主题：【半原创】大科学家的小故事―――马大猷先生的点滴小事 -- 燕庐敕

无论在国内物理学界还是在声学界，马大猷先生的名字都可谓大名鼎鼎。

马先生书香门第出身，祖上是潮州人，家乡在广东潮阳县上寨村，村里人都姓马。父亲马有略，曾考上清末的举人，后为日本明治大学法学学士，回国后在北洋政府农商部任职“办事”。北洋政府虽说发给职员的都是现大洋，但是欠薪打白条是常事。当时同任北洋政府某部“佥事”的鲁迅先生每月应该有300大洋，实际上只能领近百元，同样马有略先生也是经常只拿到百分之二三十的薪水，与鲁迅先生不同，马老先生有一家人要养活，他买不起宅子。潮州人的抱团和吃苦耐劳精神在海外和岭南那是出了名的，马老先生也不例外，他居住在北京的潮州会馆里，经常靠典当度过没有按时发薪的岁月。1915年3月1日，马大猷先生就出生在北京的潮州会馆。

“小”事之一：知了与声学启蒙以及音乐的混响

北京的夏秋之际，从午后到傍晚，总是能听到“兹拉~~”这样的蝉鸣。对于要午睡的人，这个声音很恼人，但是对于好奇心很重的小孩子，这个声音总是会吸引他们去捉来看看，到底是啥东西这么能吵，还这么大声音？这个问题，童年的马大猷一直报以很大的好奇心。当年在美国留学时，如今普遍应用的石英振荡器的发明人皮尔斯教授已退休，教授邀请两位博士生在暑假期间帮他采集、分析秋虫的鸣声，青年马大猷曾去参观对秋虫的鸣声产生了研究的好感。或许是童年志趣的潜移默化，留学生涯中的难忘印记，马大猷先生在已过耄耋的2000年，欣然为中科院生物物理研究所蒋锦昌研究员的书《蝉的鸣声和发声》作序，称该书“对蝉的发声机理和对几克的小虫能发出宏大的鸣声，做出了解释，是声学的重要发展”。

除了小虫，马大猷年轻时代在北京大学对音乐产生了巨大的兴趣，因罗常培教授和同学的影响，也成了音乐的痴迷者。他不仅吹笛子，拉二 胡，还唱昆曲；他收藏了许多唱片，有在中国流传甚广的《渔光曲》，也有反映黑人受压迫奴役的世界名曲《老人河》。后来，马先生对女儿回忆到，“那时，北京大学有个全校公用的浴室，我经常和同学在浴室里唱歌，因为浴室不太大，有声音的反射，混响的时间长，在这里唱歌有墙壁的回音，就像有许多人在支持并呼应，所以我特别喜欢在这里沐浴时唱歌。” 哈哈，很多男同学应该感到和大学者很有共鸣了。

说起上北大，还有经济原因。因为父亲早逝，马家完全靠母亲和潮州同乡会的支持才养大了马大猷和两个妹妹，所以家境非常贫寒，而少年马大猷的成长时间，是一直伴随着日本对中国的逐步进逼的。因为中国的落后，马先生决心科学救国，于报考大学的时候同时报考了清华机械系和北大物理系。由于马大猷的成绩特别突出，结果北大和清华两校都录取了他，这时马大猷面临着一个颇有些两难的选择。由于机械工程更接近实际，马大猷倾向于上清华大学，但接到清华大学通知书后，估计每年费用要达到２６０元，对于他这样的家庭实在是太沉重而无法负担，在北京大学，每学期只要交费１０ 元，而且可能得到奖学金（后来由于马大猷的出色成绩果然得到了），还可以做家庭教师挣钱糊口。所以马大猷最终只好割爱，上不起“富清华”，就上了“穷北大”。

趣事：师生大猷

30年代的大学，教师是可以到别的学校兼课的，所以到了北京大学物理系以后，马大猷也得到了萨本栋、叶企孙、江泽涵、任之恭等老师的指导和培养，其中萨、叶、任三位是清华的，钱三强和何泽慧就是叶企孙先生的学生。萨本栋先生，论起辈份来，倒还真是萨镇冰提督的晚辈，虽然离的比较远。萨教授后来40年代末再给当时在美国做研究的赵忠尧教授发电报时，特别暗示提醒他着重注意有关原子弹的核物理资料和仪器设备要多注意搜集，结果后来赵教授回国时，这些东西还引起美国特工的注意乃至审查，好在赵教授技高一筹，应付得当，保留了这些材料和设备，当然，还是在东京鸭巢监狱被扣留了几个月（NND那个监狱是关战犯的！）。（题外话，实际上赵教授是第一个发现正负电子湮灭的）很巧的是，在马大猷读三、四年级的时候，吴大猷先生学成 回国，首次在北京大学的物理系和化学系开设量子力学课，马大猷就成了他的学生，留下了一段师生“大猷”的往事。几十年后有记者见马大猷先生时问：这“大 猷”两个字跟科学或科学家有什么必然的联系吗？马先生想起自己跟吴先生的师生缘就笑了：“这个猷字嘛，就是谋划的意思，我名字是父亲取的，小名‘雄才’，上学了叫‘大猷’，在本村我这个辈分的男性名字里，都是‘大’字起的头，其实‘大猷’也是‘雄才大略’之意。至于跟吴大猷先生同名，那是碰巧了！”当然，吴大猷先生在民国的时候就是当时的院士，而马大猷先生也是新中国的第一届学部委员，不然也就没人想起这个典故了。

能事之一：一个上午的公式，许多第一，最年轻的教授和院长

马先生北大毕业以后，正好清华大学招考留美公费生，物理学方面的专业是电声学，非常符合他的理想，于是他就去投考了，不久清华大学就通知他被录 取，规定出国之前要在国内准备一年，指导老师是北京大学的朱物华先生和清华大学的任之恭先生。１９３６年９月，马大猷回到北京大学物理系准备口语和研究工 作。次年七月，“芦沟桥事变”爆发不久，北京就被日军占领，学校里一片混乱。八月初马大猷和同学们计议决定只身出走，刚到天津就被日本宪兵扣留了。因为当 时天津日军听说可能有学生运动，怕不好收拾，就将那几天到津的学生全部扣留了，关到师范学校的日本宪兵队部。这一批被关押的学生生活条件非常差，几十个人 挤在一间大房子里睡地铺，不准多说话，不准多走动，一天三餐都吃不饱，弄不好还要遭到日本宪兵的呵斥和踢打。马大猷就在这样的环境里生活了３３天，终于在 遭到无辜关押一个月后见到梅贻琦校长，申请暂不出国，参加抗战。梅校长考虑后，决定马大猷仍应按原计划出国。不久马大猷就出发，经香港到美国洛杉矶加州大 学，在著名声学权威努特森教授指导下从事声学研究工作。 努特森的另一位学生博鲁特比马大猷早到加州大学，马大猷和他切磋的时间最多，并一起开展了合作研究。有一次，博鲁特因为推导出了个适合于 声频范围内简正波频率分布的新公式，所有人都为此祝贺。从小爱思考的马大猷，养成了“鸡蛋里挑骨头”的钻研性格。他思前想后：难道博鲁特公式就真的无懈可击？ 科学的本意不就是倡导“简单”、“和谐”？那种繁杂的公式本身不就是缺陷？马大猷为此感到非常困惑，悄然离开了庆贺的现场。

第二天，马大猷草草用过早餐，便一个人独思博鲁特公式。忽然，他灵机一动：何不用频率空间的体积计算，以求出简正频率的数目？

马先生后来自己回忆说，这个公式的想法是一瞬间，推导也就是不到上午的一半。他推导出一个简捷的公式后，急匆匆跑到教室，向同学们和盘端出他的推算。大家惊呆了，顷刻响起热烈的掌声。博鲁特也走近他，向他祝贺，承认马大猷这一开创性方法比自己的“更为有用”。

经过反复推敲，马大猷的论文在1938年秋天美国声学学会的年会上宣读，引起了强烈反响。从此，在世界声学史上，马大猷这一公式被认定是“波动声学的一个基本公式”。

从1938年起，马大猷转到哈佛大学学习，在哈佛大学，马大猷学习物理系和通信系的课程，参加了导师韩特和他的助教白瑞奈克的“矩形室中声衰变的分析”研究。

韩特等的工作是第一个研究室内混响的数学分析与研究。马大猷的博士论文《矩形室内的非均匀声边界》，也是上一工作的继续。由于这些出色工作的完成，马大猷被授予哲学博士学位。 1939年拿到理学硕士，1940年自然哲学博士（PHD）。在哈佛历史上也是第一个两年拿到博士的人。后来是在西南联大最年轻的教授和全国最年轻的北大的工学院院长，1943年，马大猷被美国声学会选为会士，成为中国科学家在该学会的第一位会士。再后来是第一个没有全尺寸模型的情况下用9个月完成世界最大的穹窿顶大厅，也是至今世界上最大的会堂音像设计的。近半个世纪过去，它至今仍经得起历史的考验：世界上一直没有比它更大的大会堂，当然，到现在也一直没有超过它的大会堂音质设计。

哈佛博士毕业后的马大猷面临着两种选择，一是因为国内的战事正紧，美国的同学劝他不要回国，愿意把自己的奖学金给他，他爱 做啥科研就做啥；二是国民党政府要在美国购买武器，希望既懂技术又懂英语的在美留学生帮助。马大猷征求了在国内的恩师朱物华的意见，恩师告诉他不要为国民 党政府做事，希望他到已并入西南联大的清华大学工学院任教。老母尚在沦陷区被困，为国为家，马大猷决定立即启程回国。

马大猷回国途中，纽约正开世界博览会，他在参观时特别注意贝尔实验室的“语言演示器”，那是世界上最早的语言合成器，马先生后来说“它比现在会说话的计算机差远了（此处指计算机语音合成），但这个开始很重要，对后来语音计算机的发展影响也很大。”

马大猷还在盐湖城参观了摩门教堂。该教堂全是木结构，不用钉子，可容5000人，即便是讲坛上掉了一根针，后面的地方都听得清清楚楚，是 世界建筑声学中一处有名的建筑。

因为当时日本已经完全封锁了中国的出海口，马大猷一路辗转，最后是从越南的海防港进入昆明。马大猷教书受到学生和老师的一致好评，27岁就成为西南联大工学院的教授，是西南联大当时最年轻的教授。西南联大工学院在昆明的院部，借用的是一位大理商人出资兴建的“迤西会馆”，马大猷住的那个小院因为登楼就可以看见苍山洱海，故而称为“望苍楼”。

马大猷以西南联大一名教师的普通身份，吸引了年轻的白族姑娘王荣和，两人结成了伴侣。这位心地善良的医科学生，成为了他终生的“守护神”。一直和马大猷相亲相爱，携手至今的王荣和说：“我当年就觉得他真不错，那么年轻就已经当了教授，那时我最崇拜的就是老师。”

马大猷在美国时所学课程多与无线电通信有关，马大猷回国后就想为抗日战争出些力，但事与愿违，腐败的国民党政府竟无人过问。马大猷自己做科学研究，几年中，他做了颤动回声、声场起伏现象等论文，大部分都是在国外发表。

如西南联大校歌所唱的那样，“千秋耻，终当雪，中兴业，须人杰。”当时“大后方”工业薄弱，技术水平低，满腔报国热血的马大猷和同事们谈论，都认识到工程教育的重要性，于是抗日战争胜利后，1946年，年方31岁的马大猷受邀出任北京大学工学院首任院长。

土鳖来扛。