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身在‘漏气皮球’中 2012/11/20
院系调整后清华的领导要把清华改建成‘不漏气的发动机’。转眼60年,教改前后对比,变化之大国内又有哪家能与之相比?学校是培育人才的地方,计成绩就按出人才为准。教改前清华出学者,教改后就出国家领导人。教改负责人的原旨是培养工程师,自称清华是‘工程师的摇篮’,而实际上由于大量进行‘与人斗’,由此出了一大批‘与人斗’的政治家。斗争胜利了,权到手了,要什么帽子就有什么帽子:工程师、教授,院士,随便挑,什么帽子都靠权来要。
北京大学同在一个教委下,只是校长江隆基‘革命觉悟’低,跟不上。而更深的原因在于北大有点‘迂’,一付老骨头转身难。本是一个‘漏气的皮球’,怎靠鼓气要它去‘革命’!
院系调整那年我还未毕业,在研究生班里跟在别人后面闹了两年‘革命’,什么书也没念。周老负责到北大创建一个国内绝无仅有的力学专业,没有班子就在研究生里抓了一个‘愣头青’—在下本人跑跑腿。由于片面理解‘为人民服务’,就自以为是地忙着建设专业。不读书了,再去读书就是为自己,我要‘为人民服务’。专业如何建?好在有一份莫斯科大学力学专业的教学计划,完全照办。记得第一次给气象专业讲流体力学,苏联大纲先列全部讲授内容,后列习题课。于是‘学习不走样’,临到学期结束每堂都是习题课,习题与讲课脱节,师生都叫苦。这样的故事真是太多,当时不但没有人来管我,还得要我去管别人,譬如,安排某某人讲流体力学,也不知道该征求个意见。我只是做到别人挑剩工作归自己,但还是遭人怨。
在工作上自作主张的地方太多。力学独此一家,谁也不愿来管,而我自己就自以为是地要做这要做那。最突出的事件就是在北大建低速大风洞了,此后我曾就北大建设风洞的教训写过一篇短文,不在这里讲了。在专业建设上我很‘积极’,有点瞎积极,但在学习政治的会上我很少发言。原因是自己政治书籍读得少,说不出个道道。碰到问题想不通总归于可能是自己出身不好,想不通源于自己的‘阶级立场’有问题。每次运动一来,我被认为‘在敌人向党进攻时麻木’‘思想严重右倾’。许多我的好朋友,大好人被打成右派,而我就戴了一顶‘思想右倾’的帽子混过了关。1957年我借调去五院,避开了校内反右。59年底又奉调回北大,正赶上反右倾。当年领导我工作,帮助我工作的一批建校主力都成了‘右倾机会主义分子’‘阶级异己分子’。那时按我的工资已是‘十七级干部’,虽然自己没挨批,可是批判会都得去听。我反复地听,用我以前政治学习学到的知识来分辨这些批判都是是非颠倒。以前每逢这样的场合总怀疑自己的立场,看来是受愚弄而不自知。从此我对政治问题一概不发表意见,对遭政治迫害的同事和亲友感到同情而又无奈。我在政治上本是一个低能儿,在这世上我又能做些什么才对得起劳动人民为供我的这份口粮呢?我找不到目标。唯有帮别人做点计算,修点机械算是为人民服务而得点安慰。当然,我生性好奇,北大有多种系科,各种仪器。特别是那些淘汰的破旧仪器,任你拆任你‘修’,我发现可以在此自建一个‘乐园’。自从52年跟周老来到北大,生活、工作实践中发现:只要不触犯别人(以前当秘书,分配教学工作时总会‘触犯’别人。现在不当干部不会触犯别人了),不把派出所的人引进校园来,那么你在北大爱干啥就干啥,不会有人来干预,说不定还会遇上几个志同道合的朋友一起干。原来北大与清华不同,虽都有院墙,此处恰是有裂缝的墙,管理不严。北京大学是一个漏气的皮球。
因为有漏缝,北大里面多少还有点空气,于是就可能有生命。这个生命可能是香花,也可能是毒草,可能叫钱理群,也可能叫孔庆东。我通过这缝张望看到一点光,发现一线希望。我突然悟到这是老天爷留给我活动和发展的空间。我要利用这的空间做尽可能大的事。下面我用事实说话:
(一)‘网事’。早在文化大革命期间我从《参考》上读到法国人提出‘信息时代’,由此联想到邮政局、电话局。它能成‘气候’,能改变时代?这真无法想象。文革结束时科学院从罗马尼亚引进几台电子计算机,对公众开放,它是仿IBM370,虽然质量不好,但操作系统符合主流。第一次西安计算所开课培训,我从汉中赶去参加学习。每逢讲课,我总搬个椅子挤到第一排。那时我的头发已花白,特别醒目。讲员在培训结束总结发言‘看到白发老先生坐在下面’‘不胜惶恐’,就在此不久分校迁回北京,发现数学所有同样的一台计算机,在化学所南面,与北大力学系相距直线约为1200米。当时我收集了所有的经费买了20根电线杆,请几位退休电工用数学所提供的军用指挥电缆架通远程操控终端。可惜这花一万多元总长1400多米的电缆只用了两次,数学所就送来一张5000元的账单。在校内可以欠账,可以赖账,对外可不能。我再搜口袋,付清了计算费,关了这条通讯电缆。有点可惜,但我并不灰心,因为我实现了远程通讯,虽然只有1400米。当时没有‘猫’,我用日本朋友送我的一架八位机,上面有一个RS-232的串行接口直接联。以后日本朋友再访中国,我就说起这事,他大为惊讶:‘RS-232的规范规定有效距离是20米,你怎么用到 1400米!’。好在我事先并不知道这规范,要不然我不一定会‘倾家荡产’去架‘我的网’,但我终究‘瞎闯成功’了。从这一段插曲你们可以想象为何中关村试验网一开通,第一个用户是我。
1993年我正在美国访问,得知中关村科学院-清华-北大三家互联试验网开通,记得是12月23日。过年回国我首先就去了解怎么个通法?是通了,但只通到学校计算中心–要打电话还是需要跑到‘电信局’,从网络建设的角度看尚差‘最后一公里’。我决定自己来,从北大电话室借了两对电话线,用无线电系(余耀煌教授)自制的调制器(猫)建成‘最后一公里’
建这‘最后一公里’不为发个电子邮件,我要用它建网站。这当然不能指望只有软驱的八位机。正好前一阵Brown U的苏兆星教授带了一台 IPM-PC 来国内讲孤立波。他讲什么我不太关心,我就只盯着他那架计算机。苏教授讲座结束要回美国我就扣住他那计算机不放,‘我还你钱’。经他与美国校方联系,答应了,北大就是我第一个拥有这样的计算机(陈十一就靠这架计算机跟周老做博士论文)。要建网站时,就将这架PC配制成网络服务器。当时经济系得到一批国外捐赠的PC,以前高价买来的16台‘笨’终端都不要了。于是我们就全部借来接上服务器。我建成了一个‘先进的’网络站,免费开放。于是就有我的学生贝志诚蔡全清通过互联网向全世界呼救清华朱令(他们中学同学)铊中毒一事。
这里我加一个插曲。我的实验室是力学大院小风洞实验室顶上自建的阁楼,一个‘违章建筑’。因为派出所不知道,所以它能存在。平时我都很早到实验室。一天我发现我的学生比我还要早,就问,原来他晚上加班还没有回去。他向我介绍了16个同学自动组织起来救助朱令的事。这当然是好事,我鼓励他们加油…..。事成后,我拿出一个月的工资慰劳,以为事成了,没事了,大家可以回去念书了。没想到‘北大有人里通外国’,党委组织部查来了,他们花了很大力量终于发现了这个阁楼找到了我。我也确实紧张了一阵,赶忙写报告‘一,二,三’。第一是符合政策,第二没有违背政策,第三也没有违背政策…’,总之,‘不认账’。我这份报告一直上报到外交部。外交部批示‘这样的事应该宣传’,这我才松了一口气。据说此后IBM公司总栽亲自来北大赠送一个计算机实验室。北大的迟校长接待时说起北大用互联网救助清华学生,总栽回答说‘此事全世界都知道。正因为北大学生有此创造力IBM公司才将这一实验室送给北大’。可我自己常为此‘哭笑不得’。一次路上遇到计算中心主任张兴华:“老陈这下你可给我们招来麻烦了”“现在许多老干部都带了党委介绍信要我们用互联网给他们治病”。
有了这一网站,我的大部分学生都不再安心搞流体。我对网络的看法与当年董铁宝先生对计算机的看法相同,这仅是微电子技术进步的结果。对搞技术的人大可有为,我们搞力学就是利用,要以它为业有点‘屈才’。但大势所趋挡不住,我最好的学生都跟我说‘陈老师,以后我不搞流体了’。他要搞什么我知道,就说‘好吧’‘我设法送你出去学’。于是我自筹五万元将他送到MIT学网络,居然他在网络方面工作水平超过MIT同人,组长接受他对网络系统改进的建议。当年规定博士毕业两年内不得出国,我向校内负责人私下做了保证,要求容许他在工作报到前出去一次,最后他如约回国(当时国外已高价聘请),我如释重负。只奈北大没有好好用他,很快在国内被别的单位‘挖走’(当时北大只给他每月700元)。正在此时北大承接了教委委派负责‘中国高等教育文献保障系统calis’。校长王义遒专门到计算中心去找人,计算中心的负责人告知‘此人当被挖走’。于是有了下面的一幕:校长教务长请我吃饭,陈佳洱还单独请我学生吃饭(他回来跟我说‘吓了一跳’)。Calis不但要懂网络,更要懂管理。最后我推荐另一个学生,那就是今天全面负责calis的陈凌。王校长对我很信任,‘请他明天来找我’,一见面就任命他为副主任。
以上说的是我学生,而我自己又拿网作何用?记得我在力学学报编辑部当编辑。当时力学学报编辑部要北大力学专业出一个编辑,我推荐杜珣,杜珣不干我只好自己去充数。力学学报当时最大的问题是压稿,新上任的主编大刀阔斧,来稿件先砍2/3,而这个工作又全要身在北京的编委做。很见效,但苦了北京的编委。当时我想如果编委之间用网络联系,杂志主要通过网络发行不就能多快好省解决所有问题了?94年网络一通我就试编网络刊物,当年试刊两期,可行。第二年我就建议力学学报编辑部改由网络运行,可惜未被接受。于是我便一个人办起一份网络运行的杂志,网络通天下,当然是国际杂志了。编委都是朋友,答应了那我又如何用网络联络?我到国外收罗了一批因速度低而淘汰的Modem,或者价钱便宜,或者根本不要钱,抗回国来一家一家地去装。只是国内个人不许办杂志,我只得以北大的名义向上申请。其实北大除了盖个章以外什么条件也不给,什么工作也没做。一切都靠我和我的朋友以及学生帮忙,按国内情况,除了网络版尚需印刷版。印刷在系印讲义车间,比较便宜,要大量邮寄没有钱只好自己蹬自行车派送。这份杂志叫《Communications in Non-Linear Science and Numerical Simulation》。办杂志的主要目的是树立网络编审和发行的样板,当时这在国际上也是新鲜事。至于为什么叫这个名字?当时我挂名为北大非线性中心副主任,办杂志算我为‘中心’的工作。数值模拟倒是我本行,只是当时尚未成气候。至于叫‘通讯’完全是尽量低调,只要杂志是正式的,调门越低阻力越小。我坚持了六年,应该说很成功,但北大不领情,在学校出版物广告栏内根本找不到。我做事常常自认为‘成功’就放手,正好有年轻人(我的学生)愿意接手到国外去发展。他们争取到 Elsevier直接出版发行,除大陆外他们又在欧、美各设编辑部。05年他们在荷兰开会,计划争取花5年到10年将杂志办到《Physical Review E》的水平,在2012年他们做到了:
Communications In Non-Linear Science and Numerical Simulation 与 Physical Review E 比较 Impact Factor
COMMUN NONLINEAR SCI 2.806PHYS REV E 2.255
Hi, Chen Laoshi:
In 2005, we have a meeting at Holand, CNSNS should be as Phyiscal Review E after 5 to 10 years.
So far, we have achieved CNSNS as Physical Review E.
-Albert
如今,这一杂志每年为 Elsevier 创收五十余万美元。
(二)‘力学’为科技服务。我干了一辈子‘力学’,做过大量力学题。但对什么是力学并不清楚。跟着别人做可以,要自己独立发展就找不到‘北’了。改革开放提供了‘自由度’,也逼着自己考虑下一步究竟该向何处走?我就个人思考的结果(写有几篇‘博文’)和理解行事。其实在学校的中心任务还是教书,自己不会写书,只得选现成的教本宣科。但在课余有时候会碰到朋友要我帮忙解决生产中遇到的技术问题。一个突出的例子便是在航空磁探中如何消除飞机飞行中的磁干扰。航空磁探不论民生或是军事都十分重要,地矿部设航空大队主要为此,军用探潜主要也靠它。航磁一般用核光泵,对磁非常灵敏。光泵本身不能分辨磁的来源,飞机不但本身有磁性,而还在于飞行时切割空间磁力线产生涡流磁。飞机随着空气湍流作随机跳动,由此引起的涡流磁场也是随机跳动。这个磁干扰信号有时很强,强过待测信号的十倍甚至更高,也就是说随机信噪比小于0.1,这是一个国际公认的难题。为了提高精度人们采用多探头,用不同探头间的差分信号。由于探头设置在飞机不同部位,涡磁场各自不同,无法靠差分对消致使干扰问题更为严重。面对这一‘国际难题’怎么办?我就用林家翘的‘三段论’,先设想一个发生这一磁干扰的模型,然后寻找易于测定这模型运动的参考点,最后记录这些参考点的活动,由这些参数来计算磁干扰量。先是纸上谈兵,要‘试’都得有专门的硬件,譬如,参考点的探头,同步记录仪,等等。这一试就五年,89年起步,94年到胜利油田安装飞机,次年实飞,然后数据拿回北京处理。最后证明这一方法是成功的,04年我们用同样的方法又将仪器装上轰炸机探测潜艇成功。记得一次规定在指定海区做飞机离潜艇高度测定,海军的同志跟我们‘躲猫猫’将潜艇置在另一个海区,最后还是被我们仪器找到了。
自89年开始这样一个技术研发至今未断。前后20余年就靠业余时间在这阁楼里‘偷偷’进行的。最后拿出我们以前所有技术积累的75%作为代价换得上海一家公司联系轰炸机和潜艇来试验。它,根本没有得到学校或某方的支持。其间我亦曾通过私人关系将探油成功的资料交给当时的科技部副部长邓楠,邓楠交给高新司曹学军处长处理。处长打电话问我:这个技术怎么样。回答‘成功了’,返馈是‘研究成功后的事不归我们科技部’,真是白高兴一场。就在这以后,地矿部援用他们以前的航磁技术。08年在内蒙摔一架飞机死三人。去年三月又是一架飞机在新疆‘失踪’,飞机和机上三人至今未找到。十一月再在唐山毁一架飞机,幸好未死人。遗憾,没有采用我们的。它不但精度高,而且完全自动。技术人员无需上飞机,就等它飞回降落取磁盘即可。如今
已改无人机,连驾驶员都不用。现在我们还在干,不过已改用小飞机和无人机了。当年为制作硬件曾花很多时间,对它并无创新,自己做仅仅是因为我们没钱买,没处借。不过自己做自己用有一个好处,可以将仪器灵敏度调到极限,不留余地。一般这时仪器稳定性就差,通用仪器不容许。而我们有专人奉陪,不怕。我们仪器系统的真正特点在于去干扰,这完全是我们独创,创作思路就按林家翘‘广义应用数学’的三段论走。二年前,某使用加拿大进口去干扰仪的单位来电话询问:为何飞机拐弯时干扰去不了?今年春天北大信息科学技术学院组织测磁学术会议,会前看到国外的去磁干扰理论。这才知道原来他们设计的模型就没有考虑飞机拐弯。总之,从公开的资料看(磁探涉及军事秘密,最尖端的技术各国都保密)在去航磁干扰方面我们最强。
上面举的例子比较特殊,要求一般工程师来解决不太现实。但在工程师职能范围以内的技术问题有时我们也能做得比他们好:
这几年对国民经济建设最大的贡献是帮助北方微电子集团解决生产12寸硅片的关键设备–等离子体注入器的优化设计。如今我国进口经费一半以上花在于半导体有关的产品上,而国外卡住生产片基的设备‘不卖’。国家早已决定花大力量自行研制,前后都行就剩这一关。由于我国的机制,力学与电子隔行互不知。最后由软件公司牵线两家合作,我们决定在流体力学方程式中‘通上电’一试。虽然在《普通物理》中学过电,但从来没有见识过生产设备,几乎花了三个月才看懂图纸,片基生成原理。然后,翻箱倒柜找旧书,分析为什么以前他们的计算不行。一试二试,翻翻书再试,终于‘摸到门口’,在一线科技人员的配合下算出他们设计需要的关键数据。这是一件大事,集团总栽亲自带领多位技术老总来北大找校长致谢,希望‘长期合作’。由于他们知道北大‘阁楼’在那里,所以无需组织部派人到处打听。他们还专门为北大申请来一个国家科技进步二等奖,以后凡同行向他们请教,他们的经验是‘这个问题需要计算’‘你们去找北大’。果真,沈阳拓晶(即科仪)找来了,除了计算外还希望我们做点‘测定’。
(三)‘重归蓝天’。这是一个老节目,前几年专为此写过博文,附后。现在只补充此文后干了些什么。其实所用的照片都是网上找来的。
我们参与计算的歼教九当初不起眼。自从有了航母,它成了航母飞机起降的教练机。不信就
看飞机身后的尾钩。
2008年,航天三院要我们帮助完成靶场前的可行性仿真论证,这是靶试前必须提供的报告。
三院王院长曾亲自来实验室‘督阵’,我们则拼命加班赶算。计算结果据三院曾参予内地靶试同志的评说:弹壳分离翻滚过程与摄影记录一致。次年,靶试成功。据说如今已经用上了。
76年,北大分校在汉中与研制‘运八’的陕西飞机制造公司毗邻,我们为他们研制飞机所作的计算在国内属首次。不久我们迁回北京,两家再无联系。直到2003年通过我系校友,011基地老总孙惠中才又承接到飞机计算课题。在2005年被允许参与CT-1盲算比赛,直2010年我们与试飞研究院正式签约联合成立飞行数字仿真实验室,开始大规模的飞机计算:
试飞院买下三架大型客机,经测绘取得机型数据交给我们计算。经过大量算法实践,通过标模考核,我们选用的飞机计算程序已达到国际水平。现已将真实计算目标转至‘天河一号’进行多工况计算,为飞机今后改型做准备。
除了飞机本身,我们还进入我国航空发动自我开发领域。
如今我们已可与传统的航空科技院校平起平坐了!
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GMT+8, 2024-11-25 04:54
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