張仁和, 1936年11月5日出生于重慶市,聲學(xué)家,中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),中國科學(xué)院聲學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師,聲場與聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會主任。
1958年張仁和從北京大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入中國科學(xué)院電子研究所工作;1959年調(diào)到中國科學(xué)院聲學(xué)研究所在海南省建立的南海研究站工作;1978年至1980年擔(dān)任中國科學(xué)院聲學(xué)研究所一室副主任;1980年至1995年擔(dān)任中國科學(xué)院東海研究站一室主任;1983年晉升為研究員;1990年至2000年擔(dān)任聲場與聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,之后擔(dān)任學(xué)術(shù)委員會主任;1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士);2002年獲得何梁何利基金獎;2010年獲得“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號。
張仁和長期從事水聲物理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。
人物經(jīng)歷
1954年9月,張仁和從重慶南開中學(xué)畢業(yè),考入北京大學(xué)物理系。
1958年11月,張仁和接到通知,提前從北京大學(xué)畢業(yè),調(diào)到中國科學(xué)院電子所第七研究室,擔(dān)任研實(shí)員(至1959年),在汪德昭教授指導(dǎo)下開展水聲學(xué)研究。
1959年,張仁和調(diào)至中國科學(xué)院聲學(xué)研究所在海南省建立的南海研究站工作(至1978年)。
1963年,張仁和晉升為助理研究員。
1978年,張仁和調(diào)回中國科學(xué)院聲學(xué)研究所工作,并擔(dān)任第一研究室副主任(至1980年)、并晉升為副研究員。
1980年,張仁和調(diào)至位于上海市的中國科學(xué)院東海研究站,擔(dān)任一室主任(至1995年)。
1983年,張仁和晉升為研究員。
1990年,張仁和回到位于北京的中國科學(xué)院聲學(xué)研究所,擔(dān)任聲場與聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任(至2000年)。
1991年,張仁和當(dāng)選為中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部學(xué)部委員(院士)。
2000年,張仁和擔(dān)任聲場與聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會主任。
主要成就
科研成就
??科研綜述
張仁和對淺海與深海水聲物理規(guī)律作了系統(tǒng)研究,在國際上領(lǐng)先發(fā)表了簡正波衰減與群速的普遍表式,闡明了淺海聲速結(jié)構(gòu)與邊界條件對聲場影響的規(guī)律,給出了清晰的簡正波物理圖像,已成為射線簡正波理論的基本公式最先發(fā)現(xiàn)負(fù)躍層淺海中信號波形的多途結(jié)構(gòu),給出了簡明的計(jì)算公式,能準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)波形結(jié)構(gòu)從理論上預(yù)言了“在一定距離范圍內(nèi),淺海聲場的空間相關(guān)隨距離增大而增強(qiáng),遠(yuǎn)距離低頻聲場具有很強(qiáng)的空間相干性”,經(jīng)海上實(shí)驗(yàn)已得到證明,領(lǐng)先獲得最大間距達(dá)600m、最遠(yuǎn)距離達(dá)130km的空間相干實(shí)驗(yàn)結(jié)果在大洋遠(yuǎn)程聲傳播研究中取得重要成果,并應(yīng)用于水下探測與定位。
1959年張仁和同幾十位“拔青苗”(提前畢業(yè)大學(xué)生)的年輕人來到南海研究站,從最基本的理論與實(shí)驗(yàn)方法學(xué)起,開始了中國最早的水聲研究工作。1962年完成了30萬字的“聲波在海洋中傳播的理論”講義,給幾十名年輕科技人員進(jìn)行了一年的講課與討論,在講義中已初步建立起淺海聲場簡正波理論的基本框架。
張仁和于1965年與1975年先后在《聲學(xué)學(xué)報(bào)》與《物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表了《負(fù)梯度淺海中的簡正波聲場》與《淺海表面聲道中的簡正波聲場》兩篇論文,給出了計(jì)算淺海簡正波衰減與群速的簡明公式,闡明了海水聲速結(jié)構(gòu)與海面及海底邊界條件對聲場影響的規(guī)律,給出了淺海簡正波傳播的清晰物理圖像。由于國防建設(shè)的需要,“文革”期間張仁和也未停止其研究工作,1974年他在理論上推斷:“在一定距離范圍內(nèi),淺海聲場的空間相干性隨距離增大而增強(qiáng)(傳統(tǒng)的看法認(rèn)為空間相干性隨距離增大而減弱),遠(yuǎn)距離低頻聲場具有很強(qiáng)的空間相干性”。
1974年至1976年,張仁和北上至青島市組織大規(guī)模的淺海聲學(xué)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)并研制出定深爆炸聲源,進(jìn)行了淺海遠(yuǎn)程聲傳播與聲場相干性的研究,獲得了最遠(yuǎn)距離達(dá)130千米、最大間距達(dá)600米的空間相干實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證實(shí)了上述理論推斷。這些結(jié)果為采用大尺度接收基陣實(shí)現(xiàn)水下遠(yuǎn)程探測提供了物理基礎(chǔ)。1981年公開發(fā)表了聲場空間相干性的理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)期西德人僅得到最遠(yuǎn)距離50千米、最大間距80米的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在此期間,他還在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了“負(fù)躍層淺海中信號波形的多途結(jié)構(gòu)”,解釋了其形成原因,給出了計(jì)算多途結(jié)構(gòu)的簡明公式。
1978年,張仁和開始研究深海中的聲場,提出水下聲道中三類反轉(zhuǎn)點(diǎn)會聚區(qū)的概念和理論,克服了反轉(zhuǎn)點(diǎn)聲場發(fā)散的困難,在當(dāng)時(shí)條件下解決了反轉(zhuǎn)點(diǎn)附近聲場的計(jì)算與預(yù)報(bào)問題。1978年與1983年組織了兩次大規(guī)模的南海深海水聲實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了水下聲道中反轉(zhuǎn)點(diǎn)會聚區(qū)的理論,理論與實(shí)驗(yàn)還證明“在不存在水下聲道的情況下,海底反射聲波也能夠形成反轉(zhuǎn)點(diǎn)會聚區(qū)”,他在中國國內(nèi)學(xué)報(bào)上發(fā)表的有關(guān)論文被美國全文翻譯成英文出版。
20世紀(jì)80年代,張仁和開展了“海洋聲場數(shù)值預(yù)報(bào)”與“淺?;祉懤碚摗毖芯?。在當(dāng)時(shí)還缺乏高性能計(jì)算機(jī)的情況下,張仁和采取“完善聲場理論、改進(jìn)聲場算法”的思路,提出了廣義相積分近似方法,發(fā)展了一整套闡明海洋聲場平均規(guī)律(包括平均聲傳播損失、混響強(qiáng)度衰減和海洋環(huán)境噪聲的空間相關(guān)與垂直方向性等)的理論,基于這一理論,用PC機(jī)就能對海洋平均聲場進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)值預(yù)報(bào),研制成的“聲場數(shù)值預(yù)報(bào)儀”已推廣應(yīng)用。他和金國亮1984年發(fā)表的“淺海平均混響強(qiáng)度的簡正波理論”是淺?;祉懛矫娴闹匾ぷ?,1992年出版的北約水下反潛中心的研究報(bào)告將這一理論作為混響強(qiáng)度計(jì)算的基本方法。
20世紀(jì)90年代,張仁和通過與俄羅斯科學(xué)院合作開展了大洋聲學(xué)研究,在1990年,1991年與1995年進(jìn)行了三次太平洋遠(yuǎn)程聲傳播實(shí)驗(yàn),傳播距離超過1500千米。他所發(fā)展的大洋遠(yuǎn)程聲場計(jì)算方法速度快、精度高,美國同行看到他在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表的論文后,認(rèn)為“張是用200臺PC機(jī)并行計(jì)算得到的”。在淺海聲學(xué)方面,張仁和領(lǐng)導(dǎo)的科研集體與美國科學(xué)家合作,于1996年與2001年進(jìn)行了中、美聯(lián)合淺海聲學(xué)實(shí)驗(yàn)。1997年與2002年分別在北京與成都市召開了淺海聲學(xué)國際會議,張仁和擔(dān)任會議主席。
??學(xué)術(shù)論著
截至2016年4月,張仁和在中國國內(nèi)外會議和刊物上發(fā)表論文140余篇。
張仁和. 平面輻射器的聲場[J]. 物理學(xué)報(bào), 1964(3):227-232.
張仁和. 水下聲道中的平滑平均聲場[J]. 聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版), 1979(2):16-22.
張仁和. 海面與海水介質(zhì)起伏對不同路徑相干性的影響[J]. 聲學(xué)學(xué)報(bào), 1979(2):23-27.
張仁和. 水下聲道中的反轉(zhuǎn)點(diǎn)會聚區(qū)(Ⅰ)簡正波理論[J]. 聲學(xué)學(xué)報(bào), 1980(1):30-44.
張仁和, 肖金泉, 龔敏. 淺海中單個簡正波的分析[J]. 聲學(xué)學(xué)報(bào), 1980(2):3-15.
張仁和. 負(fù)躍層淺海中信號波形的多速結(jié)構(gòu)[J]. 海洋學(xué)報(bào):中文版, 1981, 03(1):57-69.
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張仁和, 周堅(jiān)力. 淺海平均聲場的數(shù)值預(yù)報(bào)方法[J]. 聲學(xué)學(xué)報(bào):中文版, 1983(1):38-46.
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??科研成果獎勵
截至2016年4月,張仁和先后獲國家自然科學(xué)二等獎(1982年)1項(xiàng),國防科技進(jìn)步一等獎和二等獎各1項(xiàng),中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎1項(xiàng)以及中國科學(xué)院杰出科技成就獎1項(xiàng)。
人才培養(yǎng)
??教育思想
張仁和認(rèn)為:想象力、好奇心、興趣和自學(xué)能力,比知識更重要。“努力學(xué)習(xí)、勇于探索、培養(yǎng)創(chuàng)新意識,這三點(diǎn)是非常重要的。”
張仁和認(rèn)為:做人、做事、做學(xué)問的過程中,有幾種關(guān)系必須要明確:長期積累與一時(shí)突破之間的關(guān)系;理論、實(shí)驗(yàn)和仿真之間的關(guān)系;團(tuán)隊(duì)精神與個人創(chuàng)造之間的關(guān)系;國家需求與個人興趣之間的關(guān)系。張仁和院士指出:“科學(xué)研究的突破是長期積累的結(jié)果。在物理學(xué)、聲學(xué)、信息科學(xué)等各個領(lǐng)域,都離不開實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)是理論的重要來源。做科學(xué)研究,對信息科學(xué)等應(yīng)用性基礎(chǔ)研究,必須要將團(tuán)隊(duì)精神與個人創(chuàng)造相結(jié)合,同時(shí)還要將國家需求與個人興趣相結(jié)合?!?/p>
??指導(dǎo)學(xué)生
截至2016年4月,張仁和共招收培養(yǎng)了40余名博士生,接受過10余名博士后。
??團(tuán)隊(duì)建設(shè)
在張仁和擔(dān)任聲場聲信息國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、學(xué)術(shù)委員會主任期間,該實(shí)驗(yàn)室在1991、1994、2000和2005年連續(xù)四次參加國家級評估,皆被評為優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室。2006、2007年,張仁和所領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)先后獲得了國家主管部門的預(yù)先研究先進(jìn)集體和首批國家科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)稱號。
榮譽(yù)表彰
社會任職
人物評價(jià)
張仁和在水聲物理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面取得了多項(xiàng)成果,在水聲理論與技術(shù)方面做出了系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的杰出貢獻(xiàn),是中國具有重要國際影響的水聲學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人。他在水聲理論與實(shí)驗(yàn)研究方面取得的成果對中國聲納設(shè)計(jì)與使用有重要意義,他還在培養(yǎng)高級科技人才方面作出了杰出貢獻(xiàn)。 (中國科學(xué)院聲學(xué)研究所評)
參考資料 >
北京大學(xué)召開學(xué)術(shù)界優(yōu)秀校友代表懇談會.北京大學(xué).2019-05-31
張仁和 水聲物理學(xué)家.何梁何利基金.2019-05-31
張仁和 男 博導(dǎo) 聲學(xué)研究所.中國科學(xué)院大學(xué).2019-05-31
院士信息 > 數(shù)學(xué)物理學(xué)部 張仁和.中國科學(xué)院.2019-05-31
機(jī)構(gòu)概況 > 院士專家 張仁和院士.中國科學(xué)院聲學(xué)研究所.2019-05-31
中科院院士寄語:想象力比知識更重要.中國新聞網(wǎng).2019-05-31
“想象力比知識更重要”——訪中科院聲學(xué)研究所張仁和院士.中國科學(xué)院大學(xué).2019-05-31
張仁和院士獲“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號.中國科學(xué)院聲學(xué)所.2019-05-31