声学泰斗马大猷先生：我国现代声学事业的开拓者与奠基人

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引言

在之前的文章中，我们回顾了声学巨匠Heinrich Kuttruff教授的学术历程与卓越贡献，今天让我们共同走近另一位享誉国际的中国声学泰斗——马大猷先生，他将一生奉献于祖国声学事业，是我国现代声学的重要开拓者与奠基人。

一、生平简介

马大猷先生于1915年3月1日在北京出生，籍贯广东潮阳。1936年获国立北京大学理学学士学位，同年以优异成绩考取清华大学留美公费生，1939年、1940年先后获美国哈佛大学硕士学位和博士学位。1955年被选聘为中国科学院学部委员（院士），1998年成为资深院士。2012年7月17日逝世，享年97岁。

青年时期的马大猷（图源：中国科学院院士文库）

他一生致力于物理声学、建筑声学和噪声控制研究，最著名的贡献在于对建筑声学的研究。他提出室内简正波理论，以简洁的公式计算简正波，以新的研究方法分析混响，被声学界视为建筑声学发展的里程碑，得到广泛应用。在五十多年的科研活动中，取得了突出的科研成果，1978年获全国科学大会奖；1980获中国科学院重大成果奖；1981年获国家自然科学奖；1997获德国夫琅和费协会金质奖章及建筑物理研究所ALFA奖；1998年获何梁何利科学进步奖。

马先生（左三）讲解半消音室功能（图源：中国科学院声学研究所）

马先生1940-1946年任国立清华大学和西南联合大学副教授、教授；1946-1952年任北京大学教授兼工学院院长；1952-1955年任哈尔滨工业大学教授兼教务长；1955年起任中国科学院研究员，曾先后兼任电子学研究所副所长，声学研究所副所长；兼中国科学技术大学教授，研究生院副院长，国际声学委员会委员，数学物理学部副主任。他倾毕生所学，为声学科技事业培育接班人。在几十年的科教活动中，他指导过40余位研究生，培养出了一大批中国声学科技人才，为我国声学事业的发展做出巨大贡献。

二、学术生涯与主要科学贡献

1926年，马先生考入北京师大附中。1930年父亲逝世后，他的学业面临中断风险，依靠潮州同乡会的资助得以继续学习。

1932年中学毕业后，受“九 . 一八“事件”影响，激发了“科学救国”热情，他考入北京大学物理系，以图学成报国。

1936年大学毕业，但因参加“一二 • 九”运动和罢课活动，他不能留在北大，此时恰逢清华大学招考留美公费生，他成功考取，成为我国第一位以声学专业（电声学）赴美（加利福尼亚大学物理系）留学的研究生。

1937 年爆发“七七事变”，他在吴有训教授的建议下辗转到达美国加州大学洛杉矶分校，师从著名声学家努特森教授。

1938年，他发表了论文《矩形室内低频简正频率的分布》，并受邀在美国声学学会年会上宣读。该论文对简正频率分布的公式进行了改进，采用直接计算的方法，被认为是“关于波动声学的一个基本公式”，引起强烈反响。这篇论文还是声学中应用简正波理论的基础，也是严格室内声学的基础。同年，因导师出国，他转入哈佛大学物理系，师从韩特教授，从事房间声场混响研究。

1940年，他发表了论文《矩形室内的非均匀声边界》，并凭此被授予哲学博士学位，成为哈佛大学历史上第一个用两年时间就获得博士学位的人。这两篇论文奠立了室内简正波理论，被声学界认为是建筑声学发展的新里程碑。

马先生博士毕业照（图源：中国科学院院士文库）

1943年，他被美国声学学会选为会士，成为中国科学家在该学会的第一位会士。

1966年，国家准备进行导弹发射试验，他为改善火箭发射噪声影响投入新的研究。经过反复实验论证，他提出“微穿孔板理论”。

1975年，他将多年成果撰写成论文《微穿孔板吸声结构的理论和设计》，并在第一期《中国科学》上发表。虽然时隔将近十年，该理论依然领先世界，并在1992年成了德国波恩联邦议会大厦的救星。

三、科技事业与主要社会贡献

海外求知千般苦，不及归心报国情。1940 年毕业典礼一结束，马先生便立即启程回国，依然投入抗日战争，投身祖国科技建设。

3.1科学教育

1940年8 月，他在西南联合大学电机系任副教授，两年后升教授。其间，他坚持边教学，边做颤动回声、声场起伏现象等声学的科研工作。

马先生（右三）在国立西南联合大学任教（图源：中国科学院院士文库）

1946 年，他前往北京大学物理系任教授，后受命创办北大工学院并任院长。

1952年全国院系调整，他被调到哈尔滨工业大学任教务长、教授。1955年，他请求调到中国科学院应用物理研究所，开始着手筹划建立中国声学研究中心。

1964年，中国科学院声学研究所正式成立，他任副所长兼第九研究室主任、研究员，创办《声学学报》并任主编。

1970-1979年受文化大革命的影响，他随第九研究室到物理研究所工作，任学术委员会主任、声学研究室主任，并先后兼任中国科技大学物理系主任、中国科学院研究生院常务副院长等职。1973年，他响应周总理号召，在“文革”困难的环境中组织全国声学学术会议，并在后续自行开展气流声学相关研究工作。

1979年，中国科学院声学研究所复所，他重任副所长兼学术委员副主任。此后，一直在声学所工作直至2012年7月17日辞世。

马先生（右）指导博士生田静进行实验（图源：中国科学院院士文库）

他自1940年回国后，一生身体力行，坚持在科学教育工作一线。他在65岁之前一直坚持亲自主讲物理学、电子学和声学的基础课程，注重培养青年学者的理论素养和动手能力，他培养的学生中，有中国工程院院士、数字通信专家吴佑寿教授，中国科学院声学研究所田静研究员，环境声学专家程明昆等；他十分关注祖国声学科教事业发展，多次对我国科教兴国战略的落地实施献言献策；他忧心国内呈现出的科研浮躁情绪，先后6次给国家总理写信，呼吁加强基础研究工作，提高国家自主创新能力。

3.2科技发展

1956年，他参加周恩来总理直接领导的国家12年科学远景规划会议，建议将声学列为一个独立分支学科，并起草了关于声学部分的发展规划意见。同年，他在中国科学院电子学研究所内组建声学研究室，亲自设计并领导建造了我国第一个正式设立的声学实验室，其中包括当时国内最完备的消声室、混响室、隔声室、水池实验室及高声强实验室等多项声学实验室设施，建立了中国第一个声学综合研究基地。

周总理与参加国家12年科学远景规划会议科学家们（图源：中国科学院学部）

1959年，他受周恩来总理亲自指派，与梁思成先生共同建造人民大会堂，他担任音质总设计师。他提出的分散声源和联结立体声系统成功解决了世界第一大厅堂中的扩声问题，他主持设计的声学吸声结构材料及其分布，很好地解决了万人礼堂的声场扩散性、均匀性问题，满足了中央对礼堂音质提出的极高要求。这一艰巨任务的完美完成，使我国声学技术研究及研究成果应用得到世界同行的肯定，并建立起我国第一批建筑声学研究和设计队伍。

1965年前后，国家发展“两弹一星”战略，马先生为国防事业贡献科研力量。他先后开展了核爆炸侦察和声学探测、大气层核爆炸的次声监测、火箭及人造地球卫星噪声疲劳实验、导弹发射井噪声控制等一系列重大研究，形成了次声在大气中的传播理论、气动扬声器理论、微穿孔板吸声理论等一系列重大成果，研制了高功率气动扬声器、次声频段电容传声器、驻极体电容传声器、微穿孔板吸声结构等一些列声学仪器设备，建立了次声监测实验站、160分贝高声强实验室等实验设施，奠定了我国次声学、高声强声场研究的基础。

马先生与学生开展现场实验（图源：潮青访谈）

1970年前后，他将研究重心转向了事关国计民生的环境声学领域。1972年开展地铁噪声控制研究，并提出可行方案有效降低噪声10分贝；1973年在第一次全国环境保护会议上，提出增加噪声为环境污染之一；1974年发明小孔消声器和扩散消声器，用于抑制发电厂高压排气放空噪声，有效消除此类噪声污染；随后，建立我国环境噪声控制系统工程，领导编写了《环境物理学》、《噪声控制学》等系列教材。