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6 美國MIT

砥礪前行:采擷的記憶 作者:金亞秋


6 美國MIT

麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)位于美國馬薩諸塞州劍橋市(大波士頓地區(qū)),創(chuàng)立于1861年,是世界最著名的私立研究型大學(xué)之一,特別是工程學(xué)和計算機(jī)科學(xué)在世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名長期占據(jù)世界第一位,先后有87位諾貝爾獎得主在MIT工作或?qū)W習(xí)過。

我到MIT時,國內(nèi)來MIT學(xué)習(xí)的已有10來位訪問學(xué)者,但只有機(jī)械系有2名注冊的研究生,我是電氣工程與計算機(jī)科學(xué)系(EECS)第一位來自新中國的研究生。我選擇住在校園內(nèi)的研究生宿舍(Ashdown House),馬路對面就是MIT大樓群,在連通的大樓里就可走到我在36號樓的實驗室。我是在1980年春季入學(xué)的,與一般秋季入學(xué)不同,一開始就顯得特別的忙碌。

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1980年在MIT校園

MIT的學(xué)習(xí)

MIT每年的課程都發(fā)布厚厚的一本手冊,各系的課程都標(biāo)明自己的系別和序號。如EECS序號是6;課程標(biāo)明(A)的表示研究生的高級(Advanced)課程,標(biāo)明(G)的表示研究生的(Graduate)一般課程,標(biāo)明(U)的表示本科生(Undergraduate)課程。譬如,EECS的本科生電路與電子學(xué)是6.002(U)、信號與系統(tǒng)是6.003(U)等。

碩士學(xué)位研究生必須至少選修4門A的課,加上選修G的課(學(xué)分比A課少)以及研究工作的學(xué)分,再加上學(xué)位論文。研究生選U的課是沒有學(xué)分的,只是研究生自己的補(bǔ)缺,我也選修了一些U的課程,彌補(bǔ)過去“文革”缺下的課程。博士學(xué)位研究生必須通過資格考試的筆試、口試,獲得博士研究生資格之后,再至少選4門A的課,加上G的課以及研究工作折算的學(xué)分,通過領(lǐng)域(minor area)考試,再加上學(xué)位論文。學(xué)位論文沒有明文規(guī)定必須在刊物上發(fā)表,但MIT的博士論文沒有發(fā)表的記錄很少見。工作做得好,論文發(fā)表就不是一個問題,答辯時一聽就聽得出什么水平。

在MIT攻讀學(xué)位最重大的事就是博士生資格考試:筆試、口試、領(lǐng)域考試。我在1992年《上海研究生教育》第二期上發(fā)表了一篇文章,詳細(xì)介紹了“美國MIT博士生的培養(yǎng)”,具體過程可參見本書的附錄1文章。我到復(fù)旦工作之后給復(fù)旦研究生院寫了一份報告,介紹MIT研究生培養(yǎng)的過程,研究生院將我的這篇文章投寄到《上海研究生教育》,這就是那篇文章如何發(fā)表的來歷。但是,研究生院領(lǐng)導(dǎo)對我說,我們是無法照MIT那樣做的。的確,我們的研究生培養(yǎng)與MIT是有很大的差距的,而我感受最深的是我們相當(dāng)一批研究生缺乏“探索與研究的熱情”,真心愿意做研究的研究生并不多。我們一定要鼓勵全民崇尚創(chuàng)新的科學(xué)文化。

我到MIT后,第一堂研究生課就是Kahn教授從微波電路教材的第七章開始講起,這是很意外的,可見MIT教育不拘一格。MIT的名教授很多,好學(xué)生也多,大家走路都匆匆忙忙,沒有懶散與無所事事,會明顯感覺世界一流大學(xué)是一種什么感受。我在歐洲的一些大學(xué)校園里似乎少見這種景象,一比較差距就出來了。其實,事情都是人做出來的,諾貝爾獎與人間奇跡都是可以做到的。

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在計算機(jī)房運算

我一開始師從D.H. Staelin教授(1939—2011),做大氣微波波譜輻射遙感研究。Staelin教授是美國20世紀(jì)70年代雨云(Nimubus)衛(wèi)星計劃的主要研究科學(xué)家,他從本科一直到博士,再成為教授全都是在MIT,這種近親培養(yǎng)的情況在MIT是很少的。Staelin教授曾任MIT林肯實驗室助理主任(助理主任是主任級、主任助理才是助理級),平時很忙,不太在意爭取項目經(jīng)費,因此學(xué)生也不多。這樣我轉(zhuǎn)到華裔J.A. Kong(孔金甌)教授(1942—2007)那里,做電磁波散射與地球表面微波遙感研究。Kong教授是EECS電磁學(xué)科主任,研究項目多,研究生就多,在電磁波理論與地面微波遙感領(lǐng)域十分活躍。他后來創(chuàng)立了國際電磁科學(xué)院(Electromagnetics Academy, EMA),以及《電磁學(xué)研究進(jìn)展》系列刊物(Progress in Electromagnetics Research, PIER),2004年獲得電氣和電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)電磁學(xué)獎(IEEE Electro-magnetics Award)。他為我提供了教學(xué)助理(teaching assistant, TA)和研究助理(research assistant, RA)的職位。

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2011年6月1日與MIT D.H. Staelin教授

我擔(dān)任過EECS兩門主要課程“電磁場與能量6.013(U)”與“電動力學(xué)6.014(U)”的TA,這兩門課是本科生大課,除了教授每周兩次大課(lecture)外,還有一次由另一位教授上習(xí)題課(recitation),由三四位研究生擔(dān)任TA,每周負(fù)責(zé)30—50人1小時的習(xí)題輔導(dǎo)(tutorial),并負(fù)責(zé)習(xí)題的批改和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)答案。每周布置的習(xí)題一般有5大題,一周后交,工作量還是很大的。期末大考時,將考試成績畫一張分布表,確定A(優(yōu))、B(良)、C(中)、D(及格)、F(不及格)的劃分線,不及格的沒有學(xué)分,必須重學(xué)。每學(xué)期都有幾個得F的。

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MIT 6.014(U)課外習(xí)題(820304發(fā),820312交)與我做TA的習(xí)題解答

教授上課都是用粉筆在黑板上板書,至今還是這樣。教授在黑板上寫,學(xué)生在下面看,相互間有個交流和領(lǐng)會過程,不像用PPT投影,放過、看過反而沒有印象。黑板上的板書寫什么、講什么,先擦什么、后擦什么,都有講究。

研究生擔(dān)任TA的學(xué)費與工資由學(xué)校出,也有一些學(xué)分。研究助理RA的學(xué)費和工資則由教授的項目出資,教授有無項目也往往決定研究生的多少和研究組的大小。許多教授希望研究生拿TA的錢,但研究工作不能放松,這是可以理解的。因此做TA是做雙重的工作:教學(xué)與研究。起先我做TA給學(xué)生講解時,為避免英語溝通不夠,我往往交代習(xí)題如何做,但一些美國學(xué)生提出他們不要被告知習(xí)題答案,而是要解答上課留下的疑問,我很贊賞這種態(tài)度,這對于我也是一個教育、一次鍛煉。

雖然研究生的課程只有大課,選課人數(shù)少,但是主要的A類大課作業(yè)(home work)、測驗(quiz)與大考(final exam)仍是十分嚴(yán)格的。研究生考試得分只有A、B、C 3種,得C的就是不及格,沒有學(xué)分,必須重學(xué)。數(shù)學(xué)系開設(shè)的“科學(xué)家與工程師的高級應(yīng)用數(shù)學(xué)18.305、306、307”幾乎是全校理工科著重基礎(chǔ)理論方向研究的研究生都要選的A類課,有測驗與大考。這種各種專業(yè)研究生系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)象我在國內(nèi)很少見到,無論對于授課的教授還是對于聽課的學(xué)生,都需要有廣闊的學(xué)術(shù)視野。雖然不同的專業(yè)會遇到不同的科學(xué)問題,但是其本質(zhì)與解決的方法往往都有相通點。

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“科學(xué)家與工程師的高級應(yīng)用數(shù)學(xué)”18.305(A)課程安排與我的筆記

MIT的研究

MIT的研究個人特色很明顯,每個教授都掌控自己研究特色的領(lǐng)域,任由發(fā)揮,幾個教授做完全同樣的事是很少見的??蒲蓄I(lǐng)域要求教授的研究能獨樹一幟,開創(chuàng)一個領(lǐng)域,與別人不雷同,是一個領(lǐng)域的領(lǐng)袖。因此,在那位教授的實驗室,基本上都是追隨該實驗室的研究傳統(tǒng)與項目要求。我在Staelin組里主要做大氣微波波譜與雨云衛(wèi)星數(shù)據(jù)的反演理論方法,在Kong組里則做電磁波散射理論與陸地面星載微波遙感的理論。

科學(xué)問題就是科學(xué)問題,與工程技術(shù)不一樣,不會在一開始追問有何用處而決定做與不做。在MIT討論的許多科學(xué)問題都相當(dāng)學(xué)術(shù)化,討論得很細(xì)。諾貝爾獎獲得者錢德拉塞卡(Chandrasekhar)曾說:科學(xué)研究是在一條小道上孤獨地徘徊。Research(研究)就是Search, Search and Search。對比我們國內(nèi),學(xué)術(shù)化的問題往往不討論,要么尋找現(xiàn)成的結(jié)論,要么被視作不實用,有用與沒用的爭議在相當(dāng)程度上會抑制科學(xué)創(chuàng)新。在MIT,可體會到巨大的研究學(xué)問的熱情與動力,也能體會到科學(xué)新發(fā)明對創(chuàng)新新技術(shù)的強(qiáng)力推動。具備這兩條,就是一流大學(xué)。

這里,直接引用2016年MIT現(xiàn)任校長Reif就引力波發(fā)現(xiàn)致MIT全校人員一封信:“通常而言,不管多么令人印象深刻,我不會給全校致信祝賀某個人的研究成果。我們校區(qū)一直都在推出重要的科研成果。但我要鼓勵你們?nèi)ニ伎冀裉斓男侣劙l(fā)布,因為它在一個廣袤的背景上展示了:對科學(xué)問題,人類為什么要探索,如何探索,以及為什么至關(guān)重要?!薄拔覀兘裉鞈c祝的引力波發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了基礎(chǔ)科學(xué)的兩面論:基礎(chǔ)科學(xué)研究的路途是艱苦的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮途徛模坏质钦鸷承缘?、革命性的和催化性的。如果沒有基礎(chǔ)科學(xué),最好的設(shè)想就會沒有根據(jù),‘創(chuàng)新’只能是小打小鬧。只有隨著基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)步,全社會也才能進(jìn)步?!?/p>

另外,美國國家需求或者說科學(xué)規(guī)劃與前沿基礎(chǔ)研究結(jié)合得比較一致,美國的工業(yè)界大公司都對MIT的研究有投入,力圖產(chǎn)生最新、最先、最強(qiáng)的研究成果。工業(yè)界視野與學(xué)術(shù)界水平是關(guān)聯(lián)的。許多大公司在假期為研究生提供有良好報酬的研究實習(xí)機(jī)會,而研究實習(xí)的具體內(nèi)容并不要求立即生效,彼此的水平與人脈都能相互熟悉??上в捎谖夷玫氖荍-1簽證,未能允許前往。

我們實驗室的研究項目主要來自國家部門,如美國航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)、美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)、美國國防部先進(jìn)研究項目局(Defence Advanced Research Projects Agencg, DARPA)、美國能源部(Department of Energy, DOE)等。NASA雨云衛(wèi)星微波輻射計留下的備份就轉(zhuǎn)交給我們做地基觀測試驗,為了及時報告,我們曾用了一整夜在十分寒冷的冬天積雪地上與NASA的人一起做實驗。我們曾在美國陸軍冷凍地區(qū)實驗室做系列報告,不同部門的科學(xué)家之間的研究合作很有意義,容易產(chǎn)生新的創(chuàng)造。

剛到MIT時,有一次因為要應(yīng)付即將到來的考試,我沒有準(zhǔn)備教授事先關(guān)照的相關(guān)研究工作在第二天的匯報,美國同學(xué)提醒我必須匯報,考試只是自己的事,研究匯報則是對研究組的職責(zé)。我為此幾乎一夜未睡,趕緊做了一些研究計算結(jié)果作為匯報。我很感謝這種提醒,這是一種職業(yè)精神的培育。在工作與職責(zé)面前,不存在任何的借口與推辭,研究生是Graduate,意思是已畢業(yè)了的學(xué)生,要具有比大學(xué)生強(qiáng)得多的職業(yè)行為。我在復(fù)旦當(dāng)教授后,也遇到過同樣的情況,一些研究生不匯報工作,討論會上一聲不吭,理由是他們要復(fù)習(xí)英語以應(yīng)付考試,我的確感到十分詫異與不滿。

還有一次,一位美國同學(xué)不小心把重要的計算程序刪除了,那時個人電腦還不普及,用的都是大計算機(jī)。我們也是一個晚上未睡,一定不把問題留到明天,合力把程序全部補(bǔ)敲進(jìn)計算機(jī),經(jīng)調(diào)試后一切恢復(fù)正常。清晨太陽升起,雖然工作勞累,但克服了困難,解決了問題,擔(dān)心消除了,也是一種享受。

掛靠MIT的有個著名的林肯實驗室,里面的研究人員在學(xué)術(shù)休假期間往往都來MIT,與教授和研究生們一起上課、研究,容易及時更新與接受新出現(xiàn)的科學(xué)思想,研究生們也了解了林肯實驗室正在做些什么。我一直希望自己在研究所里工作,林肯實驗室研究人員那么崇視MIT教授的科研與教學(xué)及其帶領(lǐng)的團(tuán)隊,使我產(chǎn)生想當(dāng)教授的愿望。1983年,我訪問過林肯實驗室,參觀了他們的電離層研究組。我當(dāng)年的一個同學(xué)現(xiàn)在是林肯實驗室目標(biāo)偵察與識別組的負(fù)責(zé)人,因此不方便聯(lián)系了。聽說現(xiàn)在MIT與林肯實驗室之間建立專門的研究生互通計劃,直接參與林肯實驗室的研究。

實驗室每周有一次討論會(seminar),會上各人匯報或演講研究進(jìn)展,推導(dǎo)一個公式、復(fù)述一篇論文、提出一個發(fā)現(xiàn)都會引起大家的討論或爭論。誰講得多、誰最有能力排眾議,誰就得到大家的推崇。討論會經(jīng)常開到天黑了還不結(jié)束,經(jīng)常耽誤吃飯時間。

我把這種討論會也帶到了復(fù)旦,可惜的是我們不少研究生不愛發(fā)言,在科研上缺乏表現(xiàn)欲,也沒有主動性,覺得別人的研究與己無關(guān)。我認(rèn)為,科學(xué)研究要充滿自信與理想抱負(fù)、勇敢探索進(jìn)取的無畏精神。

我住在MIT研究生宿舍,房租要貴一點,但十分方便??邕^東邊的馬薩諸塞大街就是MIT樓群,南面是波士頓的查爾斯河,每到夏天,河面上白色帆船一片,非常好看。宿舍的北面是一天24小時開放的學(xué)生中心,到了半夜,仍可看到不少學(xué)生在學(xué)生中心讀書。睏了,就買一杯咖啡和一塊杏仁餅稍微輕松一下。夜深人靜,趴在桌子上看書的人若干年后可能就是國家精英人才,真是不同的人有不同的追求。我們真應(yīng)崇視這樣行為的青年人!

哈佛大學(xué)有個說法:此刻打盹,你將做夢;此刻學(xué)習(xí),你將圓夢。

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Ashdown研究生宿舍,我曾每天走過的小路

我每天早上8點半進(jìn)實驗室或上課,中午用簡單的午餐(自己帶飯或買披薩),晚餐基本上是自己在宿舍里做。每晚看7點的電視新聞,其余時間就全在實驗室度過,即使是星期天,也是工作日。我有研究RA、教學(xué)TA,還有自己補(bǔ)課這“三座大山”,是十分忙碌的,只有每周六上午空下來,可以買菜洗衣。半夜回宿舍,走在小路上,月光照著積雪,周圍寂靜一片,只有踩雪的咔嚓聲,求學(xué)的時光是神圣的。

1982年,我完成了碩士學(xué)位論文《大氣降水主被動微波遙感的矢量輻射傳輸》,完成了大氣降水被動與主動微波遙感的矢量輻射傳輸多次散射的數(shù)值解,主要內(nèi)容發(fā)表于Aplied Optics。

1984年10月,我完成博士學(xué)位論文《一層隨機(jī)散射體強(qiáng)起伏電磁散射理論》,完成了介電常數(shù)強(qiáng)擾動的隨機(jī)介質(zhì)電磁散射的理論與求解,這一工作后來被法國科學(xué)家在EARSeL刊物上稱為“強(qiáng)擾動理論必須要提及”的工作,主要內(nèi)容分別發(fā)表于IEEE TGRSJ. Math. Physics、JAP、Electromagnetics等。

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博士學(xué)位論文中我對一些公式推導(dǎo)的草稿

回國后,我在矢量輻射傳輸、極化電磁散射的研究都源于我研究生階段的這些基礎(chǔ)理論的學(xué)術(shù)與研究準(zhǔn)備。我進(jìn)一步發(fā)展了復(fù)雜自然介質(zhì)的矢量輻射傳輸理論,并在極化電磁散射理論研究基礎(chǔ)上,形成新的研究領(lǐng)域:極化合成孔徑雷達(dá)成像信息的研究,以及計算電磁學(xué)的研究。

MIT校園文化

MIT是理工科大學(xué),但是校園文化也有很高的創(chuàng)新品味。在MIT大樓、禮堂、學(xué)生中心、博物館等,都可以看到豐富的校園文化及其歷史內(nèi)涵。MIT大樓屋檐上刻著世界大科學(xué)家的名字,每天路過那里,仰頭讀著那些名字的時候你就會想起些什么;大廳的大理石墻上刻著第二次世界大戰(zhàn)中MIT犧牲人員的名字,始終彰顯著歷史的沉重與正義的緬懷。走廊里可看到MIT取得杰出成就的展示與豐富的學(xué)生活動海報,如控制論創(chuàng)始人的維納教授14歲大學(xué)畢業(yè)、18歲獲得博士學(xué)位,創(chuàng)立的理論不同凡響,令人驚嘆。

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學(xué)生中心與無立柱結(jié)構(gòu)的貝殼音樂廳

在校園里可看到當(dāng)代最著名的英國雕塑家亨利·摩爾(Henry S. Moore)的抽象雕塑作品。最初看到時覺得有點怪怪的,但讀一些文章后了解了摩爾抽象雕塑的思維,他力圖把人物自由地異化為有韻律、有節(jié)奏的空間形態(tài)。你不必去追究某個細(xì)部像什么,但能感覺到它抽象、夸張的扭曲變形的形態(tài)意涵,覺得他的作品真是特有神韻的創(chuàng)造杰作。

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MIT校園中亨利·摩爾的雕塑

我做RA的電子實驗室(Research Laboratory of Electronics, RLE)的前身是“二戰(zhàn)”時期MIT輻射實驗室。當(dāng)時,幾位教授在一幢危房的屋頂上開展雷達(dá)技術(shù)的研究,為“二戰(zhàn)”勝利做出了重要貢獻(xiàn)。MIT的大樓都是編號的,這幢20號樓因為是危房早已不在了,但當(dāng)年危房屋頂上MIT教授們的故事則被稱譽(yù)為“屋頂上的精英”而流傳下來。輻射實驗室現(xiàn)改為電子實驗室RLE,實驗室研究報告從1947年開始至今都是學(xué)術(shù)界注目的刊物。我主持的教育部重點實驗室也堅持每兩年出版一份書面研究進(jìn)展報告,也是跟著學(xué)的,盡管看的人不多。

RLE早期的領(lǐng)導(dǎo)人之一是Julius A. Stratton教授,他是美國國家工程院成立時的院士,后來擔(dān)任了多年的MIT校長,他在20世紀(jì)40年代曾寫了一部電磁學(xué)專著,作為經(jīng)典專著,IEEE至今仍在重版發(fā)行。24小時開放的學(xué)生活動中心有Stratton捐款的學(xué)生團(tuán)體活動房間,校園里有他的頭像雕塑,下面的落款是:“J.A. Stratton,我們的老師(Teacher)與朋友”;并沒有校長、教授、院士等贊譽(yù)之詞,而用了最親近平實的“老師”一詞。

這些故事值得我們思考,我們要努力吸收中外文化的一切優(yōu)秀精華。

1984年奧運會女排決賽,我們一直看到半夜,中國女排擊敗了美國隊取得冠軍。但就在頒獎的時候,電視臺轉(zhuǎn)為播新聞。一些中國同學(xué)很氣憤,打電話到電視臺提異議。電視臺解釋了新聞節(jié)目是延后補(bǔ)報的,接著播放了中國隊升國旗的頒獎儀式,還算是有雅量的。第二天中午,我們趁機(jī)在附近的中餐館吃了一頓。

我在1984年10月進(jìn)行博士學(xué)位論文答辯,1985年2月學(xué)校正式向我頒布獲得博士學(xué)位。答辯委員會的教授是:Hermann A. Haus教授(美國國家工程院院士)、James R. Melcher教授、David T. Morgenthaler教授;他們都是MIT十分著名的學(xué)院教授(institute professor)。

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我的MIT博士學(xué)位證書

我是MIT EECS獲得博士學(xué)位的第一個來自新中國的研究生,在MIT 5年的學(xué)習(xí)為我的科研生涯打下了堅實的基礎(chǔ)。

我完成博士論文答辯后曾想,也許今后不會再有考試了。但是,實際上這僅僅是生活與工作的又一種新的考試的開始,直到現(xiàn)在,我還是把每一次建議書、每一次答辯報告、每一項工作都看成一次考試。

1985年6月1日,MIT舉行一年一次的畢業(yè)典禮,每次邀請一名嘉賓演講,那年請的是20世紀(jì)80年代重新崛起的克萊斯勒汽車公司的總裁,校長Gray教授親自向每個畢業(yè)生頒發(fā)學(xué)位證書。每位畢業(yè)生可帶5位家庭成員出席,我的夫人和孩子也已來到了美國,一起參加了典禮,目睹了我接受博士學(xué)位證書的那個時刻,我夫人與孩子們?yōu)榇丝痰牡絹砉餐冻隽硕嗄甑钠D辛。

在IEEE地球科學(xué)與遙感學(xué)會(IEEE Geoscience and Remote Sensing Society, IEEE GRSS)成立的50年期間里,共有32名科學(xué)家先后獲得IEEE GRSS杰出成就獎。特別有意義的是:我的研究生導(dǎo)師D.H. Staelin(1996)、J.A. Kong(2000)與我(2015)都是該獎的先后獲獎?wù)?,而我還是第一個獲得該獎的非歐美國家的科學(xué)家,這個記錄即使對于MIT也是個有意義的回饋。

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1985年6月1日MIT畢業(yè)典禮,校長Gray向我頒發(fā)學(xué)位證書

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2011年6月1日參加MIT150周年慶

畢業(yè)后

畢業(yè)后,我在MIT附近的大氣環(huán)境研究公司(Atmospheric Environment Research, AER)任研究科學(xué)家。AER的首席科學(xué)家是Kaplan教授,20世紀(jì)50年代他提出過從空中測量大氣溫度濕度廓線的概念設(shè)想,是葉篤正先生在芝加哥大學(xué)的同學(xué)。他訪問過中國,他把他在中國做學(xué)術(shù)報告時用毛筆字寫的中文通知的大字報貼在墻上,好似藝術(shù)品。

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右邊36號樓3樓右數(shù)第三窗框里曾是我的辦公室,左邊是2004年新建的Stata中心

在美國有許多這樣的研究公司,它們從政府部門(如國家宇航局NASA、國家海洋大氣局NOAA、能源部、軍隊等)獲取研究經(jīng)費,完成合同規(guī)定的任務(wù)。公司負(fù)責(zé)雇員的全部福利,政府只發(fā)布項目,按合同接收成果。而公司的主要目標(biāo)是完成合同,從中取得利潤。一般來說,公司不會刻意注重論文發(fā)表之類的學(xué)術(shù)工作,而更注重爭取合同與完成合同。它們也十分注重吸收大學(xué)里剛畢業(yè)的博士,一是薪酬比較便宜,二是能以新鮮的成果來擴(kuò)大公司的業(yè)務(wù)。我在AER的工作成果就是大氣地表微波輻射遙感的建模與模擬,應(yīng)用于NOAA數(shù)值預(yù)報的建模,其部分內(nèi)容發(fā)表在IEEE TGRS與相當(dāng)著名的空軍地球物理實驗室(Air Force Geophysical Laboratory, AFGL)的研究報告。

但是,這類公司更注重干活與合同,不像大學(xué)校園那樣活躍,大學(xué)里容易有新思想、新方法。AER公司管人事的經(jīng)理是一個美國籍香港女人,有些傲慢勢利,看得不舒服。

1985年,在俄亥俄(Ohio)州立大學(xué)一次學(xué)術(shù)會議上,我認(rèn)識了紐約城市大學(xué)(City University of New York, CUNY)的城市學(xué)院(City College of New York, CCNY)的Melvin Lax教授。1986年,我轉(zhuǎn)而來到CCNY,跟Lax教授做研究助理教授。Lax教授1947年從MIT物理系獲博士學(xué)位,是謝希德教授的研究生高班同學(xué),曾任著名的貝爾(Bell)公司理論物理部主任、美國科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士。他主要從事物理學(xué)中隨機(jī)過程、量子光學(xué)等研究,他在20世紀(jì)五六十年代做的粒子多次散射的Lax理論是非常有名的。70年代,紐約市政府在經(jīng)濟(jì)上取得成功,因此有資金條件網(wǎng)羅了一批杰出的科學(xué)家來充實紐約城市大學(xué)。

20世紀(jì)80年代中期,當(dāng)時的美國里根政府提出“星球大戰(zhàn)計劃”,作為外圍題目,Lax教授有大氣混濁介質(zhì)(turbid media)激光傳輸和粗糙面散射的兩個題目,激光傳輸要用到一些流體計算軟件,可以調(diào)用但看不到保密的源程序,對使用者的限制較多。于是,我選擇了隨機(jī)粗糙面的散射研究,研究項目規(guī)定每3個月書面匯報一次,抓得還是很緊的。

記得有一次我向Lax教授介紹我的工作的一步一步推導(dǎo),他閉著眼睛,我心里不太舒服,想快點講完就跳了幾步,他突然睜開眼說這里是怎么回事,原來他閉著眼,但思想?yún)s在隨著我的推導(dǎo)。我講完后,他站起來把我剛講的重講一遍,比我講得更貼切,闡述得更清楚,使我十分受益。

我在CCNY的粗糙面高階散射方面的研究發(fā)表在Physical Review B、JAP等,也組合了幾種粗糙面散射較為完備的解析理論方法,我在紐約城市大學(xué)的聘約還未到期,美國斯克里普斯(Scripps)海洋研究所就來函對我的粗糙面散射輻射很有興趣,應(yīng)允給我正式的研究員職位。

我在CCNY的粗糙面散射的研究為我回國后開展粗糙面與目標(biāo)復(fù)合散射輻射的研究打下了基礎(chǔ)?,F(xiàn)在想來有點可惜,若當(dāng)時也接著做大氣混濁介質(zhì)高功率激光傳輸?shù)难芯?,也是十分有意義的,國內(nèi)至今沒有見到有類似的工作發(fā)表,國外也不多。


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