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1、科学成长 I 与科学家同行 萋蘩 誓I I 提 起 马大 猷 ， 许 多人 会 觉得 陌生 。 但是 在 声 学 界和物理学界则是赫赫有名的人物 。他 的个人履 历充满 了“ 第一” ： 他是哈佛 大学历史上第一 个仅 用 两 年时 间就 拿 到博 士学 位 的人 ： 2 7岁 时 ， 他 成 为 2 0世纪 4 0年代中国最年轻的教授 ； 1 9 5 5年 ， 4 0岁 的他成为最 年轻的中国科学院学部委员 ( 院士 ) 之 一 。他的学术生涯更充满了诸多“ 第一 ” ： 这位 以 “ 科 学 救 国 ” 为 己任 于 2 0世 纪 4 0年 代 回 国 的老 科学家 ，不仅在基础研究上取得
2、许多世界水平 的 成果 ，而且开创了我 国的声学研究在他 和其 他科 学 家 的带 领下 。建造 了我 国第 一 个声 学 实 验 室 、 水声 实 验室 和 高声 强 实验 室 。当年 周 总理 亲 自点将 ，由他 主持 完 成 了北京 人 民大会 堂 的音 响 设 计 ； 他 9 0岁 时 上 书 温 家 宝 总 理 。 就 基 础 研 究 和 自主创新等问题谏言献策。耄耋之年的院士 通过 特有的方式 ，向社会表达着 自己对科技发展 的意 见 ， 为加强基础研究而鼓与呼。“ 立身无愧于天地 ， 志趋不忘为人民” 。这句话高度概括了这位老科学 家的精彩人生 。 艰难求学 1 9 l 5年马大
3、猷出生在北京 ，父亲给他起的小 名 叫“ 雄才 ” ， 学名是 “ 大猷” ， 其实“ 大猷” 也是 “ 雄 才大略” 之意。马大猷的学生时代 ， 正是 日本侵略 者 向中国步步进逼的危 急时刻。从 “ 济南惨案” 、 “ 九一八事变 ” ， 直至“ 何梅协定” ， 国民党政府推行 不抵抗政策 ， 丧权辱 国 ， 与此 同时 ， 国内的青 年学 子却不断抗争， 掀起 一浪高过一浪的爱 国运动。在 当时风起云涌的学生运动中 。少年马大猷的心中 激起 了“ 科 学救 国” 的热 情 。中学 毕业 后 ， 马大 猷报 考了北京大学物理系和清华大学机械工程系。由 于马大猷的成绩特别优异 结果北 大和清
4、华 两校 都录取了他 ，这时马大猷面临着 一个颇有些 两难 的选择 。由于机械 工程 更接 近实 际 ， 马大 猷倾 向于 上清华大学 ， 但接到清华大学 的通知书后 ， 估计每 年的费用要达到 2 6 0元。马大猷家境贫寒 父亲早 逝 ，完 全 靠母 亲 含辛 茹 苦 地抚 养 他 和 两个 妹 妹 成 人 ，每年 2 6 0元 的花费对于他这样 的家庭实在是 太沉重而无法面对的。而北京大学每学期只要交 费 l 0元 ， 不仅可能得到奖学金 ， 而且 还可以做家 庭教师挣钱糊 口。所 以马大猷最终只好割爱 。 上不 起“ 富清华 ” ， 就上了“ 穷北大 ” 。到了北京大学物理 系以后 ，
5、马大猷得到 了萨本栋 、 叶企孙 、 江泽涵 、 任 之恭等老师的指导和培养。巧的是 ， 在马大猷读三 科 学2 4 小时 2 0 o 9 年 第5 期 s c 瞳 Nc E 旧 I 科 学 云 图 嚣 囊 蠹 霪 。 。 科 学 成 长I 与 科 学 家 同 行 四年 级 的时候 ， 吴 大猷 先 生学 成 回国 首 次在 北京 大学物理系和化学系开设了量子力学课 马大猷就 成了他的学生， 留下了一段师生“ 大猷” 的往事 。 l 9 3 6年马大猷大学毕业时 正好清华大学招 考 留美公费生， 物理学方面的专业是 电声学 ， 非常 符合他的理想 ， 于是他就去投考了。不久清华大学 通知他已被
6、录取 ，规定 出国之前要在国内准备一 年 ， 指导老师是北京大学的朱物华先生和清华大学 的任之恭先生 。 1 9 3 6年 9月 ， 马大猷回到北京大学 物理系准备 口语和研究工作。 次年 7月 ， “ 卢沟桥事 变 ” 爆发不 久 ， 北京被 日军 占领 ， 学校 里一 片混乱 。 8 月初 ， 马大猷和同学们计议决定只身出走 ， 但刚到 天津就被 日本宪兵扣 留了。 因为当时 日军听说天津 可 能有 学生 运 动 ， 怕不 好 收 拾 。 就 把那 几 天 到津 的 学生全部扣 留了，关到师范学校的日本宪兵队部 。 那里的生活条件非常差 ， 几十个人挤在一间大房子 里睡地铺 ， 不准多说话
7、 ， 不准多走动 ， 一天三餐都吃 不饱 ， 弄不好还要遭到 日本宪兵的呵斥和踢打。马 大猷 就在这 样 的环境 里生 活 了 3 3天 ，终 于在遭 到 被无辜关押的一个月后见到梅贻琦校长才获释。 梅 贻琦考虑后 ， 决定马大猷仍按原计划出国。不久马 大猷 经香港 到 了美 国洛杉 矶加 州大学 在著 名声 学 权威努特森教授的指导下从事声学研究工作 。 成绩斐然 半 年后 ， 马 大猷转 到 了哈佛 大学 。在 哈佛大 学 期间 。 他学习了物理学和通信学 的课程 ， 也做 了两 项研究工作。 一项是参加了导师韩特和他的助教 白 瑞 奈 克的 “ 矩 形室 中声 衰变 的分 析” 课题 他
8、 做 的部 分是简正频率在不 同方向的分布和 自由行波的衰 变 。这 项工 作很 重要 ， 人们很 早 就知道 厅堂 中 的混 响现象 ， 我国“ 余音绕梁 ， 三 日不绝” 的描写可上推 至战 国时期 ， 重点描写的虽是音乐的美妙 。 但余音 就是混响。但直到 2 0世纪 3 0年代， 混响只有近似 的理论 ， 严格的理论 自韩特等的工作始。另一项研 究 工作是 马 大猷 的博士 论文课 题 “ 矩形 室 内的非均 匀声边界” 。 这是上一工作的延续 ， 墙面声学性质不 均匀时的室内声场分布的衰变， 也是室内声衍射问 题。由于这些工作的出色完成 。 马大猷先后被授予 硕 士和哲 学博 士学位
9、 。 l 9 4 O年 马大猷获得 了哈佛大学博士学位 ， 成 为该校历史上第一个用两年时间就获得博士学位 的人 。此时 马大猷在美国的去留成 了人们关注的 sc I E Nc E l N 2 4 H ouR s 问题 。 许多人以为 ， 已经在美国声学界崭露头角、 站 稳 了脚跟 的他 一定会 留下 来大 展宏 图 。 然 而马 大猷 却像他的许多师长一样 ，选择了归国效力的道路 。 半个多世纪之后 ， 马大猷 回忆起 当年的选择 动情 地说 ： “ 发展 中国的声学事业 。 是我的恩师为我指出 的专业方向， 也是我愿意毕生为之奋斗的 目标。当 时获得博士学位后马上就回国。 是因为我们的国家
10、 和 民族 正遭 受着灾 难 ， 需要 我马上 回去 尽一份 力 。 ” 马大猷 回国后 ， 希望能为抗战需要研究一些科研问 题 ， 终因没有研究课题 ， 遂致力 于教学工作。 他先在 西南联大工学院电机系任教授 ， 时年 2 5岁 ， 是该校 最年轻的两名教授之一 。几年后 。 北京大学筹备工 学院 ， 3 1岁的马大猷被聘为筹委会主任 ， 后来又成 为北大工学院的首任院长。 在当时全国著名的工学 院中 ， 他 是最 年轻 的一位 院长 。 l 9 5 9年 ， 周恩来 总理亲 自点将 由 4 4岁的马 大猷承担 了人 民大会堂的音响设计和施工任务 。 不久， 担任中国科学院电子所副所长的马
11、大猷组织 北京高校 、 建筑、 广播 系统中的有关专家 。 共同研究 讨论人民大会堂的音响设计和施工方案。 当马大 猷 第 一次 看 到人 民大 会 堂 的设计 图纸 时 ， 他被水 天 一色 、 满天 星斗 的穹顶设 计 所震撼 ， 同 时 也 马上 意识 到 椭 圆形 设 计 给声 学 设计 所 带来 的 麻烦 。“ 声音在传播时最怕弯曲，一弯曲就发出回 声 。在这个 9万平方 米 的弧形 空 间里 声 音从 四 面 八 方反 射 回来 ， 会 造 成 巨 大 的 回声 ， 整个 大 厅会 陷 入吵架一般的嗡嗡声 中， 什么都听不清楚。 ” 而人民 大会堂必须在“ 十一” 之前完工 ， 留
12、给马大猷解决 问 题 的时 间只有 七八个 月 。 马大猷的设计构想是 ：不靠几个大喇叭扩音 ， 而采用一套分散式声源 。 在台下每两个座位前设置 一个扬声器 ， 这样讲台上发言者的讲话就像从面前 传来一样清晰 ， 避免了巨大的回声。考虑到人民大 会堂经常举办大型文艺活动 ， 欣赏音乐要求音效设 计要有一定 的保真度 。 如果仅靠座位前的扬声器效 果不会很好 。于是 。 马大猷又设计了一个半分散式 声源。 大会堂主席台 3 2米宽 ， 左右两个声道中间再 加一个声道 ， 把传播时间控制在 1 2 0秒内， 声音听 起来就是连续的。 即使是坐在最后一排 的听众也不 会受 回声的干扰 。 l 9
13、5 9年 l 0月 1日 党和国家领导人与来 自各 国的嘉宾齐聚人民大会 堂 。 当华灯齐放 、 优美 的乐 声传遍整个大厅时 人们由衷地为这座恢宏壮丽的 建筑发 出 了经久不 息 的掌声 。 马大猷和课题组成员从提 出概念到设计模型， 到最后完成大会堂的音响设备安装调试任务 ，仅仅 用了9个月时间。 测试证明其音质的设计 、 处理是完 全成功的。 在此后每年的全国人大、 政协会议以及各 大型文艺表演中，人 民大会堂的音响设备达到了 哩想的效果， 两套声源系统也一直使用至今。 人民大会堂音 响设备 的设 计和安装 ， 是 中国 言学 界 的 第 一 个 大 工 程 ， 在 这 之 前 ， 声
14、学 从 未 在 这么 大 的空 间 里得 到应 用 。 而且 谁 能 想 到 ， 当时 国 的声 学 研 究 才经 历 了三 四年 时 间 。 这 一 声 学 工程 的建成 使 中国的声学研究得到 了世界 同行 肯 定 。 赤子情怀 在 马大 猷看 来 。一位 科 学 家 应 当承 担 起 双 重 吏命 ： 一方面要做好 自己的科学研究工作 ， 另一方 酊还要有强烈的责任感 。这才称得上是一个真正 誊义上的科学家。 自幼家境贫寒的马大猷 自然能 体察到百姓的疾苦 在 3 0多年的政协委员生涯 扣， 他多次仗义执言 、 直抒胸臆。 曾经有一个时期 ，北京许 多交通要道上都矗 着 一个 表 牌 ，
15、 上 面显 示 着交 通 噪 声 的强 度 ， 并 且 刚定了交通噪声的限制强度标准6 0分贝。这 科学成长 I 与科学家同行 喾 鳞疆鬟黧蠢 和马大猷 的努力不无关系 ，环境声学 的研究 和广 泛应 用是 马 大猷 对 国家 和人 民的 又一 大贡献 。 其实 早在 2 0世纪 5 0年代 他就提出了环境 噪音管理的概念 ， 这与百姓生活息 息相关 。1 9 6 6 年 。 马大猷组 织进行 了北京 市第一次交通 噪声调 查研究工作 并 撰写 了相关 的论 文 。1 9 7 2年 ， 他 开始研究解 决地铁噪声问题 找 到了电动机设计 上的缺陷 ， 经处理 后降低 了噪声 。 1 9 7 3
16、年 ， 他参 加全 国第一次环境保护会议 ， 提 出除废水 、 废气 、 废 渣 以外 ， 应增 加噪声 为环境 污染 “ 四害” 之一 ， 并首先在北京 、 天津等 8个大城市领导开展 了环 境 噪声 的调 查和控 制 ，推 动 了环境 保护研 究工 作 ， 以后 逐渐发 展到全 国各省市 区 ， 其 中京津渤 地 区环 境 噪 声 评 价 科 研 工 作 获 得 1 9 8 5年 中 国科 学 院科技进步一等奖 。同时 ， 他还亲 自组织编写 教材 ，先 后编著出版 了 环境物理学 、 环境声 学 、 噪声 控制学 等 ， 为全 国各地的环境保护部 门培训 了大批环境噪声科研和管理方面的人才。 1 9 8 2年 ，他 组 织 完 成 了 城 市 区域 环 境 噪 声 标 准 及测量方 法 的标 准制定工 作 ， 之后 又陆续组 织完成 了机场 噪声 、 铁路噪声 、 工
