| 马大猷，生于1915年3月1日，卒于2012年7月17日，广东潮州人。我国著名物理学家、无线电学家和教育家，我国现代声学事业的开拓者和重要奠基人。他长期从事声学研究工作，在物理声学、建筑声学、语言声学、大气声学、次声学、电声学、非线性声学等方面提出了多项重要理论。他提出的简正波理论，是当代建筑声学发展的里程碑；他创建的声学微穿孔板和小孔消声器理论，在国内外得到广泛应用，为噪声控制和环境科学作出了重要贡献。他领导建立了中国第一个声学实验室，主持完成了北京人民大会堂的声学设计等重要研究工作。 马大猷心语 如果缺乏好奇心、想象力和创造性，或者把研究工作当做挣钱的职业，都不适合进行创新型研究工作。 科技体系中的不正之风必须严肃处理，直至把责任人驱逐出科技队伍。 科学家（包括教授）和技术家是基础研究的主要力量，必须保证他们在轻松、自由的环境中工作，实行学术自由，支持基础研究。他们在其研究工作范围内有完全自由，自主决定工作计划，选择和改变问题，决定研究路线、实验方法等，在具体研究工作中不受任何干扰。这不是优待他们，而是让他们真正工作！做出成绩！ 马大猷在阅读《声学学报》 科学大国和经济大国前途近在咫尺，令人兴奋，需要我们共同努力。 我最大的兴趣就是工作，也就是进行声学研究，可以说，我的工作与兴趣是一致的，进行声学研究是由我的兴趣所致，带给我很多乐趣，解决重要的科学难题，攻破研究中的障碍，这就是我生活中最大的快乐。 最近检查了一下声学学报，看到里面的文章，作者大多是几个人的，最多的是七八个人，作者是一个人的很少，可以说几乎没有。科学研究是一项创造性的工作，哪有这么凑巧是七八个人同时创造了一个成果或思想的？ 1978年，马大猷（右二）和研究人员在北京第一通用机械厂了解调查扩散消声器的使用情况。 刻苦钻研 锋芒初露 马大猷1915年3月1日生于北京，1937年进入美国加州大学洛杉矶分校，在声学家努特森教授指导下开始科研生涯。在加州大学，除了系统上声学课和做实验外，马大猷做了两件研究工作：一件是教授给的课题——颤动回声的研究，做了实验记录和理论分析；另一件是和“师兄”博鲁特讨论中想到的，研究成果后来写成论文发表。博鲁特比马大猷早到加州大学，马大猷和他切磋的时间最多，并一起开展了合作研究。有一次，博鲁特因为推导出了个适合于声频范围内简正波频率分布的新公式，所有人都为此祝贺。从小爱思考的马大猷，养成了“鸡蛋里挑骨头”的钻研性格。他思前想后：难道博鲁特公式就无懈可击？科学的本意不就是倡导“简单”与“和谐”？那种繁杂的公式本身不就是缺陷？马大猷为此感到非常困惑，悄然离开了庆贺的现场。 第二天，马大猷草草用过早餐，便一个人思考博鲁特公式。忽然，他灵机一动：何不用频率空间的体积计算，以求出简正频率的数目？ 马大猷很快推导出一个简捷的公式，急匆匆跑到教室，向同学们和盘端出他的推算。大家惊呆了，顷刻响起热烈的掌声。博鲁特也走近他，向他祝贺，承认马大猷这一开创性方法比自己的“更为有用”。 1938年后，马大猷的名字便开始出现在世界声学界。他用直接计算的方法，得到一个更为简单的简正频率分布的公式，被认为贡献了世界声学史上关于“波动声学的一个基本公式”。同年转到哈佛大学，参与“矩形室中声衰变的分析”研究。 1940年，马大猷博士毕业，成为哈佛大学历史上第一个用两年时间就获得博士学位的人。随后，他毅然选择了归国效力。 1956年，马大猷参加国家《1956～1967年科学技术发展远景规划纲要》制定工作，提出发展中国声学事业的建议，在中科院电子学研究所内组建声学研究室并担任室主任，亲自设计并领导建造了包括消声室、混响室、隔声室和水池实验室在内的大型声学实验室，建立了中国第一个声学综合研究基地。 1959年，马大猷担任人民大会堂音质总设计师，他提出的分散声源和联结立体声系统成功解决了容积9万立方米、容纳观众1万人的世界第一大厅堂中的扩声问题。在这之前，声学从未在这么大的空间得以应用。谁能想到，那时的中国声学研究才起步三四年。 攻坚克难 不计得失 马大猷27岁成为西南联大当时最年轻的教授；31岁任北京大学工学院首任院长，成为当时全国著名工学院中最年轻的院长。 1965年，在承担导弹发射竖井吸声系统研究任务期间，马大猷及其工作小组经过两个多月夜以继日的攻关克难，发明了耐高温、潮湿，具有高吸声系数且造价低廉的微穿孔板，超越了当时国际通用的多孔性吸声材料，在实际发射中发挥了良好作用。 马大猷本想趁热打铁，对微穿孔板技术作系统的理论总结，可是“文革”迫使他不得不停了下来。尽管“文革”风雨如磐，马大猷仍然没有放弃对声学的不懈思考。 经过多年继续研究，马大猷阐述微穿孔板理论的第一篇论文，终于在1975年复刊的《中国科学》第一期上发表。 微穿孔板理论的确立，使人们在应用微穿孔板时不必做大量繁琐的实验和计算，只需要掌握三个常量，通过一定的公式，即可计算出其他的变量。微穿孔理论在航天领域取得重大突破之后，有关部门曾赠送两个航空模型给他。马大猷把它们当做最好的奖赏，一直保留下来。后来，微穿孔理论的影响逐渐超越了国界，甚至在异国他乡的重大建筑工程中发挥了决定性的作用，为我国赢得了巨大声誉。 马大猷为国家作出了突出的贡献，但却从来没有计较过报酬或个人得失。他曾说过：“我们当初对微穿孔板技术攻关时，根本就没有想到任何‘回报’，这也是中国科学院的传统。对于国家战略需求，我们不仅全力以赴提供技术支撑条件，还无偿提供应用样品，国家战略需求中能够想到我们，就是对我们的最大厚爱。” 国之赤子 耳聪目明 1961年的一天，马大猷带学生到北京的西郊机场做噪声实验，因为噪声控制与飞机制造有关。实验中用铁锤敲打钢板，发出震耳欲聋的声音，他当时感到耳朵受了巨大噪声的刺激，而后左耳听觉就不太好了，再过几年，右耳的听力也在逐年下降。虽然后来到医院配了一副助听器，听力比正常人低，却丝毫没有影响到马大猷继续他的各项工作。即使是到了耄耋之年，马大猷还带领青年学者进入非线性声学领域，在大振幅驻波的理论和实验研究方面取得了令人瞩目的成就。 尽管青丝已成白发，马大猷仍以热诚的赤子情怀为我国建设“科技强国”鼓与呼。面对我国科技界呈现出的浮躁情绪，他十分担忧，先后6次给时任国务院总理温家宝写信，呼吁加强基础研究工作，提高国家自主创新能力。 马大猷治学严谨，指导研究生，达不到要求的水平，绝不让“出师”，有一个学生学了八年才得到硕士学位；他采用“放羊理论”指导研究生学习——“给你无限的思考空间，像到辽阔无边的大草原上自由驰骋，寻找你要的水和草，等回过头来，再看看你找得对不对”；他在查阅很多学术报刊时发现文章的作者署名，一个人的很少，最多的竟有七八个人，他爱憎分明，敢于对这种科学“造假”的现象提出质疑……可以说，马大猷真正做到了“耳聪”“目明”，并乐此不疲。 “马先生对学生要求很高，他的博士生基本是五六年以上才能毕业。”学生李晓东说，“几十年间带的研究生不到40个。”马大猷的学生都很庆幸能够师从于他，因为从他身上学到的不仅仅是专业知识。“他留给我们的，更多的是宝贵的精神财富。” 马大猷不喜欢“当官”。他说：“我的思想里，大学最高的就是教授，而不是任何别的职位。我对做学问兴趣更大些，觉得更适合自己，这样对国家、对社会的贡献或许也会更大些。”他曾在一篇自述中说：“我最大的兴趣就是工作，也就是进行声学研究，可以说，我的工作与兴趣是一致的，进行声学研究是由我的兴趣所致，同时带给我很多乐趣，解决重要的科学难题，攻破研究中的障碍，这就是我生活中最大的快乐。” 马大猷说，数字助听器可以极大程度上矫正听觉，或许人们只有像一辈子对声学研究孜孜以求的他那样，做到“最大的兴趣就是工作”，才能抵抗尘世的喧嚣与干扰，才能保持耳根的清净与聪颖。 人民大会堂的音响设计者 为迎接1959年国庆，北京兴建十大建筑，人民大会堂音质问题交给了马大猷负责。他组织北京高校、建筑、广播系统中的声学专家进行研究，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，仅仅用了9个月时间。 人民大会堂是当时世界上最大的会议场所。大会堂的内部结构、穹顶形状，使音质方面的设计者们面临的最大的问题就是回声。假如不做任何处理，在这里边只听到各个回声的互相干扰，根本没办法开会。以前有一种错误的认识，以为将大会堂这样的建筑建好，安上两个大喇叭，装上扩音器就行。实际情况绝不是这么简单，扩音出来的声音经过墙壁和空间反射，产生混响，传到后面仍是嗡嗡的，什么也听不清。 马大猷利用积累的经验，和课题组成员形成基本思路。他们做了两个模型试验，先在中科院声学研究所做一个40:1的小模型，可摆在桌子上用超声波做测量，另外又做了个10:1的大模型，像一间小房子，人可以蹲在里面实验，根据模型测试结果，提出解决声场不均匀及扩声系统反馈作用影响的方案，在人民大会堂安装调试。 根据马大猷的设计构想，人民大会堂先是用一个分散式的声源，不靠几个大喇叭扩音，而是把主席台上的声源分散到台下的座位，每两个座位前置一个扬声器，听台上讲话就像对面传来一样。考虑人民大会堂经常举办音乐会等大型文艺活动，演出声音要有一定保真度，靠座位前扬声器效果不好，于是，又搞了一个半分散式声源。大会堂主席台32米宽，左右两个声道中间再加一个声道，使一个声音叠加一个声音逐渐递增，传播时间控制在1/20秒内，声音听起来是连续的，坐在最后一排的听众既听得清楚，也不会受回声干扰。 北京人民大会堂建成后做了测量，证明其音质的设计、处理完全成功。两套声源系统一直使用至今。后来诸如全国人大、全国政协每年要在这里召开大会，在使用中都感到很满意。这里举行的大型文艺表演，音乐优美动听、歌唱清晰洪亮，也达到了预期的效果。 人民大会堂的穹顶要体现水天一色、满天星斗的效果。马大猷说：“穹窿顶从声学上讲不是最好的。声音传播时最怕弯曲，一弯曲就发出回声。不过，我们设计的声学系统还是解决了这个问题。” 人民大会堂的建造还有一个难点，就是根本没有机会反复实验，它是一项政治任务，只许成功不能失败。对此，马大猷并不觉得有压力，他原来就有理论基础，相信用分散声源能够解决大会堂声音互相干扰的问题。 人民大会堂的音质设计和安装，是中国声学界的第一次大工程，在这之前，声学从未在这么大的空间里得以应用。而且谁能想到，当时中国的声学研究才刚刚起步了三四年的时间？这一工程对中国的声学科研队伍来说，也是一次演练和提高水平的难得机会。这一声学工程的建成，使中国的声学研究得到了世界同行的肯定。 来源：科学导报微信公众号（ID：kexuedaobao） |
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