哈佛大學：學術(shù)與夢想

張煦在哈佛銅像前（1936年）

1936年秋，張煦隨同一群中國青年學生，懷著“科學救國”“實業(yè)救國”的理想，登上“太平洋”號客輪，遠渡美國，開始其異邦求學生涯。張煦選擇的學校是位于美國東部劍橋的哈佛大學。

哈佛大學創(chuàng)辦于1636年，是英格蘭移民美洲的一批清教徒在新大陸創(chuàng)建的第一所大學。這些清教徒在英國的劍橋大學受過古典式的高等教育，為了使子女在新大陸也能享受跟他們一樣的教育，于是模仿劍橋大學的模式，在馬薩諸塞州的波士頓大市區(qū)查爾斯河畔創(chuàng)辦了一所學校。起初學校命名為“劍橋?qū)W院”。1639年，為了紀念學校的創(chuàng)辦者和主要捐助者約翰·哈佛（John Harvard，1607—1638），經(jīng)馬薩諸塞州議會同意，更名為“哈佛學院”。哈佛大學從創(chuàng)辦之初，就以追求真理為宗旨，其?；丈嫌美∥膶懼癡ERITAS”，即真理。校訓則寫著：“以柏拉圖為友，以亞里士多德為友，更要以真理為友。”

哈佛大學?；眨▓D片來自哈佛大學網(wǎng)站）

北美獨立戰(zhàn)爭時期，哈佛學院成為支持美國獨立的重要思想陣地。戰(zhàn)后學校進行了一系列改革，并于1780年升格為哈佛大學。學校除了原有的以文理為主科的哈佛學院，先后又開設(shè)了神學院、法學院等，成為正式的大學建制。進入19世紀，在一些曾留學德國的年輕教師推動下，哈佛大學從過去模仿劍橋大學，以古典教育為宗旨的傳統(tǒng)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈聡降默F(xiàn)代教育。即減少古典學的課程，增加數(shù)理科學教育，興辦理學院、天文臺等。到19世紀末20世紀初，哈佛大學已經(jīng)辦成包括法學院、醫(yī)學院、商業(yè)管理學院、文理學院等學科比較齊全的綜合性大學。

在張煦就讀哈佛大學期間，校長是化學家科南特（J．b．Conant，1893—1978）?？颇咸負喂鸫髮W校長長達20年（1933—1953），對學校做了多項大膽改革，推行通識教育，大力加強研究生教育，實行課程必修與選修相結(jié)合，普通教育與專業(yè)教育相結(jié)合的辦法，使學校辦學質(zhì)量有了飛速發(fā)展，成為世界一流的綜合性研究型大學。按照校長科南特的說法，“大學的榮譽，不在它的校舍和人數(shù)，而在于它一代一代人的質(zhì)量?！?sup>校長科南特的個人魄力與學術(shù)追求，加上校友們的大力支持，使學校經(jīng)費非常充足，哈佛大學一直重視聘請世界各地最有名的學者到校任教或做短期講學、訪問研究，學校學術(shù)氛圍濃厚，研究水平大幅提高。張煦于此時期到哈佛求學，可以說恰逢其時。

留學哈佛是當今很多中國青年學生的最大夢想之一，但在當時的背景下，“實業(yè)救國”的理想更為迫切，許多留學生及其家長更愿意選擇麻省理工學院等以工程見長的工科院校。一則因為這些工科性質(zhì)的學校不但專業(yè)更為“實用”，符合實業(yè)救國的理想；二則這些學校的辦學方式、專業(yè)設(shè)置與交通大學的辦學傳統(tǒng)相似，選擇專業(yè)也要容易些。比如，跟張煦同年畢業(yè)的錢學森，先到麻省理工學院攻讀碩士學位，后又轉(zhuǎn)到加州理工學院攻讀博士學位。張煦的好友張鐘俊直接到麻省理工學院攻讀碩士和博士學位。相對而言，張煦在數(shù)學、物理等基礎(chǔ)理論方面比較擅長，計算能力也很強，但并不十分善于動手。因此，他比較偏重基礎(chǔ)理論研究，哈佛大學擁有比較寬厚的基礎(chǔ)理論，更適合他的風格。1936秋至1937年夏，張煦在哈佛大學研究生院的物理與通信工程（Physics ＆ Communication Engineering）專業(yè)修碩士研究生課程。1937年6月，張煦獲得哈佛大學科學碩士學位，學位論文研究方向為高頻振蕩電磁場發(fā)射器的特征。

按照當時庚款公費留美的資助計劃，公費留學生只能在美國留學兩年，也就是說，張煦的留學生涯將在1938年夏結(jié)束。此時，張煦的無錫老家已經(jīng)是敵占區(qū)，處于一片混亂恐慌中，父親張德載也失去工作了。張煦與其兄張烈同在美國留學，家庭經(jīng)濟不堪重負。他原打算拿到哈佛大學碩士學位后，到貝爾電話公司等電信企業(yè)實習一年，然后回國服務(wù)。于是，1937年夏，張煦準備向其導師，哈佛大學的查菲（E．L．Chaffee）教授等辭行，到貝爾電話公司實習一年，然后回國工作。當時，查菲教授即將升任哈佛大學克魯孚脫（Cruft）研究所主任，可以單獨招收博士研究生。查菲為張煦的處境感到非常惋惜。因為張煦學習很努力，成績也特別優(yōu)秀，每門課成績都是A，若就此回到中國，學業(yè)很可能就此荒廢。于是，查菲好意挽留張煦繼續(xù)做博士論文，幫助他申請獎學金，并安排適當工作，以解決留學費用和生活費用問題。

由此，1937年6月至9月，張煦到麻省理工學院暑期學校學習和做實驗。1937年9月至1938年8月，在貝爾電話公司（紐約）以及美聯(lián)邦無線電廠等實習一年，之后又回到哈佛大學。

麻省理工：工程與實學

為何選擇到哈佛留學卻又要到麻省理工學院做暑期實驗呢？首先，張煦在交大求學時的許多教師是從哈佛或麻省理工學院獲得碩士或博士學位回國的，比如張廷金是哈佛大學的碩士，裘維裕先在麻省理工學院獲碩士學位，再到哈佛大學研究院從事一年的研究工作后才回國。其次，交通大學在20世紀二三十年代的教育體系、教學內(nèi)容等模仿麻省理工學院。所以，很多出國到美國留學的學生很自然地會選擇這兩所學校。張煦在大學時經(jīng)常聽張廷金講述哈佛大學的教學科研水平及其在國際上的影響力，非常羨慕。在張廷金教授的推薦以及出國學生指導員胡瑞祥的幫助下，他憑借交通大學的畢業(yè)證和學習成績向哈佛大學申請，很快收到接受錄取的通知，非常高興。這也說明當時美國一流大學對交通大學的教學水平是非常認可的。

張煦（左）與張鐘?。ㄓ遥┰诼槭±砉W院（1936年）

到麻省理工學院做暑期實驗，則是“實業(yè)救國”思想的直接體現(xiàn)。因為在哈佛強調(diào)的是基礎(chǔ)理論，以課堂教學和討論為主，雖有不少實驗課，但與工業(yè)的聯(lián)系相對比較弱，學生動手操作的機會也比較少。而麻省理工學院很注重培養(yǎng)學生的動手操作能力，跟工業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密。為回國后能夠直接從事通信行業(yè)的教學、科研和生產(chǎn)實踐工作，如電信器材的設(shè)計、生產(chǎn)、組裝、調(diào)試和維護等，有一段時間的集中操作實踐訓練是十分必要的。張煦的國內(nèi)導師胡瑞祥要求他在哈佛通過考試，拿到碩士學位之后趕快抓緊時間，利用暑期休假的機會到麻省理工學院加強實驗操作能力的訓練。

張煦在麻省理工學院的暑期實驗主要是選修一門高級電信測量課程，以電子通信參數(shù)的測量為主。在這兩個月的時間里，他得到的實踐操作鍛煉是非常重要的。麻省理工學院的實驗傳統(tǒng)很有名，不但實驗設(shè)備很齊全，而且很開放，假期也是全天有職員上班。麻省理工學院要求學生自己設(shè)計實驗方案，經(jīng)實驗教師批準后到實驗室申請所需要的器材，有些則要求自己利用實驗室的工作臺自行加工制作。實驗過程完全是獨立的，有不明確或困難之處可以向?qū)嶒炇医處熖岢鰩椭詈蠖嫉米约航鉀Q問題，有些像工廠里面的試制車間。實驗操作完成后也要自己設(shè)計實驗報告，經(jīng)過實驗室教師的嚴格檢查，整個過程都體現(xiàn)學生的自主性和獨立性。張煦在此期間所做的實驗報告，回國后成為他教學上重要的參考資料。他后來指導學生實驗或帶領(lǐng)學生實習時，也以麻省理工學院的實驗規(guī)則要求學生。

貝爾公司：學以致用

在貝爾電話公司等多家美國電信企業(yè)實習一年，是張煦人生中很重要的一段經(jīng)歷。這一年的實習經(jīng)歷，使張煦進一步掌握國外通信系統(tǒng)的先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、計算，器件的制造、運用和維護等各個環(huán)節(jié)，為他回國工作和進一步的科研活動打下了很好的基礎(chǔ)。20世紀30年代末的美國貝爾電話公司、美國電話電報公司可算是當時國際上最先進的通信公司，擁有世界一流的設(shè)施和研發(fā)人才隊伍。到貝爾公司、美國電話電報公司實習或工作，是很多通信工作者夢寐以求的，張煦為何有此機緣呢？按照他后來的回憶，這里面有多方面的途徑。

出國前的1936年春，張煦在上海電報局等國內(nèi)電信企業(yè)實習時，認識一些國內(nèi)和國外的電信專家，便請他們幫助推薦。其中最關(guān)鍵的，是國內(nèi)有名的長途電話專家胡瑞祥的推薦和幫助，使他認識不少美國電信專家，并得到他們的幫助。胡瑞祥原在交通部（南京）九省長途電話工程處任處長，1935年秋張煦報考清華公費留美生時，胡瑞祥被清華大學工學院院長顧毓秀聘請，為“長途電話門”出考題和評卷。在學生出國前，他又受聘為清華大學公費留美生指導員。因為長途電話門只有張煦一個公費生，因此他對張煦比較了解。1936年春，胡瑞祥與幾位外國專家（美、英、日）在上海調(diào)查一起電信資費風波案，其中有美國電信專家雷（J．G．Wray）（胡在美國留學時認識的朋友）。胡瑞祥介紹張煦與雷相識，并給張煦寫介紹信，建議他到美國后去找雷幫忙聯(lián)系實習及暑期實驗等事宜。張煦1937年夏拿著胡瑞祥的介紹信去芝加哥，見到雷，雷寫了兩封信給他的兩個老朋友推薦張煦，一封給貝爾電話研究院的院長朱伊特（Jewett），另一封給麻省理工學院院長康普頓（Compton）。此外，張煦也找到當時駐美大使館的武官郭德權(quán)幫助寫了介紹信。于是，他才有后來到麻省理工學院暑期實驗和貝爾公司等實習的經(jīng)歷。

當時的貝爾電話公司規(guī)模還不是很大，但研究開發(fā)實力已很強，主要的業(yè)務(wù)是市內(nèi)通話為主，也有少量的長途電話業(yè)務(wù)。張煦回憶：“我本人早年留學美國開始學習通信科技時，已經(jīng)對Bell Telephone Lab有粗略的了解，當時這家研究所集中于紐約市沿哈德遜河的West Street，還沒有發(fā)展到New Jersey州幾個規(guī)模很大的所。1937年秋季，我去West Street訪問R．W．King（金）博士，他向我介紹他們的情況，并贈給我Bell System Technical Journal登載文章的單行本百余本?！?sup>金早年在康奈爾大學與胡適是同班同學，對中國學生很同情（后來張煦通過金募捐到一大箱貝爾研究院的圖書和雜志，作為重慶璧山技術(shù)訓練所的圖書之用），他答應(yīng)讓張煦到貝爾研究院的某些部門參觀。張煦的這次實習和參觀，不是走馬觀花式的看看而已，而是帶著問題要去請教，打算仔細考察各個主要設(shè)計和組織管理的環(huán)節(jié)。由于時間太緊，張煦碰到的一些技術(shù)問題當時還沒法完全解決，后來向該研究院發(fā)表過載波電話文章的阿費爾德（Affeld）和發(fā)表過終端機文章的賴特（Wright）通信請教，得到他們的答復，才算順利解決。

1938年春，張煦又拿著大使館的介紹信去美國電話電報公司的長途電話部聯(lián)系實習，接見他的是傳輸工程師考恩（Cowan），他答應(yīng)張煦實習一個月。該部在紐約有一座大廈，裝置了許多增音機、載波機等設(shè)備。實習主要是學習運用和維護方面的知識，但是該公司技術(shù)資料很多，可以任意查找。張煦在該部遇到一位好心的訓練教員，他請教的所有問題都得到解決，所要求的技術(shù)資料也都獲得許可，這位訓練教員還送給張煦一本他編寫的《長途電話原理》著作。此外，張煦還到紐約的西方聯(lián)合電報公司參觀，公司的總工程師休密（d'Humy）也慷慨送他一些技術(shù)資料。這些資料成為他回國后，先在（重慶）交通大學、金陵大學，以及新中國成立后在上海交通大學講授“長途電話”課程，編寫“長途電話”教材的主要參考資料。

此外，胡瑞祥本人曾在美國紐歸賽電話公司實習過，認識該公司人事處的負責人瓦斯（S．M．Vass），于是他給張煦寫了介紹信。張煦帶著胡瑞祥的介紹信找到瓦斯，得以準許在紐瓦克的該公司實習三個月。這段時期，該公司正好開辦一個短期訓練班，學習敷設(shè)電纜的各項計算，張煦得以加入學習，教員為紐瑟姆（Newsome）。后來，張煦在該公司工程部實習，還遇到了胡瑞祥的好朋友紐波特（Newport），得到不少技術(shù)資料。這段時間的實習，主要內(nèi)容是運用與維護。張煦覺得還應(yīng)熟悉制造方面的知識，因此他設(shè)法進入美國電話電報公司系統(tǒng)的西方電氣公司可奈長途電話器材制造廠。

當時，在紐約管理清華留美公費生的是華美協(xié)進社，由孟治一人負責。張煦找到孟治，請他寫信給華盛頓的駐美大使，托請大使幫忙介紹。很快，張煦接到大使館武官郭德權(quán)簽名的介紹信，順利地進入該廠實習。西方電氣公司與美國軍方訂有合同，為軍方制造通信器材，因此，一般人很難有機會進入。張煦也只能在此地待比較短的時間，大約一個月，概要地了解他們最新的生產(chǎn)技術(shù)。但這段時間的參觀和實習也是很重要的，因為當時軍用通信技術(shù)與一般民用技術(shù)相差并不是很大，只要有較好的基礎(chǔ)，如果有機會接觸，一些關(guān)鍵技術(shù)很快就能學會。

此外，張煦出國前曾在上海美商的電話公司實習一個月，通過胡瑞祥介紹，認識那里的副經(jīng)理弗里奇曼（Fritchman），張煦也請他幫忙介紹在美國的實習單位。弗里奇曼也寫了介紹信，讓張煦到紐約找國際電話電報公司技術(shù)部主任卡彭（W．H．Capen）。1937年下半年，張煦見到卡彭，在那里實習了一個月，看了他們的工程設(shè)計資料。然后，到他們在紐華克的聯(lián)邦無線電廠實習兩個月，學習無線電發(fā)訊機的制造技術(shù)。

1936年上半年，張煦在上海國際電臺實習時，認識了管理工程師張乘秙。張煦與他談到自己即將到美國留學，請他幫助推薦實習單位。張乘秙帶他去見亞爾西愛通信公司駐滬代表歇克倫（Shecklen）和大來輪船公司電信負責人布朗（Brown）。歇克倫給張煦寫介紹信，建議他到美國后去找亞爾西愛通信公司總公司的負責人。1937年，張煦到紐約之后不久，曾到該公司參觀他們在紐約市區(qū)的中央收發(fā)室和紐約郊區(qū)洛開幫的大發(fā)訊臺。后來，1940年初夏，張煦回國前獲知歇克倫從上海回到紐約，于是專程去拜訪他，談到準備回國到交通部訓練所任教的打算。歇克倫再次給張煦介紹信，建議他在回國途經(jīng)洛杉磯和馬尼拉時，可去參觀亞爾西愛通信公司設(shè)在這兩個地方的分公司。這樣，張煦在回國途中，參觀了這兩家分公司的電信設(shè)施。尤其是馬尼拉的分公司，輪船在馬尼拉靠岸補充給養(yǎng)期間，張煦抓緊時間上岸打聽。該公司負責人鮑姆加德納（Baumgardner）熱情地接待了他，驅(qū)車帶張煦在公司各處參觀，還游覽了馬尼拉的名勝古跡。大來輪船公司的電信機構(gòu)雖然與美國環(huán)球無線電公司和新聞無線電公司等有聯(lián)系，但其電臺規(guī)模比較小，張煦沒有去參觀。而亞爾西愛的無線電制造工廠規(guī)模比較大，技術(shù)先進，有部分車間專門為軍方制造通信器材，外面掛著“禁止進入”等牌子。1939—1940年張煦在紐約世界貿(mào)易公司采購電信器材期間，與該公司國際部負責人摩爾（B．F．Moore）接觸比較多，成為好朋友。經(jīng)摩爾的介紹和帶領(lǐng)，張煦與楊劍聲得以參觀該公司在開姆登的制造廠。后來經(jīng)過摩爾的幫助，張煦還在該公司募捐到一批電信器材，為重慶璧山技術(shù)訓練所建立電臺和實驗室所用。

這一年的參觀實習，張煦基本上熟悉美國各主要電信器材廠和運營商，包括一些為軍方生產(chǎn)通信器材的廠家及其生產(chǎn)工藝流程與管理辦法，熟悉掌握通信器材的安裝調(diào)試和維護使用，收獲是巨大的。一方面，它極大地豐富了張煦對于電信技術(shù)的設(shè)計、制造、維護和管理各個環(huán)節(jié)的知識和實際經(jīng)驗，使他后來回國后能在通信技術(shù)的各個主要環(huán)節(jié)上都能發(fā)揮作用；另一方面，他收集到大量的設(shè)計、制造等方面的技術(shù)資料和最新的產(chǎn)品信息，為后來的教學、科研工作做了比較充分的準備。此外，當時處于抗戰(zhàn)非常時期，許多先進通信技術(shù)設(shè)施的安裝、使用和維護方面的知識也是軍方非常急需的。

重回哈佛

1938年8月，張煦獲得哈佛大學的全額獎學金，在哈佛大學研究生院一面做講師工作，一面進行博士學位論文寫作。查菲為張煦安排一個正式教師工作量的1/4的講師職位工作，以補貼學習生活費用，為張煦安排單獨在哈佛大學的物理與通信工程研究所的克魯孚脫實驗室（Cruft Laboratory）做實驗研究（據(jù)張迅玲介紹，目前這棟樓仍存在，但已改作他用，是一個很不起眼的比較小的二層樓房）。

張煦的導師查菲在張煦學業(yè)中起到多大的作用？這是我們非常關(guān)心的問題。張迅玲告訴我們，在美國，導師跟學生的關(guān)系并不緊密，做學位論文主要靠學生自己。當時，哈佛大學電機工程系的教授、導師不多，也就一兩個，查菲是其中最有名的，是國際著名學者、電子管技術(shù)的先驅(qū)者、學科領(lǐng)頭人。其他都是副教授或講師，因此張煦選了他作為導師。學生選導師通常是看他的名氣和實驗室，導師可支配實驗室及設(shè)備的使用。因此，掛上某導師就可以利用他的實驗室，以后的研究工作就是自己的事了，比較寬松自由。張煦認為，這對培養(yǎng)學生的獨立性很有好處，博士研究生已經(jīng)是成人了，應(yīng)該有自己獨立選題、獨立研究的能力，不能局限在導師的框框里面。導師的作用是approval，就是批準你的研究課題或方向，就是大方向上把把關(guān)，其余的要求學生自己去做，不懂的再去問，再跟導師探討。但這不能否認導師對學生的指導作用。

回顧起來，張煦的導師對他的作用有這幾個方面：一是查菲勉勵他繼續(xù)做博士論文，還為他申請獎學金和安排助教工作。若沒有導師的幫助，張煦不可能繼續(xù)在哈佛完成博士學位論文的研究工作。二是論文的選題、寫作和文章發(fā)表。據(jù)張煦的回憶，當博士學位論文寫作基本完成后，查菲教授鼓勵他寫成論文投到美國無線電工程師學會的刊物IEEE上發(fā)表，這在當時要靠導師的推薦。張煦后來寫成文章，由導師潤色修改，掛上查菲的名字投稿發(fā)表，還附錄上查菲和張煦兩人的簡介，刊登在刊物的封面上（1940年第11期）。三是在具體的知識方面，張煦也得到他的幫助。從張煦博士學位論文的導言和綜述部分可知，他從事的磁控管振蕩特性研究，一方面需要實驗測量，描繪實驗數(shù)據(jù)圖；另一方面需要理論計算，將實驗數(shù)據(jù)與計算結(jié)果進行比較，找出最優(yōu)的答案。查菲不僅建議張煦使用合適的測量方法，還在理論上先行建立了比較完善的計算方法，供張煦參考使用。可以說，張煦的工作是在他導師查菲提供的知識背景基礎(chǔ)上的具體應(yīng)用和拓展。

張煦博士學位證書（原件已遺失，此為張迅玲2010年從哈佛大學圖書館復制）

張煦的博士學位論文題目為《磁控管振蕩的特性》（The Characteristics of the Magnetron Oscillator）。磁控管是當時無線電收發(fā)機廣泛使用的一個元器件。磁控管的結(jié)構(gòu)是在一玻璃真空管中有兩個分離的同軸圓柱形金屬片，中間有一個同軸的陰極燈絲，用以發(fā)射電子。在燈絲與圓柱形金屬片之間平行于軸向加有均勻磁場，電子從燈絲發(fā)射后在同軸圓柱內(nèi)繞行若干圈，最后到達圓柱形金屬片，由于兩極板間的靜電負阻抗而產(chǎn)生電磁振蕩。磁控管的發(fā)明始于1921年，當時英國物理學家赫爾（Hull）制作了一個真空管，中間有一個陰極燈絲，一個同軸的圓柱體金屬板，平行于軸向加有均勻磁場，從陰極燈絲發(fā)出的電子在均勻磁場中運動，最后達到金屬極板，這就形成最初的磁控管。3年之后，哈巴恩（Habann）制作跟赫爾相似的真空管，但其中使用了分離的金屬極板，發(fā)現(xiàn)有電磁振蕩，產(chǎn)生振蕩主要是因為其中存在的負阻抗。到1931年，英國的麥克阿瑟（McArthur）和斯皮策（Spitzer）專門應(yīng)用分離極板磁控管的負阻抗型產(chǎn)生振蕩。此后這種磁控管開始走向商業(yè)化生產(chǎn)，在無線電發(fā)報機等設(shè)備中普遍使用。但是，此時磁控管振蕩的特性還未清楚，它的輸出功率、效率跟磁控管的結(jié)構(gòu)，跟磁場強弱和方向的關(guān)系等都有待研究。

大約1933年開始，英國人梅高（Megaw）對磁控管做了比較全面的研究，并對振蕩電場與磁控管的特性做了分類，提出兩種不同類型的振蕩：電子振蕩和負阻抗振蕩。前者用在極高頻振蕩性能比較好，后者則輸出功率和效率比較高。此后，又有許多研究者對磁控管進行研究，尤其對超高頻振蕩器的研究比較活躍，但對負阻抗振蕩的特征還不太清楚。為詳細探討負阻抗振蕩的機理，需要研究其中電子運行的路徑。通常有兩種研究方法：數(shù)學上的推算，以及用圖示法，而以后者為最多。就負阻抗振蕩來說，研究人員最關(guān)心的是其輸出功率和效率，許多研究都在關(guān)注其特性，以求達到最佳的輸出。而這些研究的基礎(chǔ)是，掌握磁控管的靜態(tài)特性。從梅高開始，許多研究者已經(jīng)得出靜態(tài)特性的曲線圖，大多用的是直流電，以點對點的方式描繪出一些經(jīng)驗曲線，在有些條件下還得出靜態(tài)曲線的普遍經(jīng)驗公式。其特征變化主要是由于磁控管的幾何結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境、電場和磁場效應(yīng)的不同等而引起的。從靜態(tài)曲線建立的公式可以計算其性能，比如輸入和輸出功率、效率、負載阻抗等，從而可描繪出其性能特點（當時大多數(shù)研究以提高振蕩放大為目的）。從靜態(tài)特征曲線推出的性能又可以通過無線電頻率振蕩來檢驗。在20世紀30年代中期，得到實驗檢驗的頻率主要是中頻段，比如600千赫左右的頻段，還未找到普遍適用的經(jīng)驗公式及計算方法。

張煦的研究主要在兩個方面：一是將靜態(tài)特征曲線推廣到高頻段，得出更完整的曲線圖；另一方面，進一步探討從磁控管的靜態(tài)特性推廣到動態(tài)特性的計算方法。通過計算與實驗檢測的對比，張煦得出的結(jié)論是：在頻率不是太高，以至電子從陰極燈絲到達金屬極板的時間可忽略的情況下，由其導師查菲開創(chuàng)的處理高真空電子三極管的傳統(tǒng)分析方法可以用來分析負阻抗型磁控管的振蕩特性。通過實驗描繪出磁控管的靜態(tài)特征曲線，從靜態(tài)特征曲線可用簡單的協(xié)調(diào)分析方法計算出其功率輸入、功率輸出、效率以及負載阻抗等性能因子。

張煦通過實驗和計算對比還得出，“六十環(huán)”（電子從陰極燈絲發(fā)出后達到金屬板前繞軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)）方法在獲取磁控管振蕩器動態(tài)特性方面是非常有用的（查菲教授推薦他使用此方法），它跟靜態(tài)特性一樣精確和可靠。在描繪特性曲線方面，三維等值曲線圖用來描繪磁控管的振蕩特性曲線非常有用；此外，通過描繪完整的曲線圖，張煦還求出了最佳的輸出功率和效率，推出了極板電壓、磁場強度與最佳輸入功率的簡單關(guān)系。這些結(jié)果為磁控管的下一步研究以及不同目的的磁控管設(shè)計制造打下了比較好的理論基礎(chǔ)。

心系祖國

在哈佛攻讀博士學位期間，張煦十分關(guān)注祖國的命運。當時祖國正處于抗戰(zhàn)的困難階段，急需通信技術(shù)設(shè)備及人才。民國政府與美國政府聯(lián)合在紐約設(shè)立世界貿(mào)易公司（設(shè)在紐約第五街國際大廈的19樓，董事長為陳光甫），專門招標采購戰(zhàn)時急需的物資設(shè)備。張煦應(yīng)交通部公路管理處處長趙祖康之邀，兼任世界貿(mào)易公司工程師，專門負責電信器材、圖紙資料等方面的采購工作，與葉良弼（同在哈佛電信專業(yè)留學，抗戰(zhàn)勝利后曾任廣州電話局總工程師，1949年以后到美國工作）等一起，曾于1939年多次到世界貿(mào)易公司協(xié)助采購通信技術(shù)設(shè)備及電信圖紙（原來由趙家法負責，后來因趙有向廠商收受賄賂等問題，由張煦接替他的工作），還為重慶方面培訓通信技術(shù)人員、建立無線電臺、購置教學實驗用器材等做了一些準備工作。其間，共購買1千瓦雙用發(fā)訊機20部，共10萬元，15瓦收發(fā)報機和手搖發(fā)電機50部，共4萬元，以及電子管、電阻、電容器、變壓器等若干。這些元器件運送回國后，大部分在軍政部交通司設(shè)在重慶化龍橋的無線電廠組裝成整機，供軍隊通信使用。

1936年上半年，張煦到南京參觀實習時，曾在南京水晶臺的電氣室參觀，認識該室主任朱其清，當時他正在試驗真空管的制造。1937年暑假，張煦在麻省理工學院做實驗時，朱其清以資源委員會中央電工器材廠籌備處的名義，到美國與美商洽談技術(shù)合作項目，特地到麻省理工學院看望中國留學生，約請相關(guān)專業(yè)同學協(xié)助籌辦電子管廠，同時也想網(wǎng)羅電子技術(shù)方面的人才，張煦自然在約見之列。1939年夏，中央電工器材廠籌備處給張煦寫信，要他在美國收集關(guān)于電阻元件制造等方面的技術(shù)資料。張煦按照無線電雜志上登載的信息，一一向廠方寫信索取產(chǎn)品目錄、說明書和樣品。此時，他正在紐約世界貿(mào)易公司當采購員，與廠方代表接觸較多，索要資料及樣品也很方便，因此，他迅速掌握了大量國外先進的通信技術(shù)產(chǎn)品資料。此外，他還特地陪同軍政部交通司通信科科長楊劍聲到距離紐約不遠處的Fort Monmouth美國通信兵學校，以及幾個比較有名的無線電廠參觀，了解美軍通信設(shè)備和人員培訓狀況。

留學美國期間，張煦還加入美國無線電工程師學會，先是學生會員，后來是副會員，每月可拿到學會的期刊，直到回國后沒辦法繼續(xù)繳納會費，會員資格自動取消。他還委托在瑞士的同學幫助，買到莫爾斯、貝爾、馬可尼這三位電報、電話和無線電發(fā)明人的照片，掛在宿舍的墻上作為勉勵?；貒螅@三張照片一直陪伴著張煦，作為一生學習勉勵的榜樣。

在留美的這幾年，對張煦選擇專業(yè)方向、實習去向、回國服務(wù)打算影響比較大的是電信專家胡瑞祥。胡瑞祥早年畢業(yè)于交通大學（時稱南洋大學）電機工程科（1924屆），然后留學美國，在美國電信企業(yè)實習過，對美國的教育體制比較了解，交往的學術(shù)界官員也比較多。回國后，他曾擔任浙江省電話局總工程師，1935年調(diào)任（南京）交通部九省長途電話工程處處長，遂受聘為清華大學庚款公費留美生的指導教師，負責指導電信專業(yè)學生的學業(yè)、實習等安排。包括幫助學生聯(lián)系出國前的實習單位，選擇國外留學的學校、專業(yè)方向、實習企業(yè)，聯(lián)系回國服務(wù)單位等。除了在國內(nèi)實習、到麻省理工學院做實驗和貝爾公司實習等直接得到胡瑞祥的幫助之外，張煦還每年將他在美國學習情況寫信給胡瑞祥匯報，請胡給他提些建議和意見，比如，需要找哪些人幫助，如何與中國駐美機構(gòu)取得聯(lián)系等。1939年，張煦到世界貿(mào)易公司的工作也是胡瑞祥幫助推薦的。1940年張煦畢業(yè)回國前，胡瑞祥已經(jīng)在重慶給他聯(lián)系好工作單位，等等。胡瑞祥給張煦的幫助和推介是非常重要的，尤其選擇專業(yè)和學校，當時確定“長途電話門”一名公費生，就是胡瑞祥與清華大學工學院院長顧毓琇協(xié)商的結(jié)果，是直接針對我國在長途電話領(lǐng)域極度缺乏人才的狀況而確定這一方向的。

張煦在晚年回憶青年時期在哈佛的留學生活，曾充滿感慨地說道：

我是1934年交通大學電機工程系電信門畢業(yè)的，分配至當時的中央研究院物理研究所工作，1935年考取清華主辦國家公費留學生長途電話名額，1936年乘輪渡洋，前往美國哈佛大學研究生院通信工程專業(yè)學習和寫論文，1940年獲哈佛的科學博士學位。當年就回到祖國參加工作，主要是從事通信工程的大學教育。直至現(xiàn)在，已有60年的經(jīng)歷。本文寫些青年時期在哈佛大學留學和生活的回憶，請年輕人看看。其標題擬寫成：“有刻苦學習業(yè)務(wù)的良好環(huán)境，在學術(shù)上打下牢固基礎(chǔ)?！?/p>

我在哈佛學習和寫論文，年僅23～27歲，總是想著清華教授命題和評分非常公正，考取國家公費生不容易，我家庭又熱情支持毫無顧慮，所以我決心一定要學習好，要學到美國大學教育科研的長處，又要在外國人面前堂堂正正做人、為祖國爭榮譽。我在美學習共四年，國家公費僅資助二年，而且指定第一年在大學研究生院學習，我是在哈佛和MIT學習，取得科學碩士學位，第二年須到紐約長途電信公司的機房實習，增長實際操作和動手能力。后在兩年公費期滿時，我到哈佛向教授們辭行，Chaffee教授說我第一年上課成績優(yōu)秀，每門課都是A，他可以給我獎學金，一面做些助教工作，一面則從事博士論文，給我一間實驗室，在他名義指導下學習和工作，以兩年的時間完成論文，在美國IEEE期刊上發(fā)表，并通過考試，取得科學博士學位后光榮回國。

在哈佛大學里，物理研究生大樓旁側(cè)有一座大樓，就是物理與通信工程學科的研究所，稱為Cruft Lab，我們就是在這里集中上課和做實驗及科研，天天上班。星期日及假期也有少數(shù)師生來工作，所以實驗室和地下車間及庫房天天開放，讓師生自由出入，照常進行工作。老教授Pierce、Chaffee、Mimno和中年教師Hunt等每星期都來研究所六天，工作飽滿。我自己第一年是天天到學校，每天上午上四節(jié)課，排得滿滿的。研究所樓上有一大間資料室，通信工程方面的書籍雜志很齊全，師生主要在這里查閱資料，不必常到學校的大圖書館去。雖則哈佛的圖書館規(guī)模很大、藏書很多，在美國是數(shù)一數(shù)二的，但我自己認為研究所的資料室已能滿足科研論文工作的需要，而且資料室環(huán)境清靜，我有很多時間坐在資料室里看書和寫作。

研究所小樓附近有一座工程學院研究生大樓。通信工程學科的“電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計”的講課和實驗就在這座工程大樓Pierce Hall二樓的幾間房間里進行。教授Siskind主持這門課的教學科研工作。當時選修這門課程的學生不多，教授除在課堂上授課外，對每位同學親自輔導，非常細致。每一學生須獨立做設(shè)計和測量實驗，還要撰寫詳細的報告上交，教授親自仔細審改，一絲不茍，以致同學受益匪淺，對教授非常感激，終生難忘。后來我把自己的一套設(shè)計實驗報告帶回國內(nèi)，編成一本《電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計》的書，公開出版，供同行們參考。1937年夏天，我得到哈佛授予的科學碩士學位后，轉(zhuǎn)往MIT暑期學習班，選修一門高級電信測量課，在教授指導下，自己出實驗題目，自己到庫房選取適當?shù)谋匾膬x器，搬到實驗桌上自己獨自測試，最后寫成報告送給教授評閱。美國大學的實驗室儀器庫和車間都是終年開放，讓同學按需要進去選取儀器和按時歸還，也讓同學進去使用車床制作必要的工具。記得1938年圣誕期間，學校放假，只有很少師生到校工作，我是每天到校的。Cruft Lab的實驗車間是開放的，我曾進入車間利用車床制作工具，正認真操作時，教授Mimno來到車間，看見我一個人認真工作，他很贊賞我假期照樣工作的刻苦精神，他又同情我單身無家可歸，因而約我晚上到他家一同用餐，我很感激他的好意，至今60余年了還記憶猶新。

留美四年的學習和生活，不僅給我打下了后來為祖國通信工程大學教育忠誠服務(wù)的牢固基礎(chǔ)，而且留下極其良好的回憶，鞭策我繼續(xù)不斷地努力工作和保持儉樸的生活習慣。這也是我經(jīng)常與同學互相勉勵所講格言“High thinking，Low living”的含意。哈佛的老教授親自向研究生講課，非常認真，我總是坐在臺下第一排，一面專心聽講和記筆記，一面動腦思考，能夠充分吸收知識。中年教師親自向同學指導實驗，我總是爭取動手，從接觸儀器過程中邊思考、邊測試，不是僅僅按照實驗指示書照樣做一遍、寫下記錄就了事，而是對于儀器功能、測試方法和實驗目的，都學習消化到充分理解，一遍不行，再做一遍，爭取做到一定的靈活吸收和熟練。

至于當時在哈佛研究生留學時期的個人生活，更是非常簡單而有規(guī)律。我租用學校附近的民房居住。一人一室，每星期付一次租金，約3～4美元。有洗浴設(shè)備，換下的衣服可交由房東太太代洗，不需付太多費用。一天三餐，是到住房附近的一般餐館就餐，自己去柜臺點菜、領(lǐng)菜，端到空的座位上吃，價格較廉，每頓約0.35～0.50美元，不需侍者服務(wù)，也就不必付小費，在時間上也較快。就這樣，我可以自己支配每天使用的學習時間，上午、下午和晚上，一共可以有16小時花在上課、實驗和自修上。因年紀輕，精力充沛，晚上不必早睡，早晨卻可以早起，大多數(shù)日子不需午睡。一般的星期日能夠保持正常學習。只是每隔幾個星期的周末，有同學駕駛自有汽車至不遠的郊區(qū)瀏覽名勝，車內(nèi)有座位空著，約我同去，我去了，有時拍照留念。每半年有較大范圍的同學聚餐晚會，波士頓地區(qū)各學校的中國男女同學聚集一起交談作樂。我雖堅持自己不吸煙、不飲酒、不打牌、不跳舞的個人四不原則，但男女同學間仍相互熱誠交談，保持正常友情。其實，在公共聚餐會上少量飲酒助興，并無不可。我又記得MIT一些學習成績很好的同學自行相約打橋牌，沒有金錢往來的情形是不少的，作為學習間隙的生活調(diào)劑，也無不可。在規(guī)模較大的聚會上，男女同學自愿成對地同跳交際舞是很正常的，不跳則反而顯得孤立。所以，平心而論，我在這些情形下可能有點孤單古怪，留學回國后60余年，我一直自然地遵守自己的四不原則，同事友人也沒有說什么不好，也從來不勉強要我做什么。

1936—1940年留美學習和生活四年，在學校、在社會接觸的人不少，有美國人、美籍華僑和國內(nèi)去那里留學的學生。美國人中有教師、職工、同學，凡是和我來往相處的人，幾乎毫無例外地全都待我們留學生很友善。在Cruft Lab的階梯大教室中，我和一些美國學生和中國留學生坐在第一排，幾乎是固定的老位子。后面許多排坐著美國學生，很多是年齡較大、工作一段時間后再返校參加研究生班學習的。大家相互友好，雖很少特別交談，但同學們的舉止和表情總是和藹可親的。上課以外在各間實驗室，遇到老教授、中年教師、職員、同學和女秘書等，總是相互友好和氣，雖然我講英語不能流利，他們總是友好相待。如果我有什么詢問和相托，他們總是很快回答和辦到，一點也沒有冷淡或者不理的情形。我又想起在美四年曾生過一次小病，那是1937年夏天，在MIT學習過于緊張，患感冒，住校醫(yī)院就診，由美國醫(yī)生診治和透視肺部，住病房幾天，美國護士照料和提供餐飲，都是非常熱心友好的，使我很快痊愈投入到緊張學習中去。過去我在出國前，曾聽到國內(nèi)人們告誡，接觸各階層的美國人，沒有絲毫這樣的感覺。我在留美期間行為端正，堂堂正正做人，從未遇到歧視。我生活愉快、心情舒暢，處于高級學術(shù)環(huán)境中用功學習，得以很快在學術(shù)上有所收獲和提高。

我內(nèi)心感謝美國人于1936—1940年給我良好的機遇，讓我專心學習和愉快生活，但我一點也不羨慕美國社會的工作和生活。所以，等學習的高級階段剛告一段落（此時得到了博士學位），我謝絕了美國有關(guān)方面的邀請，毫不猶豫地立即返回祖國。現(xiàn)在已滿60年了，祖國的大學給我良好的服務(wù)環(huán)境，學校教職工和廣大同學歷年一直待我很好，我心甘情愿地在祖國大地上連續(xù)不斷地工作，我一點也不想去美國工作和居住，曾謝絕過幾次誠意的邀請。我總是想著：我國科技教育水平還不高，有待大家努力，而我自己青年留美學習四年，正好為祖國教育事業(yè)服務(wù)打下基礎(chǔ)，我在國內(nèi)感到心情很舒暢，生活很安定，我自覺地愿意繼續(xù)不斷地在國內(nèi)工作，盡量做出有用的貢獻。（張煦，2001年7月，時年88歲）

1. 姜文閔：《哈佛大學》，湖南教育出版社，1988，第18頁。
2. 作者注：關(guān)于張煦出國留學的經(jīng)歷，主要取自張煦本人在“反右”和“文革”時期的檢查交代材料以及他20世紀90年代的回憶文章。
3. 張煦：《信息高速公路縱橫談（第二版）》，上海交通大學出版社，2000，第262頁。
4. 張煦：《青年時期在哈佛留學和生活的回憶》，《上海交大報》，2001年9月24日。
5. 張煦：《信息高速公路縱橫談（第三版）》，上海交通大學出版社，2002，第397頁。