聲學(xué)先師 國之赤子 紀(jì)念馬大猷先生誕辰100周年

汪凱凡

建筑聲學(xué)簡正波理論的奠基人之一、中國現(xiàn)代聲學(xué)的奠基人馬大猷，在中國開拓了建筑聲學(xué)、電聲學(xué)、語言聲學(xué)、環(huán)境聲學(xué)、次聲學(xué)、物理聲學(xué)等新學(xué)科領(lǐng)域。然而，很少有人知道，他也是第一位向中國人揭示噪聲危害，并促進(jìn)我國“噪聲控制”立法的人。在上世紀(jì)70年代的北京街頭，人們還可以看到路 邊豎立著一個個噪聲聲級顯示裝置，上面用數(shù)字記錄著過往車輛鳴笛聲的分貝數(shù)，這些裝置的發(fā)明者便是馬大猷。

通過與中國科學(xué)院聲學(xué)研究所的聯(lián)系，我們對馬大猷的學(xué)生《馬大猷傳》的作者張家騄進(jìn)行了采訪，并參觀了由馬大猷親自設(shè)計的國內(nèi)第一座專業(yè)聲學(xué)實驗室。

“作為一個科學(xué)家，不僅要有學(xué)術(shù)成就，還要不忘社會責(zé)任?！睆埣因J對記者如是說。這正是馬大猷的特別之處，他不僅是一代聲學(xué)大師，還關(guān)心國是，關(guān)心普通人的福祉，對于他來說，科學(xué)便是要探索自然和社會發(fā)展規(guī)律，從而造福人類。

2015年3月1日正值馬大猷先生誕辰百年之際，在此我們向這位德高望重的科學(xué)家致敬！

馬大猷聲學(xué)大師的時代側(cè)影

馬大猷與“聲音”打了一輩子交道，那是與他最重要的學(xué)術(shù)成就密切相關(guān)的東西。他研究的“聲音”并不只是音樂，而是關(guān)于聲音的方方面面。20世紀(jì)30年代，公費留學(xué)美國的馬大猷，憑借其出色表現(xiàn)，成為美國聲學(xué)界第一位知名的中國人，回國后他又肩負(fù)起發(fā)展中國現(xiàn)代聲學(xué)的重任，而他的學(xué)術(shù)成長過程也不可避免地烙上了時代的印記。

時勢造人才

20世紀(jì)20年代，在新文化運動和“五四學(xué)潮”的影響之下，新式教育開始普遍流行，而另一方面，日本對中國的入侵計劃正在加緊展開。在這樣的環(huán)境里，馬大猷從上中學(xué)時起就深諳“愛國、民主、進(jìn)步”等思想，并立下了科學(xué)救國的宏愿。1932年，他考入了北京大學(xué)物理系，接受饒毓泰等物理名師的指導(dǎo)，并成為導(dǎo)師心中最滿意的學(xué)生之一。

馬大猷自幼家境清寒，15歲便失去了父親，他還有兩個妹妹，全家靠母親一人維持。到1936年從北大物理系畢業(yè)時，馬大猷想留校做助教，這樣一來不僅可以繼續(xù)在物理學(xué)上鉆研，還能獲得不錯的薪酬待遇，幫母親減輕負(fù)擔(dān)。但由于他在校期間曾參加“一二·九”學(xué)生運動，為當(dāng)局所不容，最終未能如愿。

然而，這件事卻也成就了馬大猷另一個對他意義重大的選擇：出國學(xué)習(xí)聲學(xué)。那年恰逢清華大學(xué)招考留美公費生，有遠(yuǎn)見卓識的清華物理系教授葉企孫注意到國外興起不久的建筑聲學(xué)研究，因而在物理招考中特設(shè)了“電音學(xué)” （即電聲學(xué)）專業(yè)。馬大猷正好通過考試得到了這個名額，成為中國第一位以聲學(xué)為專業(yè)的留學(xué)生，他一生中最重要的的聲學(xué)研究事業(yè)從此開啟。

初撼聲學(xué)界

1937年，馬大猷在著名物理學(xué)家、教育家吳有訓(xùn)的引薦下，遠(yuǎn)渡重洋來到美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校物理系，師從國際聲學(xué)權(quán)威孥德森（V.0.Knudsen）。6個月后，馬大猷便完成了兩篇出色的論文。其中一篇是關(guān)于顫動回聲的，當(dāng)時尚未成文發(fā)表；另一篇就是著名的《矩形室中低頻簡正波的分布》，這篇論文的結(jié)果是他從即將畢業(yè)的師兄博爾特（R.H.Bolt）所鉆研的一個經(jīng)典建筑聲學(xué)問題中得出的。馬大猷在論文中給出的公式比師兄的更簡潔、物理意義更清晰明了，因而被廣泛采納，成為波動聲學(xué)的一個基本公式，這讓美國聲學(xué)界對這個年輕的中國人刮目相看。

馬大猷在如此短的時間內(nèi)，為何能取得這樣高的成就？究其原因，除了他本人的聰明智慧之外，還在于他在出國之前所做的充足準(zhǔn)備以及加州大學(xué)活躍的學(xué)術(shù)環(huán)境。原來，1936年在馬大猷出國前，清華大學(xué)為他安排了北大物理系的朱物華和清華物理系的任之恭兩位名師做指導(dǎo)，在兩位老師幫助下，9個月的時間里，他便了解了當(dāng)時聲學(xué)的研究動態(tài)與前景，并獨立完成了一系列的語音分析實驗，為日后的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。

在美國的第二年，馬大猷轉(zhuǎn)入哈佛大學(xué)繼續(xù)攻讀聲學(xué)。他與老師亨特（F.V.Hunt）和師兄白瑞內(nèi)克（Leo Beranek）合作研究房間中的聲衰變，并取得了另一項更重大的成果，即采用波動聲學(xué)方法得出的“矩形房間中的聲衰變波分析”，馬大猷也由此成為簡正波理論的奠基人之一。1940年，他摘得了哈佛大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。

在美國期間，馬大猷不僅有學(xué)術(shù)造詣，還收獲了與師兄白瑞內(nèi)克一生的珍貴友誼。身在國外，他也不忘苦難中的祖國，在取得學(xué)位后，他歸心似箭，渴望實踐科學(xué)救國的偉大理想。

執(zhí)教大西南

馬大猷決定投身于祖國的教育事業(yè)，走教育救國的路線。在回國之時，他的母校北大與清華、南開早已遷往云南組成了西南聯(lián)合大學(xué)，為此，在臨行前他囑托北大同學(xué)虞福春在昆明租好了房子，并讓母親和兩個妹妹從北京（當(dāng)時稱北平）輾轉(zhuǎn)塘沽、上海、香港、越南河內(nèi)，先于自己抵達(dá)昆明。

來到西南聯(lián)大后，馬大猷擔(dān)任電機(jī)系副教授，兩年后提升為教授。那時的聯(lián)大教授云集，而馬大猷是其中年齡最小的一位，1942年，他剛滿27歲，被譽(yù)為聯(lián)大“最年輕的教授”。在教學(xué)上，他給學(xué)生的印象是講課從來不帶講稿，但板書規(guī)整，條理清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)，善于啟發(fā)，再加上一口標(biāo)準(zhǔn)的普通話，抑揚頓挫，很有吸引力，深受學(xué)生們的贊賞，“聽他講課如沐春風(fēng)”。

在聯(lián)大生活十分艱苦，又有繁重的教學(xué)任務(wù)，此時的馬大猷卻依然沒有忘記他熱愛的聲學(xué)研究，但當(dāng)時簡陋的科研條件讓他無法再像留學(xué)時那樣如魚得水，盡管如此，他在理論研究方面仍有所建樹，1941年，他采用新方法完成了那篇未發(fā)表的“顫動回聲”論文，并在美國聲學(xué)雜志上發(fā)表；1943年，他又在美國無線電工程學(xué)會雜志發(fā)表文章，同年他還被選為美國聲學(xué)會會士，這是一項非常稀貴的榮譽(yù)。

完美的設(shè)計

抗戰(zhàn)勝利后，馬大猷繼續(xù)在教育和科研事業(yè)上發(fā)揮光熱。他先是擔(dān)任了北大工學(xué)院的院長；新中國成立后，全國院系調(diào)整，馬大猷被調(diào)往哈爾濱工業(yè)大學(xué)任教務(wù)長；1956年，為響應(yīng)毛澤東主席“向科學(xué)進(jìn)軍”的號召，他又選擇到中科院物理所擔(dān)任一名研究員，并在參與擬定影響深遠(yuǎn)的“十二年科技發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃”時提出了關(guān)于發(fā)展聲學(xué)的建議。他還參與了建立聲學(xué)所（當(dāng)時屬電子學(xué)研究所）的籌備工作，并親自設(shè)計了中國第一個聲學(xué)實驗室。

當(dāng)然，建國后馬大猷最讓人們記住的工作還是1959年人民大會堂音質(zhì)的設(shè)計。當(dāng)年，為迎接國慶10周年，黨中央決定在北京興建十大建筑，其中之一就是在天安門西側(cè)建一座大會堂。大會堂可以容納1萬人，而且要求每個參會的人都能聽清會議內(nèi)容，設(shè)計難度相當(dāng)大。上級指派馬大猷承擔(dān)其中的音質(zhì)設(shè)計和施工任務(wù)，當(dāng)時還有多所高校以及中國建筑科學(xué)研究院、北京市建筑設(shè)計院等單位參加。這項任務(wù)歷時不到一年，最終圓滿完成。直至今天，由馬大猷領(lǐng)銜設(shè)計的大會堂聲學(xué)系統(tǒng)被一直沿用，效果很好。這是中國聲學(xué)界的第一次大工程，也是對中國建筑聲學(xué)研究隊伍的第一次檢驗。

大師在中國

1992年12月，兩德統(tǒng)一后，德國聯(lián)邦議會第一次啟用新建成的議會大廈。德國建筑師別出心裁，大廈四周全部采用透明的玻璃構(gòu)造，以期達(dá)到“政治透明”。結(jié)果在會議一開始就遭遇了麻煩——混響太嚴(yán)重以致聽不清楚講話的聲音，會議不得不臨時轉(zhuǎn)場到原址召開。由于當(dāng)天是實況轉(zhuǎn)播，此事在整個德國都引起了轟動，政府立即找到德國建筑物理界的權(quán)威機(jī)構(gòu)——弗朗和費建筑物理研究所，希望解決問題。

恰巧當(dāng)時一位叫查雪琴的中國工程師正在該所工作，聽說此事后，她立刻想到在國內(nèi)讀過馬大猷的關(guān)于“微穿孔板吸聲體”的文章，于是通過計算，提出讓建筑師在玻璃幕墻上打一些直徑很小的微孔。結(jié)果，問題得到完美的解決。一時間，德國各界發(fā)出贊許聲音，查雪琴采用的微穿孔板吸聲理論，以及這一理論的創(chuàng)始人馬大猷的名字，頻繁出現(xiàn)在德媒的報道中。為此，德國弗朗和費學(xué)會后來向馬大猷頒發(fā)了金質(zhì)獎?wù)潞?萬馬克獎金。這讓馬大猷多少感到有些意外，因為自己的這一理論要追溯起來，卻是在20多年前，那時是為了完成國家交給的一項任務(wù)。

1966年，我國國防工業(yè)發(fā)展急需一種耐高溫、氣流和水的吸聲材料。這個任務(wù)由馬大猷牽頭，為此中科院聲學(xué)所組織了一個小組攻關(guān)。經(jīng)過夜以繼日的工作，他們終于取得成功。馬大猷本想趁熱打鐵，對微穿孔板技術(shù)作系統(tǒng)的理論總結(jié)，可是“文革”的風(fēng)波迫使他中止了。馬大猷因為一個“莫須有的名頭”遭到批斗，這個名頭來源于1946年北大復(fù)校時，時任北大校長胡適任命馬大猷為工程院院長，而胡適后來去了臺灣。到文革時，有人便懷疑馬大猷和胡適有特殊關(guān)系。實際情況卻是，馬大猷曾參與北大工學(xué)院建立的籌備工作，而且時任北大理學(xué)院院長饒毓泰親自寫信向胡適推薦過馬大猷，但馬大猷并不知曉此事。

“文革”期間，馬大猷也進(jìn)過所謂的“牛棚”，在里面住了幾個月，盡管如此，他仍然沒有放棄對聲學(xué)的專注。在形勢稍有好轉(zhuǎn)的1975年，馬大猷闡述微穿孔板理論的第一篇論文，終于在復(fù)刊的《中國科學(xué)》上發(fā)表。20世紀(jì)末，已是耄耋之年的馬大猷依舊在聲學(xué)研究的道路上繼續(xù)開拓著，他帶領(lǐng)學(xué)生在非線性聲學(xué)領(lǐng)域取得了一系列引起國際關(guān)注的成果。

馬大猷一生鉆研聲學(xué)，從1936年涉足這個領(lǐng)域直至成為一代聲學(xué)宗師，他歷經(jīng)了坎坷，走過了時代的風(fēng)雨，但最終迎來了人生豐盈的收獲。

馬大猷愛國盡責(zé)的知識分子

作為一名科學(xué)家，馬大猷身上的閃光之處絕不僅是他在現(xiàn)代聲學(xué)中的傳奇建樹，還有他的愛國惜民和仗義執(zhí)言。無論是年輕時參與愛國救亡運動，還是學(xué)有所成后歸國效力，抑或是后來為新中國的科研教育事業(yè)鞠躬盡瘁，馬大猷一直是他那個時代的杰出典范，他以實際行動做到了一個有識之士該盡的責(zé)任。

救亡運動中的熱血青年

馬大猷成長的歲月，正是日本侵略中國的行徑越來越猖狂的時期，在那個時代，馬大猷并沒有做兩耳不聞窗外事的書呆子，而是和當(dāng)時一些愛國、進(jìn)步的年輕人一樣，奮不顧身，沖到了抗日救亡運動的前線。他曾參與了1935年北平學(xué)生的“一二·九”運動，還因此被當(dāng)局記錄，以至于在1936年畢業(yè)時不能實現(xiàn)留校做助教的愿望。

1937年，日本發(fā)動“七七事變”，當(dāng)時正準(zhǔn)備赴美留學(xué)的馬大猷，在行到天津時遭到日本憲兵長達(dá)33天之久的無理拘留，這更激起了他的抗日情結(jié)。釋放出來后，馬大猷遇見了在天津辦事的周培源，得知清華南遷長沙后，他立即跋涉到長沙，一見到梅貽琦校長后便提出暫不出國、留下抗日的想法。梅貽琦沉思之后，依然讓他按原計劃出國。后來在就讀哈佛期間，馬大猷仍心系祖國，于1938年積極參加了華僑組織的“一碗飯運動”，為救濟(jì)戰(zhàn)區(qū)的難民募捐。

保衛(wèi)學(xué)校的英勇教師

當(dāng)年，放棄國外的優(yōu)越科研條件，毅然回國拿起教鞭，是年輕的馬大猷踐行自己“教育救國”理想的最好體現(xiàn)。在西南聯(lián)大期間，馬大猷不僅是深受學(xué)生愛戴的教師，還因為勇敢、正義、愛憎分明的作風(fēng)，成為學(xué)生們的榜樣。

1945年12月，國民黨制造了震驚全國的“一二·一”慘案，當(dāng)時有軍隊向聯(lián)大師范學(xué)院投擲了炸彈，炸死4人，炸傷60余人。不久國民黨還派特務(wù)到聯(lián)大校園搗亂，一次他們鬧到了工學(xué)院，馬大猷聞訊后立即趕到現(xiàn)場，嚴(yán)厲斥責(zé)對方，聲稱他是學(xué)院的負(fù)責(zé)人，這里是教學(xué)重地，對方應(yīng)立即離去。蠻橫的特務(wù)當(dāng)即與馬大猷發(fā)生口角，并動手打了馬大猷。據(jù)當(dāng)時在場的一個聯(lián)大學(xué)生回憶，馬大猷的眼鏡被打壞，臉部有些輕傷，大家對他挺身而出、保衛(wèi)學(xué)校的行為甚為欽佩，并把這種印象永遠(yuǎn)留在心中。

仗義執(zhí)言一馬當(dāng)先

在知識分子之中，馬大猷是正直而且敢言的，他關(guān)心國家的每一個重要決策，并能勇敢地提出中肯的意見，為此他還曾被人贊許為“一馬當(dāng)先”。

那是在1961年，著名的“七千人大會”召開后，中共中央開始對“大躍進(jìn)”以來工作中的“左”的錯誤進(jìn)行糾正。1962年，聶榮臻主持召開了一次全國科學(xué)技術(shù)工作會議，并提出了“三不”——不扣帽子、不抓辮子、不打棍子。馬大猷在討論會上率先發(fā)言：“昨天聶總提出不扣帽子，可我們頭上就有一頂大帽子——資產(chǎn)階級知識分子。”這一語道出了在場很多人想說而不敢說的心聲。

馬大猷的呼吁引起了中央高層的重視，后來周恩來總理和陳毅副總理接連表示，要為知識分子“脫帽加冕”，也就是脫資產(chǎn)階級知識分子之帽，加勞動人民知識分子之冕。

今天，我們都知道，尊重知識、尊重科學(xué)已經(jīng)成為了社會的共識，但我們不要忘記，在那個特殊的歷史環(huán)境下，馬大猷曾為此發(fā)出的勇敢真誠的呼聲。

關(guān)心國是 建言總理

馬大猷是第一個向國人普及噪聲危害的人。早在20世紀(jì)60年代初，他就注意到環(huán)境噪聲問題，并在1965年舉辦了全國噪聲研究訓(xùn)練班。后來，他還組織進(jìn)行了第一次北京市交通噪聲調(diào)查，并研究發(fā)明了“噪聲級實時顯示裝置”，這些裝置曾佇立北京的街頭，警示人們對噪聲問題的關(guān)注。1972年，聯(lián)合國第一次人類環(huán)境大會召開，中國派代表參會。在第二年召開的全國第一次環(huán)境保護(hù)會議上，馬大猷呼吁把“噪聲”與“廢氣、廢水、廢渣”并列，作為第四大公害。80年代，馬大猷還寫出了《環(huán)境聲學(xué)》《噪聲控制學(xué)》等專著，他的努力最終促成了1996年我國《環(huán)境噪聲污染防治法》的出臺。

作為一名科學(xué)家，馬大猷時刻關(guān)心國家大事，不忘社會責(zé)任，即便到晚年依1日如此。他曾在2005年致信時任國務(wù)院總理溫家寶，呼吁加強(qiáng)基礎(chǔ)研究工作，提高國家自主創(chuàng)新能力。信中系統(tǒng)闡述了自己對基礎(chǔ)研究本質(zhì)的深刻認(rèn)識，體現(xiàn)了一位老科學(xué)家從戰(zhàn)略高度對加強(qiáng)國家自主創(chuàng)新能力建設(shè)的高度關(guān)注。溫總理很快便作了批示“贊同馬老的意見”，這令馬大猷頗為感動。

這就是馬大猷，一位愛國愛民的科學(xué)家，仗義執(zhí)言的知識分子。