导语:为大力弘扬科学家精神,激发科技工作者奋斗热情,中国电机工程学会科普部制作推出“电力之光”科学家精神系列有声微信,积极提升传播效能,通过回顾老一辈电力科学家生平事迹,激励和引导广大科技工作者切实加强科学道德和学风建设,坚持守正创新,为加快实现高水平科技自立自强贡献力量。
章名涛(1907年7月—1985年1月),浙江鄞县人,毕业于英国曼彻斯特工业大学。学者、教育家,清华大学电机系任期最长的系主任。中国科学院学部委员(院士)、技术科学部常务委员、电力学科组组长,民盟北京市委员会委员,全国政协委员,中国电机工程学会理事、常务理事和顾问,中国电工学会副主任。中国第一部《电机学》教材主持编写者。
八千里路云和月
1907年7月23日,章名涛在北京前门外施家胡同,一个祖籍为浙江宁波鄞县的商人家庭诞生。章名涛6岁进入北京虎坊桥小学读书,不久转入北京师范大学附小。小时候的章名涛认为自己不够聪明,小小年纪便知道必须加倍努力。他听从老师的教诲:“人一能之,己百之。人十能之,己千之”“人一己百,虽柔必强”。他每天的早餐费只有一个铜子,“半个子儿切糕,半个子儿杏仁茶”。他从不和同学比吃穿,全部精力都放在学习上,用功之勤即使在师大附小这类高水平的小学里也属罕见。家里没有一个人督促他学习。比他大两岁的哥哥和他是同班同学,但他一直比哥哥成绩好。小学6年,年年名列前茅,得到过多次学校奖励。
师大附小的学生多出身于知识分子和官僚家庭,不少学生请了家庭教师。贫寒子弟章名涛和哥哥每天晚饭后只能去虎坊桥的英语夜校学习英文,因为那里学费很低。1920年,13岁的章名涛以优异的成绩考入当时大名鼎鼎的上海圣约翰中学。他的一位中学同学后来回忆说:“章名涛天资聪明,又很用功,有钻研精神,成绩一贯很好。当时学校规定,每学期给予每班学习成绩最好的两人以免收学费的奖励,章名涛就得到过多次”。
“五四”运动以后的中国,在“民主与科学”新思潮的影响下,“实业救国”“科学救国”“教育救国”等思想猛烈地撞击着少年章名涛的心灵。在师大附小接受的爱国主义教育以及近代中国所经受的耻辱历史,让他从小就萌生了“科学救国”的理想。1924年,17岁的章名涛放弃保送圣约翰大学的机会及奖学金,抱着“科学救国”的豪情壮志报考了清华大学,不料却名落孙山。面对有生以来第一个沉重打击,章名涛却毫不气馁,反而对家人和朋友发下一个誓言:“现在当不上清华的学生,将来一定要当上清华的教授”。
幸运的是,当时章家的家境已经有所好转。1924年,章名涛远涉重洋到法国自费留学,后转至英国杜伦大学攻读电机工程。教授见他是一个中国人,个子矮小,年龄也小,指定他坐在最后一排。备受歧视的年轻人暗下决心,一定要超过那些自视高人一等的洋人。上课听不清,他就课后到图书馆去自学,读书量之大、范围之广远远超出课程的要求。直到有一回考试,教授才惊奇地发现,M.T.Chang(章名涛)的水平已经超出了他教授的内容,而且能将自学的知识与课程内容融会贯通。从那以后,教授开始对这个矮小的中国人刮目相看。
三年的苦读苦钻,使章名涛在电机理论方面打下了坚实的基础。1927年,章名涛以全校第一名的成绩获得工程科学学士学位,学校还特发给他可以到任何工厂工作的证明。毕业后,章名涛进入英国曼彻斯特茂伟电机制造厂实习,同时在曼彻斯特工业大学夜校学习。最终完成有关长输电线上行波理论的科学论文,于1929年获得硕士学位。对于这段留英5年的经历,当时和他同窗的中国同学回忆说:“章名涛在英国学习期间,富有爱国思想。他好读书,喜欢研究,学习刻苦,星期日也读书。有时看看电影,但从不去教堂,很少与朋友交往,也不参加什么活动”。读书、学习是他的生活,他的生活也就是读书和学习。
然而正当他准备继续攻读博士学位时,父亲不幸病重。1929年,章名涛先生不得不匆匆返回祖国。
回国之后,青年才俊章名涛先生将他从小立下的“科学救国”理想落实为祖国培养当时极度缺乏的科技人才。1930年,章名涛先生受聘为浙江大学工学院电机工程系副教授;1931年,他赴上海亚洲电气公司任工程师;1932年秋,清华大学工学院院长顾毓琇教授聘请他担任清华大学教授,负责筹建清华大学电机系。25岁的章名涛先生不但实现了成为清华大学教授的誓愿,而且成了清华大学当时最年轻的教授,打破了26岁才有资格当教授的清华大学的规定。
能经过学历、学位、学识能力、学术成就等多方面的层层审查,聘任委员会的严格讨论,毫无人情可言的教授资格认定过程,如果没有超人的勤奋,校长的聘书怎么也不可能落在他的头上!他找到了报国之门与用武之地。从此以后,他埋头教学,潜心做学问,开始了长达一生的教师生涯,逐渐走向事业的巅峰。
建系初期清华大学电机系教师合影(1936 年),前排左起:赵友民、李郁荣、顾毓琇、维纳(Dr.Norbert Wiener,控制理论的创始人)、任之恭、倪俊、章名涛;后排左起:张思候、范崇武、沈尚贤、徐范、娄尔康、朱曾赏、严晙
三十功名尘与土
1934年,他和顾毓琇等同行发起成立中国电机工程师学会(中国电机工程学会前身),成为第一批会员。
1937年7月7日,正当章名涛先生与电机同仁们满怀热情,准备为中国的电机事业大干一番的时候,卢沟桥响起了枪声,中日战争全面爆发了。8月中,清华大学、北京大学、南开大学同迁长沙,借湖南大学校舍成立长沙临时大学。章名涛先生辞别年迈的母亲,化装成商人南下长沙。1938年2月,学校又西迁,经过两个多月、3000多里的长途跋涉,他和师生们到达了昆明西南联大。
1940年7月,为探望母亲并举行婚礼,章名涛先生借休假之机又化装成商人回到北平。日本人得知其真实身份后,请他到由日本人控制的北大工学院任教,章名涛先生随即一口回绝。为了避开日本人的纠缠,章名涛先生设法弄到了香港大学临时讲师的聘书,于1941年7月辞别母亲和新婚妻子只身赴港就任。1941年底珍珠港事件爆发,在香港大学停留一学期后,转道昆明回西南联大的计划被迫流产,章名涛先生不得不想尽办法,在日军天天狂轰滥炸的情况下,绕道越南河内,跋涉两个多月到达昆明。1942年,章名涛先生出任西南联大电机系主任。
1948年9月,章名涛先生怀抱只有5个月的二儿子登船北上,回到了阔别已久的清华园,继续担任电机系主任。11月底,国民党政府企图强迫北平各高等学校南迁,章名涛先生坚决留了下来,在清华园迎接新中国的到来。
北平解放不久,章名涛先生应邀聆听了共产党的主张。他激动万分,逢人便说:“我向来的理想便是今日共产党所指出的道路,只是不够具体罢了,现在具体了,而且能说出来了。”
1953年,他参加中国民主同盟,后曾任民盟北京市委员会委员,第四、五、六届全国政协委员。此外,他还担任过中国电机工程学会筹备委员会副主任委员,第一、二届理事会理事、常务理事,第三、四届理事会顾问。1955年,他当选为中国科学院学部委员、技术科学部常务委员、电工学科组组长,中国科学院机械电机研究所学术委员会委员,高教部《自然科学杂志》的电工、无线电、自动控制版主编,以及清华大学校务委员会委员、校学术委员会委员等职。
1956年,章名涛先生参加了我国十二年科学技术发展远景规划的讨论和制定工作,并担任电工学科规划方面负责人。
为人师表重德业
“读一辈子书,教一辈子书”,这或许是对章名涛先生一生最真实的写照。从小喜欢读书的章名涛先生虽然理想远大,但理想毕竟是想象的东西。真正成为清华大学的教授之后,他读书的目的才变得更加明确——一切为了发展我国的电机事业。在西南联大时期何其清苦,但他总能省下有限的生活费购买大量书籍,订阅大量杂志,其中包括美国出版的当时世界电机界的权威杂志AIEE,每期每篇文章几乎必读。他每天的生活不是教书就是读书,节假日、星期天也不例外,每晚读书到深夜,西南联大的图书馆几至成了他的“书房”。清华大学领导在向学生介绍清华大学学风时总是说:“西南联大图书馆的书,别人没看过的,章名涛先生几乎都翻阅过。”正因为章名涛先生大量读书,认真读书,翻阅多种文版的书籍和杂志,才能为学生开设十几门有分量的课程,而且还能把这些原本艰深的课程讲得深入浅出,易于接受,同时也能及时掌握大量国外电机发展的最新资料。他不但在课堂上系统地讲授电机方面的学术理论和最新研究成果,还把他认为最先进的、具有独到见解的内容介绍给国内同行,把电机制造方面的先进技术引入我国电机工程界。
章名涛先生教书不仅教授书本上的、前人的知识,而且还善于让学生分享自己的新见解;不仅讲授理论知识,而且还联系实际。在清华大学电机系执教几十年中,他先后讲授过《电工原理》《应用电子学》《微分方程》《直流电机》《交流电机》《输配电工程》《发电厂》《电磁测量》《电机设计》《电机电磁场》等一系列重要课程。有一次,被学生称为“老虎课”的《交流电机》无人讲授,校方让他代课试试。经他深入浅出有声有色地讲解,概念讲得清清楚楚,很快得到了同学的认可和欢迎。这以后,章名涛先生名声大振,开始在清华大学得到格外器重。
西南联大时期电机系教师合影,前排左起:孙绍先、钟士模、严晙、赵友民、章名涛、范崇武、孟昭英
有人说,听他讲课是一种享受,像听梅兰芳、马连良唱戏一样过瘾。他讲课的风度和魅力是无法形容的。一间能容纳几百人的大教室常常爆满,很多非电机专业的学生也慕名而来。有人这样评价他的讲课风格:物理概念清晰,理论分析严谨,数学演绎透彻。听他的课,不能有一点儿走神,必须全神贯注才能跟上他的思路,细心品味消化之后,才能感受到那些深奥的概念、知识、理论当中的快乐与愉悦。
章名涛先生讲课没有一句废话,把授课当成了一种追求尽善尽美的艺术行为。有些讲过多次烂熟于胸的课程,每次讲课前他仍然认真备课,写出整齐的讲稿。每次上课前一晚上,他总是备课到12点以后,不允许任何人进他的房间。
章名涛先生的课堂板书早在西南联大时就很有名,异常工整,很有特色,讲课的重点通过板书便一目了然。当他上课时,不是他的学生也会跑来围观,仅仅为了“看看章名涛先生的板书”。
章名涛先生治学非常严谨,对学生的问题尽心尽责。有一次学生朱东起问他一个《电机学》中的问题:“电机绕组的‘绕组系数’为什么有的谐波系数计算出来是负的,物理概念上如何解释?”过了几天,章名涛先生交给他一叠稿纸,说:“你的问题我都写在上面了,你自己看吧!”4页稿纸上每个字都写得工工整整,数学推导详细而严密。对每一个有此经历的学生而言,他的具体问题得到解惑的同时,思想上的启示和为人治学的印象也会异常深刻。
章名涛先生几十年来著述编译很多,教材也不少。从1932年到1937年5年间,清华大学电机系发表了有关电机电讯方面的科学论文50篇,其中章名涛先生一人的科学论文就有10余篇,如《磁场线图略论》《凝电器电机》《同期感应电动机》和《同步机在周期性震荡中的阻尼系数》等。20世纪50年代,章名涛先生参加翻译了苏联高等学校教材《电机学》和《电机结构》等书籍。这些书籍对当时的教学起到了重要作用,但不太符合我国电机专业教学的特点。为了改进教学质量,他在总结自己多年的教学体会和科研工作经验的基础上,与教研组老师一起,于1961年编写了《电机学》讲义,在校内试用后经反复修改,于1964年正式出版。《电机学》是我国第一部具有一定特色的电机学教科书。该书出版后深受读者欢迎,在国内各高校和电机工程技术界广泛使用,印数多达34万多册。此外,他还编写了《电机设计》《电机的电磁场》等专业教材,为培养我国自己的大学生和研究生付出了极大的努力,做出了重要的贡献。
章名涛先生做学问从不因循守旧,其科学论文均力求有新的创见,用新的方法解释电机现象,并进行理论分析。如1937年发表的《单相感应电动机之理论及“张量”分析》一文,用磁势代替过去常用的磁通,进行较严格的公式推导及理论分析。同时,他还将克朗(G.Kron)的张量分析方法用于表述单相感应电动机原理,进行公式推导,用变换矩阵的方法求出鼠笼线圈中每匝线圈的电流。研究结果表明,他这样分析得到的结果更接近于实际。他到西南联大后又进一步研究,所发表的论文中都有新见解。例如,《三相发电机之瞬变电流》一文中,他首次采用Park方程进行计算,其结果比此前用的近似算法准确,打开了用Park方程求解电机瞬变电流的路子。
章名涛先生曾对学生们讲过这样一段话:“你们来到清华,既要学会怎样为学,更要学会怎样为人。青年人首先要学‘为人’,然后才是学‘为学’。为人不好,为学再好,也可能成为害群之马。学为人,首先是当一个有骨气的中国人。”
章名涛先生追求真理的开拓进取精神和矢志不渝的爱国主义情怀,严谨的学风、教风和为学为人的高尚品德,以及他所倡导的“为学与为人”的清华电机精神,和他生命不息、奋斗不止的坚强意志,几十年来激励着一代又一代清华乃至全国的学子。“为学在严,严格认真,严谨求实,严师出高徒;为人要正,正大光明,正直清廉,正己然后正人”。一个“严”字,一个“正”字,清晰地刻画出章名涛先生德高望重、为人师表的一代宗师形象。
治学严谨垂范先
从1942年担任清华大学电机系主任起,前后共20余年,章名涛先生是电机系任期最长的系主任,为电机系的建设和发展做出了重要的贡献。刚解放时,电机系只有电力和电讯两个组,根据国家工业建设的需要,他先后安排有培养前途的青年教师主攻新的学科方向。由此逐步发展了一些新的学科,建立了新的教研组,并逐步完善了电机系的专业学科配置,较及时地适应了我国电力工业发展的需求,而且为清华大学的院系发展打下了基础。
电机系的科学研究工作一向为他所重视。他认为提高师资水平是提高教学质量的关键;而对提高师资水平起重要作用的是教师的科学水平,要“坚决地攻克科学堡垒,掌握最新的技术”。“如科学水平不够,就不会选择教材,不会把重点讲得透彻,把枝节问题在恰当的时候提出,做不到有启发性地讲课”。针对当时一些青年教师认为多听课就能提高水平的情况,他说:“这是吞知识,而不是钻研学问”,只听课“不能培养自己独立工作的能力”。他主张,教师首先要把教材中自己还没有把握的部分,充分利用图书馆,大量翻阅参考书和杂志,然后再到实验室去进行实验,以培养“独立进行研究和学习的能力”。他还主张学校的教学应该联系生产实际,但反对不钻研理论的倾向。针对当时有的人认为只要“补足生产知识就可以了”的思想,他说,“那等于人在学校,而做的只是工厂的事”,这样即使设计出了机器,也“只是目前水平的机器而已,并不能起到推进工业的作用”。他认为正确的方法应该是“我们把理论知识提高以后,拿到工厂里去,让工程师提意见,拿回来再研究”,“这样才能有新的创造,才能建立起学校与工厂的正确关系”。
1956年,在参与制定国家十二年科学技术发展远景规划后,章名涛先生深感责任重大,回到学校后立即与系内各教研组研究,确定了清华大学电机系在科学研究方面的两个主攻方向:一个是大电力系统中高压、输电等主要设备的制造问题;另一个是有关工业企业的自动化和远距离控制问题。这两个科研方向的确定和之后开展的研究工作,对清华大学电机系的发展起到了很关键的作用,也对我国电力事业的发展做出了一定的贡献。
章名涛先生严谨的治学作风在清华大学电机系影响很大。他认为,严格的科学作风是一个科技工作者必备的基本素质。他非常重视全系教师科学作风的培养。他要求青年教师从基本训练做起,在科学研究中培养求实、严谨的学风。1961年,清华大学电机系举办了有250多位青年教师和研究生参加的实验基本训练讲座。开讲前,章名涛先生亲自做动员,说明培训的目的是加强青年教师和研究生的基本训练,使他们掌握进行实验的基本知识和实验方法。然后请高水平、有经验的教师介绍有关电工、电子仪器的性能和使用方法、误差分析、数据处理以及如何撰写实验报告等。他要求青年教师要按照严格的要求从头到尾做好两个实验,并在下一个学期实际指导学生,然后做出总结。这些讲座和训练环节,逐步形成了电机系各实验室的实验规范和实验室守则,对青年教师在以后从事科学研究和教学实践都产生了十分深远的影响。
章名涛先生在清华电机系执教几十年,把毕生精力奉献给了我国的高等教育和电机工程科学事业,为培养我国的电工科技人才,发展科学事业,勤勤恳恳,无私奉献。他的学生遍及全国及国外,不少人都已成为电机工程界的中坚技术骨干。他们在回忆章名涛先生的为学与为人时共同的感受是:“章名涛先生不愧为一代师表。他不但讲课给我们留下深刻的印象,而且本人的身教对我们有潜移默化的作用。他谆谆教导我们,治学应该严谨,为人应该清正。他本人就是我们的榜样。”“治学严谨,为人清正”,这就是章名涛先生留给人们治学与做人的教诲。
不凡人生重晚晴
1978年,古稀之年的章名涛先生虽然身患重症震颤麻痹,行动不便,他还是坐着轮椅参加了全国科学大会,并主动“要活干”。为了一生追求的电机事业,他放不下一直关注着的电机、电工技术界的各种学术活动,继续担任中国电机工程学会顾问及中国电工技术学会顾问。为了充分发挥他的英语特长,主动提出为中年教师讲授英语口语。从1979年到1982年,先后有十几名教师在他家中学习英语。每次上课前他都认真备课。上课时,他一遍又一遍地带着大家放声朗读课文,认真纠正每个人的发音,对一些特殊的句型还要给以分析说明。严师出高徒,经过章名涛先生调教的教师们英语口语水平都有了不同程度的提高。
章名涛(右2)在家中指导中青年教师学习英语(20 世纪80 年代初)
1979年,章名涛先生和其学生电机教研组中年教师俞鑫昌合作翻译了捷克斯洛伐克科学院电工研究所所长B.Heller教授与V.Hamata合著的《异步电机中谐波磁场的作用》一书。300多页,近30万字的翻译过程中,他们对全书的公式一一做了推导,改正了313个错误和毛病,其中70%都是原公式在推导过程中的错误,对原著中表述含混和概念错误的地方也都做了修正,还如实地把原错误列在译注中。所有改动章名涛先生都和学生认真商量,严谨的治学态度、实事求是的科学作风和为人谦逊的高贵品质,深深地感动着大家。
章名涛先生的一生,始终把改变我国电机事业的落后面貌视为己任。年纪大了,不能亲自参加政协会议,但他还是坚持写议案,建议我国生产电动自行车、充电式公共汽车等电动产品。当他看到《北京科技日报》登载了电动自行车试生产的消息后,激动得流下了眼泪:“我国电气化事业在前进,我这一辈子梦寐以求的电气铁路一定能在中国大地上出现。”
把自己的学识留给后人,为祖国的建设发出最后的光和热,是章名涛先生晚年最大的夙愿。《电机的电磁场》是他1965年为研究生讲课的教材,也是与同事对电机的电磁场理论研究成果的全面概括和总结。正当他准备修改后公开出版时,“文化大革命”开始了,修改了一半的稿子只能忍痛被烧毁。但在章名涛先生的脑子里却没有一天不在修改书稿。后来,他和其学生肖如鸿一起重新整理书稿。那时他的体质已经很差,每天只能在轮椅上工作两个小时,但他仍然颤抖着一字一字地修改文稿。夫人看他累得满头大汗,右手抖得难以写出完整的字,心疼地劝他休息。可他却说:“我的时间不多了,我要干的事情还很多,如不能把我的知识留给后人,那将是我终生的憾事。”在他和学生的努力下,《电机的电磁场》这本近50万字的著作终于在他生前修改完毕,可惜没等到出版,老人就离开了人世。这本书是章名涛先生留给后人的最后贡献,也是国内高等学校讲授电机电磁场最早的一本教科书。
大爱无言性情中
章名涛先生爱做学问,也爱家庭。他生活俭朴,待人宽厚,是一个充满爱心的人。他爱父母,爱兄弟姐妹,爱妻子儿女,喜欢幸福、和睦的家庭氛围。在孩子们的心目中,他永远是一位质朴的父亲——矮矮的个子,秃顶,穿一身干干净净旧得发白的深蓝色中山装,戴着白色塑料框架的眼镜;举止言谈慢条斯理,一辈子没有学会骑自行车,走路时低着头。他在家时,不是坐在沙发上读书,就是坐在转椅上写东西。对谁都彬彬有礼,对自己的孩子也从不疾言厉色,是一位慈祥的父亲。孩子们小的时候经常打架,他见了不但不管,而且坐在旁边一味微笑,因为他觉得孩子们打架的样子很有趣。每天吃过晚饭,全家人总要在一起坐一会儿。他把孩子们零零星星的“事件”编成小故事,讲给他们听。
章名涛先生和电打了一辈子交道,特别注意节电。他告诉孩子们:“中国的电不够用。工厂停电就得停产。我们老百姓节电就可以让工厂多生产。”经常嘱咐家人随手关灯,让夫人每晚尽早关楼道的灯。他一生最大的愿望之一就是中国能够制造大电机。遗憾的是,当我国自己研制的60万千瓦大电机诞生之际,他已长眠于地下。
章名涛晚年照
章名涛先生一生淡泊名利,质朴无华,与世无争,心地善良。被誉为“电机泰斗”的章名涛先生,一生奋斗在电机工程教育及科研的第一线,为我国电机工程教育事业贡献了毕生的精力。章名涛先生离开我们已经多年了,但他作为电机工程界的元老和学术权威,对中国科研和教育事业的发展所做的杰出贡献,将永远为后人所铭记。这种一代宗师的学者风范,将是留给后继者最宝贵的精神财富。
(选自《百年电力 星光璀璨——中国电力科学家故事选编》,有删减。)
策划:伍晶晶
创作:闫文丽 伍晶晶