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吴硕贤:给千千万万人更多的听觉关怀

时间:2012-06-05 15:47:51  来源:澳门新匍京客户端下载  作者:

 

 

吴硕贤:教授、中国科学院院士

华南理工大学建筑技术科学研究所所长

澳门新匍京客户端下载副理事长、物理专业委员会副主任委员

亚热带建筑科学国家重点实验室主任

国际著名刊物《声与振动学报》编委

                

 

个人经历:

1947出生于福建泉州市,福建诏安人

1970毕业于清华大学建筑系

1970-1974西安铁路局基建处任施工技术科科员、技术员

1974-1978南昌铁路局第二工程段福州铁路设计所工作

1978-1984清华大学建筑系硕士、博士

1984-1998浙江大学土木系、建筑系担任讲师、副教授、教授

1987-1988澳大利亚悉尼大学建筑学院博士后研究助理

1991-1992奥地利因斯布鲁克大学建筑学院高级访问学者

1995出版诗词集《偶吟集》

1998调华南理工大学建筑学系任教授、所长、博导

20022005年分别获广东省科学技术奖二等奖

2005年获国家环境保护科学技术奖二等奖

2005当选中国科学院院士

 

 

 

 

给千千万万人更多的听觉关怀

 

——记中国科学院院士、华南理工大学建筑技术科学研究所所长吴硕贤

 

声音自盘古开天之时就存在于自然本初当中,而音乐也早于文字诞生。古人对音乐的诉求蛰伏在经典里,随着翻动书本的指尖穿越时空荡漾而至,和我们产生共鸣。在《论语.述而》记载了这样一件事:子在齐闻韶乐,三月而不知肉味。那是一种怎样至善至美的乐声啊!

繁体字的“”是将一个听字放在其中,表明厅的原本作用就是用来听音的。传说战国时候,韩娥那美妙的歌声能绕梁三日而不绝。怎样才能达到这种音质效果?这正是吴硕贤院士终身研究的目标!让我们走进他的世界,解读他是怎样给千千万万人以听觉关怀的。

 

耕耘在前沿领域,硕果累累

吴硕贤院士是致力于建筑技术科学研究的代表人物。他现为华南理工大学教授、博士生导师、建筑技术科学研究所所长,亚热带建筑科学国家重点实验室主任,国际著名刊物J. of Sound & Vib.编委。他在建筑声学和环境学的理论研究中取得了累累硕果。

为了使他的专业听起来通俗易懂,吴硕贤院士解释说:“建筑环境不仅要美观、还要品质好。建筑设计也要以人为本,我们要做的事情就是关怀千万人的听觉感觉,例如把噪音减少到最小,又如使音乐厅、剧院的设计达到最佳的音响效果。”

1、吴硕贤系统地提出了城市交通噪声预报、仿真及防噪规划的理论与方法,在我国这一研究领域做了开拓性工作。他还是国际上建立城市街道扩散声场计算模型的极少数研究者之一。

要研究城市交通噪声,首先要研究车流的声音强度,要了解车流对建筑及街道的影响。为了了解车辆声音的强度,吴硕贤找了不同类型的车,并找人拉到北京郊区的沙河机场,让车在机场跑道上按照不同的速度奔跑,测量不同的车在不同速度中产生的声音强度是多少,并用声级计记录,反过来推算声音的功率,积累了大量的第一手数据。他还认真测量了北京十几个典型居住区的噪声分布,并且在测量过程中酝酿了用计算机模拟车流噪声和用计算公式预报噪声的思路,提出了预报噪声对沿街建筑影响的定量方法和城市建筑防噪规划与布局的科学方法。此成果被北京市规划局等城建和环保部门所应用,并收入《居住区规划与环境设计》、《城市物理环境与可持续发展》等著作。

上世纪90年代初,他首次阐明声学虚边界原理(虚墙法)。虚声源原理是声学的一个基本原理,他阐明的虚边界原理是虚声源原理的对偶原理。据此原理,他又推导出混响场车流噪声简洁公式,较好地解决了20多年来许多专家想想解决而未能解决的问题。吴硕贤撰写的论文发表在英国《声与振动学报》。国际噪声控制工程大会(1992,多伦多)会议组织者认为:虚边界原理以一种新的思想做出了非常有价值的贡献,并将论文特别增补为特邀报告。该成果应用于上海延安路越江隧道和德国奥地利A13干道的噪声预测。近年又被应用于香港两条新隧道以及南京玄武湖隧道工程噪声预测。吴硕贤也因此多次被国际重要学术会议邀请作交通噪声报告。

2、提出了厅堂响度评价新指标和计算公式,提出用模糊集理论进行厅堂音质评价的新方法,指导并与合作者共同提出对室内扩散声场仿真的新计算模型和界面声能扩散系数的改进测量方法与计算公式,完成了首例将计算机辅助建筑设计软件CAD与声学分析程序链接以分析室内音质的工作。

作为该系列成果的理论总结,专著《室内声学与环境声学》获国家自然科学基金研究成果专著出版基金资助出版,被有关专家评价为达到当代国际水平。

民族乐器已发明数千年,但对其声功率一直未做过系统科学的测定,而厅堂响度评价有赖于乐器声功率的科学数据,同时乐器声功率及其频谱也是噪声控制和音乐声学研究所需要的重要基础科学数据。吴硕贤主持了国家自然科学基金项目,首次对民族乐器声功率进行系统科学的测定。在星海音乐学院配合下,对24种重要民族乐器采用混响室法和多通道数字信号处理技术进行了系统科学的测定,并解决了如何测试的若干技术难题。

3、在国内较早开展建成环境评价方法体系和使用后评价的研究。

人居环境评价是建筑学前沿课题之一。吴硕贤主持对居住区环境质量与居民使用后评价进行深入调研,运用现代数理统计理论进行定量分析,揭示了决定居住区环境评价的若干独立因子,建立了人居环境评价的科学架构。这一研究方向已成为国内建筑学研究生教育的一个重要研究方向。

吴硕贤将他的研究成果落实到工程项目,指导国家重点工程,为大型的公共场所提供高水准的音质效果,如广东歌剧院、北京人民大会堂、长沙音乐厅、南海蝴蝶谷音乐厅等。他的实验室被列入建筑科学国家重点实验室。他的“声学虚边界原理及交通噪声预报理论”获国家教委科学技术奖三等奖、“城市噪声计算模型及建筑防噪规划”获国家环境保护科学技术奖二等奖、“扩散声场仿真计算及声扩散现象研究”获广东省科学技术奖二等奖、“厅堂音质响度评价及厅堂音质设计应用技术研究”获广东省科学技术奖二等奖。

2005年,吴硕贤当选中国科学院院士,是我国建筑技术科学领域首位中国科学院院士。

 

奋斗在教育战线,桃李芬芳

吴硕贤院士,作为一名国际知名的声学专家,一直以来在坚持科研的同时,还担任教书育人的工作,培养出了众多学生。

吴硕贤院士给人的第一感觉是随和。他的眉宇间散发着一种亲和力。和他谈话,往往能从他的独到见解中,感受到他的严谨和深刻。

建筑声学是一门交叉学科,来报考吴院士的研究生背景各不相同,来自不同专业。为了让学生们充分发挥其特长和优势,他总是以开放式的思维和把握科技发展的前瞻性洞察力为学生选择合适的课题,与学生商量确定为社会所需要的具有应用价值的研究方向,并指导他们把研究成果应用于实践,在实践中修正和验证成果,做到科研和工程实践相互促进。在学生完成论文初稿后,吴院士不仅从学术的角度与学生一起讨论,提出修改意见,还亲自对论文的文字进行润色修改。

吴硕贤的一个学生说:“报考老师的研究生,我是慕名而来的。见到老师后,发现他并非想象中古板的学者形象,而是一个严谨而随和的人,脸上总带着和蔼的微笑。我从报考研究生到毕业,然后留校进入老师的研究所工作至今,一直跟随他学习。”

在生活上,吴硕贤院士也无微不至地关心着自己的学生,无论实验做到多晚,他总是与学生一起完成,在一旁耐心指导,帮助学生们克服遇到的困难。加班后,他和学生一起出去吃饭,一起聊家常,在谈笑风生中让学生们忘却疲惫,丝毫没有一种高高在上的傲气。

近年,吴硕贤指导建筑设计及其理论专业多名博士生开展建筑环境与人类行为及感觉的研究,在建立建成环境主观评价理论体系,开展住宅、大学校园、办公环境、文化广场等使用后评价及人的行为模式研究方面取得多项进展。这一领域已有三位研究生获博士学位,其中一位的博士论文已列入全国建筑学博士文库。

此外,他主持华南理工大学211工程项目建筑技术科学实验室的规划设计和建设,使之成为我国该学科领域最重要的实验研究基地,并成为培养香港特区建筑声学人才和科学实验的基地。

1984年进入浙江大学工作起,一直奋斗在教育前线的吴硕贤,以他严谨的学风,勇于创新的精神在业界得到高度赞扬。经他培养的学生数不胜数,桃李芬芳满天下。

 

投身于学海书山,文理双晖

1947年,吴硕贤出生于福建省泉州市,父亲吴秋山曾在复旦大学任教,上世纪30年代就是一位颇有影响的青年作家,和郁达夫、茅盾等人是至交。母亲是中学语文教师。吴硕贤从小由父母启蒙授业,学习诗词歌赋与书法,长期的耳濡目染,使他琴棋书画样样皆能。他学过钢琴、手风琴,书法、做诗无一不能。他小时候的理想是成为诗人和作家。

60年代初,中苏关系破裂,苏联撤走了帮助中国建设社会主义的专家,国家号召热血青少年重视科学技术。那时就读初三的吴硕贤积极响应向科学进军的号召,改变了学习志向,决心努力学好数理化,当个科学家。

1965年,吴硕贤以物理满分、福建省高考理科状元、全国理工科总分第一的骄人成绩考入清华大学建筑系,受到时任高教部部长蒋南翔校长的亲切接见。吴硕贤被列为全校因才施教的重点培养对象,数学、外语另开小灶,在提高班学习。

1970年,吴硕贤被分配到西安铁路局基建处任施工技术员。当时社会的动荡和环境的恶劣无法阻止他求知的渴望,空余时间他投身书海,结合实际自学了力学、结构等课程。先后又被调往南昌铁路局、福州铁路设计所从事桥梁施工、建筑设计等工作。

文化大革命结束后,全国恢复研究生招考,吴硕贤考上了清华大学的研究生。开始时,他报读的是建筑历史,但当时全国面临科学的春天,老师建议他改读建筑物理。由此吴硕贤师从张昌龄教授,投身建筑声学的研究。张昌龄教授不但建筑设计水平高,而且十分重视科学技术研究,他引导吴硕贤往建筑技术科学的研究方面发展,带领他开展城市交通噪声问题的研究。

1981年,清华大学要在19个硕士毕业生中选取三个博士生,吴硕贤是其中之一。他师从吴良镛、马大猷院士,成为我国建筑学界和声学界自己培养的第一位博士。1984年吴硕贤写下了一首《获博士学位有感》的诗,记录了他当时的心境:

荣膺博士慰平生,瀚海扬帆又一程。

书到用时方恨少,学臻佳境益求精。

边缘领域拓荒始,理纬文经织锦成。

制度于今初设立,长空伫看众星明。

博士毕业后,吴硕贤放弃了留清华大学工作的机会,选择了离家乡较近的浙江大学。1998年,在浙江大学工作了14年的吴硕贤,调到华南理工大学建筑学院。无论何时何地,他都是一边教学一边从事自己的声学与建筑学的研究。

1995年吴硕贤出版了诗集《偶吟集》。著名文学家茅盾先生为其题写书名,叶圣陶先生欣然为之作序,序言中说:“足下十岁即做诗,早于我二三年,至今二十余年,攻读专业之暇,仍不废吟咏,至深钦慕。”

虽然把毕生献给了科学研究,但吴硕贤说他一直保留着吟诗作词的雅兴。他对文学的热情,比许多读文科的人还要高。每有好友离别,或逢人生重大变故,又或游玩山水有感,他总会写上几句诗词留念:“一破夔门势不收,千山无奈大江流。”“南去飞鸿多保重,来年振翮揽星辰。”“一席朱楼豪宴款,贫民足可用三春。” 吴硕贤的诗词,充满了对自然、生命和友情的热爱以及一位学者对普罗大众的人文关怀。

谈及文理双晖的成就,吴硕贤院士说,他山之石可以攻玉。他主张文理兼通,以理为纬以文为经,才能织出最美的锦缎。他认为文理之间的思维方式也是共通的,比如写诗,就要体会出特别的情感和感受,写诗要有独到的见识,要以情感人,引起共鸣。科学研究也是如此,要发现问题,然后解决问题,二者非常相似,都需要创新,只是具体表现方式不一样,提炼本质的思维方法却是一样的。

 

身居院士之职  责任重大

从交通噪声到室内声学,从乐器声功率的研究,到观演建筑的音质设计,从上世纪80年代起,吴硕贤就一直坚持在建筑声学领域的研究,外界的诸多诱惑,都没能打动他的心。他说学术和道德的责任感是他前进的动力。当选院士后,他深感责任重大。

为了能在学术研究上取得更大的成绩,无论是对待学术研究,还是对待其他工作,吴硕贤都有他自己独到的见解和方法。

在学术研究上他坚持创新思维,有敏感的悟性,善于抓住重点,找出问题症结后再解决问题。正如爱因斯坦所说,提出问题等于解决了问题的一半。

他运用毛泽东的“弹钢琴”论对待工作,即弹钢琴要十个指头都协调动作,如果十个指头同时都按下去,那就不成调子。要产生好的音乐,十个指头的动作要有节奏,要互相配合。所以对待工作要有计划性,分清主次轻重缓急,把握好方方面面。

作为教授、所长、主任、院士等多种职务和称号于一身的吴硕贤,面对繁忙的工作,他采用了毛泽东十大军事原则之一的“集中优势兵力,打歼灭战”的原则。他说一个人的精力有限,工作要有所选择,有所为,有所不为,抓重点,然后各个突破。

正是由于他具有如此独到的见解和方法,使他在建筑声学方面的成就越来越大。

吴硕贤院士的研究成果主要应用于一些以声响来交流的公共建筑,比如会议中心、歌剧院、音乐厅、大会堂等。现在的建筑声学在大专院校还没有设立本科专业,只能靠研究生培养。目前我国建筑学专业在世的科学院院士只有六位,广东就吴硕贤院士一人。他感慨地说,千千万万人的都需要更多的听觉关怀,但这方面的专家实在太少了,我们需要培养更多的人才,来设计出更舒适的环境。吴硕贤作为国家知名的声学研究专家,除了研究学术外,他还要担负起培养人才的重任。迄今为止,他已培养出13位博士、17位硕士、1位博士后。深得吴院士真传的学生个个身手不凡,为我国建筑学和声学的发展,贡献着自己的力量。

当你在音乐厅欣赏演出,陶醉在悠扬的音乐中;当你在会议中心开会,无论坐在哪个位置都能听到抑扬顿挫的报告声;当你坐在繁华闹市中的写字楼里,享受不被打扰的宁静时,你可知道,这些都是建筑声学给你带来的享受。在普遍解决安居问题的今天,大多数人都只注重居住建筑的外观和室内装修,很少关注建筑环境中的听觉效果。为了使人们有一个更安静、更舒适的居住环境,为了给千千万万人以更多的听觉关怀,吴硕贤一直在建筑声学领域中默默耕耘,我们期待他更多的成果和佳作问世。

 

撰稿:柯梅丽

修改:张美薇、刘联伟

审定:王  离、陈之泉