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海洋人物 | 张仁和院士:以心听海 终身奉献海洋纪念奖章获得者

院士 科学家 海洋声学 张仁和
海洋档案

张仁和

图片来源:海洋档案公众号

张仁和,1936年11月5日出生于重庆,声学家,中国科学院学部委员(院士),中国科学院声学研究所研究员、博士生导师,声场与声信息国家重点实验室学术委员会主任。

1954年9月,张仁和考入北京大学物理系。1958年张仁和从北京大学毕业后进入中国科学院电子研究所工作;1959年调到中国科学院声学研究所在海南建立的南海研究站工作;1978年至1980年担任中国科学院声学研究所一室副主任;1980年至1995年担任中国科学院东海研究站一室主任;1983年晋升为研究员;1990年至2000年担任声场与声信息国家重点实验室主任,之后担任学术委员会主任;1991年当选为中国科学院学部委员(院士);先后获何梁何利基金科学与技术进步奖、“全国优秀科技工作者”称号、“终身奉献海洋”纪念奖章。

“终身奉献海洋”

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2016年12月13日,全国海洋科技创新大会在京召开,会议宣读了《国家海洋局关于授予刘光鼎等29位资深院士“终身奉献海洋”纪念奖章的决定》,并为获奖者颁发纪念奖章。中国科学院院士张仁和获此殊荣。

张仁和在水声理论与应用技术方面取得了系统性和创新性的杰出成果,为我国水声事业做出了突出贡献。他长期从事水声物理与应用基础研究:在浅海声传播、浅海声场空间相干性和浅海混响等方面的系列研究成果使我国的浅海声学研究处于国际先进地位;对深海声场的时空分布、多途规律和相干特性等开展了开拓性研究;并紧密结合声场特性和规律在水声反演、水声探测和通信方面开展了多项应用技术研究。

视频来源:中科院声学所

坚守榆林二十载 开辟水声新天地

张仁和是重庆璧山人,他从小刻苦学习,中学时期就对数学和物理有着浓厚的兴趣。1954年,他以优异的成绩考入北京大学物理系,后来攻读理论物理专业。

1958年11月,张仁和作为“拔青苗”的年轻人,提前毕业来到中国科学院电子所第七研究室,在汪德昭院士的指导下开始了水声学研究。水声学是一门实验性与应用性很强的学科,在军事和民用上都有重要的应用价值,而在20世纪50年代,在我国该领域基本还是空白。

1959年,张仁和又应国家急需来到位于海南榆林港的中国科学院南海研究站,开始了我国最早的水声学研究。那里生活条件极为艰苦,交通不便,业余生活更是单调乏味,然而却有着得天独厚的水声实验条件:研究站的门前就是海,水声测量船就停泊在榆林港内,可以经常出海实验。他在榆林坚守近20年,许多原创性的思想就是在那段时间萌发。

张仁和 (第一排右四)

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1959年开展的中苏南海联合考察,为尽快培养出更多的水声学人才,刚踏出校门不久的张仁和,肩负起了授课的任务。为了解决教材匮乏的问题,他主动承担了编写水声学教材的重任。1962年,他完成了30万字的“声波在海洋中传播的理论” 讲义,在讲义中初步建立起浅海声场简正波理论的基本框架。

《声波在海洋中传播的理论》讲义

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年轻人要注意培养自学能力和提出问题的能力, 提出问题比解决问题更重要。但是提出问题需要我们在现有知识基础上,不断地开拓思维、发挥想象、归纳总结。这一系列充满反复、艰辛或者失败的过程, 更需要个人兴趣的支持, 因为兴趣是做好学问的内在驱动力。

——张仁和

1974年,张仁和大胆挑战传统认知,他提出在一定的距离范围内,浅海声场的空间相干性随距离增大而增强。此后,他北上至青岛组织浅海声学实验,证实了上述理论推断。

二十世纪七十年代,在中国水声学研究向深海挺进之际,张仁和提出“在不存在水下声道的情况下,海底反射声波也能够形成反转点会聚区”的推断。1978年在汪德昭先生的鼓励和支持下,他先后组织的两次大规模的深海水声实验,充分验证了水下声道中反转点会聚区的理论,并证明了上述理论推断。

汪德昭(左)与张仁和(右)

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基础研究勇创新 战略技术铸重器

1978年,新时代的春风渐吹渐暖。恰逢其时,张仁和被调回北京,任中国科学院声学研究所第一研究室副主任、副研究员。

1980年5月,又调往上海的中国科学院东海研究站,任研究室主任,并于1983年任研究员。

1990年10月,张仁和告别在上海的妻女回到北京,任声场声信息国家重点实验室主任,并于1991年当选为中国科学院院士。

张仁和格外注重科学实验,重视水声实验资料的积累与应用。他深知水声学这门学科对于实验操作能力的综合要求,这也被他视为科研创新所必需的基本素养。

水声学是一门应用性很强的学科,要学会动脑也要善于动手。

——张仁和

亲自动手参与实验的理念,融入了他的整个科研生涯。从1960年开始,他组织和主持了我国渤海、黄海、东海、南海及西太平洋海上实验与海上科学考察百余次, 海上足迹南至菲律宾海以南、北至日本海以北。

张仁和组织开展海上实验

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张仁和作为中方首席科学家率团于1990年至1995年,在太平洋进行了三次中俄联合实验,于1996年至2001年,在黄海和东海进行了两次中美联合实验,取得丰硕的实验成果,使我国水声学基础研究受到国际同行的瞩目。

直至75岁高龄时,他仍亲自参加海试。他说正因为有了无数次艰苦的海上实验,才能采集到大量具有科学意义和应用价值的数据资料,为进行水声学的基础及应用研究提供了充分的实验依据。

张仁和组织开展海上实验

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在水声实验设备匮乏、经费不足的条件下,为了优化实验效果,张仁和改进了一系列实验技术手段,发明了多项实验设备。他多次到兵工厂考察学习,不断计算、调整参数,最终研制出25~1000m定深爆炸的"水声信号弹”。这种声源不仅频带宽、源级高, 而且使用方便、安全, 价格便宜,成本降低了几十倍, 成功解决了水声实验中急缺大功率宽带声源的问题, 并经过不断改良一直沿用至今。

张仁和非常重视将基础研究成果向战略高技术转化,从上世纪90年代开始,他围绕国家重大战略需求,密切关注水声在国防建设中的应用,带领团队攻克了水下远程探测和通信等方面一系列世界性难题,建立了具有我们国家自主知识产权的技术理论体系。把这些成果成功地转化为实用的装备,被应用单位和应用部门誉为革命性的突破。

潜心治学结硕果 感恩母校毓桃李

在张仁和担任声场声信息国家重点实验室主任、学术委员会主任期间,该实验室在1991、1994、2000和2005年连续四次参加国家级评估,皆被评为优秀实验室。2006、2007年,张仁和所领导的研究团队先后获得了国家主管部门的预先研究先进集体和首批国家科技创新团队荣誉称号。2002年张仁和荣获何梁何利基金科学与技术进步奖,2010年获得“全国科技工作者”称号。

图片来源:海洋档案公众号

2018年4月29日,重庆清华中学举行建校80周年活动,同为中国科学院院士、中国科学院声学所研究员的侯朝焕与张仁和相约一同回归校园。生于1936年的侯朝焕与张仁和是重庆清华中学高十四级(1951年入学)的同班同学,1954年高中毕业后共同考入北京大学物理系。在此后的工作中,两人皆成为声学家,为国家声学和信号处理科学技术发展做出了贡献。张仁和提到他的科研工作离不开高中时期的基础教育,“是老师给了我启蒙,我至今记得当年物理、数学老师们的名字。”张仁和还关注学生的身体素质,“学生还需要每天锻炼好身体。”在清华中学读书的时候,每到夏天,他和同学们便相约去游泳,有时候还冬泳,他谈到“到现在我都每周坚持游泳一次,这也是我80多岁还坚持工作在一线的重要保障。”

张仁和非常重视培养人才、奖掖后学,他招收培养了40余名博士生,70余名研究生。他们中的大多数已成长为国家水声研究的骨干,为祖国的海洋声学研究长远发展而不懈努力;也有的成为国家高技术企业的领军人才,在科技研发或管理领域取得令人骄傲的成绩!

张仁和组织开展海上实验

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张仁和常勉励年轻人, 要有心无旁骛埋头学术的精神、不畏艰难动手实践的勇气、大胆想象勇于挑战权威的魄力, 具备这些则必将迎来创新的一刻!

图片来源:海洋档案公众号

张仁和先生是我国海洋声学领域战略科学家和学科的开拓者,是科研一线的“常青树”, 耄耋之年,创新之心一如既往。他用行动证明:奋斗者永远青春,创新者永远年轻!

评论
二嘎子
少师级
海阔凭鱼跃,深研成战略
2022-07-28
科普62d7b9474e443
贡生级
致敬优秀的科学家!
2022-07-28
科普62d6fa1c33eb3
秀才级
科技兴国
2022-07-27