吳碩賢：融“聲”入建筑

張映武

8月中旬的一天早晨，華南理工大學教授、建筑技術科學研究所所長、中科院院士吳碩賢早早在辦公室開始了一天的忙碌工作，雖然暑假不需上課，但他經手的科研項目仍有許多事情要做。

“我的科研工作主要是噪聲控制學、廳堂聲學及聲景學這三方面內容，旨在努力為人們設計更舒適的生活環境，尤其是在聲音環境這一領域。”吳碩賢娓娓介紹。

雖然把畢生的時間都獻給了科研，但吳碩賢至今仍保留著吟詩作詞的雅興。最近，中國建筑工業出版社已出版了《吳碩賢詩詞選集》。他在書法領域亦頗有造詣，近期華南理工大學出版社準備出版一本他的書法作品集。吳碩賢將自己的治學理念概括為“理緯文經織錦成”，即把治學當作編織錦緞，以理科知識為緯線，以文科修養為經線，理與文兩不偏廢，交叉編織，相互融會，從而達到文理雙美的目的。“多學科、多領域交叉學習，對自己的科研工作有很大益處。”

吳碩賢的父親吳秋山是知名作家、詩人和書法家，受家庭氛圍影響，吳碩賢從小就對古詩詞、書法情有獨鐘，十三四歲時，他就已能寫出“蒼蒼榮木峰巔立，汩汩懸泉天上來”等氣勢不凡、富有想象力的詩詞。那時吳碩賢的志向是當詩人、作家，但不久中蘇關系破裂，蘇方撤走了科技專家，國家號召青年學子向科學領域進軍，吳碩賢積極響應，轉而重視理科。吳碩賢的學習成績始終名列前茅，1965年，他以福建省理科狀元、全國理工科總分第一名的成績被清華大學錄取，風華正茂的他欣然揮筆寫下詩句“投身學海尋珠玉，辟徑書山采桂芝。收拾行裝期北上，前程似錦任驅馳。”

大學畢業后，吳碩賢先后被安排到西安、南昌、福州等地的鐵路局從事橋梁施工與建筑設計等工作。在這期間，他自學了鋼筋混凝土結構、磚石結構、涵洞等課程，半實踐半自學地學完了整個建筑結構學課程。

1978年，全國恢復研究生招生，吳碩賢再次考上清華大學建筑技術科學專業的研究生。當時正值科學的春天，吳碩賢根據老師建議改讀建筑物理，主攻建筑聲學。

碩士畢業后，他又師從建筑大師吳良鏞和著名聲學家馬大猷院士，繼續攻讀博士學位。

城市聲學在國內的研究起步較晚，專業人才相對匱乏，早期科研的實驗設備也有限，因此在上世紀80年代初，當吳碩賢開始從事城市聲學的科研工作時，國內有關城市交通噪聲預測的研究幾乎無人問津，但吳碩賢認為，隨著城市規模不斷擴大，城市流動人口急劇增加，城市交通噪聲問題會越來越突出。他決定對城市交通噪聲的預測及防噪規劃開展研究。

要了解車流對建筑和街道的影響，就需要知道車輛聲音的強度。當時缺乏先進的儀器和手段，吳碩賢不得不采用耗時又耗力的 “笨方法”。他租來不同類型的汽車，拉到北京郊區的空曠地帶，測量它們以不同速度行駛時產生的聲音強度，并記錄聲級計的讀數，最后根據數據來推算聲音的功率。吳碩賢日復一日地堅持測了一個月，為車流速度與聲音強度關系的計算積累了大量的一手數據。為了尋找更有效的預測方法，吳碩賢將眼光投向了當時學院唯一一臺計算機。那時計算機在國內是稀罕物，吳碩賢也不懂怎么使用，他就自學計算機編程，并設計出用計算機來模擬車流噪聲、用計算公式預報噪聲等高效便捷的研究方式。吳碩賢隨后又系統地提出了城市防噪規劃的理論與方法，在該領域做出了開拓性的研究，開始嶄露頭角。

對于古代詩詞字畫中描述的“柳浪聞鶯”、“南屏晚鐘”、“遠近琴聲”、“風泉清聽”、“萬壑松風”等聲音場景，吳碩賢一直很著迷。“這些都是古人對聲景觀的營造，包括古代一些有名的書院，都喜歡選在幽深的山林中，為的是‘寧靜以致遠，這凸顯了古代工程設計者對建筑園林聲音景觀的關注。”

受古代建筑與造園構造的啟示，吳碩賢在建筑設計中非常注重建筑的聲音品質。吳碩賢稱，現在城市里的很多建筑對外觀非常重視，卻經常忽略了建筑的功能與內在品質，對建筑的聲音質量更是缺乏專門系統的設計，即使像音樂廳、劇院、會議廳等對聲音品質要求較高的場所，有些連基本的隔音效果都不理想。因此如何對建筑進行聲學設計，向人們提供最好的聲音環境，成為吳碩賢多年來潛心研究的重要課題。經過長期鉆研，吳碩賢帶領研究團隊將先進的“可聽化”技術應用于研究音樂廳堂的音質，初步實現在建筑設計階段時，就可以通過計算機模擬或縮小版的建筑聲學模型進行實驗，逼真地聆聽建筑建成后的音質效果。

不知不覺中，吳碩賢在該領域已默默耕耘幾十年，取得了豐碩成果。他和研究團隊完成了七十多座觀演與體育等建筑的音質設計，如廣東科學中心、北京人民大會堂、廣州白云國際會議中心、廣州歌劇院等建筑，都曾由他和團隊承擔過聲學設計、計算機仿真或進行過縮尺模型聲學實驗工作。

吳碩賢對音樂興趣濃厚。因此，從事建筑與環境聲學研究后，吳碩賢還把科研領域延伸到中國傳統民族樂器。吳碩賢發現，中國的民族樂器已有數千年歷史，但一直沒有人對這些樂器的聲學特性做過系統科學的測定和研究，而過去的音樂廳建筑在進行聲學設計時，大多是參考有關西洋音樂廳的標準，并不一定適合中國民族樂器的特點。“民族樂器也該有一套自己的聲功率數據，我們可以據此設計出專門展現民族樂器聲效的廳堂建筑。”

說做就做，吳碩賢首先將研究內容投向了民族樂器的聲學測定。他與趙越喆教授等研究者請來民樂演奏者，演奏各種類型的樂器，分別記錄它們在混響室和半消聲室內以不同力度演奏時的各項數據，并將數據進行科學處理。吳碩賢和團隊花了多年時間，先后對二胡、揚琴、琵琶、簫、笛、葫蘆絲等30余種中國傳統樂器進行聲學測定，使得這些民族樂器第一次有了聲功率等科學數據，為民族音樂廳堂的響度設計提供了重要的參考作用。

“世事因緣雖靡定，酬勤天道信無殊。”吳碩賢在他的詩詞《偶得》中闡述了自己對成功的領悟：一個看似順利的人，付出的勤奮與堅持絕不比別人少半分。吳碩賢認為，人一生所做的事未必都是主動去選擇的，但若選定的事業對國家對社會有意義，對老百姓的生活有價值，就有堅持下去的意義。“許多看似枯燥的科研工作，其實只要你投入其中，就能在鉆研中發現樂趣。” ※