今年7月是林士谔先生诞辰100周年纪念。 

 

       林先生是我国航空自动控制学科和陀螺惯导学科的奠基人。上世纪三十年代，他在美国麻省理工学院（MIT）只用两年时间就取得了博士学位，是那批公派留学生中较早取得博士学位的。1939年论文答辩后，他即离美抱着航空救国的理想回到抗战中的祖国。他的博士论文名为《飞机自动控制的数学研究》，其中的核心创新点就是后来被誉为“林氏方法”的高阶多项式求根方法。

       在研究飞机控制稳定性时需解微分方程，最后化为求多项式根的问题。当时，没有现成的方法求解高阶多项式的根，他只好自己想办法。发现用计算尺试凑几次后，先求出两个根，可把多项式降阶，逐次做下去，求出全部根，这就是劈因子求解法，以后又将试凑法系统化、公式化，就成为一种方法。当时只是为作论文所用。 

       他的导师德雷伯（Draper）教授很赏识他所提出的解高阶多项式根的方法，曾让他在MIT的有关领域内作过报告。钱学森先生在MIT是林先生的同学，并听过林先生的报告，还说“林氏方法”对他很有用。林先生告诉我，在他回国后，德雷伯教授将他的方法整理成论文以林士谔的名义发表在MIT的《数学与物理》杂志。德雷伯教授在自己的著作中将该方法命名为“林氏方法”。我被林先生讲的故事深深地吸引住了。林先生的导师是一位多么值得尊敬的具有崇高科学道德的学者！现实中我所知道的是学生写文章署上老师的名字，而这位外国教授指导中国留学生完成了博士论文，将论文中的创新成果帮学生写成学术论文、用学生的名义将该成果公布于世，并用中国人的名字命名该成果，可以说这是那个年代唯一的一个用中国人名字命名的方法。要知道那时的时间坐标是1939年，中华民族正处于被日本帝国主义侵略的深重灾难之中，华人在世界上受尽歧视欺辱的年代。 

       “林氏方法”的问世让我们见识了一种多么清澈透明的“纯学术境界”，多么值得向往的高耸入云的“学术道德”巅峰！这种科学道德精神之高尚用什么美好的词汇来形容都不会过分。 

       爱因斯坦曾说过“许多人都以为是才智造就了科学家，他们错了，是品格”。这位有高尚品格的德雷伯教授就验证了这一点。德雷伯教授后来成为了一名国际陀螺惯导领域的著名学者。他与一些学生和技术人员成立的MIT仪表实验室也就是林士谔先生曾工作过的地方。他为美国的宇航事业研制出过许多高度创新的装置，成功地用于阿波罗的领航等，1973年，该实验室独立于MIT，被命名为德雷伯实验室。

       “林氏方法”于1941年、1943年和1947年发表于麻省理工学院的《数学与物理》杂志上。该方法不仅比美国航空顾问委员会技术报告论述过的各种解根法简便，而且比1939年英国教授贝尔斯特（L. Bair-stew）的著作《应用航空动力学》中介绍的解根法简捷。因而当时即得到美国学术界广泛的重视和应用。  
       虽然林士谔先生首创“林氏方法”时的研究背景是飞机的纵向和侧向运动控制的稳定性分析，实际上他解决的是高阶多项式求解的数学问题。工科的学者知道这类问题在工程中十分常见。故“林氏方法”从五十年代起先后编入我国的“计算方法”和“数学手册”内。国外出版的“自动控制理论”、“惯性导航”、“仪表工程学”等专著内也引用了“林氏方法”。例如，1952年德雷伯教授等所著《仪表工程学》第二卷详细论述了如何将“林氏方法”用于Routh-Hurwitz稳定性判据来判断控制系统的稳定性。1976年美国出版的《控制理论与生理回输机理》、1960年苏联发表的《频率自动控制理论》、1965年美国出版的《飞机和导弹的自动控制》等，都用“林士谔—贝尔斯特方法”编写解算21阶多项式的根值等。据不完全的检索，1950—1989年期间至少有27篇SCI论文中引用了“林氏方法”，这些论文的作者中不乏国际知名的学者。值得一提的是，在我主编的北航、南航、西工大三院校研究生统编教材中讲述了“林士谔—贝尔斯特方法”，遗憾的是这本书是1988年出版的，那时林先生已经去世，我只能以此作为对他的一种怀念了。 

       林士谔先生从未满足于他最初提出的“林氏方法”，他一直在研究如何改进“林氏方法”，使其更少地依赖使用者的经验、使得计算过程更简捷、使其更便于工程应用。林先生1963年在《数学进展》6卷3期中综述了“林氏方法”并在参考文献中列出数十篇有关的论著。可以说林先生的一生都在研究“林氏方法”的改进和应用。他谦虚地听取团队中青年教师们对“林氏方法”使用中的意见，给以耐心的讲解。直至1980年及1981年，他还在《航空学报》、《力学学报》发表了“林氏方法”的改进和应用，并阐述了“根轨迹分析法近似解K值”的理论，受到国内外的重视。这是一个科学家对做学问的高度负责任的态度，是他身上的那种对科学问题锲而不舍、无穷逼近真理的科学精神的表现。

       林先生还是我国第一个膜盒式真空速表的发明和制造人。这种仪表在苏式战斗机上进行了试飞，苏联飞行员试飞数据证明，比国外后来使用的真空速表性能要好，发明也早。林先生为此获当时航空委员会颁发的“光华发明奖”。早在1937年林先生在MIT就参加了无线电高度表的研制和测试工作，并在硕士论文中撰写了“驻波理论”以解释无线电高度表的地面测试现象，对该仪表的设计原理做出了贡献。由此看出林先生这种从工程实际中发现问题将其中的理论问题提炼出来，经过理论的研究解决问题后，再应用到解决工程实际问题中的科学研究方法贯彻了他的整个科学人生，使得他的创新具有重要的科学意义和应用价值，也使得他不断地获得新的创新灵感和动力。 

       林士谔长期从事航空自动控制及航空仪表学的教学与科研工作。1958年以来他领导陀螺研究室从事液浮陀螺及动力调谐陀螺的基本理论与研制工作。为建立飞行控制与导航新专业，他先后编写、讲授了《航空仪表学》、《自动器元件》、《飞机设备》、《自动驾驶仪》、《陀螺稳定系统》、《惯性导航》、《动力调谐陀螺仪理论》等课程与教材。他还翻译了《飞机仪表学》、《航空电机电器学》、《飞机设备》等教科书，并和其他同志合作，主编了《陀螺仪应用理论译文集》两集，《动力调谐陀螺译文集》三集。还编写了《惯性导论》（高等教育出版社出版，1962年），《动力调谐陀螺仪》。此外，他还发表了有关飞机自动控制理论，陀螺及惯性导航和航空仪表方面的论文十余篇（《北京航空学院学报》），并完成了《具有大气温度修正装置的气压式高度表的设计与试飞》等论文。1969年他和陀螺研究室三位科研人员，参加和设计了地质仪表厂研制的石油勘探装置中的陀螺稳定平台，完成了石油勘探任务并通过鉴定，投入小批生产。在他长期领导下的北航陀螺研究室研制的液浮陀螺和动力调谐陀螺移植至有关的研究所和工厂，得到了应用。       上世纪五十年代末到六十年代初，林先生领导陀螺研究室成功研制了国内第一个液浮陀螺和动力调谐陀螺，并进行了相应的基础理论研究。他和他的团队翻译和编著了大量有关著作和教材。推动了我国新型陀螺仪表的研制和应用。为他所领导过的研究室后来在光纤、激光等陀螺仪、GPS/惯性、天文/惯性组合导航系统和捷联惯导系统等及时跟踪国外高技术的发展奠定了基础。 来文来自博研论坛        林士谔先生1946—1951年任厦门大学航空系主任和教授期间一直从事“飞机控制后之稳定性”研究，同时开设了“航空仪器及设备”、“空气动力学”、“空气动力设计”等课程。1952年，调到北京成为组建北京航空学院的八位奠基人之一。应该说，林士谔先生不仅是北京航空航天大学也是我国航空自动控制学科和陀螺惯导学科的奠基人。据北航原校长沈士团先生回忆，“在一次全国力学大会上，钱学森在主席台上主持大会，林先生坐在台下。大会开始时，钱学森看到林先生，就从主席台上跑下来，拉起林先生的手，将他请到主席台上。”可见钱先生对他的尊重。       林士谔先生在北航校庆三十周年时，曾题词“爱我中华，志在航天”。我觉得这是对他自己一生最好的概括。林先生作为中国早期的“海归”，他的爱国精神主要体现在“留学的目的是为了报国”。在灾难深

       林士谔先生是一位有真才实学的大科学家，他在科研中的创新精神是我们的楷模。“林氏方法”的诞生充分说明了他善于从实际中提出问题，敢于锲而不舍钻研。他的创新完全是一个科研工作者“唯真求实”探索的结果，不参杂任何名利的杂念。他不是为名利去创新，取得成果后，也不去争名利。他是在一种“纯学术境界”中创新的，他是一位纯粹的科学家。这样的创新才是在科学上最有价值的。  
       在我的导师林士谔先生百年诞辰之际，我想起林先生“士谔”的名字（“千人之诺诺，不如一士之谔谔”出自《史记·商君列传》），他一生践行着敢为人先，着力创新的科学精神。我想起诗人臧克家的诗“有的人死了，他还活着”。林士谔先生他“还活着”：因为他发明的“林氏方法”一直在被人们使用；因为他崇高的科学道德和科学创新的精神还在作为我们的榜样一代代传承下去；因为他与祖国同患难的爱国精神还在作为民族脊梁的标杆激励着我们；因为作为科学家和教育家他那“唯真求实”的基因已经传承给他的学生并将一代代传承下去。

       我们的国家和民族应该记住我们曾经有林士谔先生这样一位做出过重大贡献的、有着高尚品格的、世界知名的卓越科学家和教育家。 

       （毛剑琴）（本文作者是北京航空航天大学教授）

       《科技日报》（2013-07-05 八版）