老子言道:“大音希声。”这本是玄远高妙的哲理,却不料后世出了一群科学家,居然果真在人类听觉极限之外发现了频率更高的声音,百十年来衍化出形形色色的应用。在这一群人中,就有我国超声事业的奠基人和普及者之一——中国科学院院士应崇福先生。
应崇福(1918—2011),超声学家,中国科学院院士。中国科学院声学研究所创建者之一,主要从事超声学研究,在超声在固体中的散射、超声压电器换能器的行为,以及压电晶体中、地层中和人体软组织中的超声传播、功率超声、激光超声、声空化等方面研究取得重要成果。
“中国也要进步”,与终生事业不期而遇。应崇福1918年生于浙江宁波,家境小康,幼年随家辗转,最终定居湖北武汉。于1936年升入华中大学。
1937年,抗日战争爆发,就读于华中大学物理专业的应崇福随校迁往云南大理。国难当头,19岁的血气少年亦想投笔从戎。但幼年漂泊生活让他比同龄人多了几分沉稳。虽身处苍山洱海,眼中满是风花雪月,但国仇家恨一刻都未曾从他的心中消失过。华中大学毕业留校后,他考取了西南联大清华研究院,苦读三载,于1945年获物理学硕士学位。
抗战胜利之后,在卞彭教授帮助下,应崇福于1948年赴美国布朗大学攻读博士学位,学习电子学。取得博士学位之后,应崇福谢绝导师的挽留,着手准备回国,但事情却不像他想的那么简单。应崇福一直是靠布朗大学提供的奖学金维持学业与生计,毕业了他才发现积蓄根本不足以支付昂贵的船票。这时他的爱人张爱贞因为原来执教的学校不再开设英文课而失业在家,虽然上下打点、多方筹措,却还是凑不出足够的人民币来换取外汇。
天无绝人之路。应崇福竟意外申请到了美国国务院的旅费津贴,随即开始准备离境。然而抗美援朝战役的打响,让本来就极度紧张的中美关系雪上加霜,美国移民局开始禁止中国留学生离开美国。1951年10月份,就在应崇福买好船票、要离开布朗大学的前四天,他收到了美国移民局发出的禁止出境通知。这让应崇福倍感失望。他去找当地移民局的官员理论。说自己有家庭、有爱人,必须回去。
渴望归家的朴素情感让一旁的美国职员都看不过,美国职员说:“人家有家想回去,干吗不让他回去!”
这样的支持大大出乎应崇福的预料,同时也让他平静下来。应崇福采取了更为理智的应对方法。布朗大学办公室的人帮助应崇福在丘尔教授的实验室联系了一份临时工作,而应崇福也因此与超声结缘。虽然之前对超声知之甚少,但他知道如果不努力去突破自己,就只能一直给别人打杂,因此必须放手一搏。
随着朝鲜战争结束,美国从1955年4月开始逐步解除针对中国留学生的离境限制。1955年11月底,应崇福终于踏上回国的旅途。船经马尼拉时,他给丘尔写了一封信。带着游子还乡的喜悦和对未来的美好憧憬,1955年12月16日,应崇福终于走下轮船,走进一个截然不同的新时代。
小学科做出大文章。回国不久,应崇福被分配到中国科学院应用物理研究所晶体组工作。他发现国内对超声还知之甚少。此时国家正在制订《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》,应崇福应马大猷的邀请参与了声学部分规划的讨论,为超声学在规划中争取到了应有的位置。
为落实规划,国家决定为重点发展的新学科组建一批研究机构。应崇福于1956年9月被调入中科院电子学研究所筹委会,负责超声学科的工作。应崇福意识到中国的超声学研究积累太少,像美国那样做纯基础性的研究要等到很多年后才能有成果,很难得到长期的支持,必须从推广应用入手,为国家建设服务,才有出路。
应崇福首先想到的是要扩大影响,让更多的人了解超声,为超声发展提供良好的社会基础。于是他一直给报纸杂志撰写科普文章。好在有政府的重视,超声部分的工作人员很快就到位了,应崇福让大家边学边干,在实践当中锻炼。他亲自动手翻译资料,给大家开课。有一次上课,正值严冬,由于暖气设备尚未装好,室内如冰窖。应先生不顾自己寒冷,坚持授课,还特别体贴大家,他每讲20分钟,就让大家集体跺脚取暖。
队伍建立起来后,应崇福做了两项工作。一是派出多个小分队到全国各地区调研超声工作开展及需求情况;二是自己在1958年赴苏联参加会的两个月期间,搜集了一批超声应用的资料。应崇福把自己在苏联参观见到的以及书上看来的超声波的种种应用做了一个盘点,拟定了几十个项目,很快赶制出一台超声加工机。就这样,新成果不断被创造出来,人们工作热情都很高,经常吃在实验室、睡在实验室,不分昼夜地拼命赶工。
终于在国庆大献礼中,让应崇福带领的超声室献礼30余项,是当时电子所献礼最多的研究室。
超声运动中的“落伍者”。就在应崇福把超声推广做得有声有色的时候,却毫无征兆地来了一场风波,险些让他的努力付之东流。这就是所谓的“超声运动”——一场轰轰烈烈的闹剧。北京从1960年3月起陷入到对超声波的狂热之中。各行各业的人们干劲冲天,加班加点参与各种“土超声”的制作与推广使用。
所谓“土超声”,大多就是用一根铁管砸出个扁口来,再在扁口的尖上装上刀片。为了做土超声,人们到处搜罗铁管、刀片。科研院所也未能置身事外。
超声室的正常工作也受到越来越多的干扰。在北京市举行的一次大型超声推广宣传活动中,他应邀介绍超声的原理和可能的应用,可这个时候领导和群众想听的是立竿见影的技术成果、直白易懂的语言表述和激动人心的革命口号。很快,他在一片讥笑和斥责中被轰下讲台。他再次深刻地体会到,超声运动的“土超声”和他自己搞的“洋超声”原来根本就不是同一种东西。
很快,作为保守分子的典型,他被从超声室主任的位置上赶了下来,在轰轰烈烈的运动中靠边站了。这使他的很多工作不得不停顿下来,这一停就是1年多。“超声运动”极端畸形的繁荣缺少科学理论和实用技术的支持,势难持久。于是,在喧嚣了1年多后,超声运动终于在人们的厌倦中悄悄退场,无疾而终。1961年年底,超声运动风潮落定,应崇福恢复了超声室主任的职位。
超声波被贬得一文不值,为了转变人们对超声的印象,应崇福又写了一篇介绍超声与超声学的文章投给《人民日报》,更加详细地阐述了相关的基本知识。这也基本上是他为超声工作改善舆论环境所能做的最佳选择。当时有些领导也对超声的发展前景产生了怀疑。中科院领导指示电子所,要在3年内完成两个超声应用项目,证明超声具有广阔的应用前景。
应崇福带领全室人员刻苦攻关,超额完成了科学院交给的任务,证明了超声研究在工业生产上的价值,打了一个漂亮的翻身仗。
风雨兼程五十载。应崇福于1979年出任中科院声学所副所长兼超声室主任,他马上就找到了工作的感觉。他并不缠绵于过去的不幸,也不自得于今天的地位,他想的是如何尽快让超声室动起来。就像当初回国之初一样,这次也要从头开始,只是这一次的工作要求更高,视野要更广。
从20世纪80年代初起,他组织了一支精干的研究队伍,开展了一系列基础性研究,在固体超声传播与散射、检测用超声压电换能器、功率超声、声表面波技术、激光超声、声空化等方面取得了一系列成果。同时,在学会建设、期刊主办、研究生培养等方面,他都做出了突出的贡献。1993年11月,他当选为中国科学院数学物理学部院士。
应崇福并没有功成身退,他仍然天天准时上班,指导研究生的论文,关心每个课题组的进展,外出参加各种学术会议,撰写各种报告。他年过八旬以后,仍然在努力跳出以往研究的圈子,探索全新的领域。
2004年4月,应崇福院士组织召开了第222次香山科学会议,提出了“声空化工程”的概念。2006年,他应邀在全国声学会议上做了“声空化工程”问题的大会报告。2009年,他的论文发表在《中国科学: 物理学力学天文学》杂志上。2010年8月,声空化工程又取得重要突破。2010年,92岁高龄的应崇福,出席云南腾冲召开的全国物理声学学术会议并作了相关报告。
教书育人,授人以渔。
李明轩1964年成为应崇福的弟子,朝夕相处近50年。他到所里的第一件事,是去应崇福办公室“报到”。然而,应崇福对学生的要求近乎严苛,以至于一度没人敢报他的研究生。1972年,《物理》杂志复刊,李明轩写了篇文章准备投稿,请应崇福给予指导。“他用铅笔改,画满了问号,前前后后改了10次。
”李明轩40年后仍对当时的情形历历在目,他感激先生的严谨,更感谢他无微不至的培养,至今无论自己写稿子还是为别人修改,他首先想到的还是这“10次”的经历。
应崇福从来不利用权威、地位为手下争荣誉。1993年,声学学会检测声学分会换届,经过投票选举,李明轩凭借自己的实力当选新一届主任。应崇福先生对学生影响最深远的,在于他的科学精神和方法。李明轩说应崇福的“窝棚论”指的就是创新:搞科研大体有两种,一种是为别人盖好的房子搞装修、锦上添花;还一种,是在一片处女地盖房子,哪怕搭起的是个窝棚,将来别人来装修时,仍然记得这是你盖的。
2010年8月,在远赴云南参加一次学术会议后,应崇福回到北京就住进了医院。从此身体时好时坏,一直住院治疗,直到2011年6月30日晚,病情突然恶化。至此,他燃尽了生命之烛,以自己的行动兑现了自己的承诺。
不需要再说,我是怎样不愿意离开你的实验室。因为在这里有你的指导和合作,我能让自己工作的每1分钟,都充满努力和辛勤。我在我的教授(博士生导师)那里学到很多东西,但在你的实验室里,永远会给我提供挑战,更重要的是,这个实验室能给一个人提供机会和发展。
不需要再说,我是多么不愿离开你这样的合作伙伴,特别是我知道了你的人生哲学后,我更不愿离开你这样的伙伴。
了解你的人生态度,是在你的家里吃到美味龙虾的时候,我为我们之间的友谊而感到欣慰。照逻辑讲,很少能有理由把我从实验室里吸引开。你大概知道,有一个国家叫中国,这个国家是我的祖国。此外,比这更重要的是,这个国家亟待需要服务。我不觉得在这里每件事都很理想(恐怕在别处也不会),但是我也赞赏这个国家的许多东西。美国进步了,中国也要进步,人类总是要向高处发展。如果我没弄错的话,我能更有效地为更多的中国人服务。
中国专家很少,致力于培养专家的财富也很少,更不容易吸引专家,而且有许多问题难以克服。如果有许多像我们这样的人不回去,不去面对许多困难,那么还有什么人能够回到那个“上帝都禁止”的国家呢!并且,一个国家不能在自己的土地上站起来,整个世界就不能够有一颗安静的良心和更持久的和平。
我希望上面的讲述不至于让你烦恼。我现在写这封信,因为我想说明,自己还没湮没在“竹幕”之前,把自己说清楚。
在我消失以后不会让你们误会,我说的这些是我自愿讲的,还是在“竹幕”里讲的。上述所有的语言,都是我真心话。也许,我有些太乐观了。即使是我知道这是太乐观了,我还是需要有这样的机会去冒一次险,去试试、看一看。否则的话,我什么事都不能做。我这样写,好像我是超人。事实上,我做这个决定,不是很容易,不是没流过眼泪。多少次我怀疑我的理由是不是太幼稚了?是不是放弃太多的东西而没有结果?
(我已经放弃了许多,比一般人多得多)虽然我知道,我一旦决定了,我不会后悔。但是现在我有时候也会软弱下来。
我多么需要有你这样的朋友给我鼓励和帮助!(从上船后,我更清楚未来的困难)如果像我这样在两个不同世界待过的人都在犹豫着,那么在中国生活的人会怎样呢?我还是爱我的国家,同时,我也爱整个世界!我相信你和我能合作起来,在一个正常情况下,朝向一个好的愿望与和平!