記中國科學院院士、華南理工大學建筑技術科學研究所所長吳碩賢

吳碩賢

中國科學院院士

華南理工大學建筑技術科學研究所所長、教授

亞熱帶建筑科學國家重點實驗室主任

國際著名刊物《聲与振動學報》編委

聲音存在于自然本初當中，而音樂也早于文字誕生。古人對音樂的訴求蟄伏在經典里，隨著翻動書本的指尖穿越時空蕩漾而至，和我們產生共鳴。在《論語．述而》記載了這樣一件事：子在齊聞韶樂，三月而不知肉味。那是一种怎樣至善至美的樂聲啊！

繁体字的“廳”是將一個听字放在其中，表明廳的原本作用就是用來听音的。傳說戰國時候，韓娥那美妙的歌聲能繞梁三日而不絕。怎樣才能達到這种音質效果？這正是吳碩賢院士終身研究的目標！讓我們走進他的世界，解讀他是怎樣給千千万万人以听覺關怀的。

耕耘在前沿領域，碩果累累

吳碩賢院士是致力于建筑技術科學研究的代表人物。他在建筑聲學和環境學的理論研究中取得了累累碩果。

為了使他的專業听起來通俗易懂，吳碩賢院士解釋說：“建筑環境不僅要美觀，還要品質好。建筑設計也要以人為本，我們要做的事情就是關怀千万人的听覺感覺，例如把噪音減少到最小，又如使音樂廳、劇院的設計達到最佳的音響效果。”

為了解決噪音問題，吳碩賢系統地提出了城市交通噪聲預報、仿真及防噪規划的理論与方法，在我國這一研究領域做了開拓性工作。他還是國際上建立城市街道擴散聲場計算模型的极少數研究者之一。

要研究城市交通噪聲，首先要研究車流的聲音強度，了解車流對建筑及街道的影響。為了了解車輛聲音的強度，吳碩賢找了不同類型的車，并找人拉到北京郊區的沙河机場，讓車在机場跑道上按照不同的速度奔跑，測量不同的車在不同速度中產生的聲音強度是多少，并用聲級計記錄，反過來推算聲音的功率，積累了大量的第一手數据。他還認真測量了北京十几個典型居住區的噪聲分布，并且在測量過程中醞釀了用計算机模擬車流噪聲和用計算公式預報噪聲的思路，提出了預報噪聲對沿街建筑影響的定量方法和城市建筑防噪規划与布局的科學方法。此成果被北京市規划局等城建和環保部門所應用，并收入《居住區規划与環境設計》、《城市物理環境与可持續發展》等著作。

上世紀90年代初，他首次闡明聲學虛邊界原理（虛牆法）。虛聲源原理是聲學的一個基本原理，他闡明的虛邊界原理是虛聲源原理的對偶原理。据此原理，他又推導出混響場車流噪聲簡洁公式，較好地解決了20多年來許多專家想解決而未能解決的問題。吳碩賢撰寫的論文發表在英國《聲与振動學報》。國際噪聲控制工程大會（1992年多倫多）會議組織者認為：虛邊界原理以一种新的思想做出了非常有价值的貢獻，并將論文特別增補為特邀報告。該成果應用于上海延安路越江隧道和德國－奧地利A13干道的噪聲預測。近年又被應用于香港兩條新隧道以及南京玄武湖隧道工程噪聲預測。吳碩賢也因此多次被國際重要學術會議邀請作交通噪聲報告。

通過對聲學的研究，吳碩賢提出了廳堂響度評价新指標和計算公式，提出用模糊集理論進行廳堂音質評价的新方法。指導并与合作者共同提出對室內擴散聲場仿真的新計算模型和界面聲能擴散系數的改進測量方法与計算公式，完成了首例將計算机輔助建筑設計軟件CAD与聲學分析程序鏈接，以分析室內音質的工作。

作為該系列成果的理論總結，專著《室內聲學与環境聲學》獲國家自然科學基金研究成果專著出版基金資助出版，被有關專家評价為達到當代國際水平。

民族樂器已發明數千年，但對其聲功率一直未做過系統科學的測定，而廳堂響度評价有賴于樂器聲功率的科學數据，同時樂器聲功率及其頻譜也是噪聲控制和音樂聲學研究所需要的重要基礎科學數据。吳碩賢主持了國家自然科學基金項目，首次對民族樂器聲功率進行系統科學的測定。在星海音樂學院配合下，對24种重要民族樂器采用混響室法和多通道數字信號處理技術進行了系統科學的測定，并解決了如何測試的若干技術難題。

吳碩賢還在國內較早開展建成環境評价方法体系和使用后評价的研究。

人居環境評价是建筑學前沿課題之一。吳碩賢主持對居住區環境質量与居民使用后評价進行深入調研，運用現代數理統計理論進行定量分析，揭示了決定居住區環境評价的若干獨立因子，建立了人居環境評价的科學架构。這一研究方向已成為國內建筑學研究生教育的一個重要研究方向。

吳碩賢將他的研究成果落實到工程項目，指導國家重點工程，為大型的公共場所提供高水准的音質效果，如廣東歌劇院、北京人民大會堂、長沙音樂廳、南海蝴蝶谷音樂廳等。他的實驗室被列入建筑科學國家重點實驗室。他的“聲學虛邊界原理及交通噪聲預報理論”獲國家教委科學技術獎三等獎、“城市噪聲計算模型及建筑防噪規划”獲國家環境保護科學技術獎二等獎、“擴散聲場仿真計算及聲擴散現象研究”獲廣東省科學技術獎二等獎、“廳堂音質響度評价及廳堂音質設計應用技術研究”獲廣東省科學技術獎二等獎。

2005年，吳碩賢當選中國科學院院士，是我國建筑技術科學領域首位中國科學院院士。

上圖：吳碩賢与學生在做聲學試驗

奮斗在教育戰線，桃李芬芳

吳碩賢院士作為一名國際知名的聲學專家，一直以來在堅持科研的同時，還擔任教書育人的工作，培養出了眾多學生。

吳碩賢院士給人的第一感覺是隨和。他的眉宇間散發著一种親和力。和他談話，往往能從他的獨到見解中，感受到他的嚴謹和深刻。

建筑聲學是一門交叉學科，來報考吳院士的研究生背景各不相同，來自不同專業。為了讓學生們充分發揮其特長和优勢，他總是以開放式的思維和把握科技發展的前瞻性洞察力為學生選擇合适的課題，与學生商量确定為社會所需要的具有應用价值的研究方向，并指導他們把研究成果應用于實踐，在實踐中修正和驗證成果，做到科研和工程實踐相互促進。在學生完成論文初稿后，吳院士不僅從學術的角度与學生一起討論，提出修改意見，還親自對論文的文字進行潤色修改。

吳碩賢的一個學生說：“報考吳老師的研究生，我是慕名而來的。見到吳老師后，發現他并非想象中古板的學者形象，而是一個嚴謹而隨和的人，臉上總帶著和藹的微笑。我從報考研究生到畢業，然后留校進入吳老師的研究所工作至今，一直跟隨他學習。”

在生活上，吳碩賢院士也無微不至地關心著自己的學生，無論實驗做到多晚，他總是与學生一起完成，在一旁耐心指導，幫助學生們克服遇到的困難。加班后，他和學生一起出去吃飯，一起聊家常，在談笑風生中讓學生們忘卻疲憊，絲毫沒有一种高高在上的傲气。

近年，吳碩賢指導建筑設計及其理論專業的多名博士生開展建筑環境与人類行為及感覺的研究，在建立建成環境主觀評价理論体系，開展住宅、大學校園、辦公環境、文化廣場等使用后評价及人的行為模式研究方面取得多項進展。這一領域已有三位研究生獲博士學位，其中一位的博士論文已列入全國建筑學博士文庫。

此外，他主持華南理工大學211工程項目建筑技術科學實驗室的規划設計和建設，使之成為我國該學科領域最重要的實驗研究基地，并成為培養香港特區建筑聲學人才和科學實驗的基地。

自1984年進入浙江大學，再到華南理工大學工作，一直奮斗在教育前線的吳碩賢，以他嚴謹的學風，勇于創新的精神在業界得到高度贊揚。經他培養的學生數不胜數，桃李芬芳滿天下。

投身于學海書山，文理兼具

1947年，吳碩賢出生于福建省泉州市。父親吳秋山曾在复旦大學任教，上世紀30年代就是一位頗有影響的青年作家，和郁達夫、茅盾等人是至交。母親是中學語文教師。吳碩賢從小由父母啟蒙授業，學習詩詞歌賦与書法，長期的耳濡目染，使他琴棋書畫樣樣皆能。他學過鋼琴、手風琴，書法、做詩無一不能。他小時候的理想是成為詩人和作家。

上世紀60年代初，中蘇關系破裂，蘇聯撤走了幫助中國建設社會主義的專家，國家號召熱血青少年重視科學技術。讀初三的吳碩賢積极響應向科學進軍的號召，改變了學習志向，決心努力學好數理化，當個科學家。

1965年，吳碩賢以物理滿分、福建省高考理科狀元、全國理工科總分第一的驕人成績考入清華大學建筑系，受到時任高教部部長蔣南翔校長的親切接見。吳碩賢被列為全校因才施教的重點培養對象，數學、外語另開小灶，在提高班學習。

1970年，吳碩賢被分配到西安鐵路局基建處任施工技術員。當時社會的動蕩和環境的惡劣無法阻止他求知的欲望，空余時間他投身書海，結合實際自學了力學、結构等課程。后來，他先后被調往南昌鐵路局、福州鐵路設計所從事橋梁施工、建筑設計等工作。

文化大革命結束后，全國恢复研究生招考，吳碩賢考上了清華大學的研究生。開始時，他報讀的是建筑歷史，但當時全國面臨科學的春天，老師建議他改讀建筑物理。由此吳碩賢師從張昌齡教授，投身建筑聲學的研究。張昌齡教授不但建筑設計水平高，而且十分重視科學技術研究，他引導吳碩賢往建筑技術科學的研究方面發展，帶領他開展城市交通噪聲問題的研究。

1981年，清華大學要在19個碩士畢業生中選取三個博士生，吳碩賢是其中之一。他師從吳良鏞、馬大猷院士，成為我國建筑學界和聲學界自己培養的第一位博士。1984年吳碩賢寫下了一首《獲博士學位有感》的詩，記錄了他當時的心境：榮膺博士慰平生，瀚海揚帆又一程。書到用時方恨少，學臻佳境益求精。邊緣領域拓荒始，理緯文經織錦成。制度于今初設立，長空佇看眾星明。

博士畢業后，吳碩賢放棄了留清華大學工作的机會，選擇了离家鄉較近的浙江大學。1998年，在浙江大學工作了14年的吳碩賢，調到華南理工大學建筑學院。無論何時何地，他都是一邊教學一邊從事自己的聲學与建筑學的研究。

1995年吳碩賢出版了詩集《偶吟集》。著名文學家茅盾先生為其題寫書名，葉圣陶先生欣然為之作序，序言中說：“足下十歲即做詩，早于我二三年，

至今二十余年，攻讀專業之暇，仍不廢吟詠，至深欽慕。”

雖然把畢生獻給了科學研究，但吳碩賢說他一直保留著吟詩作詞的雅興。他對文學的熱情，比許多讀文科的人還要高。每有好友离別，或逢人生重大變故，又或游玩山水有感，他總會寫上几句詩詞留念：“一破夔門勢不收，千山無奈大江流。”“南去飛鴻多保重，來年振翮攬星辰。”“一席朱樓豪宴款，貧民足可用三春。”吳碩賢的詩詞，充滿了對自然、生命和友情的熱愛以及一位學者對普羅大眾的人文關怀。

談及文理兼具的成就，吳碩賢院士說，他山之石可以攻玉。他主張文理兼通，以理為緯以文為經，才能織出最美的錦緞。他認為文理之間的思維方式也是共通的，比如寫詩，就要体會出特別的情感和感受，寫詩要有獨到的見識，要以情感人，引起共鳴。科學研究也是如此，要發現問題，然后解決問題，二者非常相似，都需要創新，只是具体表現方式不一樣，提煉本質的思維方法卻是一樣的。

身居院士之職，責任重大

從交通噪聲到室內聲學，從樂器聲功率的研究，到觀演建筑的音質設計，從上世紀80年代起，吳碩賢就一直堅持在建筑聲學領域的研究。外界的諸多誘惑，都沒能打動他的心。他說，學術和道德的責任感是他前進的動力。當選院士后，他深感責任重大。

為了能在學術研究上取得更大的成就，無論是對待學術研究，還是對待其他工作，吳碩賢都有他自己獨到的見解和方法。

在學術研究上他堅持創新思維，有敏感的悟性，善于抓住重點，找出問題症結后再解決問題。正如愛因斯坦所說，提出問題等于解決了問題的一半。

他運用毛澤東的“彈鋼琴”論對待工作，即彈鋼琴要十個指頭都協調動作，如果十個指頭同時都按下去，那就不成調子。要產生好的音樂，十個指頭的動作要有節奏，要互相配合。所以對待工作要有計划性，分清主次輕重緩急，把握好方方面面。

集教授、所長、主任、院士等多种職務和稱號于一身的吳碩賢，面對繁忙的工作，他采用了毛澤東十大軍事原則之一的“集中优勢兵力，打殲滅戰”的原則。他說，一個人的精力有限，工作要有所選擇，有所為，有所不為，抓重點，然后各個擊破。

正是由于他具有如此獨到的見解和方法，使他在建筑聲學方面的成就越來越大。

吳碩賢院士的研究成果主要應用于一些以聲響來交流的公共建筑，比如會議中心、歌劇院、音樂廳、大會堂等。現在的建筑聲學在大專院校還沒有設立本科專業，只能靠研究生培養。目前我國建筑學專業在世的科學院院士只有六位，廣東就吳碩賢院士一人。他感慨地說，千千万万人的都需要更多的听覺關怀，但這方面的專家實在太少了，我們需要培養更多的人才，來設計出更舒适的環境。吳碩賢作為國家知名的聲學研究專家，除了研究學術外，他還要擔負起培養人才的重任。迄今為止，他已培養出13位博士、17位碩士、1位博士后。深得吳院士真傳的學生個個身手不凡，為我國建筑學和聲學的發展，貢獻著自己的力量。

當你在音樂廳欣賞演出，陶醉在悠揚的音樂中；當你在會議中心開會，無論坐在哪個位置都能听到抑揚頓挫的報告聲；當你坐在繁華鬧市中的寫字樓里，享受不被打扰的宁靜時，你可知道，這些都是建筑聲學給你帶來的享受。在普遍解決安居問題的今天，大多數人都只注重居住建筑的外觀和室內裝修，很少關注建筑環境中的听覺效果。為了使人們有一個更安靜、更舒适的居住環境，為了給千千万万人以更多的听覺關怀，吳碩賢一直在建筑聲學領域中默默耕耘，我們期待他更多的成果和佳作問世。

上圖：音樂廳要獲得优美的听覺效果，需要聲學知識的應用

撰稿：柯梅麗　修改：張美薇　劉聯偉　審定：陳之泉王离

（編輯：子琦）