任朗(1913年6月12日-2005年5月),遼寧沈陽人,中國電磁理論家、天線專家和教育家,原籍山東蓬萊區(qū)。幼時曾協(xié)助父親干農(nóng)活,從小體驗到老百姓生活艱辛。曾任全國鐵路優(yōu)秀知識分子,首批獲國務(wù)院特殊津貼者。任朗教授還擔(dān)任過中國電子學(xué)會理事、編委,中國通信學(xué)會理事,鐵道科學(xué)院學(xué)術(shù)委員,國務(wù)院勞動人事部留學(xué)生派出工作顧問,西南交通大學(xué)學(xué)術(shù)委員會委員,美國IRE學(xué)會會員等職務(wù)。
人物簡介
(1913- 2005)
他提出的"線形天線陣輻射圖中單位圓上零點分布的一個普遍函數(shù)"應(yīng)用于雷達天線的設(shè)計中,有效地減小了旁瓣,為國際學(xué)術(shù)界重視和引用。他提出的"和差變換",解決了旋轉(zhuǎn)拋物面天線和火箭、衛(wèi)星、航天飛行器上常用的長橢球天線的嚴格解問題,并為類似的偏微分方程的求解開辟了新途經(jīng)。他的專著《天線理論基礎(chǔ)》,為天線理論的發(fā)展作出了獨特貢獻。他長期從事高等教育工作,培養(yǎng)了大量博士、碩士,其中有的已成為學(xué)術(shù)骨干和國內(nèi)外知名學(xué)者。為迎接鐵路歷史性的大發(fā)展,最近他正為鐵路勘探用的探地雷達、鐵路移動通訊和列車車載衛(wèi)星接收天線貢獻才智。
求學(xué)生涯
1920年進入市立第五小學(xué),就學(xué)途中經(jīng)過日本租界時,見到日本軍人耀武揚威和日本僑民盛氣凌人,也常聽到和見到中國老百姓受欺壓的事情,逐漸認識到民族災(zāi)難之深重。這時他也從師長處受到"知識救國"、"教育救國"和"工業(yè)救國"等愛國思想的影響。立志努力學(xué)習(xí),充實自己,以便報效國家,強國富民。1926年小學(xué)畢業(yè)后,他考取遼寧省立第二工科學(xué)校,一學(xué)期后又轉(zhuǎn)考遼寧省立第一工科學(xué)校。兩年半以后,就轉(zhuǎn)考進入河北工業(yè)大學(xué)預(yù)科。
任朗從青少年時代起,學(xué)習(xí)異常勤奮,肯下苦功夫,在沈陽市時,學(xué)校每晚10時熄燈,他就在路燈下看書到12時才回宿舍就寢,而且每天如此,從不懈怠。在天津大學(xué)預(yù)科的兩年內(nèi),他刻苦學(xué)習(xí),成績優(yōu)異,尤其是數(shù)學(xué)、物理兩門功課,經(jīng)常得滿分。除課堂學(xué)習(xí)外,他自學(xué)了很多參考書,將多年來英國劍橋和牛津大學(xué)入學(xué)試題中的數(shù)學(xué)和物理題目,一一加以收集、演算和解答,并裝訂成冊,收獲極大,為他日后攀登科學(xué)高峰打下了堅實的基礎(chǔ)。
1931年"九·一八"事變,日本帝國主義侵占東北三省。剛到天津河北工業(yè)大學(xué)僅一個月的任朗家鄉(xiāng)淪陷,他和同學(xué)們義憤填,疾呼抗日救亡,對于蔣介石的不抵抗主義無不憤慨。當時北洋工學(xué)院教務(wù)長王繼緒教授以絕食來要求蔣介石和南京國民政府抗日,任朗也隨同大批同學(xué)臥軌攔火車去南京請愿。預(yù)科結(jié)束后,他直接進入北洋工學(xué)院土木系本科學(xué)習(xí),1933年他又投考了交通大學(xué),被電機學(xué)院錄取。
在大學(xué)三年級時,任朗和同班的同學(xué)沿津浦、北寧兩條路線進行參觀、考察一個多月。沿途參觀和考察了面粉廠、煤礦、鐵路機車廠、電報電話局、北京大學(xué)、清華大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、南開大學(xué)、交通大學(xué)唐山工學(xué)院(現(xiàn) 西南交通大學(xué))。考察后,他感受頗深,看到中國實業(yè)基礎(chǔ)之薄弱,百業(yè)待興;專業(yè)人才之匱乏,教育待辦,從而令他立志將來也要獻身于教育事業(yè),以培養(yǎng)專業(yè)人才,振興中華。大學(xué)畢業(yè)前夕,由于成績優(yōu)異,交通大學(xué)保送任朗報名參加中美庚款的留學(xué)考試,但因"七七"事變,抗日戰(zhàn)爭爆發(fā),考試未能舉行。
1937年,任朗從交通大學(xué)電機學(xué)院電信專業(yè)畢業(yè),取得工學(xué)學(xué)士,電機學(xué)院院長張貢九介紹他去國民黨軍委工作。1937年至1944年間曾任無線電教員、工程師和技士。1944年考取公派留美,1945年取得美國哈佛大學(xué)科學(xué)碩士學(xué)位。任朗在哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)時,數(shù)學(xué)經(jīng)常滿分。教授在課堂上當眾表揚他,說任朗對數(shù)學(xué)難題的解法與眾不同,既簡捷又清晰,方法甚妙。
當時哈佛大學(xué)實行每年兩學(xué)期制,暑假近三個月,而麻省理工學(xué)院(MIT)每年是三個學(xué)期,他為了抓緊時間多學(xué)一些,暑期去麻省理工學(xué)院攻讀。主攻研究院的應(yīng)用數(shù)學(xué)課程,如數(shù)學(xué)系系主任Philips教授的高等向量分析,F(xiàn)eshback教授的理論物理方法以及函數(shù)論等。1945年10月開始在哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位,并獲得了哈佛大學(xué)獎學(xué)金和華美協(xié)進社的獎學(xué)金(這是管理中美庚款的單位所設(shè)的獎學(xué)金,其待遇與中美庚款留學(xué)生一樣)。1946年初,他以優(yōu)異成績學(xué)滿了16門研究生課程(包括在麻省理工學(xué)院課程,兩校課程成績是相互承認的),經(jīng)過考試通過了博士初試。接著,1946年秋完成了博士論文的理論部分,僅實驗尚未作完,因留美期限已到而歸國。
學(xué)成歸國后,他就以淵博的學(xué)識和拳拳報國之心投身于教育事業(yè)和研究工作。他先后曾任上海滬江大學(xué)物理系教授、系主任;交通大學(xué)電信研究所教授;中國交通大學(xué)唐山工學(xué)院電機系教授、系主任;中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員;西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院電機系教授;西南交通大學(xué)物理系教授、電磁研究所所長;西安交通大學(xué)兼職博士導(dǎo)師;南京理工大學(xué)名譽教授;中國傳媒大學(xué)兼職教授。近50年來,他悉心培養(yǎng)的博士生、碩士生、大學(xué)生多有建樹,真是桃李滿天下。他潛心研究天線理論,在學(xué)術(shù)上和科技應(yīng)用上都有獨特的貢獻。他是全國鐵路優(yōu)秀知識分子,也是第一批獲國務(wù)院特殊津貼者。
主要成果
投身工科高等教育事業(yè)
精心培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人才
1946年,任朗回國后擔(dān)任上海滬江大學(xué)物理系教授、系主任兼交通大學(xué)電信研究所教授期間,除主持系的全面工作外,還給八名碩士生講授天線課程。在指導(dǎo)碩士研究生撰寫論文中一絲不茍,從理論和實驗兩方面嚴格要求,第一位碩士生李嗣范(現(xiàn)任東南大學(xué)教授、博士導(dǎo)師并指導(dǎo)博士后),在1948年經(jīng)答辯后獲得碩士學(xué)位。
1949年5月上海戰(zhàn)役,不久,全國解放。這時,他才深刻地認識到只有在中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下打倒反動派,建設(shè)新中國,才能使國家富強,人民幸福。1950年應(yīng)中國交通大學(xué)唐山工學(xué)院的邀請,于8月來到唐山擔(dān)任該校電機系教授、系主任。早在30年代就已經(jīng)沿鐵路考察過的任朗,對該校早有了解。他一到任就抓了兩件事,一是籌措經(jīng)費,購置實驗設(shè)備;一是從國內(nèi)外廣攬優(yōu)秀人才,延聘教授。像現(xiàn)為中國科學(xué)院院士的曹建猷教授和其它幾位教授,就是他力聘到校任教的。1952年全國高校進行院系調(diào)整,中國交通大學(xué)唐山工學(xué)院改名西南交通大學(xué),任朗此時辭去系主任職務(wù),專心致力于青年教師的培養(yǎng)、基礎(chǔ)理論的教學(xué)和指導(dǎo)碩士研究生的工作。
1957年他兼任中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員,并教授全所的電磁理論課和天線課。從50年代末起,他在中國科學(xué)院和西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)多名研究生,在教學(xué)和指導(dǎo)研究生過程中嚴于律己,嚴謹治學(xué),深受教師和學(xué)生的愛戴。他經(jīng)常鼓勵學(xué)生多用腦,多思維,靈活運用物理概念和數(shù)學(xué)物理方法,激發(fā)靈感,勇于創(chuàng)新。他培養(yǎng)出來的博士、碩士,有些已成為學(xué)術(shù)界的知名骨干,有的已在國際學(xué)術(shù)界嶄露頭角。
1986年,他受聘為西安交通大學(xué)兼職博士導(dǎo)師,已指導(dǎo)了10名博士生獲得博士學(xué)位。同時,在西南交通大學(xué)給博士和碩士研究生開出"高等電磁理論"課程,指導(dǎo)5名博士生和2名碩士生的論文撰寫,主持3項科研項目,其中一項是中德國際合作項目。
除了繁重的教學(xué)、科研工作外,他還積極參加各種學(xué)術(shù)活動,曾任中國電子學(xué)會理事、編委;中國通信學(xué)會理事;鐵道科學(xué)院學(xué)術(shù)委員;國務(wù)院勞動人事部留學(xué)生派遺工作顧問;西南交通大學(xué)學(xué)術(shù)委員會委員;美國IRE學(xué)會會員等。現(xiàn)任西南交通大學(xué)教授,中國電子學(xué)會會員,天線學(xué)會副主任委員,《天線學(xué)報》主編。
發(fā)展了天線科學(xué)理論
取得了應(yīng)用上的成果
幾十年來,任朗潛心于電磁理論和天線學(xué)科的研究。他組織了接收蘇聯(lián)衛(wèi)星一號信號的工作;進行了縮小天線尺寸的理論研究和實驗工作;服務(wù)于遠程雷達而減小線形天線陣輻射圖中旁瓣的研究工作;研究了廣泛應(yīng)用于雷達、衛(wèi)星、載人飛船、微波接力、通訊、廣播、射電望遠鏡等的旋轉(zhuǎn)拋物面天線和長橢球天線的嚴格理論以及表面波天線的嚴格理論等,取得了一系列豐碩成果。例如,他在《中國科學(xué)》(外文版)和《物理學(xué)報》同時發(fā)表的科學(xué)論文《線性天線陣輻射圖中單位圓上零點分布的一個普遍函數(shù)》,被應(yīng)用于低旁瓣雷達和遠程雷達的設(shè)計中,取得了滿意的效果。英、美、蘇各國學(xué)術(shù)刊物上紛紛署名摘登其成果。該普遍分布函數(shù)包含了國際上著名科學(xué)家Schelkunof和Tchebyscheff的分布作為特例。他先后發(fā)表在外文版《中國科學(xué)》和《物理學(xué)報》上具有開創(chuàng)性的學(xué)術(shù)論文還有:《長旋轉(zhuǎn)橢圓介質(zhì)球中的半波振子天線》、《表面波天線的一個嚴格理論》和《長金屬旋轉(zhuǎn)橢球體頂點處單極子天線的輻射問題》等。
任朗在電磁理論和天線的研究中的許多創(chuàng)見,系統(tǒng)地總結(jié)于他的專著《天線理論基礎(chǔ)》中。書中包含了他個人的許多獨特貢獻,被國內(nèi)外學(xué)術(shù)界所推崇和引用。該專著曾獲四川省重大科研成果獎;鐵路高等院校科研成果和優(yōu)秀論文特等獎;世界通信年優(yōu)秀通信類圖書獎;電子工業(yè)部全國工科電子類專業(yè)優(yōu)秀教材特等獎;國家教委全國高等學(xué)校優(yōu)秀教材獎(國優(yōu)75號)并參加了日內(nèi)瓦的國際書展和德國萊比錫市的國際書展。他編寫的重要專著還有《電磁場中數(shù)學(xué)物理方法》。
研究成果突破學(xué)術(shù)藩籬
學(xué)術(shù)見解促進國際交流
1980年,國家對重點項目"長河二號"的選定方案十分重視,薄一波副總理特邀任朗參加在中南海懷仁堂召開的評定會議。在選定六個導(dǎo)航天線塔方案中,他極力主張"單塔絕緣"方案,得到采納。實踐證明,該方案性能穩(wěn)定可靠,并為國家節(jié)省了投資,比美國的"四塔"方案先進。天線塔建成使用一年后,他又應(yīng)邀參加鑒定會并乘專機去現(xiàn)場觀察運行情況,得知美國專家對此有很高的評價并要向我國訂購天線塔。
80年代,除精心指導(dǎo)博士、碩士研究生外,他還專心研究衛(wèi)星、火箭和其它飛行體常用的長橢球天線和應(yīng)用極為廣泛的旋轉(zhuǎn)拋物面天線的理論,取得了重要成果。他在"長橢球函數(shù)及其在天線理論中的應(yīng)用"項目研究中,取得了優(yōu)異的成績,榮獲鐵道部1989年"科技進步一等獎。"有關(guān)論文發(fā)表在世界性學(xué)術(shù)刊物《Trans。IEEE-AP》和《J.App1.Phys.(JAP)》以及美國IEEE-APS國際會議的論文集上。他的學(xué)術(shù)論文中提出了"和差變換",使向量亥姆霍茲方程在長橢球坐標下,可以用分離變量法求出嚴格解。這一項研究不但解決了實用價值很大的天線理論問題,而且更重要的是突破了長期以來公認為不可能用分離變量法求解的學(xué)術(shù)藩籬,圓滿地解決了長橢球天線和旋轉(zhuǎn)拋物面天線的嚴格理論,并給類似的偏微分方程的解法開辟了新途徑。這是任朗最突出的重要貢獻。
由于任朗在學(xué)術(shù)上的成就,1989年8月他應(yīng)邀去斯圖加特大學(xué)講學(xué),并與該校高頻研究所所長、無線系系主任、西德天線學(xué)會主席F.M.Landstorfer教授簽訂了兩校(西南交通大學(xué)與斯圖加特大學(xué))在天線方面進行科研合作的協(xié)議書。我國國家自然科學(xué)基金會批準了該協(xié)議,并確定為國際科研合作項目。該項目正在執(zhí)行中。
1989年,他代表中國電子學(xué)會天線專業(yè)學(xué)會參加了國際無線電聯(lián)盟(URSI-B)在斯德哥爾摩召開的電磁場國際會議的工作會和科學(xué)報告會。會上討論了電磁理論中的一個重要問題,即"等效定理"中的表面S是否可以取在兩媒質(zhì)的分界面上?經(jīng)過討論和任朗的論證,最后一致同意他的論證,即S不能取在兩媒質(zhì)的分界面上。很明顯的理由是:如果取在兩媒質(zhì)的分界面上,那么,從等效流計算場時,公式中的媒質(zhì)參數(shù)究竟是用哪邊的?再者,如果兩媒質(zhì)都是介質(zhì)(不同的介質(zhì)),除需滿足場的切向分量邊界條件外,還要滿足場的法向分量的邊界條件,否則就考慮不到場的折射問題。當時參加討論的科學(xué)家中有不少是世界知名教授,諸如矩量法發(fā)明者、對積分方程解法有特殊貢獻的R.F.Harrington教授;國際著名電磁理論家L.B.Felsen教授;國際著名天線專家R.Mittra教授和F.Collin教授。對任朗在會上著重論證的問題,有關(guān)教授、學(xué)者承認他們的專著中,在這個問題上有不當之處。
任朗的學(xué)識和研究成果一直受到國內(nèi)外專家、學(xué)者的推崇。他擔(dān)任過1985年在北京召開的第一屆天線與電磁場國際會議的技術(shù)委員會主席;1989年在上海召開的第二屆天線與電磁場國際會議的組織委員會主席;1993年擔(dān)任在南京召開的第三屆天線與電磁場國際會議的大會主席。
鑒于任朗教授對天線和電磁理論所做出的貢獻,最近被美國電磁科學(xué)研究會特邀為該會會員,該研究會的28名會員全是當今世界最著名的權(quán)威專家,獲得該會會員資格,是學(xué)術(shù)成就上一種很高的榮譽稱號。到目前,任朗教授是我國唯一的一名會員。
為迎接鐵路歷史性的大發(fā)展,任朗教授正運用他科學(xué)上取得的成就,為我國鐵路的建設(shè)不懈地工作。最近,他運用其天線理論,為鐵路勘探解決了探地雷達的特種天線設(shè)計問題,獲得了很好效果。目前他又正為鐵路移動通信和列車車載衛(wèi)星接收而進行研究工作。由于列車車載衛(wèi)星天線的形狀和尺寸受到列車運行環(huán)境的限制,要使天線指標達到要求并自動跟蹤衛(wèi)星,是一個高難度的技術(shù)課題。這一難題的突破,將是任朗教授為鐵路移動通信事業(yè)作出的又一重大貢獻。
任朗年事已高,但仍在教學(xué)和科研第一線堅持工作,日夜操勞。他長期堅持體育鍛煉,常進行長跑、爬山、游泳等運動。他的業(yè)余愛好是欣賞古典音樂。這些都使他能保持身心健康,精力充沛,在科學(xué)研究中成績卓著,碩果累累。
(作者:朱懷芳 孫圣輝)
個人履歷
1913年6月12日 生于遼寧省沈陽市(原籍山東省蓬萊區(qū))。
1927年8月-1931年8月 遼寧省立第二工科學(xué)校、遼寧省立第一工科學(xué)校等校學(xué)習(xí)。
1931年8月-1933年8月 天津河北工業(yè)大學(xué)預(yù)科。
1933年8月-1933年9月 天津北洋工學(xué)院土木系。
1933年9月-1937年7月 交通大學(xué)電機學(xué)院電信專業(yè)畢業(yè)。
1937年7月-1944年10月 中國國民黨軍委無線電教員、工程師、技士。
1944年10月-1945年6月 哈佛大學(xué)取得科學(xué)碩士學(xué)位。
1945年6月-1945年11月 麻省理工學(xué)院(MIT)攻讀應(yīng)用數(shù)學(xué)。
1945年10月-1946年8月 美國哈佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位。
1946年9月-1950年8月 上海滬江大學(xué)物理系教授、系主任兼交通大學(xué)電信研究所教授。
1950年8月-至今 中國交通大學(xué)唐山工學(xué)院(1952年改名西南交通大學(xué),1971年遷四川后改名為西南交通大學(xué))教授。
1957-1961 兼任中國科學(xué)院電子研究所研究員。
1990- 兼任西安交通大學(xué)博士生導(dǎo)師、南京理工大學(xué)名譽教授、中國傳媒大學(xué)教授。
主要論著
1 LangJen(任朗).ARigorous Approch to the Theory of Paraholoidal An-tennas.IEEE-APS 1981 1nternational Symposium Digest on Antennas and Propagation,PP.508-512,June 16-19,held at Los Angeles,California,U.S.A.
2 Lang Jen and C.S.Hu.Spheroidal Functions of Large 頻率 Parame-tersc=kfand the Radiation fields of a Metallic Prolate Spheroid Excited by any Circumferential Slot.IEEEIrans.Vol.AP-31,No,2.382-389,March1983.
3 Lang Jen,CS.Hu and K.M.Sheng.Separation of the Helmholtz Equation in Prolate Spheroidal Coordinates.Journal of Applied Physics(J.A.P),Vol.56,No.5,pp,1532-1535,Sept1984.
4 Lang Jen C S Hu.Radiation Fields of a Metallic Prolate Spheroid Excited by any Circumferential Slot.IEEE-APS1981International SymposiumDigest on Antennas and Propagation,pp,557-560,June16-19,held at Los Angeles,California,U.SA.
5 任朗.天線理論基礎(chǔ).北京:人民郵電出版社,1980.
6 Lang Jen.A Dipole Antenna Embedded in a Prolate Dielectric Spheroid.Scientia Sinica(中國科學(xué)),VoI.11,No.2.pp.173-184,F(xiàn)eb.1962.
7 任朗.長旋轉(zhuǎn)橢圓介質(zhì)中的半波振子天線.物理學(xué)報,1961,17(1):20-301964,20(6):576-578.
8 Lang Jen.Radiation from a Liner Monopole at the Tip of a Metallic Pro-late Spheroid.Scientia Sinica.Vol.11,No.10,pp.1333-1340,1962;
9 任朗.長金屬橢球體頂點處線形單極子天線的輻射問題.物理學(xué)報,1963,19(3):169-175.該文被摘要選登在《PЖФ》,Aкдедя накCCCP,P.2117,No.2.p.18,xeb.,1964.
10 任朗.橢圓截面的無限長金屬棒在有損耗的各向同性無限媒質(zhì)中的散射.物理學(xué)報,1961,17(7):321328.《Physics Abstract》(London),Vol.66,No.789,p.1632;《PЖФ》,Aкаeмия нayкCCCP,P.2Ж17,No.2,p.29,1964.
11 Lang Jen.A New and Generallized Distribation Function of the Nulls on the Unit Circle for the 設(shè)計 of Liner Antenna Arrays.Scientia Sinica,Vol.11.No.9,pp.1217-1236,1962.
12 任朗.線形天線陣輻射圖形中零點分布的一個新的普遍分布函數(shù).物理學(xué)報,Vol.18,No.9,1962;《PЖФ》,Aкадсмия Науи CCCP,p.2ж131,No.1,p.20,1964.
13 Lang Jen.A Rigorous Theory of Surface Wave Antennas.Scientia Sinica.Vol.12,No.1.pp35-38,1963.
14 任朗,盧明行.線形天線陣輻射圖形中旁瓣的減小.物理學(xué)報,1961,17(12):592~599.
15 任朗.長矩形金屬薄片的后向散射截面.西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)報,1965,1(2):35~46.
16 H.M.Shen and Lang Jen.A Rigorous 時間 Domain Solution of a Finite Metal Plane.Proceedings of 1985 International Symposium on Antennas and EM Theory,pp154-159,Aug.26-28.Beijing,China.
17 H.M,Shen and Lang Jen.How EMP Excited in a Parallel Plate Simula-tor.Proceedings of 1985 1nternationa1 Symposium of Antennas and EM Theory,pp177-181,Aug.26-28,Beijing,China.
18 沈浩明,任朗.有限長薄帶脈沖散射和輻射問題的嚴格解.天線學(xué)報,1985,1(1):22~34.
19 萬里兮,盛克敏,任朗.解不連續(xù)介質(zhì)結(jié)構(gòu)問題的積分方程法.電子科學(xué)學(xué)報,1988,10(4):322~333.
20 J.Li,W.B.Wang and Lang Jen.On the Unstability of Prony Method.Proceedings of1989International Symposium on Antennas and EM Theo-rypp.70-72,Shanghai,China.
21 劉策,傅思眉,任朗.石油測井時域電磁場響應(yīng)的數(shù)值計算.西安交通大學(xué)學(xué)報,1990,24(2):9~16.
22 Wen Lixi.Sheng Kemin,LangJen.The Integral Equation Method for Solv-ing Problems of Discontinuous Dielectric Structure.Journal of 電子學(xué).Vol.6,No.3,pp242-250,1989.
23 李敬,汪文秉,任朗.處理瞬態(tài)數(shù)據(jù)的連續(xù)化方法.電子學(xué)報,1992,20(3):59~64.
參考資料 >