《飛鴻踏雪泥》序(摘錄)
中國儀器儀表學(xué)會(huì )和中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )于2012年出版了一部中國儀表和自動(dòng)化60年發(fā)展史史料《飛鴻踏雪泥》。這部史料收錄的文章多是以第一人稱(chēng)記述的,是儀表和自動(dòng)化人的親身經(jīng)歷、親手所為、親眼所見(jiàn),他們在穿越建國來(lái)的60年中,留下了難以磨滅的記憶和腳印。讀了飽含深情記載歷史的一篇篇文稿,看了一張張凝聚并喚起記憶的老照片,將人的思緒帶回到前60年的歷史進(jìn)程。那些曾經(jīng)的人和事,不僅讓人領(lǐng)悟了歷史賦予的深意,更讓人體會(huì )到在“人”“事”之中所蘊含的規律和精神。這些文稿,這些照片是建國60年來(lái)我國儀表和自動(dòng)化事業(yè)發(fā)展歷史的寶貴素材。
我們首先刊出我國儀表和自動(dòng)化60年史料第一輯。該輯共收錄正文37篇,附文4篇,附錄7篇,分宗師風(fēng)范(先行篇)、學(xué)人剪影(學(xué)人篇)、鍥而不舍(研究篇)、大路蹄痕(工程篇)、感嘆歲月工五個(gè)欄目。
60年中國儀表和自動(dòng)化事業(yè)的發(fā)展歷史,文獻素材之多浩如煙海,實(shí)物、典藏之富猶如寶庫。希望能把這件有意義的工作有始有終地堅持下去,以精析歷史,啟迪未來(lái),回報社會(huì )。
期盼《飛鴻踏雪泥》的出版能激勵年輕一代的儀表和自動(dòng)化工作者們在振興中華,勇攀高峰的過(guò)程中成為參天大樹(shù),腳踏實(shí)地,展翅高飛。
是為序。
領(lǐng)路人的深情
——憶王竹溪先生在河南開(kāi)封一次鮮為人知的講課
作者馬中元:
1943年生,河南省淅川縣人,高級工程師。1962年淅川高中畢業(yè),1964年參加工作,1965年~1989年在開(kāi)封儀表廠(chǎng)從事技術(shù)工作,后調入開(kāi)封市供水總公司,2004年退休。1967年開(kāi)始從事電磁流量計的研究、設計、制造、應用?,F受聘于浦瑞斯儀表(上海)有限公司,任總工程師;并任中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )流量專(zhuān)業(yè)委員會(huì )顧問(wèn)。與蔡武昌先生合著(zhù)有《電磁流量計》。
王竹溪先生是著(zhù)名的教育家、物理學(xué)家,也是諾貝爾物理獎得主楊振寧的導師;十分遺憾的是他于1983年1月30日過(guò)早地離開(kāi)了我們,享年71周歲。先生學(xué)識淵博,平易近人,樂(lè )為人師,品德高尚?!拔母铩逼陂g,他曾為研究電磁流量計來(lái)河南開(kāi)封講學(xué)。40年過(guò)去了,先生的音容笑貌仍縈繞腦海。我國現已成為世界電磁流量計的制造工廠(chǎng),對電磁流量計已經(jīng)有了深入的認知和廣泛應用。撫今追昔,我們不能不感謝和懷念我國電磁流量計理論研究的領(lǐng)路人——王竹溪先生。
電磁流量計的原理是法拉第電磁感應定律,一種無(wú)阻力件的流量?jì)x表,已成為近20年來(lái)發(fā)展最快的流量?jì)x表之一。從1831年法拉第電磁感應定律出現,經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀許多科學(xué)家不懈地研究和探索,至上世紀50年代初,工業(yè)化的電磁流量計開(kāi)始投放市場(chǎng)。但是,從理論上系統地認識電磁流量計,應該說(shuō)是劍橋大學(xué)著(zhù)名的學(xué)者??死锓蛴?962年創(chuàng )造性地提出了權重函數概念,它讓我們能夠將矢量的磁場(chǎng)和流場(chǎng)有機地結合到一起,是電磁流量應用、制造和創(chuàng )新發(fā)展的理論基礎和依據。這時(shí)期,工業(yè)電磁流量計向均勻磁場(chǎng)和市電正弦波勵磁方向發(fā)展。當時(shí),傳感器長(cháng)度需要3倍以上管道直徑,體大笨重,制造困難,安裝使用麻煩。權重函數理論的深入研究,引導人們利用磁場(chǎng)和流場(chǎng)的分布規律,尋找解決流速分布不敏感的測量方法。于是,在上世紀60年代末到70年代中期,國際上出現了權重轉換磁場(chǎng)流量計的研究熱潮。
1967年,由上海熱工儀表研究所、開(kāi)封儀表廠(chǎng)、上海光華儀表廠(chǎng)、天津市儀表三廠(chǎng)等合作,組成我國電磁流量計統一設計工作組,開(kāi)展電磁流量計的研究和設計。受“文革”影響,統一設計組中途解散,研究、設計被停止。不管怎樣,我有幸參加統一設計組,有機會(huì )向吳安意、楊起行、范建文等流量?jì)x表專(zhuān)家學(xué)習,對電磁流量計有了初步認識。工作中,也逐漸地對這方面的理論知識產(chǎn)生了興趣。
興趣會(huì )使人不顧一切,求知能讓人不知天高地厚。為了認識和理解權重函數,我懷著(zhù)忐忑的心情,走進(jìn)了中國最高學(xué)府北京大學(xué)求教。1974年冬的一天,借出差機會(huì )我來(lái)到北大物理系,首先見(jiàn)到陳熙謀老師,他正在實(shí)驗室做超導研究試驗。陳老師熱情地接待了我,我說(shuō)明來(lái)意,并拿出英文和俄文的參考資料。陳老師看過(guò)資料后,指出這個(gè)問(wèn)題比較復雜,解決需要時(shí)間。在他指引下,我見(jiàn)到了時(shí)任物理系主任的沈克琦先生。沈先生畢業(yè)于西南聯(lián)大,是后來(lái)的北大副校長(cháng)。他詳細看了資料,熱情地對我說(shuō):“你放心,我們一定會(huì )幫助你?!彼c陳老師商量后告訴我,準備請王竹溪先生出山解決這個(gè)問(wèn)題。聽(tīng)到王先生的名字,我興奮得不得了。曾聽(tīng)我那物理系畢業(yè)的同事李瑞衡講起過(guò)王竹溪先生,王先生是國際上頗有名望的理論物理熱力學(xué)專(zhuān)家,國內大師級學(xué)者,“文革”前曾任北大副校長(cháng)、一級教授、學(xué)部委員。許多大學(xué)物理專(zhuān)業(yè)的師生都希望能聆聽(tīng)王先生的教導,但機會(huì )難得。
我這個(gè)沒(méi)進(jìn)過(guò)大學(xué)的自學(xué)青年,能聆聽(tīng)王先生教誨,簡(jiǎn)直不敢想象,這是上天賜予我的福氣和機會(huì )。沈先生征求王先生的意見(jiàn),王先生爽快地答應了。在王先生的辦公室,我第一次見(jiàn)到他,先生已是60多歲的老者,慈眉清瘦,中等個(gè)子,一口濃濃的湖北口音,待人謙和,戴一副深度近視眼鏡,一派學(xué)者風(fēng)度。他告訴我,做了一輩子理論學(xué)術(shù)工作,很愿意接觸實(shí)際。研究電磁流量計是一次理論和實(shí)踐相結合的嘗試,他愿意抽出時(shí)間去研究。他收下我帶去的資料,約好下次見(jiàn)面的時(shí)間。就這樣,王先生默默地開(kāi)始了這段鮮為人知的電磁流量計理論研究工作。
大約2個(gè)月后,我再次見(jiàn)到王先生。他拿出整理好的厚厚一疊文稿,給我講解權重函數。盡管在數學(xué)上我還不能完全明白,他的講解讓我基本清楚了權重函數的物理意義。拿到大師的文稿,我如獲至寶,興奮不已。文稿字跡工整,書(shū)法功力淳厚,圖、文、公式非常規范,裝訂整齊,足見(jiàn)先生嚴謹的學(xué)風(fēng)和為人師表的嚴肅態(tài)度。我一再感謝先生的無(wú)私教導和在百忙中所作的貢獻,并代表開(kāi)封儀表廠(chǎng)領(lǐng)導向先生發(fā)出講學(xué)邀請。先生高興地接受了,答應在春天的時(shí)候到開(kāi)封去。
王先生是在趙凱華教授陪同下乘車(chē)來(lái)開(kāi)封的。趙老師畢業(yè)于北大物理系,留學(xué)莫斯科大學(xué),后任北大物理系主任,長(cháng)期擔任中國物理學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng),著(zhù)有《電磁學(xué)》等物理教材,由此趙老師也成為我終生的天賜良師。
1975年6月4日上午8點(diǎn),王先生身著(zhù)一件褪了色的棕色西服,拎一只提手破了皮、用黃色塑料套管纏起來(lái)的黑色人造革小提包,走下車(chē)來(lái),看上去完全不像大名鼎鼎的教授,倒像一位樸素的工人老師傅。我和同事宗友春早早地在鄭州火車(chē)站月臺等候,很不湊巧,廠(chǎng)里僅有的小車(chē)在前一天出了事故,千方百計也未能聯(lián)系到接站的小車(chē),只好請他們坐出租車(chē)從火車(chē)站去招待所。出租車(chē)是司機自己改裝的三輪摩托,開(kāi)起來(lái)響聲震耳,顛簸搖擺,極不舒服。住宿安排在市革委會(huì )第三招待所,條件十分簡(jiǎn)陋。兩位教授同住一個(gè)房間,無(wú)衛生間,無(wú)空調,睡硬板床,晚上蚊子亂飛,只能鉆進(jìn)悶熱的蚊帳內。至今想起那寒酸的接待還深感內疚。
晚上,技術(shù)廠(chǎng)長(cháng)王鳳飛做東,市重工局賈局長(cháng)作陪,請豫菜名師做了幾道開(kāi)封菜,在招待所餐廳為兩位教授接風(fēng)。席間,王廠(chǎng)長(cháng)、賈局長(cháng)借開(kāi)封名菜介紹開(kāi)封,這引起了王先生的興趣,氣氛十分融洽,也算彌補一下心中的愧疚。王先生對開(kāi)封歷史了如指掌,談笑間說(shuō)到“黃河鯉魚(yú)被面”這道菜是給慈禧太后的貢品,王先生就給大家講慈禧太后逃亡西安,路過(guò)開(kāi)封的歷史;并說(shuō)到“油炒八寶粥”這道菜是林則徐為應對英國公使的冰激凌而做的;還講林則徐在開(kāi)封治黃建立的功勛。大家對他如此熟知歷史倍感佩服。王先生不抽煙,不喝酒,飯量很??;我偷偷問(wèn)趙老師,才知道“文革”間王先生長(cháng)期下放江西農場(chǎng)勞動(dòng),已患上肝病。趙老師說(shuō),若不是楊振寧1972年回國,直接向周總理尋找王先生,可能先生還在江西放牛。想到如此的學(xué)問(wèn)家,在年老患病時(shí)還來(lái)開(kāi)封為我們授業(yè)解惑,我感到萬(wàn)分敬仰和感激,也倍覺(jué)心中不安。
6月5日、6日,王先生在開(kāi)封儀表廠(chǎng)舉辦了為期2天的電磁流量計理論研究專(zhuān)題講座。參加聽(tīng)課的,除開(kāi)封儀表廠(chǎng)20余名產(chǎn)品設計人員,還有開(kāi)封師范學(xué)院(現河南大學(xué))物理系和數學(xué)系的幾位老師。王先生從歐姆定律的微分形式講起,再到麥克斯韋方程組,深入淺出地建立電磁流量計微分方程??吹贸鐾跸壬终J真的科學(xué)研究態(tài)度,讓我們從宏觀(guān)到微觀(guān)再回到宏觀(guān)深刻地理解電磁流量計的工作原理。
講座原本含有大量枯燥的數理推導,由于先生層次分明、步步相扣的講課藝術(shù),加上板書(shū)清晰,大家并不感到枯燥,反而覺(jué)得用數學(xué)解析能更容易地理解權重函數的物理意義。王先生對數學(xué)公式倒背如流,坐標變換準確無(wú)誤,一位60多歲的老人,記憶力如此之強,思維能力如此之好,讓人欽佩不已。接下來(lái),王先生憑借其深厚的數學(xué)、物理功底,求得短管的三維權重函數表達式。這一表達式與現行的日本標準采用的三維表達式形式上基本一致,可見(jiàn)王先生的電磁流量計理論研究達到與世界同步的水平。
2天的講座,不僅讓我們學(xué)到知識,更親見(jiàn)大師嚴謹的學(xué)風(fēng)、淵博的學(xué)識和樂(lè )為人師的高尚品德。直到今天,先生講課的情景仍歷歷在目,使人難以忘懷。
講課之余,廠(chǎng)領(lǐng)導安排兩位教授參觀(guān)、游覽開(kāi)封一帶的名勝。能陪同王先生游覽,也是增長(cháng)知識的好機會(huì )。游覽柳園口黃河大堤,在當年毛主席號召“把黃河的事情辦好”的地方,看著(zhù)波濤洶涌的懸河流經(jīng)寬闊的黃河大堤,王先生贊嘆具有優(yōu)良水力結構的黃河大堤是我們祖先的創(chuàng )舉。王先生對中國古代建筑藝術(shù)研究也有很高造詣,游覽少林寺和中岳廟,對那里的飛檐古建筑大加贊賞,并以物理學(xué)觀(guān)點(diǎn)向我們講解其力學(xué)特性。更令人驚奇的是,游覽開(kāi)封禹王臺,走進(jìn)古吹臺大殿,右墻上有一大幅蒼勁有力的碑文映入眼簾,王先生遠遠驚呼這是康有為的書(shū)法。我快步至碑文后面,看到果然題有“南??涤袨椤钡穆淇?。趙老師給大家介紹,王先生不僅對書(shū)法有研究,也是漢字文字學(xué)家。他1943年就發(fā)明新的部首漢字檢索方法,是中國文字改革委員會(huì )委員,為漢字改革作出過(guò)很大貢獻;他數十年堅持不懈,以個(gè)人之力編纂了五六萬(wàn)字,多于《康熙字典》的《新部首大字典》。在與我的同事廖蜀德回憶起陪同王先生游覽大相國寺的往事,至今遺憾因找不到管理人員,只能讓王先生坐在大殿門(mén)外拍照紀念,未能參觀(guān)藏經(jīng)樓和大雄寶殿,沒(méi)能見(jiàn)到大相國寺內世上少有、難得一見(jiàn)的千手千眼佛。
因王先生當時(shí)正帶有一個(gè)瑞典研究生,每周必有一次面授,所以6月9日王先生和趙老師就結束了這次短暫的旅行。我送兩位教授到鄭州,王先生提出先到鄭州大學(xué)看望霍秉權先生。因事先沒(méi)聯(lián)系,在鄭大圖書(shū)館內才找到已70多歲的霍先生。他們不期相見(jiàn),異常興奮?;粝壬彩俏锢斫缬忻睦辖淌?,因早年在英國威爾遜云室作出重要貢獻,成為英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )員。王先生和霍先生是西南聯(lián)大和清華的同事,多年的老朋友,“文革”期間能在鄭州見(jiàn)面,有說(shuō)不完的話(huà)。直到該上火車(chē)的時(shí)候,才依依不舍地道別。他們那種以學(xué)交友的真摯感情讓我感動(dòng),永遠激勵我做人做事。
盡管王先生在開(kāi)封的時(shí)間不長(cháng),卻給我們留下終生難忘的記憶。隨后幾年,他不斷通過(guò)書(shū)信指導我們開(kāi)展非均勻磁場(chǎng)電磁流量計的試驗研究工作。直到粉碎“四人幫”,“文革”結束后,王先生才恢復了學(xué)術(shù)和教學(xué)的領(lǐng)導工作。時(shí)間越來(lái)越緊,他還委托趙老師指導我們的工作。長(cháng)期帶病繁忙地工作,使先生于1983年過(guò)早地仙逝。黨和國家對他的一生做出高度的評價(jià),北大師生和他的學(xué)生含淚為他送行,楊振寧先生也專(zhuān)程回國吊唁,我默默地在心中為他祈禱,先生永遠活在我們心中。
王先生在開(kāi)封的講座,很快就在全國流量?jì)x表行業(yè)內和一些工科院校傳播開(kāi)來(lái),引起流量?jì)x表界的高度重視。上海熱工儀表研究所、我的同行朋友潘詳明,華中工學(xué)院鄺碩老師和我合作帶著(zhù)五個(gè)畢業(yè)生;上海光華儀表廠(chǎng)黃寶森、沈海津與上海交大合作;天津市儀表三廠(chǎng)和天津大學(xué)鄺劍虹老師合作,分頭開(kāi)展非均勻磁場(chǎng)電磁流量計的研究。開(kāi)封師范學(xué)院周德民老師利用研制的130計算機,參與解王先生的短管三維權重函數方程。東北工學(xué)院魯崇恭老師也和我合作,帶學(xué)生畢業(yè)設計開(kāi)展電磁流量計研究。這些研究,提升了我們對電磁流量計的認識水平,對后來(lái)成功引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),發(fā)展我國電磁流量計做好技術(shù)準備,起到了重要作用。
30多年來(lái),王先生的手稿和書(shū)信不斷在同行朋友中輾轉流傳,加上工作調動(dòng)、多次搬家,最終沒(méi)能保存下來(lái),這也成為我一生對不起王先生的憾事。2004年,趁與蔡武昌先生合作編著(zhù)《電磁流量計》一書(shū)的機會(huì ),經(jīng)趙凱華先生核對,把王先生的講稿放進(jìn)了該書(shū)的第二章附錄。
隨著(zhù)技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展,對電磁流量計不斷提出新的理論研究課題。先生的這次講座影響和激勵后學(xué)者繼往開(kāi)來(lái)。清華大學(xué)張小章教授從上世紀80年代讀博士起就開(kāi)始電磁流量計理論研究,其間,他不僅向我索求過(guò)王先生的講稿,還把王先生給我的書(shū)信借去閱讀。2010年,他出版了《流動(dòng)的電磁感應測量理論和方法》一書(shū),書(shū)中還記述了此事。天津大學(xué)張濤教授和北京航空航天大學(xué)徐立軍教授正組織科研隊伍,繼續走王先生電磁流量計研究之路,努力攻克電磁流量計新的理論難關(guān)。這是在告慰先生的在天之靈,表明我國的電磁流量計發(fā)展大有希望。
作者注:本文經(jīng)趙凱華先生審閱修改,特此致謝。