。1915年考進揚州第八中學。此校師資隊伍整齊,教學水平在當?shù)乜胺Q一流。一心向學的朱物華,學業(yè)成績始終名列前茅。1919年中學畢業(yè),他報考南京高等師范和上海交通大學,均被錄取。此時父親失業(yè),家計困難,幸得長兄朱自清的支持,遂進入了他向往已久的上海交通大學電機系就讀。
在上海交通大學電機系的四年中,朱物華勤奮學習,1923年以第一名的最佳成績獲得了清華“美庚款”赴美留學的名額。
1923年8月,朱物華與謝冰心等乘輪船離開祖國赴美留學。他進入了麻省理工學院電機系,選擇當時尚未解決的難題“水銀整流器的耗電計算”為研究課題,次年即獲得碩士學位。1924年9月,朱物華考入哈佛大學。經(jīng)過一年的學習研究,獲哈佛大學電機系碩士學位,繼而攻讀博士學位,解決了濾波器的瞬流計算問題,1926年6月獲哈佛大學博士學位。個人的已得榮譽,國外的優(yōu)越條件,絲毫沒有淡薄朱物華對祖國的思念和熱愛,他謝絕友人的留美勸阻,決定回國。
回國前,朱物華進行了一年的考察訪問。先后到英國、比利時、法國、瑞士、意大利、奧地利、德國、匈牙利、捷克等9個國家,參觀了一系列先進的實驗室和工廠。其間還曾到德國柏林大學聽課和到英國劍橋大學著名物理學家盧瑟福的實驗室對離子、中子和離子輻射作了短期研究。1927年8月,朱物華取道馬賽回國。他先受聘于中山大學任物理學教授。1930年轉到唐山交通大學任電工與物理學教授。
朱物華從年輕時代起就具有強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朱物華任中央大學工學院院長。朱物華不滿當時統(tǒng)治階級腐敗無能,辭而不就。1933年,一批漢奸在河北冀東地區(qū)搞所謂自治運動,建立偽政權,朱物華憤而離開唐山,就任北京大學物理系教授。
1937年7月7日,日本軍國主義者燃起侵華戰(zhàn)火,中國抗日戰(zhàn)爭興起,北京大學被迫南遷,當年年底,隨校遷至昆明,在西南聯(lián)合大學任教授。他先在工學院電機系教“電信網(wǎng)絡”等課,后又在理學院開設“無線電原理”課程。1945年8月抗日勝利后,朱物華應聘到上海交通大學電機系執(zhí)教。
1956年春,朱物華參加了制訂國家12年(1956—1967年)科學遠景規(guī)劃會議,并受中國科學院委派,前往蘇聯(lián)參加“熱工儀表自動控制會議”,赴南斯拉夫參加國際科學會議,還考察了蘇聯(lián)、民主德國、捷克斯洛伐克三國的高等院校、研究所和工廠!拔幕蟾锩敝,朱物華被作為“反動學術權威”受到審查批判。但是他對真理堅信不移,對事業(yè)執(zhí)著追求,埋頭翻譯了國外最新科技論文300余篇,并親赴水聲專業(yè)工廠義務為工程技術人員講授專業(yè)課程。
1978年,朱物華擔任上海交通大學校長,在校黨委的領導下,在全校范圍內開展了以管理體制改革為中心內容的全面改革,激發(fā)了廣大教職員工的奮發(fā)進取精神,促進了教學質量和科研水平的提高,揭開了上海交大發(fā)展史上的嶄新一頁。
朱物華任教期間,曾受聘擔任國務院科學規(guī)劃委員會委員,國家科學技術委員會電子專業(yè)組委員、聲學專業(yè)組委員等職,并被選為第三屆全國人民代表大會代表,第二屆、第三屆、第五屆、第六屆全國政協(xié)委員,九三學社中央委員會委員,中國電子學會副理事長,上海電子學會理事長,中國聲學學會理事。
朱物華在他退居二線前后,中國科學院,國家教委、中國物理學會、中國電機工程學會、中國電子學會、中國聲學學會為了表彰他在教學和科學上的卓越貢獻,曾分別授予他榮譽獎狀和獎章或榮譽證書。
朱物華 - 研究領域
在中國,電子學作為一門獨立的學科而從物理學分離出來,大致始于20世紀20年代。當時及以后的一段較長時期內,對它的教學與研究,基本上是由少數(shù)在國外學有所長的歸國學人開創(chuàng)和奠基的。朱物華是其中的一位佼佼者。
1.善于抓住前沿課題開展探索研究
1926年,朱物華以論文廣義網(wǎng)絡瞬態(tài)及在電濾波器中的應用獲美國哈佛大學博士學位。在當時這是屬于電子學科領域中有待解決的重要課題。研究內容引起了美國、日本科技界的重視。此論文曾在1928年日本東京萬國會議上宣讀。
30年代中期,朱物華針對韋伯和迪托爾(E.Weber和M.J.Ditoro)等關于有限段終端無損耗低通濾波器瞬流計算的局限,首次提出了終端有損耗的T形低通與高通濾波器瞬流計算公式,在當時十分簡陋的實驗條件下,創(chuàng)造性地拍攝了直流與交流場合下的瞬流圖,取得了理論計算與實驗數(shù)據(jù)相符的好結果。1938年10月,美國無線電工程師學會的學術期刊《Proc.ofIRE》發(fā)表了這篇論文。
40年代中期,朱物華在國內大學任教時,指導研究生完成旨在解決陰極燒毀問題的《電子槍式磁控管分析與設計》課題,在理論上把電子源與Em作用空間分開,開辟了新方向。在50年代初,法國科學家才發(fā)表關于注入式磁控管的論文,而國際上的該類產(chǎn)品在50年代末才剛問世。
中華人民共和國成立后,朱物華根據(jù)電力線路上測試的噪聲頻譜密度數(shù)據(jù),提出用相對功率譜密度和逐段積分的計算方法,得出了相關系數(shù)ρ與相差時間τ的關系曲線,揭示出了使電力線路傳輸較高頻率的載波信號不致降低信噪比的內在關系。朱物華還提出了計及電感分布電容來選取電路參數(shù)和提高濾波器性能的新設計方法。這些都為中國電力工業(yè)的發(fā)展作出了貢獻。
“文化大革命”拉大了中國電子科學技術與世界水平的差距。當時發(fā)生在中東地區(qū)的戰(zhàn)例,使朱物華深感要高度重視電子技術在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位和作用。他撰寫的“電子戰(zhàn)爭”論文鮮明地提出了在電子對抗設備中,其電子觀察設備除了對敵方活動進行預警外,還要執(zhí)行探測和識別目標的任務。而電子干擾設備則用來降低敵方兵器的效能,提高己方兵器的生存率。他的這個見解受到有關方面的重視,多次應邀在有關會議上作報告,對發(fā)展中國電子對抗技術起了指導作用。
1979年,年逾古稀的朱物華參加了中國電子學會赴美回訪團。他仔細考察了美國一些理工科大學、電子和計算機工廠;貒,他提出的關于重視科學技術發(fā)展、重視培養(yǎng)人才、重視提高管理水平的建議,以及關于應為研究開發(fā)大規(guī)模集成電路創(chuàng)造條件、縮短中國計算機與世界水平的差距、改革高等學校電子教學結構、密切教育界與工業(yè)界的聯(lián)系、加強國防科教界同行互訪等見解,為縮短中國電子學科與世界水平的差距起了促進作用。
2.編著中國第一套電子學科教科書
南京國民政府時期,中國通信和電子學科的高等教育十分落后,沒有切近國情的教材。為了改變這一狀況,早在30年代初期,朱物華編寫了內容包括發(fā)電機和電動機原理、構造和設計方法的《應用電學》 ,1930年,他編著的《無線電原理》由于講授傳輸線理論、放大和振蕩電路原理、檢波和調制電路、調頻及噪聲,以及電波特性等內容,在當時以取材新穎著稱。他在西南聯(lián)大任教時,編寫的《電信網(wǎng)絡》 ,不僅內容充實,體系完整,還不斷地把通過當時美國軍郵獲得的外國最新的理論與實踐成果充實進去,使學生獲得最新科學知識。當年在西南聯(lián)大選讀此課的學生曾譽朱物華為開拓“電信網(wǎng)絡”這門新分支學科的先驅,堪與當時的泰斗考爾(Cauer)吉爾曼(Guillemin)等齊名。朱物華還在這一時期依據(jù)當時所能收集到的國外最新書刊和資料,編寫了電視原理與知識的教科書,并首次開設了“電視學”、“電傳真”課程。這是一個創(chuàng)舉,因為在當時就是國外培養(yǎng)研究生的課程也未見此類的任何書面計劃。
中華人民共和國成立之后,中國不少高等院校為了適應有計劃地發(fā)展中國電子與通信工業(yè)生產(chǎn)和科學研究的需要,設置了許多關于無線電與電子學科方面的新專業(yè)。其所需的教材,在當時只能而且必須從翻譯前蘇聯(lián)版的教材入手。對工作極端負責的朱物華,以其已屆知天命之年之軀,率先從繁重的教學領導工作中擠出時間,以最大的毅力,不避酷暑嚴寒,攻讀從未接觸過的俄文,僅用兩年時間就熟練地掌握了俄語,達到讀、聽、寫、說的水平,并先后翻譯出版了中國第一套《動力系統(tǒng)自動化》 , 《動力系統(tǒng)中頻率的自動調整》 , 《電力網(wǎng)習題集》等參考書。這些都曾對發(fā)展中國電力與電子學科的生產(chǎn)技術與教學起了促進作用。
朱物華在翻譯出版急需的俄文教材的同時,一刻也不放松自編切合國情的教材。他鑒于使電力線路兼能傳輸載波信號,對于提高電力系統(tǒng)運行可靠性與經(jīng)濟性的重要意義,編著了《電力系統(tǒng)中的高頻技術》一書,并親自在國內首次開設了這門課程。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調整及經(jīng)濟分配》 , 《無線電技術基礎》 ,《微波技術》等教材。朱物華是有史可鑒的中國電子學科高等教育的奠基者。
朱物華 - 響應號召
中華人民共和國成立后,黨中央和國務院十分重視科技在國家建設中的作用。1956年春,周恩來總理受黨中央的委托,組織國內知名科技專家討論并制定《1956—1967年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃》。朱物華榮幸地參加了這項工作。會上,發(fā)展中國水聲學與水聲工程被納入了這個規(guī)劃。為了加速組建和發(fā)展水聲科研力量,聶榮臻副總理和國防科學技術委員會確定哈爾濱軍事工程學院等高等學校培養(yǎng)水聲專業(yè)人才。1958年上海交通大學無線電系成立了水聲工程專業(yè),同時招收了第一批學生。
1963年,在北京召開了第一次水聲規(guī)劃會議,同時成立了國防科委水聲專業(yè)組。與會的于笑虹、汪德昭、朱物華等一批專家教授,討論了中國開展水聲理論和新技術的研究規(guī)劃,并就建設研究所、工廠的規(guī)模和在有關高校急需培養(yǎng)人才等問題提出了相應的建議。
1961年,朱物華服從國家需要,擔負起了上海交通大學副校長的重任。為了加速該校已建立的水聲專業(yè)的建設與成長,他毅然兼任集水聲工程教學與科學研究于一體的繁重的組織領導工作。一方面他組織參加過哈爾濱軍事工程學院水聲專業(yè)培訓的教師和參加過南海中蘇水聲考察的教師和基礎理論知識較強的教師,廣泛收集科技資料,分頭編寫教材;為求集思廣益,他鼓勵逐章試講,力求精益求精,從而編寫出了諸如水聲接收設備、水聲發(fā)送設備、水聲換能器和基礎,水聲信號傳播及抗干擾等專業(yè)課程講義。朱物華還親自編著了《信息論》 ,并主講了當時尚屬前沿的這門課程。這些工作的目標在于為上海交大建立一支師資隊伍和及時為當時已進入專業(yè)課教學階段的學生開出新課。另一方面他加速了水聲實驗室的建設。該實驗室當初擁有的重要設備,如噪聲定向站、回音定位站、水聲通信站、測深儀等,經(jīng)過他的努力,得到中國海軍部隊的無償支援。此后,又相繼建立了供基礎研究用的諸種聲學實驗室。幾年后,上海交大新設的水聲專業(yè)為科研單位、工廠和部隊輸送了大量合格的本科畢業(yè)生。1964年,朱物華在全國率先招收水聲學科碩士研究生,以后又開始培養(yǎng)博士研究生。如今,上海交大這個專業(yè)的畢業(yè)生分布在全國水聲行業(yè)的各個領域,其中的大部分已成為國內有關部門的技術骨干力量。
朱物華在任上海交大副校長、校長及至顧問期間,對建設和發(fā)展中國水聲學科的貢獻,還在于他對重要水聲設備基礎研究的重視上。1965年,他代表學校與其他單位一起承接的一項水聲設備研制任務,在當時是某項國家重點工程的組成部分。在和有關研究所和工廠的聯(lián)合試制攻關下,經(jīng)過3年的努力,所研制的樣機通過了海上試驗,該成果獲得了1978年的首屆全國科學大會獎。1970年10月,他又率領有關教師協(xié)同有關研究所與工廠,一起研制一種綜合聲納,制成的樣機的戰(zhàn)術技術性能,優(yōu)于當時的類似仿制品,且功能齊全,綜合性強,達到70年代初期的國際水平,獲得了國防工業(yè)辦公室授予的科技進步獎。
在水聲學科的基礎研究上,朱物華也在其中做出了不少有創(chuàng)新意義的貢獻。例如,80年代前期,在開展對船舶螺旋槳空化噪聲預報研究中,通過對相似律理論的實驗研究,指導研究生推導出了基于能量觀點的原型螺旋槳空化噪聲基本預報公式,提出了經(jīng)過空氣含量修正的螺旋槳空化噪聲預報公式。經(jīng)實驗驗證,這些公式能得出較精確的結果。80年代中期,朱物華與助手一起,指導研究生進行的“浸水軸對稱彈性薄殼的耦合振動與聲輻射研究”,提出了處理聲場計算中特征頻率下的非唯一性問題和奇異積分問題的一般方法,給出了化薄殼振動常微分方程組為積分方程組、處理殼體封閉端的自然邊界條件及確定封閉端的傳遞矩陣,發(fā)展了用于計算任意形狀殼體的振動和外部聲場計算的數(shù)值方法,依適用于半空間的新的Green函數(shù)推導了半空間聲輻射的邊界積分方程,提出了改進的Chiff法處理特征頻率問題,克服了原法補充方程中內點選擇不當可能失效的缺點。對高次單元出現(xiàn)的二次奇異積分,從理論上證明了用適當?shù)臄?shù)學變換可消去奇異性,并提出了一種處理高階奇異值的方法。此外,他和助手指導研究生提出的用多重節(jié)點法處理結構表面存在不連續(xù)點時的聲輻射計算,和據(jù)以編制的完整地求解全空間、半空間中任意形狀結構的輻射聲場的程序包,收到了計算精度更高的工程效果。
朱物華 - 投身教育
春深老樹雯芳菲
一代宗師世所稀
教澤流長遍中外
無言桃李自成蹊
這是朱物華的學生,在北京等地工作的25位專家、教授,于1992年聯(lián)名慶賀他們的恩師朱物華教授執(zhí)教65周年紀念會的頌詩。
朱物華自1927年學成回國后,68年如一日,嘔心瀝血,辛勤耕耘在大學教學第一線。先后在中山大學、唐山交通大學、北京大學、西南聯(lián)合大學、上海交通大學、哈爾濱工業(yè)大學等6所著名院校任教。他為這些學校開設并主講的課程如:高等物理,應用電學,電信網(wǎng)絡,無線電原理,電工學,電力系統(tǒng)自動化,輸配電工程,電視學,電力系統(tǒng)中高頻技術,電力系統(tǒng)中頻率及有功功率自動調整及經(jīng)濟分配,無線電技術基礎,微波技術,飛行器中變速恒頻電氣設備,飛行器中電源設備可靠度的概率順序分析,天線,自動控制理論,電力系統(tǒng)的自動裝置,電力系統(tǒng)遠動技術,電力系統(tǒng)自動監(jiān)視和控制,聲全息,水聲工程原理,信息論等,不僅跨越了眾多學科,而且有許多是開當時國內先河的前沿課程。
1933年朱物華在北京大學任物理學教授,自編教材,內容先進、充實,條理清晰,重點突出,深受校內外學生與教師的歡迎。50年代他在開設的天線課程中,依據(jù)火箭技術和厘米波、毫米波技術的發(fā)展,融入了當時出現(xiàn)不久的超高頻天線的特點和發(fā)展趨勢等內容。60年代初期,聲全息技術的優(yōu)點開始為人們了解,世界各國相繼對聲全息技術進行研究,朱物華根據(jù)國際上發(fā)展的新動態(tài),講授聲全息系統(tǒng)、聲全息技術的用途與可能的發(fā)展等新穎知識。
朱物華認為大多數(shù)高新技術的起源,超前研究的開始,創(chuàng)新思想的萌發(fā)都來源于基礎科學的重大成就,他說:“從事基礎和應用基礎研究,沒有扎實的基礎理論是不行的!彼v授的天線課不僅介紹各種天線的結構與應用及其參數(shù)的計算方法,還重點介紹電磁能量輻射理論的基本方程,天線回波技術的理論。中國的“信息論”研究工作基本上是從1965年制定12年科學遠景規(guī)劃以后才開始開展的,朱物華在他開設的“信息論”課中,重視講授信息論的基本理論,包括信息源與干擾的統(tǒng)計特性、理想信道的極限傳輸能力及最佳接收的極限抗干擾能力,指出改進現(xiàn)有通信系統(tǒng)及設計新的通信系統(tǒng)的主要方向,強調要根據(jù)信息論的觀點及統(tǒng)計決策觀點研究最佳接收。
朱物華在教學中十分重視理論與實驗的有機結合。早在30年代前期,他就強調實驗課在傳授理論知識中的重要地位與作用,認為這是使學生鞏固所學知識和接受科學研究方法的重要環(huán)節(jié)。1934年,他在北京大學講授“應用電學”和“無線電原理”期間,每周的實驗課總是親自安排,讓學生通過實驗,學習相應的測量技術、操作技巧和演算方法,使他們從驗證實驗結果數(shù)據(jù)與理論計算的符合程度中思考問題,加深對有關原理的理解。對于偏重工程技術的學科,朱物華更是把建設適應教學與科研需要的實驗室,當作大事去抓。前述于60年代前期為上海交通大學建成水聲工程實驗室和聲學實驗室這兩件事實足以說明這一點。
朱物華治學嚴謹。70年代他為研究開設的“水聲工程原理”課,教材中的聲壓單位原先用的是微巴(μbar),而當時國際上最新資料中,聲學單位已采用帕(Pa)為單元(1Pa=10μbar)。為使教材中有關的物理表述符合國際標準,朱物華不厭其煩地把10多萬字的教材仔細檢查,修改了105處,重新計算了11個例子,增加了7個圖表,使教材更加準確完善。他在對研究生的日常教學中盡力為學生解惑的精神,更是屢屢為人所稱道。有一次,同學們對書上計算有點疑問,朱物華晚飯不吃,立即驗算,把來龍去脈寫成補充講義,印發(fā)給學生。聯(lián)系到此時的朱物華已是一位年愈古稀的老翁,不由得令人肅然起敬。
65年來,朱物華以嚴謹?shù)闹螌W精神,生動而深刻的課堂教育,頗具特色的教材,理論聯(lián)系實際的科學作風,精心培養(yǎng)了一代又一代的科學技術人才。他的許多學生,如楊振寧、朱光亞、鄧嫁先、馬大猷、嚴愷、劉恢先、張維等都是國內外知名的專家、學者和棟梁之才。在中國的聲學發(fā)展中,朱物華不顧年事已高,率先招收水聲學科研究生,目前已培養(yǎng)16名碩士和6名博士研究生。
1992年,在朱物華執(zhí)教65年慶賀會上,中共中央總書記江澤民專函贊揚朱老“為我國的教育事業(yè),辛勤耕耘幾十年如一日,為科學事業(yè)的發(fā)展作出了卓越的貢獻”。中共中央政治局委員兼國家教委主任李鐵映題詞稱贊朱物華“嚴謹治學,桃李芬芳”,國家教委的賀電稱贊他“嚴謹治學,辛勤育人,不愧為一代師范”。
朱物華 - 主要著作
1 朱物華,電子顯微鏡之原理,電工,1947,16(1):1~5。
2 朱物華,電力網(wǎng)絡習題集,龍門聯(lián)合書局,1953。
3 朱物華,電力系統(tǒng)自動化,電力出版社,1954。
4 朱物華,動力系統(tǒng)中的頻率自動調整,燃料工業(yè)出版社,1955。
5 朱物華,電氣自動學,電力工業(yè)出版社,1957。
6 朱物華、江庚和、馬國強,電力線路上使用的阻帶濾液器式寬頻帶阻波器設計中的電氣參數(shù)選擇的商榷,哈爾濱工業(yè)大學學報,1958(4):1~16。
7 朱物華,無線電技術基礎,哈爾濱工業(yè)大學出版,1960。
8 朱物華,信息論,上海交通大學出版,1963年。
9 朱物華,信息論,上海交通大學油印本,1963。
10 朱物華,電力線路上載波通道中噪聲的相關分析,電子學報,1965(4):333~352。
11 朱物華,水聲工程原理,上海交通大學出版,1971年。
12 朱物華,聲全息技術,電子技術,1979(1):1~4。
13 朱物華,電子戰(zhàn)爭,電子技術,1979(2):2~11。
14 朱物華,介紹電磁場與天線方面的一些理論,電工技術,1979,6:241~246。
15 朱物華,船舶螺旋槳空化噪聲預報初步,聲學學報,1984,9(4):209~215頁。
16 朱物華、汪鴻振等,用雙水聽器聲強法測量水聲功率,上海交通大學學報,1984,18(2):41~52。