带领高冷学科走入千家万户 建筑技术科学唯一一位中科院院士吴硕贤的乡愁

每天早上8点,69岁的中国科学院院士吴硕贤都会骑着一辆老自行车,准时穿过校园,来到自己在华南理工大学的办公室。
中午,他休息一个小时,下午继续工作直到下班。

作为院士,吴硕贤的办公室非常普通,陈设简单还有些旧,而且还是一个兼有研究生上课功能的教室。

有时,吴硕贤会坐在这里审视这间屋子,从他的专业角度看,这并不是一间声学设计合格的教室,因为能听到外面很远处传来的噪声,窗户很大,隔热却不好,在酷热的岭南,不得不依赖空调或者电扇才能安心工作。

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(图片来自网络侵删)

在吴硕贤的理想中,任何一间普通的教室以及各种居室都应该隔音、隔热、舒适,都应该是绿色建筑,建筑的运行能耗应该比较低。
而现实却是,连他自己的办公室都没能做到这一点。
因此,69岁的吴硕贤虽然明年就可以安心退休,但他仍觉得自己的工作简直还只是刚刚开始。

放弃数百倍高薪只为回乡报国

作为广东省优秀共产党员获得者,吴硕贤入党其实并不算早——很多人不知道,吴硕贤是国内第一个建筑学和声学的博士,是清华大学的尖子生和重点培养对象,他在清华就读期间就已经申请入党,但直到39岁博士毕业后,才终于光荣入党。

上世纪八十年代末到九十年代初,吴硕贤分别前往澳大利亚和奥地利进行研究和访问,那时国内和国外的收入以及生活水平差距仍然巨大。
吴硕贤记得,当年澳大利亚大学教授的月收入就达到上万澳元,而当时已是副教授的吴硕贤在国内的月工资只有七八百块人民币。

同时,不少国内学者在出国进修或访问后,都通过各种途径留在国外发展,吴硕贤却不为所动。
甚至在他出国期间,他的家人和当时只有九岁的女儿都不曾来探访旅游过。

回国,这是共产党员吴硕贤给自己定下的毫不动摇的目标。
虽然他的研究领域当时在国外设施条件和发展前途都明显好于国内,但吴硕贤还是回来了。

“我觉得我在国外,还是懂得应当慎独,就是记得我们是党员,所以,一定要表现得比较好,完成学业就要回来,回来报效祖国。

殿堂级大师设计创新型殿堂

作为中国城市噪声预报与防噪规划研究的开拓者,在厅堂建筑方面,吴硕贤的贡献也称得上是殿堂级的。
回国之后,他及其课题组陆续承担过包括北京人民大会堂、广州大剧院、广州白云国际会议中心等70余项工程的声学研究与设计任务。
广州大剧院被评为世界十大歌剧院,是亚州唯一入选的大剧院;白云国际会议中心在世界首届建筑节上获唯一的公共建筑大奖。

这些设计有多么高妙?很少有人知道,白云国际会议中心的岭南大会堂同时还具备了高标准音乐厅的建筑功能。
其实设计之初它并没有这种考虑,但吴硕贤发现,这座建筑的体量和体型都很适合当音乐厅。
但如何能既满足开会又满足听音乐的功能?吴硕贤提出了一个创新性的设计理念,就是把这座会堂的混响环境按音乐厅来设计——一般情况下,会议厅的规范混响时间都是1秒,比较短,以保证开会时的声音清晰度。
吴硕贤深入研究后发现,语言清晰度主要是取决于信噪比,混响时间影响比较次要。
而现代扬声器技术比以前有很大发展,它的指向性跟它提高音量的信噪比可以满足开会的清晰度,即使混响时间比较长,问题也不大。

于是,这座按照音乐厅来设计的岭南大会堂不仅可以召开各类重要会议,还能够举办全国最高音乐奖金钟奖,且音质不低于星海音乐厅,同时,这种创新性的设计为广东节约了新建一座高档音乐厅的钱。

吴硕贤及其团队还率先开展中国民族乐器声学特性的系统、科学的研究,这是民族乐器发明8000多年来的首次自主研究。
他们发现,民族乐器发声的声功率和指向特性与西方交响乐很不一样。
因此,按照西洋音乐特性建造的音乐厅、歌剧院并不适合用来欣赏民族音乐和戏剧。

利用可听化技术,吴硕贤带领他的团队提出了民族音乐厅堂音质的理论,并研究其优选值。
这些成果直接应用在包括广东粤剧院、友谊剧院、香港西九龙文化中心等建筑上,使中国传统戏剧和民乐可以在声学上达到最佳欣赏效果。

提高人居舒适性是新时代需求

建筑和声学,这样一个交叉学科旨在提高建筑的科学性和舒适性。
曾几何时,在大干快上的建设大潮中,吴硕贤的工作显得有些“高冷”,只有少数殿堂级建筑能够享受这种级别的设计。
但当高楼大厦不再是稀缺景观,人们开始追求更好更宜居的居住环境时,吴硕贤的工作就显得尤为重要了。
十三五规划重点提出进行创新发展和绿色发展,吴硕贤认为,未来,人们在购买商品房时都应该可以了解它的建筑品质,通过量化指标的方式,挑选声、光、热乃至空气质量符合自己需求的住房。

华南理工大学有一个亚热带建筑科学国家重点实验室。
这是中国唯一一个建筑科学的国家重点实验室。
从2007年成立直到不久前,吴硕贤一直是这个实验室的主任。
华工在面对清华、同济等建筑学科顶尖高校的竞争中获胜,吴硕贤功不可没。

实验室的中心工作之一——建筑技术科学中心,就是研究建筑的物理环境和室内空气品质,包括建筑声学、建筑光学,如城市夜景照明、人工采光、建筑热工学、室内空气品质等等,在吴硕贤看来,这些和广大老百姓的关系最为密切。
“比如室内空气品质常常被很多人忽视,直到健康出现问题才重视,其实室内空气品质对我们的影响比PM2.5更直接”。

吴硕贤还希望能制订商品房建筑品质的量化指标,除了建筑材料外,将建筑的声、光、热、空气质量等都进行量化,这样消费者在购房的时候才能对房屋的居住品质一目了然。

大院士不忘小科普 常为建筑民生鼓与呼

吴硕贤当年以福建省状元的成绩考入清华大学,入学时就受到当时校长的接见。
攻读博士期间,因出色的成绩得到吴良镛和马大猷两位院士的直接指导。
作为理科高材生的吴硕贤不仅在建筑声学方面攀上了学术的高峰,还是一位诗人和书法家。
当年还在校期间,茅盾、叶圣陶就很欣赏他写的诗词。

更难能可贵的是,多年来吴硕贤在潜心钻研学术的同时,不忘最最基层的科普工作。
就在今年1月,吴硕贤还参加了广州市自然观察协会的科普活动,和中小学生们在华南植物园里体验户外观鸟、辨识植物。

他还多次为中小学生举办科普讲座,并教导他们要努力做到“通文达理”,“理纬文经织锦成“。
他说:”我就很主张以理科为经线,以文科为纬线,这样才能够交织出漂亮的学术锦缎。

更多的科普当然还是集中在他为之终身奋斗的建筑科学上,“现在搞建筑科学的学者太少了,但这又确实跟我们老百姓息息相关,比如我们了解几百万元的汽车比几万元的汽车性能好在哪里,但我们常常不知道,很多高价房屋的品质其实还没有便宜房子的品质高。
我们做科普工作的一个目的就是要让公众重视我们的人居环境品质。

“我们买家电、买汽车的时候都会有产品说明,对它的型号性能有很直观的介绍。
但商品房作为几乎是最昂贵的商品,却没有科学规范的产品说明,这是不对的。
很多时候,一个房子住进去安静不安静,舒服不舒服,比什么都重要。
”吴硕贤说。

对话吴硕贤

记住“乡愁”要有“听觉关怀”

羊城:习总书记说必须记住乡愁,您也是在乡村长大,您怎么看建筑和乡愁?

吴硕贤:从审美上来说,声音是引起乡愁的很重要的因素。
最近我正在研究的“声景学“,就是跟乡愁大有关系的。
在古典园林中、在《诗经》里处处可见声景,我发现,《诗经》里有28%的题目跟内容都是跟声景有关的。

羊城:声景是指什么?

吴硕贤:比方说“呦呦鹿鸣”,呦呦就是鹿鸣的声音;“关关雎鸠,在河之洲”,关关就是鱼鹰的叫声。
这些都是很美的声景。

还有大量的诗词都是描述声景的,比如“长安一片月,万户捣衣声”,“小楼一夜听春雨,深巷明朝卖杏花”,就是声景。

民族音乐中很多是以模拟声景为题材的,比如《空山鸟语》、《雨打芭蕉》、《高山流水》??

我的研究就是把这些文学历史和科学技术融合在一起,通过声景体现乡愁,就要向传统借鉴,设计上要更符合人性,体现对人的关怀,特别是对人的听觉的关怀。

因此,我赞成乡村民居应该回归传统,比如安徽的马头墙、福建的大屋、广东的骑楼,过去的冷巷、天井都是非常有智慧的符合地域特点的民居代表。
这些设计的特点都是可以大大地节约能耗,改善居住环境。
不仅可以恢复城乡独具特色的美,更重要的是绿色节能。
我们要通过绿色建筑与生态城乡建设来真正使城乡重现“”雨打芭蕉”、“呦呦鹿鸣”这样的景象。

吴硕贤简介

吴硕贤是中国建筑技术科学与绿色建筑的积极倡导者,是建筑技术科学领域唯一的中科院院士。
曾获评全国先进工作者、广东省劳动模范,全国师德标兵,广东省优秀共产党员,杰出中国访问学人,全国优秀科技工作者,新中国影响广东100位贡献人物,其科研成果曾荣获广东省科学技术一等奖第一名。

编辑:竹叶清

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