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| 吴硕贤：融“声”入建筑 | 发布于:2014/11/04 | |
| 8月中旬的一天早晨，华南理工大学教授、建筑技术科学研究所所长、中科院院士吴硕贤早早在办公室开始了一天的忙碌工作，虽然暑假不需上课，但他经手的科研项目仍有许多事情要做。 “我的科研工作主要是噪声控制学、厅堂声学及声景学这三方面内容，旨在努力为人们设计更舒适的生活环境，尤其是在声音环境这一领域。”吴硕贤娓娓介绍。 虽然把毕生的时间都献给了科研，但吴硕贤至今仍保留着吟诗作词的雅兴。最近，中国建筑工业出版社已出版了《吴硕贤诗词选集》。他在书法领域亦颇有造诣，近期华南理工大学出版社准备出版一本他的书法作品集。吴硕贤将自己的治学理念概括为“理纬文经织锦成”，即把治学当作编织锦缎，以理科知识为纬线，以文科修养为经线，理与文两不偏废，交叉编织，相互融会，从而达到文理双美的目的。“多学科、多领域交叉学习，对自己的科研工作有很大益处。” 吴硕贤的父亲吴秋山是知名作家、诗人和书法家，受家庭氛围影响，吴硕贤从小就对古诗词、书法情有独钟，十三四岁时，他就已能写出“苍苍荣木峰巅立，汩汩悬泉天上来”等气势不凡、富有想象力的诗词。那时吴硕贤的志向是当诗人、作家，但不久中苏关系破裂，苏方撤走了科技专家，国家号召青年学子向科学领域进军，吴硕贤积极响应，转而重视理科。吴硕贤的学习成绩始终名列前茅，1965年，他以福建省理科状元、全国理工科总分第一名的成绩被清华大学录取，风华正茂的他欣然挥笔写下诗句“投身学海寻珠玉，辟径书山采桂芝。收拾行装期北上，前程似锦任驱驰。” 大学毕业后，吴硕贤先后被安排到西安、南昌、福州等地的铁路局从事桥梁施工与建筑设计等工作。在这期间，他自学了钢筋混凝土结构、砖石结构、涵洞等课程，半实践半自学地学完了整个建筑结构学课程。 1978年，全国恢复研究生招生，吴硕贤再次考上清华大学建筑技术科学专业的研究生。当时正值科学的春天，吴硕贤根据老师建议改读建筑物理，主攻建筑声学。 硕士毕业后，他又师从建筑大师吴良镛和著名声学家马大猷院士，继续攻读博士学位。 城市声学在国内的研究起步较晚，专业人才相对匮乏，早期科研的实验设备也有限，因此在上世纪80年代初，当吴硕贤开始从事城市声学的科研工作时，国内有关城市交通噪声预测的研究几乎无人问津，但吴硕贤认为，随着城市规模不断扩大，城市流动人口急剧增加，城市交通噪声问题会越来越突出。他决定对城市交通噪声的预测及防噪规划开展研究。 要了解车流对建筑和街道的影响，就需要知道车辆声音的强度。当时缺乏先进的仪器和手段，吴硕贤不得不采用耗时又耗力的 “笨方法”。他租来不同类型的汽车，拉到北京郊区的空旷地带，测量它们以不同速度行驶时产生的声音强度，并记录声级计的读数，最后根据数据来推算声音的功率。吴硕贤日复一日地坚持测了一个月，为车流速度与声音强度关系的计算积累了大量的一手数据。为了寻找更有效的预测方法，吴硕贤将眼光投向了当时学院唯一一台计算机。那时计算机在国内是稀罕物，吴硕贤也不懂怎么使用，他就自学计算机编程，并设计出用计算机来模拟车流噪声、用计算公式预报噪声等高效便捷的研究方式。吴硕贤随后又系统地提出了城市防噪规划的理论与方法，在该领域做出了开拓性的研究，开始崭露头角。 对于古代诗词字画中描述的“柳浪闻莺”、“南屏晚钟”、“远近琴声”、“风泉清听”、“万壑松风”等声音场景，吴硕贤一直很着迷。“这些都是古人对声景观的营造，包括古代一些有名的书院，都喜欢选在幽深的山林中，为的是‘宁静以致远’，这凸显了古代工程设计者对建筑园林声音景观的关注。” 受古代建筑与造园构造的启示，吴硕贤在建筑设计中非常注重建筑的声音品质。吴硕贤称，现在城市里的很多建筑对外观非常重视，却经常忽略了建筑的功能与内在品质，对建筑的声音质量更是缺乏专门系统的设计，即使像音乐厅、剧院、会议厅等对声音品质要求较高的场所，有些连基本的隔音效果都不理想。因此如何对建筑进行声学设计，向人们提供最好的声音环境，成为吴硕贤多年来潜心研究的重要课题。经过长期钻研，吴硕贤带领研究团队将先进的“可听化”技术应用于研究音乐厅堂的音质，初步实现在建筑设计阶段时，就可以通过计算机模拟或缩小版的建筑声学模型进行实验，逼真地聆听建筑建成后的音质效果。 不知不觉中，吴硕贤在该领域已默默耕耘几十年，取得了丰硕成果。他和研究团队完成了七十多座观演与体育等建筑的音质设计，如广东科学中心、北京人民大会堂、广州白云国际会议中心、广州歌剧院等建筑，都曾由他和团队承担过声学设计、计算机仿真或进行过缩尺模型声学实验工作。 吴硕贤对音乐兴趣浓厚。因此，从事建筑与环境声学研究后，吴硕贤还把科研领域延伸到中国传统民族乐器。吴硕贤发现，中国的民族乐器已有数千年历史，但一直没有人对这些乐器的声学特性做过系统科学的测定和研究，而过去的音乐厅建筑在进行声学设计时，大多是参考有关西洋音乐厅的标准，并不一定适合中国民族乐器的特点。“民族乐器也该有一套自己的声功率数据，我们可以据此设计出专门展现民族乐器声效的厅堂建筑。” 说做就做，吴硕贤首先将研究内容投向了民族乐器的声学测定。他与赵越喆教授等研究者请来民乐演奏者，演奏各种类型的乐器，分别记录它们在混响室和半消声室内以不同力度演奏时的各项数据，并将数据进行科学处理。吴硕贤和团队花了多年时间，先后对二胡、扬琴、琵琶、箫、笛、葫芦丝等30余种中国传统乐器进行声学测定，使得这些民族乐器第一次有了声功率等科学数据，为民族音乐厅堂的响度设计提供了重要的参考作用。 “世事因缘虽靡定，酬勤天道信无殊。”吴硕贤在他的诗词《偶得》中阐述了自己对成功的领悟：一个看似顺利的人，付出的勤奋与坚持绝不比别人少半分。吴硕贤认为，人一生所做的事未必都是主动去选择的，但若选定的事业对国家对社会有意义，对老百姓的生活有价值，就有坚持下去的意义。“许多看似枯燥的科研工作，其实只要你投入其中，就能在钻研中发现乐趣。”来源：发明与创新·大科技 作者：张映武 |
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