2015年1月23日9:30,國際著名微波理論學家,「中國微波之父」林為幹在成都逝世,享年96歲。林為幹曾解開電磁學的「哥德巴赫猜想」,是我國電磁場與微波技術學科的主要奠基人、新中國50年重大貢獻科學家之一。
1980年,林為幹當選中國科學院技術科學部委員(院士),曾任成都電訊工程學院副院長,電子科技大學教授,是新中國培養博士生最多的導師之一。
林為幹從教60多年來,為我國電子學特別是電磁場與微波技術學科的發展培養了一批傑出人才,他曾在90歲高壽時說:「希望每年都發表一兩篇論文,要做一輩子的研究,當一輩子的研究生。」
林為幹
林為幹
15歲考入清華大學 班內年紀最小
1919年10月20日,林為幹出生在廣東臺山縣的律師之家。他天資聰穎,初二就已經完成了初中全部學業,並考取了當時廣東最好的中學——廣雅中學。讀到高二,又悄悄地去考大學,一舉考上清華大學、中山大學和中央大學三所名校。三所名校都向這個天才少年張開懷抱。經過一番深思熟慮,15歲的林為幹毅然決定去清華大學。
在清華,他更加勤奮刻苦,虛心聽從老師指導,與同學認真探討,圖書館常能看到他伏案鑽研的身影。清華的考試制度非常嚴格,一門不及格就要留級。林為幹所在的年級,入學時共40多位,四年後,只有20多位順利畢業。他雖然在班裡年紀最小,但有一股倔犟不服輸的勁兒,成績一直名列前茅。經歷這座大熔爐的歷練,他擁有了紮實的基本功。
七七事變,全民族陷入危機。不久,日軍佔領清華園,清華師生被迫南遷。戰爭一結束,林為幹獲得了去美國學習的機會,並順利入讀加州大學伯克利分校。後來成為美國國家科學院、國家工程科學院和國家科學藝術院三重院士的溫納裡教授是林為幹的導師,他曾經問:「林,你已經是系裡最勤奮的學生。我想知道,你學習的動力來源於什麼呢?」
「我的祖國!」林為幹脫口而出。他解釋道,中國還處於積貧積弱的狀態,無論是政治、經濟、科技都非常落後,「這種情況下,更需要有志之士學有所成,報效祖國。」
受錢學森影響 回國後一線執教
1950年,錢學森準備回國報效祖國,這讓林為乾等留美學生熱血沸騰。「他拿著3.5萬美元的年薪仍要回國,我們還等什麼呢?」林為幹當時在美國的年薪是3900美元,而錢學森的待遇是他的近10倍,可錢學森仍然放棄優越的生活堅持回國。林老生前曾告訴記者,錢學森的抉擇深深影響了他,他開始賣掉汽車和房子,1951年和一幫留美學生在公海上漂泊數個日夜後,回到了祖國。
歸國不久,林為幹正式去中山大學和嶺南大學報到,拿起了教鞭,為學生講授無線電工程等課程。一年後,他被任命為華南工學院電訊系系主任,高教部李雲揚副司長稱讚林是他見過的最年輕、最好的系主任。他也是高教部批准的第一批有權招收副博士研究生的教授,也是我校第一批博導,培養出了新中國的第一批電信人才,填補了我國微波技術空白。1980年春,時任四機部部長的孫俊人院士對林為幹說:您積澱深厚、學識過人,中國的電磁學需要大量的人才。您看看,您能不能辭掉現在的行政職務,專心做學問,教書育人,為中國電磁科學發展培養一些人才?
五十年前的春天,林為幹先生響應國家號召,舉家西遷,來到成都,籌建成都電子科大,並在教書育人、潛心研究、著書立說,為新中國的微波事業與人才培養作出了開拓性的貢獻。
上世紀50年代 研究轟動世界微波界
19世紀中葉,英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上,建立了完整的電磁波理論。他認定了電磁波的存在,並推導出了電磁波與光具有同樣的傳播速度。
1887年,德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後,人們又進行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發現了更多形式的電磁波,它們的本質完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。人們稱波長從1毫米~1米的電磁波叫微波,這短短的微波正是林為幹一生執著研究的對象。
1950年,林為幹博士從美國加州大學伯克利分校畢業。一年後,其博士論文發表於美國《應用物理》雜誌8月號首頁,題為《關於一腔多模的微波濾波器理論》。該論文創新地提出了一個圓柱有五個同諧振頻率的簡併模可以應用的新發現,打破了微波學界長期以來的一個圓柱諧振腔有兩個簡併模可以利用的觀點,學界轟動一時。
該理論的最大意義在於使用一個諧振腔就能代替多個諧振腔從而極大地減小體積和重量,在上個世紀60年代衛星通信中得到廣泛的應有和發展。1971年美國的《衛星通信評論》,1987年及1992年的美國《微波理論與技術彙刊》都重提林為幹的這一重要發明的意義。
「一腔多模」理論是林為幹曲折而壯麗的科研道路第一個波峰,從那以後,在微波科研的道路上,林為幹乘風破浪,不斷前行,攀登在電磁理論、微波技術、光纖技術、電磁輻射與散射等領域的世界學科研究前沿。
70歲時 攻下「微波哥德巴赫猜想」
上世紀90年代,林為幹已經成為一個年過七旬的科學老人,似乎他的科學人生已經走到了盡頭,科學貢獻可以蓋棺定論。然而,事實並非如此,林為幹依然踐行著他「做一輩子研究生」的誓言,不斷書寫著科研歷史上的傳奇,青春依舊……
但在1995年12月,林為幹名為《一個介質球的靜電鏡像群》的論文發表在美國《靜電學》學報上。該文的發表宣告一道百年難題的攻克。這個難題就是自1892年麥克斯韋的《電磁學》(第三版)出版以來,關於點電荷在介質球中能夠形成多大的鏡像,位於何處的研究一直是一個未知數,也是從那時候開始,這個鏡像問題就成為歷代電磁學學界的「哥德巴赫猜想」。
其實,從1951年開始,林為幹就走進了這個難題,因為他不相信難題永遠是難題。寒窗鑽研八載,1959年成果初現,當年先後在美國《物理學報》發表了三篇論文,其中第三篇論文《格林函數在計算部分電容中的應用》,專注於計算一個靜電點電荷的作用,研究了麥克斯韋提出介質球中的點電荷問題。由於社會種種變遷,又經過近40年的不懈求索,林為幹終於成功地找到解決這個百年難題的鑰匙:α=1/2,通過旋轉退化雙極坐標系(α,β)林為幹求出了α=1/2這個表示式,從而發現了有介質平面的雙鏡現象,解決了這一經典難題。
「中國微波之父」 文革後首批院士
在林為幹70周歲之際,電子工業出版社出版了《微波場論與應用研究論文選集》一書,該書收集了林為幹近40年來在國內外一級刊物上發表的具有國際先進科學水平的微波場論與應用研究論文40多篇,概括了林為幹多年來主要的學術見解和重大貢獻,全面系統地梳理了林為幹的學術思想。著名電子科技專家孫俊人院士評價說:「該書是我國微波科學界的寶貴財富,對我國科學事業,特別是對微波理論以及傳輸技術的發展有重大的促進作用。」
除了一個又一個的科研成就之外,林為幹深感國內無線電技術,尤其是微波技術教育的落後,教材、參考書的缺乏,根據自己長期在一線的教學實踐經驗,整理撰寫了4本專著:《微波網絡》(國防工業出版社,1978)、《微波理論與技術》(科學出版社,1979)、《電磁場工程》(國防工業出版社,1978)和《電磁場理論》(郵電出版社,與助手合作,1984年),這4本凝聚著林為幹無數心血的著作共計380多萬字。其中,《微波理論與技術》一書曾獲得全國高校優秀教材獎,《電磁場工程》一書被評為全國優秀科技圖書。這些著作對提高我國電子科學技術教學研究隊伍的理論水平起了重要的作用,並在我國設立學位制度後成為研究生學習的重要參考書。
80年代初,林為幹帶領的團隊開展了從8mm~3mm頻段前端接收技術的全面研究,以及有源無源的關鍵電路的研究。1987年,共有4項研究獲得部級成果鑑定,特別是寬帶毫米波源,已達到1986年世界先進水平,被國內同行廣泛應用,為開拓我國毫米波事業作出了巨大貢獻……
一項項科研成果,見證著林為幹的辛勤,凝結著他的點滴心血,也奠定了其「中國微波之父」的地位。繼1978年被評為全國勞動模範之後,1980年,時年61歲的林為幹當選中國科學院技術科學部委員(即中國科學院院士),成為「文化大革命」後首批院士。
林為幹:一輩子都要學習
林為幹常對學生說:你們要做一輩子的研究生,一輩子都要學習。還總是提醒學生,一定要經常閱讀國內外最新的學術期刊,保持和國內外學術界的密切接觸。
在學生的心目中,林為幹令人敬仰和欽佩的不只是他的學術水平、學術眼光,還有他時時處處關心青年學子前途的一片胸襟。他總是千方百計將學生送到國外留學,開拓視野。如果誰的外匯不夠,他還會將自己不多的存款兌換成外匯,慷慨相助。
因為在培養學生方面取得突出的成績,1991年,他被四川省教委評為「優秀研究生指導教師」;他的關於培養研究生的論文《矢志育人——探索我國培養高技術人才的有效途徑》獲得國家教委第一屆優秀教學成果獎特等獎。
為幹,有為人生,大幹事業,無論是報國的拳拳之心,科學研究的矢志不渝還是滋蘭樹蕙的辛勤耕耘。林為幹都堅守著最初的人生的理想。居裡夫人說,「我們應該不虛度一生,應該能夠說:『我已經做了我能做的事。』」林為幹常常用這句話來審視自己,用90載的人生詮釋著它的含義。
(翻頁為電子科技大學訃告)