欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

百岁院士张煦:驰骋在信息高速公路

科普小知识2022-08-04 16:30:18
...

百岁院士张煦:驰骋在信息高速公路

张旭1934年毕业于交通大学。他于1935年获得清华大学的G级奖学金,并于1940年获得哈佛大学的理学博士学位。同年秋天,他回到了家。先后担任交通部重庆(璧山)技术培训学院教授、重庆大学、金陵大学、交通大学兼职教授,讲授无线电工程和长途电话工程。新中国成立后,他曾任交通大学成都电信工程学院教授、上海交通大学电子工程系第一任系主任、光纤技术研究所所长、上海通信学会名誉主任,并于1980年当选为中国科学院技术部委员(院士)。他从事通信技术的教学和研究已有60多年,并参与指导中国第一家三信道运营商的发展。我曾多次向电信公司讲授晶体管载波电路分析原理,以促进我国载波电路的晶体管化。上海交通大学光纤技术研究所成立,并成功研制出波分复用器等多种光纤通信器件。他的《长途电话工程》、《无线电工程》、《载流子晶体管电路计算原理》等教材在国内同行中广泛使用,被誉为中国通信领域的一大荣誉。

■王彦峰

从交通大学到哈佛

张旭,无锡人,有四个兄弟姐妹。张旭排名第二,大哥张烈,弟弟张西,三兄弟都毕业于交通大学,妹妹张宝珠毕业于沪江大学。张旭大学毕业时,由于成绩优异,在电气工程系电信系名列第一。交通大学院长张教授推荐他到中国科学院物理研究所(上海)工作,协助高级研究员进行真空电离层观测研究。1935年秋,张旭考入清华和平奖学金赴美公费留学。1936年秋,张旭登上了从上海开往美国哈佛大学的“太平洋”轮。张旭于1937年6月在哈佛大学攻读“物理与通信工程”并获得理学硕士学位(论文题目为“高频振荡电磁场发射器的特性”)。1937年6月至9月,张旭去麻省理工学院做暑期实验,并参加了高级电信测量课程,为回国从事电信行业的科研、教学和生产实践做准备。

根据当时支付公共资金留在美国的计划,只有每一个外国学生得到资助在美国学习两年。所以在1937年秋天,在麻省理工学院完成实验后,张旭打算和他的哈佛导师查菲教授等告别。实习一年后,他去了纽约的贝尔电话系统公司和其他著名的电信公司,然后回家。然而,查菲教授为他感到难过,因为张旭在哈佛大学的学习成绩特别优异,每门课都得了A。因此,查菲聘请张旭继续攻读博士学位,并承诺帮助他申请奖学金和安排助教工作。为此,张旭于1938年秋回到哈佛大学攻读博士学位。经过两年的努力,他终于在1940年6月获得了哈佛大学的科学博士学位,并写了一篇学术论文发表在《美国无线电工程师协会》杂志上。张旭博士论文题目是“磁控管振荡器的特性”。磁控管振荡器是当时无线电接收机和发射机中经常使用的一种重要器件,但其物理特性当时在世界上还没有得到充分的讨论。张旭主要研究磁控管振荡器的输入输出功率、效率及其与负阻抗的关系等。,绘制了较为完整的特征图,并探讨了相关物理量的计算方法和经验公式。

回归祖国

在获得博士学位后,张旭决定放弃在美国的工作,带着“祖国培养我,我要为祖国服务”的理想,在抗日战争的艰难时期回到祖国。

从洛杉矶到旧金山,他经过菲律宾马尼拉,于1940年10月到达上海。当时,华东已经被敌军占领,不能久留。在上海和无锡与家人短暂的匿名聚会后,张旭秘密地从上海乘船到香港,然后飞往重庆,在那里他开始了从学校回来的艰苦工作。

张旭回国后的第一份工作是在交通部重庆(璧山)运输技术培训学院担任教授,为军方和地方当局培训通信技术人员。从1940年秋至1945年夏,他不仅是交通部技术人员培训学院特聘教授和名誉院长,而且还是交通部公路运输总局工程师、交通部电务管理司司长、交通大学(重庆分校)电气工程系教授、金陵大学教授。 讲授无线电通信和长途电话通信两门课程,并监督主要*机构和单位的无线电通信状况。 在过去的几年里,我一直在重庆和璧山之间奔波,工作既繁重又辛苦。

抗日战争胜利后,张旭于1945年10月回到上海,担任中国银行制假加工局第一组的秘书和组长,*信托局物资采购司副经理。下班后,他通过他的海外同学购买了大量最新的通信技术书籍,并在业余时间阅读它们,为重返论坛做准备。

1949年1月,张旭回到母校交通大学,在电信管理系任教,担任无线电和长途电话课程的教授。他及时翻译并向中国读者介绍了国际通信技术的三部经典著作:达林顿的网络合成、波德的反馈放大器、香农的信息论翻译。

新中国成立后,张旭继续在交通大学电信系任教,并担任电信系远程通信教研室主任。他积极探索中国长途电话和无线电课程的教学设置和教材建设。他根据自己多年的长途电话和无线电课程教学经验以及在美国学习期间收集的数据,编写了第一部自编的长途电话教材《长途电话工程》和无线电教材《无线电工程》。

此外,根据当时教育与生产劳动相结合的原则,1954年和1955年暑假,张旭带领长途电话教研室的教师和一些高年级学生到上海电信企业帮助技术人员解决生产中的技术问题。

成都电信工程学院的艰难岁月

1956年,国务院决定在成都建立一所专门的通信技术学院,并在附近建立了许多通信设备厂。为此,交通大学、华南理工大学和南京理工大学的师生齐聚成都,组建成都电信工程学院(现更名为“电子科技大学”)。张旭听从了上级的安排,一个人去了成都,担任教授和电力局副局长。在1957年秋季开始的“反右”运动中,张旭被错误地归类为“右派”,被停课,并被转移到基层劳动一段时间。然而,他没有被突如其来的困难吓倒。他坚持研究国际通信技术的新发展,翻译最新的外国资料,编写教材和讲义。

恢复上课权后,张旭除了正常的教学和科研之外,还利用假期在上海理工大学、南京电缆734厂、绵阳电缆730厂、上海无线电厂、上海邮电管理局等单位教授晶体管电路设计课程。当时,当国际电子技术从电子管向晶体管过渡时,他抓住机会首先在国内大学教授晶体管电路课程并出版晶体管电路设计教材。其中,他的著作《载波机中晶体管电路的计算原理》和《晶体管电路分析》是当时中国出版的最早、最重要的晶体管载波电路参考资料。他借演讲的机会,鼓励电信设备厂尽快开发设计晶体管,淘汰电子管,为中国通信技术跟上国际前沿做出了自己的贡献。例如,当时梅山505厂是中国生产运输机械的重要基地。它正准备开发中国第一台同轴电缆1800通道晶体管载波机。张旭对工厂的讲话极大地促进了他们工作的发展。许多技术人员对张旭的演讲印象深刻。项目开发成功后,工厂还送给张旭一块匾(一个纵马的人物)以示感谢。例如,1965年,上海邮电设备厂想在义山路的新工厂里建造一台晶体管载波机,但他们没有技术数据和图纸。他们请张旭做了一个关于晶体管载流子机设计原理的专题讲座,并从成都购买了张旭编辑出版的讲义。他的讲座和教材起到了及时的作用。

1966年6月,“*”开始了。学校决定停课,进行半年的革命。1966年8月29日至1967年6月,张旭被分配到劳动队,要求改造、工作、学习,并移交给红卫兵。1967年1月,他被告知搬到厕所旁边的一个小储藏室,打扫厕所。他的博士学位证书、博士学位论文、在国外发表的文章和期刊、与国外同行的通信等。被红卫兵带走了,他们的下落仍然不明。1971年,他被分配到西昌市米易县万秋“五七干校”学习一年。从1966年夏天到1972年春天,张旭没有担任教学课程。他利用一切可能的时间在学校资料室翻译和编辑电信技术资料。

20世纪70年代上半叶,世界上有一个明显的趋势,用数字通信代替模拟通信,电子计算机开始被广泛使用。计算机数据传输需要数据通信。张旭不失时机地编辑出版了三部国外最新的通信书籍《数据通信原理》、《数据传输》和《通信传输系统》,并在此基础上编写了自己的《数据传输基本原理讲义》。从1972年开始,张旭先后在上海517厂、上海昌化局、铁路通信厂、上海无线电24厂、南京734厂、杭州522厂、梅山505厂、绵阳730厂等地参加数字传输课程讲座。随后几年,他参观了石家庄通信学院(19)、石家庄遥控遥测研究所(17)、河南新乡无线电厂(736)、南京无线电厂(718)、上海仪器局通信厂、上海铁路通信厂、上海输电线路研究所(23)、上海铁路学院电信系、上海科技大学等。几年之内,张旭走遍了全国。无论走到哪里,他都会把讲稿交给不同的单位进行打字、油印和分发。观众们热情地听。作为一个60多岁的老人,他每年花费大量的时间和精力往返于全国各大电信公司做演讲。他很努力,不需要报酬。非常感人。

百岁院士张煦:驰骋在信息高速公路

▲张旭(中)指导研究

百岁院士张煦:驰骋在信息高速公路

▲张旭100岁生日

晚春

1978年11月,离开母校22年的张旭终于回到上海交通大学,担任电子工程系教授兼系主任。1979年1月20日,春节前夕,程传来好消息。他的“右派”问题终于得到澄清和彻底平反。22年来的“指责”终于被消除了。这位66岁的老人迎来了他人生的第二个春天。他终于能够在他最喜欢的交流事业上*快乐地驰骋了。

张旭在成为上海交通大学电子工程系主任后,大胆地做出了几个重要决定。首先,原“无线电系”更名为“电子工程系”,这在国内高校尚属首例。更名意味着学术方向的调整和学科的重新布局。张旭确信,通信技术在数字通信、光纤通信等新领域已经有了发展前景。最初的无线通信无法覆盖这些新的发展。因此,他决定拓展新的研究方向。其次,要尽快培养教师,培养科研实力。在恢复高考后的最初几年里,高校教师短缺。上海交通大学电子工程系只有两位教授,张旭和王端祥,他们都快70岁了。中年教师有严重缺陷,而年轻教师基本上只有学士学位。因此,他做了两个准备。一是选派基础好的年轻骨干教师出国学习。他利用自己在国外的人脉和哈佛大学的博士头衔,推荐年轻教师到国外著名大学学习。与此同时,几位海外华人电信专家应邀到交通大学讲学和交流。他们也是兼职教授,包括高锟、厉鼎毅、李天培、刘必治、平津恬等著名学者。

此外,他开始自己培养研究生。在成都电信工程学院度过的22年全盛时期,由于历史原因,他只培养了一名研究生。1979年回到母校开始招收硕士研究生后,他于1981年第一个获准招收通信专业博士生,并允许他们在攻读硕士和博士学位的同时加入学校的教学和科研团队,从而迅速充实了教学和科研团队。不仅如此,他还在招收博士生期间试行了“助教”制度。安排尚未招收博士生的中青年骨干教师担任博士生的“副导师”,对他们进行辅导和指导,相当于“实习导师”,使他们得到锻炼。如果条件允许,他们可以自己招收博士生,这有利于博士生导师的快速成长。

第三,他亲自抓科研,决心把“通信与电子系统”作为重点学科,把光纤通信作为重点方向。早在20世纪70年代初,他就在高锟、厉鼎毅等外文期刊上看到关于光纤通信技术研究进展的文章,并注意到光纤通信技术的广阔前景。1978年恢复高考后,他立即在《电信快报》、《电子技术》、《邮电研究》等期刊上撰写了一系列关于光纤通信技术的文章,呼吁国内同行尽快开展后续研究。20世纪70年代末,回到上海交通大学后,电子工程系不具备建立实验室的条件。在没有科研经费的情况下,张旭凭借自己的影响力,召集上海交通大学相关领域的教师以及其他姐妹大学和科研机构的科研人员,以“业余光纤俱乐部”的形式进行开拓性探索。他还于1977年开始编写关于光纤通信原理的油印讲稿,并且是国内大学中第一个向本科生和研究生提供光纤通信原理课程的人,以指导他们进行光纤通信技术的研究。此后,他编辑出版了《光纤通信原理》、《光纤通信技术》、《光纤传输系统设计》等一系列教材和专著,逐步完善了光纤通信技术领域的教学体系。

1980年,张旭当选为中国科学院技术部委员。他利用自己的学术地位和影响力,组织上海市科学技术协会在上海科学馆举办了多次学术讲座,积极介绍光纤通信技术的广阔前景,并撰写文章说明电子技术将向光子技术发展,鼓励上海通信科技人员尽快投资光纤通信技术研究。在他的努力下,上海市科委组织了一个光纤通信技术研究小组,并加强了几所大学和研究机构的联合研究。同时,上海交通大学也在此基础上于1984年建立了光纤技术研究所,并于1988年被命名为国家重点实验室。光纤技术研究所的主要研究方向包括光纤传输系统、光纤局域网、单模光纤传输理论、光纤通信有源和无源器件、光纤传感技术等。

1979年至1983年张旭担任上海交通大学电子工程系系主任期间,国际通信技术的发展正从模拟通信向数字通信转变,光纤通信传输技术正从实验室试生产走向实际应用的重要转折点。他抓住了通信技术的这一转折点,对该系的学科发展进行了重大调整和发展,以跟上国际通信技术的最新发展。在广泛征求国内外专家意见的基础上,张旭将“通信与电子系统”确定为重点发展学科,并确定了三个主要研究方向:光纤通信与导波技术、数字通信与数字信号处理。

在确定上述三个基本研究方向的基础上,20世纪80年代初,电子工程系建立了三个实验室:信息实验室、无线电技术实验室和图像处理实验室。在科学研究方面,从1981年到1984年,在光纤通信和图像处理领域取得了18项成果。1990年,在光纤研究所领导下开发建设的全国产化光纤局域网计算机通信网络被国家批准为示范工程。自此,综合业务光纤局域网逐步建立并延伸到全社会,这表明我国研究的区域光纤通信系统已经投入实际使用,并取得了良好的经济效益和社会效益。

(作者是上海交通大学科学史与科学文化研究所副教授)

张旭和叶培达:新中国传播的先驱

■王彦峰

在新中国老一辈的传播界,有一句行业流行的话:“南方的张旭,北方的叶培达。”在光纤通信领域,张旭、叶培达、林甘薇、黄宏嘉也是公认的中国最早的光纤研究发起人和做出最杰出贡献的科学家。由此可见,张旭和叶培达在新中国通信技术领域有着非同寻常的地位。在光纤通信技术方面,除了从事特种光纤业务的黄宏嘉之外,张旭与叶培达、林关系非常密切。

叶培达1915年出生于上海南汇县。1933年考入上海大同大学物理系,次年考入北阳工学院电气系。1937年“七七”事变后,北洋工学院迁至陕西城固,与北平大学、北平师范大学共同创办了国立西北联合大学。1938年,叶培达以优异的成绩毕业,并继续在电气工程系担任助教。1940年,叶培达加入重庆中华民国*广播电台,担任公共工程官员。1944年,他成为助理工程师,并兼任金陵大学电气工程系讲师。1945年,叶培达参加了张旭组织的美国租金法案官方费用研究考试,获得电信一等奖。同年9月,他去了美国,在哥伦比亚大学学习期间,他在全国广播公司、哥伦比亚广播公司、AT&T和其他机构实习。1946年春,叶培达被派往加拿大北方电气公司实习发射机。他于九月回到旧金山,并于十一月返回。回国后,先后在南京国民**广播电台工作,并兼任金陵大学电气工程系副教授。1949年9月,叶培达回到母校天津北洋大学任教。1952年,北洋大学改为天津大学。1955年,天津大学电信系迁至北京,成立北京邮电学院。叶培达随他移居北京,先后担任教授、院长和院长。他在1985年担任名誉院长。1980年,叶培达和张旭当选为中国科学院技术处委员。

张旭和叶培达的关系是师友关系。叶培达在美国参加正式收费考试时,张旭是考官、发问者和主考官。同时,他亲自办理了叶培达的护照、签证和交通。在他们的学习中,他们不仅互相学习和支持,而且因为他们相似的经历和背景而互相欣赏和合作。当张旭被清华大学以公费留学美国时,他是第一个进入电信领域的人。叶培达也是第一个进入电信行业的人,他以贷款官员的费用获准出国留学。在美国留学主要是关于微波通信、电磁场和电磁波的深入研究以及在美国电话电报公司等单位的实习经历。新中国成立后,他们都从事长途电话通信。后来,他们密切关注数据通信和光纤通信技术。他们在南方和北方分别开展了光纤通信技术的研究工作,取得了巨大的成就。此外,他们经常推荐他们的学生到彼此的单位学习、交流或工作。如张旭1955届的学生陈俊亮,毕业后在北邮工作,成为叶培达手下的重要骨干,对光纤通信技术做出了重要贡献,还当选为中国科学院和工程院院士。叶培达也经常推荐他的学生在张旭手下学习和交流。双方有更多的学术交流。

张旭和叶培达有着深厚的个人友谊。在“*”时期,由于他们共同的留学经历和在民国*的工作经历,他们都受到了不同程度的怀疑和批评,但他们都不知疲倦地工作着。“*”一结束,两人都参与了光纤通信技术的研究和推广,带领各自的研究团队做出了突出贡献。1980年,两人当选为中国科学院院士。他们在随后的各级会议上频繁会面。双方还经常进行沟通,讨论中国的通信基础设施建设战略,向国家有关部门提出建议,并不遗余力地促进中国的通信技术跟上国际水平,这在同行中是众所周知的。可以说,在新中国的第一代和第二代记者中,张旭和叶培达是当之无愧的领路人。

《中国科学新闻》(第六版,2014年1月3日)