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矢志愛國的科學(xué)大家———紀(jì)念林士諤教授百年誕辰





  時(shí)代的推進(jìn),能夠使我們記憶中的很多事情淡化甚至忘卻,但總有一些閃光、特殊的人與事會(huì)成為歷史的標(biāo)記,定格在他們那些已經(jīng)逝去的時(shí)代,以其特有的方式昭示后來者。今天我們在此紀(jì)念一位曾在20世紀(jì)為北航的創(chuàng)建做出歷史性貢獻(xiàn),同時(shí)也在中國乃至世界科學(xué)史上做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家———林士諤,回顧他不懈奮斗的一生,汲取那些在這個(gè)時(shí)代依然能夠照亮我們前行的精神動(dòng)力。
  1、少年求學(xué)時(shí)期1913年7月1日,林士諤出生于廣州,一年后遷至老家廣東省平遠(yuǎn)縣。父親林震、母親李兆春。父親林震1911年辛亥革命時(shí)追隨孫中山,曾任廣東北伐軍師長及孫中山大本營高級參謀,在北伐宿遷戰(zhàn)役中曾因重創(chuàng)張勛部隊(duì)而獲宿遷戰(zhàn)役金質(zhì)勛章,孫中山親筆贈(zèng)書“渡江英雄”,至今保留在清遠(yuǎn)老家。父親給他取名為“士諤”,期望能成為一個(gè)正直的人,國與家的概念從小就根植于他的心中。
  1924年,父親林震病逝,當(dāng)時(shí)上高小一年級的林士諤與弟弟林士驤隨母親遠(yuǎn)上北京,投奔在北京香山醫(yī)院當(dāng)醫(yī)生的姑母林演存(曾留日學(xué)醫(yī),北伐軍中女子紅十字軍組織者之一),全家生活依靠姑母接濟(jì)。1925至1927年在香山慈幼院讀高小及初中1年級;1928年進(jìn)入北京匯文中學(xué),讀初中二年級,與之后在清華大學(xué)及北航任教的寧榥教授是同學(xué),因成績優(yōu)異而跳級;1931年完成高中學(xué)業(yè)。保存至今的匯文中學(xué)學(xué)籍卡上的擔(dān)保人為林演存,中學(xué)期間因姑母離職,林士諤及弟弟林士驤的學(xué)費(fèi)都由與父親林震北伐期間共事的李濟(jì)深(后任新中國副主席)先生資助。母親李兆春自此沒有離開過北京,直至抗戰(zhàn)勝利前2個(gè)月去世,弟弟林士驤后考入清華大學(xué)電機(jī)系,曾在廈門大學(xué)任教,1952年病逝于廣州。
  2、從上海交通大學(xué)到麻省理工1931年林士諤先后獲得清華大學(xué)、上海交通大學(xué)的錄取資格,因上海交通大學(xué)能夠免學(xué)雜費(fèi)并提供助學(xué)金,而選擇了上海交通大學(xué)電機(jī)系。1932年日本侵略者挑起一·二八事件,十九路軍奮起抵抗,戰(zhàn)火在上海點(diǎn)燃,上海交通大學(xué)及眾多學(xué)校被迫停課,林士諤轉(zhuǎn)到北京清華大學(xué)借讀,數(shù)月后返回上海,1935年于上海交通大學(xué)畢業(yè)。在上海交通大學(xué)期間主修電信專業(yè),四年總成績位于電信專業(yè)第二名,在校期間還與他人合作完成《太空中之波動(dòng)》的科技論文。
  20世紀(jì)30年代初的中國,東三省被日本霸占,但強(qiáng)盜的貪婪又怎會(huì)得到滿足,侵略者時(shí)刻都在覬覦著中國的大好河山。那個(gè)時(shí)候中國的大學(xué)不能開辦航空系,否則就是對日本不友好,1937年盧溝橋事變以前,當(dāng)時(shí)的中央大學(xué)只能以機(jī)械特別班的稱謂培養(yǎng)航空人才,大批熱血青年懷揣著航空救國的理想遠(yuǎn)涉重洋。在上海交大期間,身為林士諤學(xué)長的錢學(xué)森,由機(jī)械工程轉(zhuǎn)為航空工程留學(xué)美國,1935年林士諤以第一名身份通過了廣東省赴美公派留學(xué)考試,前往著名的麻省理工(MIT)航空系學(xué)習(xí),因錢學(xué)森轉(zhuǎn)學(xué)航空在國內(nèi)多停留一年,兩人于1935年同時(shí)就讀于MIT航空系,就此結(jié)下了深厚的友誼。
  在攻讀碩士學(xué)位期間,參與了MIT無線電高度表研制,1937年10月1日,林士諤遞交了碩士學(xué)位論文“TheDesignofRadioAltimeterUsingFrequencyModulationMethod”,對這種儀表的設(shè)計(jì)原理研究做出了貢獻(xiàn)。在博士論文研究期間,利用MIT最早的模擬計(jì)算機(jī)對飛機(jī)自動(dòng)控制下縱向與側(cè)向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了深入分析,于1938年首創(chuàng)著名的林氏法———用二階(或m階)迭代劈因法求解高階特征方程的實(shí)根與復(fù)根,在當(dāng)時(shí)是此類問題最好的解算方法,受到廣泛關(guān)注,并于1941、1943、1947年先后在MIT《數(shù)學(xué)及物理雜志》上發(fā)表了系列研究成果。據(jù)1945年抵達(dá)MIT航空系的陸元九院士回憶,該方法是當(dāng)時(shí)必修的教學(xué)內(nèi)容,時(shí)至今日“林氏法”仍然是為數(shù)很少的被寫入數(shù)學(xué)手冊并以中國人命名的數(shù)學(xué)方法。
  3、投身抗戰(zhàn)及在廈門大學(xué)任教1939年5月11日,林士諤提交了博士論文“AMathematicStudyofControlledMotionofAirplanes”,并順利通過答辯。當(dāng)時(shí)的中國正處于被日本侵略軍肆意踐踏的年代,一邊是時(shí)刻都在發(fā)生著流血犧牲的祖國、一邊是待遇豐厚研究條件優(yōu)越的他鄉(xiāng),矢志報(bào)國的他婉拒了導(dǎo)師德雷珀教授的挽留,向當(dāng)時(shí)的國民黨空軍機(jī)械學(xué)校校長錢昌祚發(fā)出了自己的簡歷,并于畢業(yè)的當(dāng)年啟程回國。
  1939年底,林士諤與畢業(yè)于上海美專的劉蓮娜女士在廣州灣結(jié)為夫婦,后經(jīng)香港、昆明到達(dá)成都,在錢昌祚的介紹下任國民黨空軍機(jī)械學(xué)校高級班教官及班主任。1942年5月,調(diào)任國民黨航空儀器修造廠任副廠長,同年夏季,為有效測量飛機(jī)速度,利用蘇聯(lián)飛機(jī)儀表改裝成膜盒真空速表,交由當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)飛行顧問安排在蘇式戰(zhàn)斗機(jī)上成功試飛,早于國外相同測量原理的空速表,且性能更優(yōu),1943年因此獲得當(dāng)時(shí)政府頒發(fā)的“光華”發(fā)明獎(jiǎng)。
  1944年以后分別調(diào)任當(dāng)時(shí)的航空研究院、航空工業(yè)局。1946年8月萌生退意的林士諤,在廈門大學(xué)校長汪德耀向空軍請求支援航空人才時(shí),申請調(diào)入廈門大學(xué),任航空系教授、系主任。在廈門大學(xué)期間,林士諤開設(shè)了航空儀器及設(shè)備、空氣動(dòng)力學(xué)、空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)3門課,后來成為我國檢測領(lǐng)域的知名教授黃俊欽就是他親自指導(dǎo)的畢業(yè)生。
  4、參加北航創(chuàng)建新中國成立后,發(fā)展航空成為科技強(qiáng)國的重要方略之一。1951年3月全國高校開始進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整,清華大學(xué)、北洋大學(xué)、西北工學(xué)院和廈門大學(xué)的航空系,合并成立清華大學(xué)航空工程學(xué)院。1951年8月林士諤成為清華大學(xué)教授,講授航空儀器學(xué)。1952年在清華加入九三學(xué)社,同時(shí)也是清華大學(xué)教育工會(huì)、中蘇友好協(xié)會(huì)會(huì)員。
  1952年5月,周恩來總理提出要辦專門的航空大學(xué),中央軍委在《關(guān)于航空工業(yè)建設(shè)的決議案》中做出了籌建航空學(xué)院的決定,中央教育部對全國的航空院系作了進(jìn)一步的調(diào)整。同年6月中央重工業(yè)部、中央教育部決定,并經(jīng)國家財(cái)經(jīng)委員會(huì)批準(zhǔn)及中央軍委同意,正式籌建北京航空學(xué)院。
  1952年末一大批在國際上知名的學(xué)者開始匯集北京航空學(xué)院,在北京航空航天大學(xué)檔案館保存著第一批建校員工名冊上,沈元(36歲)、屠守鍔(34歲)、陸士嘉(41歲)、林士諤(39歲)等知名教授以及后來成為中國科學(xué)院和中國工程院院士的年輕教師張啟先(27歲)、高為炳(27歲)等人的名字都赫然在目。林士諤擔(dān)任飛機(jī)設(shè)備教研室(104教研室)主任,教研室人員主要有文傳源、劉燕謀、黃俊欽、余德星。1952年11月,林士諤還被中央第二機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn)為北京航空學(xué)院院務(wù)委員會(huì)委員,1956年7月起任第二系(飛機(jī)設(shè)備系)副主任、陀螺及慣性導(dǎo)航教研室(201教研室)主任,1962年兼任第四研究室主任。
  5、在北航的科學(xué)研究工作1958年11月,在錢學(xué)森的建議下,林士諤負(fù)責(zé)中蘇122項(xiàng)科技合作中“陀螺儀理論及其應(yīng)用”項(xiàng)目,與文傳源、章燕申赴蘇聯(lián)考察,回國后組建我國第一個(gè)陀螺慣性導(dǎo)航研究室。因林士諤更主張?jiān)诖髮W(xué)里開展研究工作,該實(shí)驗(yàn)室是為數(shù)不多的設(shè)在大學(xué)里的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。據(jù)黃俊欽教授回憶,當(dāng)時(shí)林士諤帶領(lǐng)老師們從字母發(fā)音開始,刻苦學(xué)習(xí)俄語,其語言掌握之迅速令蘇聯(lián)專家驚奇。后來林士諤教授翻譯了《飛機(jī)儀表學(xué)》、《航空電機(jī)電器學(xué)》、《飛機(jī)設(shè)備》等教科書,為當(dāng)時(shí)的教學(xué)與科研奠定了重要的基礎(chǔ)。
  實(shí)驗(yàn)室初創(chuàng)之時(shí),林士諤教授帶領(lǐng)大家將液浮陀螺作為主要研究對象。由概念做起,特別是在那個(gè)物質(zhì)極度匱乏、科研條件十分簡陋、信息閉塞的時(shí)代,為完成樣機(jī)研制,他們克服了難以想象的困難。為能將轉(zhuǎn)子浮起來,他甚至在家中試驗(yàn)將食糖溶化充當(dāng)浮液,因此曾被稱為“糖水教授”。也正是由于他們具有這種無所畏懼、勇于創(chuàng)新的精神,使他們率先在國內(nèi)完成液浮陀螺樣機(jī),并完成了向廠、所的技術(shù)轉(zhuǎn)移。
  20世紀(jì)70年代,國外又大力開展了撓性陀螺/動(dòng)力調(diào)諧陀螺的研究開發(fā)工作。撓性陀螺用撓性接頭來取代傳統(tǒng)陀螺的內(nèi)、外環(huán)結(jié)構(gòu),從而消除了內(nèi)、外環(huán)軸承干擾力矩引起的陀螺誤差,但撓性接頭的彈性力矩又會(huì)引起一種稱為錐形進(jìn)動(dòng)的新誤差。而動(dòng)力調(diào)諧陀螺雖然也算是一種撓性陀螺,卻可以利用動(dòng)力調(diào)諧的機(jī)制消除錐形進(jìn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)高精度。林士諤教授和他的科研團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)率先研制成功動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀,并積極地向國內(nèi)介紹動(dòng)力調(diào)諧陀螺的研究成果,連續(xù)編譯出版了兩集《陀螺儀理論及其應(yīng)用譯文集》(科學(xué)出版社出版),還編著出版了《動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀》一書,這對后來全國多家單位開展這種陀螺儀的研制具有重要的指導(dǎo)意義。之后我國第一個(gè)半球諧振陀螺、光纖陀螺等一批先進(jìn)的研究成果都在這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的努力下問世。
  1962年林士諤當(dāng)選國家科委理論與應(yīng)用力學(xué)組成員,參與制定全國力學(xué)十二年發(fā)展規(guī)劃。1964年,當(dāng)選航空學(xué)會(huì)理事并兼自動(dòng)控制及電子專業(yè)委員會(huì)主任委員,同年還當(dāng)選北京市力學(xué)學(xué)會(huì)理事、全國力學(xué)學(xué)會(huì)一般力學(xué)組主任委員。
  6、在北航的教學(xué)研究工作林士諤教授十分重視教學(xué)工作,先后編寫講義、講授了《飛機(jī)儀表學(xué)》、《自動(dòng)控制元件》、《飛機(jī)設(shè)備》、《自動(dòng)駕駛儀》、《陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)》、《慣性導(dǎo)航》、《動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀理論》等課程,從無到有形成了一套完整的陀螺導(dǎo)航專業(yè)人才培養(yǎng)方案。在北京航空航天大學(xué)檔案館保存的院務(wù)會(huì)記錄中,他的發(fā)言涉及授課時(shí)長、教材翻譯、授課方法、研究生培養(yǎng)、教師評價(jià)等多方面的內(nèi)容,透過這些文字能夠深刻地體會(huì)到那種嚴(yán)謹(jǐn)、直率、克己的作風(fēng)。在子女的眼中他是一位始終忙于工作,無暇與他們交流的嚴(yán)父,這也從側(cè)面說明了為什么短短十?dāng)?shù)年他及他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)能夠取得如此多的成績。
  1979年以后,林士諤教授年事已高、多病,在1979年填寫的個(gè)人檔案中對自己的病情是這樣描述的“服藥后已能半日工作及參加學(xué)術(shù)活動(dòng)”,但他始終十分重視研究生培養(yǎng)工作,即便是與年輕教師聯(lián)合培養(yǎng)研究生時(shí),仍然傾注了大量的心血。翻開他最后的工作筆記,可以看到細(xì)致入微的培養(yǎng)計(jì)劃,以及對來自不同學(xué)校教材中的公式進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)驗(yàn)證,其敬業(yè)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)令人嘆服。
  1965年中起,受到當(dāng)時(shí)政治運(yùn)動(dòng)的影響,林士諤與其他幾位教授也逐漸退出了院務(wù)會(huì)。文化大革命期間,他受到了多次沖擊、抄家,家中堆積如山的科技書籍如今也只剩下寥寥數(shù)本。1970年3月至1971年7月,被下放到河南確山北航五七干校、河北寶坻縣北航五七干校勞動(dòng),十年“文革”間,他身心都受到了極大的傷害。
  粉碎四人幫后的1979年,科學(xué)研究事業(yè)得到黨和國家的高度重視,林士諤重新被國家及多個(gè)專業(yè)協(xié)會(huì)聘為專家:國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)理論與應(yīng)用力學(xué)學(xué)科組組員、中國力學(xué)學(xué)會(huì)一般力學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任委員、中國航空學(xué)會(huì)電子及自動(dòng)控制專業(yè)委員會(huì)主任委員、中國航空學(xué)會(huì)自動(dòng)控制專業(yè)委員會(huì)主任委員。在北京航空學(xué)院校內(nèi),林士諤是第一屆學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任委員,同時(shí)也是第一屆學(xué)位評定委員會(huì)成員。1981年,鑒于林士諤教授及其團(tuán)隊(duì)的豐碩的研究成果以及深厚的理論積淀,北京航空學(xué)院獲批我國第一個(gè)慣性技術(shù)及導(dǎo)航設(shè)備博士點(diǎn)。
  1986年11月林士諤教授告別了他熱愛一生的講臺(tái),1987年9月27日,一顆熾愛祖國、鐘情科學(xué)的心停止了跳動(dòng),他74年的人生給我們后人留下了寶貴的精神與科學(xué)財(cái)富。
  作為后來人,我們絕大多數(shù)人與林士諤教授未曾謀面,但真實(shí)的史料以及眾多與他共事過的前輩給我們還原了一個(gè)完整的形象:
  他是一個(gè)懂得生活的人。興趣愛好廣泛,熱衷收藏,晚年退休、行走不便時(shí),還在夜間爬樓與中學(xué)生交換郵票,但在職期間肩上的責(zé)任迫使他整日忘我地忙于工作,疏于與子女的交流。
  他是一個(gè)真正的學(xué)者。他的研究精深,首創(chuàng)的林氏劈因法不僅是那個(gè)時(shí)代最優(yōu)的算法,也是現(xiàn)今多種求解高階特征方程方法的核心思想,是被人類科學(xué)史永久留存的重要貢獻(xiàn);他的知識(shí)廣博,不僅有創(chuàng)新性的航空儀表發(fā)明,文化大革命勞動(dòng)改造期間還嘗試使用牲畜發(fā)電,晚年潛心研究廢舊電池回收利用,發(fā)表過無線電方面的譯著。他淡泊名利,雖然做出了重大貢獻(xiàn),但獲獎(jiǎng)甚少。他平易近人、才思敏捷,在科研中總能夠獨(dú)辟蹊徑。這些曾經(jīng)深深地影響了幾代人。
  他是一個(gè)真正的愛國者。曾親眼目睹了自己的祖國被外族蹂躪,進(jìn)而抱定航空救國的理想遠(yuǎn)涉重洋,在祖國的領(lǐng)土正被大片蠶食、人民慘遭殺戮的時(shí)刻毅然且決然回國,國家的概念已高于個(gè)人生死。他心胸豁達(dá),十年內(nèi)亂雖飽受不公正待遇,但在1982年用詳實(shí)的數(shù)據(jù)論述了十二大的目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn),并飽含熱情地寫道“后之視今,亦猶今之視昔,讓我們每一個(gè)人,做好本職的工作努力前進(jìn)吧!”。
  今天我們紀(jì)念這位在7月1日誕辰,一生深愛自己的祖國并獻(xiàn)身于祖國的科學(xué)家、教育家,傳承他嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、勇于創(chuàng)新、堅(jiān)忍不拔的科研精神,堅(jiān)定我們的信念,以我們自己的行動(dòng)貢獻(xiàn)于祖國與社會(huì)。祝愿我們的國家更加繁榮昌盛、人民更加幸福,也祝愿北航的明天更加美好。(自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院張海執(zhí)筆)