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K科学家故事kexuejiagushi
虽然把大部分时间和精力都献给了科研,但吴硕贤至今仍保留着吟诗作词、挥毫泼墨的雅兴。他将自己的治学理念概括为“理纬文经织锦成”,即把治学当作编织锦缎,以理科知识为纬线,以文科修养为经线,理与文交叉编织,相互融会。
A拥有文艺气质的理工学霸
吴硕贤的研究领域主要是噪声控制学、厅堂声学和声景学。他给自己的任务就是为人们设计出更舒适的生活环境,尤其是声环境。但从事多年建筑技术科学工作的吴硕贤,原来却是个不折不扣的文艺青年。
吴硕贤的父亲吴秋山是位知名的作家、诗人和书法家。受家庭的熏陶,吴硕贤从小便喜欢诗词,十三四岁便能写下“苍苍荣木峰巅立,汩汩悬泉天上来”这样的诗句。那时,他也曾立志成为一名诗人和作家。可是后来,随着国家号召青年学子向科学领域进军,吴硕贤一腔热血愿以科学报国,便转而努力研习理工科。1965年,吴硕贤以福建省理科状元、全国理工科总分第一名的成绩被清华大学录取。那时的他意气风发地写下了“投身学海寻珠玉,辟径书山采桂芝。收拾行装期北上,前程似锦任驱驰”的诗句。
大学毕业后,吴硕贤先后被安排到西安、南昌、福州等地的铁路局从事桥梁施工与建筑设计等工作。1978年,全国恢复研究生招生,吴硕贤再次走进清华大学建筑技术科学专业的课堂,成为了一名硕士研究生。
攻读硕士期间,导师让吴硕贤尝试去作居住区布局对交通噪声影响的相关研究。吴硕贤从此走上了城市声学研究的道路。当时,国内有关城市交通噪声预测的研究几乎无人问津。他从最基础的数据测量工作做起,为车流量、车流速度与声音强度关系的计算积累了大量的第一手数据。
吴硕贤的研究工作得到了导师的肯定,最终成为建筑学院留下继续攻读博士学位的三位研究生之一。博士学习期间,他得到了两院院士、建筑学家吴良镛和中国科学院院士、声学家马大猷的指导。吴良镛引导他研究城市建筑布局和规划对降低噪声的影响,这需要有量化的依据。于是,吴硕贤用计算机来模拟车流噪声,用计算公式预报噪声,在这方面马大猷给了他重要的指导。最终,这两方面研究的结合构成了吴硕贤的博士论文。1984年,吴硕贤成为了中国建筑界与声学界培养的第一位博士,并在城市防噪规划的理论与方法等方面作出了开拓性的研究。
B 让建筑发出更多“中国好声音”
在研究中,吴硕贤发现,城市里很多建筑设计只重视外观,而忽略其内在功能和品质,对建筑的声音品质更是缺乏专门系统的设计。即使像音乐厅、剧院、会议厅等对声音品质要求较高的建筑,有些却连基本的隔声效果都不理想。如何设计出声音环境更好的建筑,成了吴硕贤重要的研究方向。
经过研究,最终吴硕贤带领团队研究出一套“可听化”技术,即在建筑设计阶段,就可以利用计算机模拟的方式或者结合缩尺建筑声学模型实验的途径,聆听建筑建成后逼真的音质效果。
多年来,吴硕贤及其研究团队陆续承担过北京人民大会堂、广州大剧院、广州白云国际会议中心等70多项工程的声学研究与设计任务。在这些建筑的设计过程中,吴硕贤融入了自己的创新理念和独特思考。
比如,广州白云国际会议中心的岭南大会堂除了会议厅的功能外,同时还具备了高标准音乐厅的建筑功能,这就源于吴硕贤“一厅两用”的创新性设计理念。他发现,混响时间对厅堂内声音清晰度的影响并没有早前认为的那么大,信噪比才是主要影响因素。现代扬声器技术相比以前有很大发展,它能较大地提高信噪比,可以满足开会的清晰度,即使混响时间比较长,问题也不大。
于是,这座岭南大会堂不仅可以召开会议,还成为能够举办全国最高音乐奖金钟奖的高品质音乐厅。“这就节省了建设一座音乐厅的费用啊!”吴硕贤说。
吴硕贤还发现,很多音乐厅建筑在进行声学设计时大多参考西洋音乐厅的标准,这样的设计并不一定适合中国民族乐器的特点。为此,吴硕贤和他的团队花了多年时间,对二胡、扬琴、琵琶、箫、笛、葫芦丝等30多种中国传统乐器进行声学测定,第一次为这些民族乐器提供了声功率等科学数据,为香港西九龙文化中心剧院及广东粤剧院民族音乐厅等厅堂建筑的声学设计提供了重要的参考依据,使中国传统戏剧和民族音乐在这些厅堂中演出也能达到更佳的欣赏效果。
C 对人听觉的关怀
虽然把大部分时间和精力都献给了科研,但吴硕贤至今仍保留着吟诗作词、挥毫泼墨的雅兴。他将自己的治学理念概括为“理纬文经织锦成”,即把治学当作编织锦缎,以理科知识为纬线,以文科修养为经线,理与文交叉编织,相互融会。
在吴硕贤看来,自己所从事的建筑学研究领域本身就与艺术密切相关。“建筑学研究即是科学与艺术的结合,而声学作为一门物理科学,也与人的主观听音和音乐欣赏有关系。”吴硕贤说,“声学有三个基本特性,第一是物理特性,对此人们研究得比较多,第二是信息特性,因为声音能够传播信息,第三就是声音有审美特性,人的听觉艺术是与视觉艺术并列的。”
在科学与艺术的双重浸染下,吴硕贤还受到启发,将他对中国传统文学和艺术的感受运用到自己的科研工作中,开始了对声景学的研究。
“传统文学与艺术中处处可见由声音形成的景观。比如,我发现《诗经》里就有28%的题目与内容涉及声景。”吴硕贤说,“包括‘呦呦鹿鸣’,呦呦就是鹿鸣的声音;‘关关雎鸠,在河之洲’,关关就是鱼鹰的叫声,这些都是很美的声景。还有大量的诗词都是描述声景的。民族音乐中也有很多是以模拟声景为题材的,比如《空山鸟语》《雨打芭蕉》《高山流水》等。”说起文学、艺术中的声景描述,吴硕贤如数家珍。
在吴硕贤看来,过去人们长期与自然界的动植物相伴,人们也天生喜欢自然界的声音,高山流水、潮汐涌泉、鸟唱虫鸣,这些都能触动人的内心,是构成乡愁的重要因素。“所以,我们要美化人居环境,视觉和声音景观都很重要。我对声景学的研究,就是要把这些文学历史内容和科学技术融合在一起,通过声景体现乡愁,向传统借鉴,使得建筑师与规划师在设计规划人居环境时更符合人性,体现对人的关怀,特别是对人的听觉的关怀。” 为了这样的理想,年近七十的吴硕贤还在奋斗着。
艾伦:计算机不全是男人的天下
K域外 科学家
时至今日,计算机科学仍被不少人视为男性一统天下的职业领地。然而正如剑桥大学计算机女科学家学凯伦·琼斯一句广为流传的名言所说:“计算机如此重要,不能把它只留给男人去做!”
在计算机世界,有人用一生的实际行动为这句话写下了最好的注脚。她用“图灵奖”的桂冠,证明了女性在这门重要学科中,同样能够到达事业的顶峰,并以此不断激励着女性同行。她就是美国国家工程院院士、美国计算机学会会士、IBM终身院士弗朗西斯·艾伦。
为表彰其“在优化编译器技术的理论和实践领域作出了先驱性贡献,奠定了现代优化编译器和自动并行执行技术的基础”,艾伦赢得了2006年美国计算机协会(ACM)的图灵奖的荣誉。
“图灵奖”有“计算机界诺贝尔奖”之称,是国际计算机协会于1966年设立的奖项,专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。艾伦成为该奖项设立40年以来,首位获得“图灵奖”的女性科学家。
1954年,艾伦在阿尔班尼州立师范获得数学学士学位,随后去密歇根大学攻读数学硕士学位,毕业后在纽约一所高中担任数学老师。不久,偶然看到的IBM校园招聘让她怦然心动,因为这份工作可以让她尽快偿还读书时欠下的贷款。就这样,艾伦顺利进入IBM Watson 研究中心。
艾伦以为自己还完贷款后,马上就会离开IBM,没想到一待就是45年。
自加入IBM起,艾伦始终专注于并行计算编译器的研究。20世纪80年代,她创立IBM并行翻译研究组,致力于通过并行计算来实现编译的技术研究。作为该领域的先驱,艾伦奠定了现代优化编译器和自动并行化执行的基础。
“图灵奖”评委会主席Ruzena Bajcsy说:“她的研究几乎影响了计算机科学发展的整个历程,使我们今天在商业和科技领域内使用的许多计算技术成为可能。她此次获奖进一步证明成就与性别无关。”
事实上,在获得“图灵奖”之前,艾伦已在科学探索之路上斩获荣誉无数:1989年当选为IBM历史上第一位女性院士;1995年,她被任命为IBM技术研究院院长;1997年被选入WITI 名人堂;2000年IBM设立了以她的名字命名的“Frances E. Allen科技女性导师奖”。
2002年艾伦从IBM正式退休后,开始将事业重心转向社会活动,积极倡导女性从事计算、环保和探险等方面工作。喜欢登山和探险的艾伦本身就是一位精力充沛的冒险家和挑战者。
无论生活中还是事业中,让艾伦深深着迷的,都是奇妙的未知旅程。“我特别喜欢探索一些新的未知领域,不管它是新的研究方法,还是新的想法。这如同我喜欢探索一座我没有去过的山一样。我喜欢观察身边的奇妙之地。”
虽然把大部分时间和精力都献给了科研,但吴硕贤至今仍保留着吟诗作词、挥毫泼墨的雅兴。他将自己的治学理念概括为“理纬文经织锦成”,即把治学当作编织锦缎,以理科知识为纬线,以文科修养为经线,理与文交叉编织,相互融会。
A拥有文艺气质的理工学霸
吴硕贤的研究领域主要是噪声控制学、厅堂声学和声景学。他给自己的任务就是为人们设计出更舒适的生活环境,尤其是声环境。但从事多年建筑技术科学工作的吴硕贤,原来却是个不折不扣的文艺青年。
吴硕贤的父亲吴秋山是位知名的作家、诗人和书法家。受家庭的熏陶,吴硕贤从小便喜欢诗词,十三四岁便能写下“苍苍荣木峰巅立,汩汩悬泉天上来”这样的诗句。那时,他也曾立志成为一名诗人和作家。可是后来,随着国家号召青年学子向科学领域进军,吴硕贤一腔热血愿以科学报国,便转而努力研习理工科。1965年,吴硕贤以福建省理科状元、全国理工科总分第一名的成绩被清华大学录取。那时的他意气风发地写下了“投身学海寻珠玉,辟径书山采桂芝。收拾行装期北上,前程似锦任驱驰”的诗句。
大学毕业后,吴硕贤先后被安排到西安、南昌、福州等地的铁路局从事桥梁施工与建筑设计等工作。1978年,全国恢复研究生招生,吴硕贤再次走进清华大学建筑技术科学专业的课堂,成为了一名硕士研究生。
攻读硕士期间,导师让吴硕贤尝试去作居住区布局对交通噪声影响的相关研究。吴硕贤从此走上了城市声学研究的道路。当时,国内有关城市交通噪声预测的研究几乎无人问津。他从最基础的数据测量工作做起,为车流量、车流速度与声音强度关系的计算积累了大量的第一手数据。
吴硕贤的研究工作得到了导师的肯定,最终成为建筑学院留下继续攻读博士学位的三位研究生之一。博士学习期间,他得到了两院院士、建筑学家吴良镛和中国科学院院士、声学家马大猷的指导。吴良镛引导他研究城市建筑布局和规划对降低噪声的影响,这需要有量化的依据。于是,吴硕贤用计算机来模拟车流噪声,用计算公式预报噪声,在这方面马大猷给了他重要的指导。最终,这两方面研究的结合构成了吴硕贤的博士论文。1984年,吴硕贤成为了中国建筑界与声学界培养的第一位博士,并在城市防噪规划的理论与方法等方面作出了开拓性的研究。
B 让建筑发出更多“中国好声音”
在研究中,吴硕贤发现,城市里很多建筑设计只重视外观,而忽略其内在功能和品质,对建筑的声音品质更是缺乏专门系统的设计。即使像音乐厅、剧院、会议厅等对声音品质要求较高的建筑,有些却连基本的隔声效果都不理想。如何设计出声音环境更好的建筑,成了吴硕贤重要的研究方向。
经过研究,最终吴硕贤带领团队研究出一套“可听化”技术,即在建筑设计阶段,就可以利用计算机模拟的方式或者结合缩尺建筑声学模型实验的途径,聆听建筑建成后逼真的音质效果。
多年来,吴硕贤及其研究团队陆续承担过北京人民大会堂、广州大剧院、广州白云国际会议中心等70多项工程的声学研究与设计任务。在这些建筑的设计过程中,吴硕贤融入了自己的创新理念和独特思考。
比如,广州白云国际会议中心的岭南大会堂除了会议厅的功能外,同时还具备了高标准音乐厅的建筑功能,这就源于吴硕贤“一厅两用”的创新性设计理念。他发现,混响时间对厅堂内声音清晰度的影响并没有早前认为的那么大,信噪比才是主要影响因素。现代扬声器技术相比以前有很大发展,它能较大地提高信噪比,可以满足开会的清晰度,即使混响时间比较长,问题也不大。
于是,这座岭南大会堂不仅可以召开会议,还成为能够举办全国最高音乐奖金钟奖的高品质音乐厅。“这就节省了建设一座音乐厅的费用啊!”吴硕贤说。
吴硕贤还发现,很多音乐厅建筑在进行声学设计时大多参考西洋音乐厅的标准,这样的设计并不一定适合中国民族乐器的特点。为此,吴硕贤和他的团队花了多年时间,对二胡、扬琴、琵琶、箫、笛、葫芦丝等30多种中国传统乐器进行声学测定,第一次为这些民族乐器提供了声功率等科学数据,为香港西九龙文化中心剧院及广东粤剧院民族音乐厅等厅堂建筑的声学设计提供了重要的参考依据,使中国传统戏剧和民族音乐在这些厅堂中演出也能达到更佳的欣赏效果。
C 对人听觉的关怀
虽然把大部分时间和精力都献给了科研,但吴硕贤至今仍保留着吟诗作词、挥毫泼墨的雅兴。他将自己的治学理念概括为“理纬文经织锦成”,即把治学当作编织锦缎,以理科知识为纬线,以文科修养为经线,理与文交叉编织,相互融会。
在吴硕贤看来,自己所从事的建筑学研究领域本身就与艺术密切相关。“建筑学研究即是科学与艺术的结合,而声学作为一门物理科学,也与人的主观听音和音乐欣赏有关系。”吴硕贤说,“声学有三个基本特性,第一是物理特性,对此人们研究得比较多,第二是信息特性,因为声音能够传播信息,第三就是声音有审美特性,人的听觉艺术是与视觉艺术并列的。”
在科学与艺术的双重浸染下,吴硕贤还受到启发,将他对中国传统文学和艺术的感受运用到自己的科研工作中,开始了对声景学的研究。
“传统文学与艺术中处处可见由声音形成的景观。比如,我发现《诗经》里就有28%的题目与内容涉及声景。”吴硕贤说,“包括‘呦呦鹿鸣’,呦呦就是鹿鸣的声音;‘关关雎鸠,在河之洲’,关关就是鱼鹰的叫声,这些都是很美的声景。还有大量的诗词都是描述声景的。民族音乐中也有很多是以模拟声景为题材的,比如《空山鸟语》《雨打芭蕉》《高山流水》等。”说起文学、艺术中的声景描述,吴硕贤如数家珍。
在吴硕贤看来,过去人们长期与自然界的动植物相伴,人们也天生喜欢自然界的声音,高山流水、潮汐涌泉、鸟唱虫鸣,这些都能触动人的内心,是构成乡愁的重要因素。“所以,我们要美化人居环境,视觉和声音景观都很重要。我对声景学的研究,就是要把这些文学历史内容和科学技术融合在一起,通过声景体现乡愁,向传统借鉴,使得建筑师与规划师在设计规划人居环境时更符合人性,体现对人的关怀,特别是对人的听觉的关怀。” 为了这样的理想,年近七十的吴硕贤还在奋斗着。
艾伦:计算机不全是男人的天下
K域外 科学家
时至今日,计算机科学仍被不少人视为男性一统天下的职业领地。然而正如剑桥大学计算机女科学家学凯伦·琼斯一句广为流传的名言所说:“计算机如此重要,不能把它只留给男人去做!”
在计算机世界,有人用一生的实际行动为这句话写下了最好的注脚。她用“图灵奖”的桂冠,证明了女性在这门重要学科中,同样能够到达事业的顶峰,并以此不断激励着女性同行。她就是美国国家工程院院士、美国计算机学会会士、IBM终身院士弗朗西斯·艾伦。
为表彰其“在优化编译器技术的理论和实践领域作出了先驱性贡献,奠定了现代优化编译器和自动并行执行技术的基础”,艾伦赢得了2006年美国计算机协会(ACM)的图灵奖的荣誉。
“图灵奖”有“计算机界诺贝尔奖”之称,是国际计算机协会于1966年设立的奖项,专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。艾伦成为该奖项设立40年以来,首位获得“图灵奖”的女性科学家。
1954年,艾伦在阿尔班尼州立师范获得数学学士学位,随后去密歇根大学攻读数学硕士学位,毕业后在纽约一所高中担任数学老师。不久,偶然看到的IBM校园招聘让她怦然心动,因为这份工作可以让她尽快偿还读书时欠下的贷款。就这样,艾伦顺利进入IBM Watson 研究中心。
艾伦以为自己还完贷款后,马上就会离开IBM,没想到一待就是45年。
自加入IBM起,艾伦始终专注于并行计算编译器的研究。20世纪80年代,她创立IBM并行翻译研究组,致力于通过并行计算来实现编译的技术研究。作为该领域的先驱,艾伦奠定了现代优化编译器和自动并行化执行的基础。
“图灵奖”评委会主席Ruzena Bajcsy说:“她的研究几乎影响了计算机科学发展的整个历程,使我们今天在商业和科技领域内使用的许多计算技术成为可能。她此次获奖进一步证明成就与性别无关。”
事实上,在获得“图灵奖”之前,艾伦已在科学探索之路上斩获荣誉无数:1989年当选为IBM历史上第一位女性院士;1995年,她被任命为IBM技术研究院院长;1997年被选入WITI 名人堂;2000年IBM设立了以她的名字命名的“Frances E. Allen科技女性导师奖”。
2002年艾伦从IBM正式退休后,开始将事业重心转向社会活动,积极倡导女性从事计算、环保和探险等方面工作。喜欢登山和探险的艾伦本身就是一位精力充沛的冒险家和挑战者。
无论生活中还是事业中,让艾伦深深着迷的,都是奇妙的未知旅程。“我特别喜欢探索一些新的未知领域,不管它是新的研究方法,还是新的想法。这如同我喜欢探索一座我没有去过的山一样。我喜欢观察身边的奇妙之地。”