正文

第三章 中央研究院物理研究所

中国通信元勋:张煦传 作者:王延锋,姜玉平,宋神秘


砥砺初尝

1934年夏,在交通大学学习生活了7年的张煦终于学成毕业。由于学习非常刻苦努力,加上天资聪颖,张煦的成绩名列电机工程学院电信门第一名(电信门共30名学生毕业)。刚好在这一年,位于上海的中央研究院物理研究所扩充研究人员,到交通大学要人。张廷金遂推荐张煦到中央研究院物理研究所,协助资历较深的研究员从事天空电离层观测等研究工作。

1927年,南京国民政府决定成立中央研究院,作为国家最高学术研究机关,以“实行科学研究”以及“指导联络和奖励科学研究”。中央研究院建院规划中包括组建理化实业研究所,其中就包括物理组,这就是物理所的前身。由于当时南京的基础设施和条件有限,中央研究院决定物理所在上海筹建。1928年7月,中央研究院物理研究所在上海霞飞路899号一所民房内成立,成为中国历史上第一个由国家组织的物理学研究机构。

中央研究院物理研究所第一任所长为丁燮林(后改名丁西林)。丁燮林,江苏泰兴人,1911年交通大学毕业(时称南洋公学),之后到英国留学,1919年获伯明翰大学物理学硕士学位,1920年回国,先后任北京大学物理系教授、系主任。物理研究所成立之初,专任的研究人员不多,只有丁燮林、杨肇燫、胡刚复、严济慈等几位物理学家,前三位都毕业于交通大学然后出国留学,而严济慈在所工作不到一年便考取庚款公费留美。严济慈离开不久,又来了资历较深、专搞物理与通信技术研究的陈茂康等。在张煦到所工作前夕,研究所又新来了潘承浩、施汝为等几位留学归国的物理学家,属于稍有资历的研究人员。其余的属于助理研究人员,人数也很少,大多是国内大学本科毕业的年轻人,科研基础比较薄弱。从1928年建所到1934年张煦进入该所的六年间,研究所大部分的工作处于房屋建筑、实验设备仪器购置和研究试制、图书资料购置等“边建设边研究”的阶段。由于实验设备、图书资料、研究资金以及研究人员等都很有限,因此,实质性的科研项目比较少。当时,只有无线电研究、重力测验、地磁测定、大气力学研究、原材料物质性鉴定、校准仪器,以及国防物理问题研究等几项工作。由于研究项目较少,工作相对比较自由,研究人员可根据自身的爱好和条件,查询国外最新的文献资料,撰写介绍国际上热门研究的课题,或写作一些理论探索性文章。

在物理研究所工作的这一年,张煦的学术研究能力开始崭露。他的主要工作是在大气物理研究室协助专任研究员、物理学家陈茂康做天空电离层的观测与研究(当时由专任研究员陈茂康主持一个叫“天空电离层之研究”的项目,此外陈茂康还先后完成了“高频电波的发生与测量”“极短电波的发生与测量”等研究)。这一项目作为大气力学与电信交通研究的一部分,在当时也是国防上电信交通所急需解决的问题。在此工作的基础上,张煦写成了两篇研究论文。其中一篇以英文写作,介绍分析当时无线电收发报机中关键的器件——磁控管振荡器的早期发展历史(1921—1935)及其仍存在的问题,发表于1935年的《中国物理学报》上;另一篇是《光电池及其应用》,参加教育部中山文教馆第二届中山奖学金的征文活动,获得物理学征文甲等奖第二名(奖金140圆,当年获奖的交通大学毕业同学还有赵家法,赵获乙等奖第一名,奖金60圆)。这对刚刚大学毕业不久的张煦来说,是十分重要的鼓舞,更加坚定了他今后长期从事学术研究的信心。尤其是对磁控管振荡器的历史发展和现状的研究,使他找到了学术发展的方向,为他以后继续选择这一方向作为硕士和博士学位论文研究课题做了一定的准备。

勤勉与机遇

张煦赴美留学前(1936年)

在中央研究院物理研究所工作了一年之后,1935年秋,张煦参加了两次考试,首先是到南京参加考试院举办的建设人员高等考试(第三届,分笔试和口试两次,均及格,可获得提升职务、加薪、转换岗位等机会)。后来,他又考取清华公费留美生(属第三届清华公费留美生,当年共招收30名,清华大学毕业学生考取12名,交通大学毕业生考取8名。张煦与贝季瑶、钱学榘等交大同学同一批庚款公费留美。另外,他的好友张钟俊、辛一心也前后一年出国留学。张煦考取的是“长途电话”通信专业,当年全国只招收1名),这样,他放弃转岗或加薪的机会,决定赴美留学。

按庚款公费留美生的考选规定和要求,清华大学专门为每一名留学生安排一位国内指导教师,负责留学生出国前在国内相关单位的实习联系和在国外学习、实习的联系等事宜。张煦的国内指导教师是长途通信专家胡瑞祥。张煦按要求在国内相关单位实习半年,以熟悉国内的实际需要。1936年上半年,张煦先后在上海电话局闸北分局、上海电报局、南京电报局等沪宁电信单位参观实习。其间,通过胡瑞祥的关系,他拜见了国内电信界的一些前辈,而且通过他们的引荐,也认识了美国电信企业的在华代表,这为他后来在美国留学和实习,以及回国效力做了比较好的准备。

终身友谊

在中央研究院物理研究所工作的这一年,张煦有幸与吴健雄相识,而且后来成为终身好友,这对张煦的学术生涯也有重要影响。吴健雄在学业上的勤奋努力和卓越贡献,以及她对张煦的欣赏和鼓励,对张煦在学术上的不断进取起了十分重要的激励作用。

吴健雄给张煦赠言手迹(1935年)

吴健雄1934年毕业于南京中央大学物理系,与张煦同时进入中央研究院物理研究所工作。吴健雄与张煦是无锡同乡,两人的父辈又是交通大学的同学,但此前他们并不相识。到物理研究所工作后,吴健雄在一楼的放射性实验室从事原子物理方面的实验研究。张煦在二楼,除了做些实验观测,其余时间就是查阅文献资料,做些理论性的探讨。由于两人从事的领域有差别,平时在工作上也没有合作,只在每周一次全部参加的研究所内部研讨会上,两人才能见面。虽然当时还没有个人往来,但双方都心知肚明,大学本科毕业能进这个研究所,学习成绩肯定不一般,互相都很欣赏。

吴健雄不仅学业十分优异,而且治学非常刻苦,其时正在寻求机会出国进一步深造,打算继续把原子物理学领域作为一生奋斗的目标,这在当时的中国女性中实属罕见。吴健雄十分倾慕张煦的才华,在张煦以优异成绩考取庚款公费留美生时,十分羡慕。在张煦即将离开研究所时,欣然在其纪念薄上赠予一段西哲名言:“Human happiness depends chiefly upon having some object to pursue,and upon the vigor with which our faculties are exerted in the pursuit.”(人的幸福,主要发源于立志崇高事业,又寄托于现实理想而作的不懈努力。)张煦对吴健雄的这段赠言十分珍惜,其手迹一直保存至今。

在张煦实习结束即将出国之际,他得知吴健雄也即将赴美深造,便赶往上海愚园路吴健雄的家里拜访。此次拜访,两人谈起了自己的学术理想,对未来的憧憬和即将远洋留学的美好前景,谈得十分愉快和投机。吴健雄给张煦留下了十分深刻的印象,直到晚年,张煦回忆起当时的情景时仍难以忘怀:“她是多么美丽、活泼、热情和纯真啊!”两人从此开始成为终身好朋友。

1936年秋,到美国之后,吴健雄在西部的加州大学柏克利分校,而张煦则在东部的哈佛大学,两人相距比较远。由于两人在学业上都非常投入,求知欲望又很强烈,不愿浪费一点课余时间,因此,在美国四年的紧张求学生活中,他们仅偶尔通信联系,见面机会不多。四年里,张煦曾两次抽空看望吴健雄,两次均留下非常美好的印象。一次是1939年上半年,张煦为世界贸易公司办理业务(为重庆国民政府采购无线电通信器材),从纽约到旧金山,抽暇前往柏克利国际大楼看望吴健雄。晚间,吴健雄陪同张煦到旧金山看电影,并共进晚餐,对张煦非常热情友好。另一次是1940年7月,张煦在哈佛大学拿到博士学位后,登轮经洛杉矶、旧金山回国。回国前张煦专程去国际大楼看望吴健雄。这次会见,吴健雄给张煦留下了终生难忘的印象:

约好早晨相晤,她穿了新装,陪我往旧金山参观世界博览会整整一天。我送她一朵鲜花,她戴上。我们一同进餐数次,但没有跳舞。两人谈话很多,气氛愉快。一天晚上,她带我至她工作的实验室,后来我才知道这是非常有名的劳伦斯原子物理实验室。后来又知道,吴健雄在加州柏克利大学获得博士学位,也是1940年。两人分别了,我登上轮船,脑海中仍想着与吴健雄友好相叙的情景,真是纯洁、热诚的同学情谊,在我一生中将是非常珍贵难忘的。船上有加州大学回国的几位男女同学,她们曾看见吴健雄和我一同游览世界博览会,并说吴平时非常用功,很少外出,如有男同学向她约会,她总是推脱说已有朋友在波士顿。想不到这波士顿的男生就是我,这些同学露出惊羡的眼光。

张煦回国后,在抗战大后方重庆工作,吴健雄则留在美国继续从事原子物理实验研究,两人仅偶尔通信。抗战一结束,张煦回上海工作,此后二人就中断了联系。1978年,张煦调回上海交大任教,得知吴健雄回国访问,相隔三十余年的老朋友才得以相见。直到20世纪70年代下半期,也就是已时过20年之后,张煦才从报纸上得知,1957年初吴健雄用高超的实验手段,证实了李政道与杨振宁1956年提出的弱相互作用下宇称不守恒的假设,李政道与杨振宁因而获得1957年度诺贝尔物理学奖。吴健雄没有一起获奖,国际上许多著名科学家为她鸣不平,但吴健雄却毫不在意,并谦虚地说自己不过是在一旁略尽援手而已,说科学研究本身就是一件乐事。由于吴健雄在实验物理学领域的突出贡献,以及超人的道德风尚,为国际科学界所敬佩。她登上了科学界的高峰,曾荣任美国物理学会会长等学术要职,但仍保持谦虚和朴素的风格,对老同学保持着一如既往的热情和友好。张煦常以吴健雄作为自己的榜样,激励自己。在《勤能补拙,跑完万米全程》一文中,张煦形象生动地描述吴健雄的事迹对他的鼓励作用:

在科学道路上的万米赛跑,我和这位老同学从同一起点出发,但老同学跑得飞快,率众首先达到终点,取得冠军,并打破世界纪录;而我呢,远远落在后面,得不到什么奖,但受到跑在前面的老同学影响,鼓足勇气,竭尽全力坚持到底,决心跑完万米全程。这叫做运动员风格(sportsmanship)。我想,这比喻也适用于科技工作者,不论才能高低,都应全心全意做出有益的贡献,要负起责任。一个人在一生中有好朋友,从纯洁的友谊得到鼓励,是非常幸福的。

传统婚姻

出国前夕,家人为张煦安排了一次传统的婚姻。张煦的第一位夫人名叫杨同昭。杨同昭比张煦长一岁,跟张煦是无锡同乡,而且还是表亲。杨同昭的母亲是张煦的姑母,他父亲的妹妹。他们是在1936年,即张煦考取清华留美公费生后结婚的。这场婚姻是一次秉两家父母之命加上本人意愿的结合。虽然不算自由恋爱,但也相处得比较好。说来奇怪,张煦的父亲张德载以及张煦本人都受过新式教育,接触的是西方科学文化,但在婚姻问题上仍接受父母之命,可见他们受中国传统家庭文化影响是非常深厚的。诚然,父母也许有他们自己的打算,张煦在家中深得父母喜爱,父母当然希望给儿子找一个他们自己喜欢而且熟悉的儿媳,以便以后好相处。此外,张煦此时已经到了当婚年龄,即将远洋留学,父母怕误了婚期。在出国前结婚,有了家室的牵挂,以保证他学成后及时回国。按当时中国传统家庭和社会的习俗,历来有一种近乎铁板钉钉的说法,认为近亲结婚,亲上加亲。据张煦后来的回忆:“当然,这并不科学,近亲结婚……”张煦提起当时婚姻的情形时,常说他自己很“懦弱”。这也说明,他当时主要是顺从父母的安排,并不符合自己的意愿。

婚后一年,杨同昭生下一女,取名张圆玲。其时,张煦正在远隔重洋的美国哈佛大学攻读硕士学位。“圆玲”,似蕴含团圆之义,张煦父母很期盼儿子早日学成归国,夫妻团聚。张煦后来也常说,当年在哈佛获得博士学位后,虽有学校和公司挽留,但他毫不犹豫地辞行回国。一则自己是国家公派留学,学成必须报效祖国;二则家有父母妻女,期盼早日家庭团聚。

1940年秋,张煦从哈佛大学学成回国。时值日寇长驱直入,战火染遍江南。张煦先秘密回到上海,杨同昭从无锡来到上海迎接张煦,然后设法回老家无锡与家人团聚。数日后,张煦又秘密返回上海,坐船经香港转乘飞机赴重庆。两年之后,杨同昭带着圆玲,乘长途汽车,一路风尘颠沛来到重庆,在芹园宿舍临时的小家,终于实现了团聚。虽然正值抗战烽火,但在大后方,也算暂时有一个安生之所。可意想不到的是,1944年春,杨同昭再度怀孕时不幸罹病,被从居所急送重庆曾家岩美军医疗站。由于山路颠簸,交通不便,途中不治身亡,胎儿也死于腹中,遗体后来转运回老家无锡安葬。此后,张圆玲一直留在无锡老家,由张煦父母抚养成人,直至江苏医学院大学毕业,后来在江苏句容江苏劳动大学医疗系任教师。张圆玲夫妇都是医生,张圆玲主内科,她的丈夫主小儿科。张圆玲夫妇有一女儿唐岚,也在无锡。张煦很喜欢唐岚这个外孙女,常自豪地跟别人说起她。唐岚也不时打电话问候或跑到上海看望外公,老人感到很是欣慰。

张煦与杨同昭的结合虽然是父母之命,而且杨同昭不幸过早离世,两人真正生活在一起也就两年多时间。但两人从小相识,性格比较接近,杨同昭也受过比较好的中等教育,知书达理,两人相处甚好,这场婚姻也算是幸福的。张煦后来还经常怀念起他的亡妻,说杨同昭“为人好,善良老实,治家务井井有条。在世之日,使他一直能安心工作”。女儿圆玲由于长期不跟张煦生活在一起,父女感情比较淡一些,但相处还算比较好。杨同昭去世后,张煦续娶了第二位夫人李梅,即圆玲的继母,生下小女儿张迅玲,圆玲与迅玲相处也比较好。张迅玲后来长期在国外,每次回国看望父母,圆玲也从无锡到上海与他们相见。圆玲的继母在上海去世时,她一家还从无锡赶来参加葬礼。

  1. 杨舰:《丁燮林关于“新摆”和“重力秤”的研究——中央研究院物理研究所早期研究工作的个案分析》,《自然科学史研究》,2003年第22卷增刊。
  2. 张世昆:《国立中央研究院物理研究所初建十年:1927—1937》,《首都师范大学学报(自然科学版)》,2008年第5期。
  3. 张煦:《谱写科学人生——张煦院士随笔》,上海交通大学出版社,1998,第168页。
  4. 张煦:《谱写科学人生——张煦院士随笔》,上海交通大学出版社,1998,第169页。
  5. 同上书,第167页。
  6. 张光武:《爱在永恒——记中国通信界元勋张煦院士》,《浦江同舟》,2001年10月。
  7. 张煦:《信息高速公路纵横谈——展望新世纪通信趋向(第三版)》,上海交通大学出版社,2002,第384页。
  8. 张光武:《爱在永恒——记中国通信界元勋张煦院士》,《浦江同舟》,2001年10月。
  9. 张煦:《信息高速公路纵横谈——展望新世纪通信趋向(第三版)》,上海交通大学出版社,2002,第384页。

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