校友故事丨文舸一:科研没有捷径可走,唯有付出才有收获

文舸一,西安电子科技大学电子工程学院1978级校友。国家特聘专家,IEEE Fellow。分别于1982年、1984年和1987年获西安电子科技大学(原西北电讯工程学院)工学学士,工学硕士和工学博士学位。现任南京信息工程大学教授、应用电磁学研究中心主任。主要从事电磁场与微波技术学科的教学和科研工作,在国内外发表论文200余篇,出版英文专著3部,中文专著两部,获国际专利40余项。

酷爱读书、自学能力很强

1977年,高考恢复,全国有570万年龄和文化程度参差不齐的青年走进考场,最终仅有27万人圆了大学梦,改写了人生命运。15岁的文舸一以优异的成绩进入西北电讯工程学院(西安电子科技大学前身)。这个出生于湖南平江县城的少年,是南宋民族英雄、爱国诗人文天祥的第28代孙。

在那个特殊的年代,同学们都非常珍惜来之不易的读书机会。由于当时英语高考成绩只做参考,因此大家的英语基础普遍很差。为了将失去的时间补回来,大家不分年龄大小,都格外努力。当时,全国高校普遍呈现出前所未有的学习热情,清晨的大学校园,处处可见拿着课本大声朗读英文的学生。大学四年,文舸一在外语学习上也下了很大功夫。

图1 文舸一在西电求学期间毕业照

本科生涯中,西电优良的教风和学风,为文舸一的成长产生了深远的影响。

他记得,当时西电所有任课教师都非常敬业负责,课后主讲教师或助教会到自习教室为同学们答疑。同学们在自习教室里都有自己固定的座位,课后都会去自习室读书、做作业、向老师请教。因为学习风气优良,本科毕业时,文舸一寝室7名同学中,有4人都考取了研究生。

文舸一考上大学时虽然只有15岁,但他酷爱读书,喜欢刨根问底和“钻牛角尖”。他还花费大量时间和精力阅读课外书籍,包括一些外文专业书籍。比如,老师教高等数学,他就自学数学分析;老师教普通物理,他就自学理论物理。本科时期的努力,为他日后研究生阶段的学习打下了扎实的基础。

吴鸿适与吴万春教授联合培养的首位博士生

1982年本科毕业后,他选择在西电继续攻读硕士学位,从事电磁场与微波技术专业的学习和研究,授业恩师是吴万春教授。

当时,从事科研工作没有如今这么好的条件。没有互联网,查资料要到图书馆的期刊室借阅;外文期刊大多是影印的,内容也相对滞后;计算条件和实验条件与现在相比更是天壤之别。“当年西电六系有一个机房,里面只有一台微机,有专人管理。老师和研究生调试程序时,要先预约,交一张代金券后,才能使用。”文舸一回忆道。

尽管基础设施条件不足,但学校在教学方面从未有欠缺,为硕士研究生开设了非常全面的专业课程。老师讲课时,全部采用板书,因此每门课程的教学时长远多于现在。部分课程采用油印教材,由授课老师自己编写;少部分课程则采用国外原著或译著。比如专业必修课《导波场论》用的教材就是Collin英文原著的中译本与Mittra和Lee合著的英文原著《导波理论中的解析方法》。这门课程内容宽泛,用到的经典数学工具多,学起来很费劲。“期末考试时,这门课,老师只出了3道题目,考试从上午8点一直延续到下午3点多才结束。”文舸一谈到。

当时,西电的博士招生工作刚刚起步,招生名额非常之少。文舸一是当年六系唯一被录取的博士生。经过两年多的学习和努力,文舸一完成了博士论文并顺利通过答辩,获得了博士学位。

图2 硕士毕业与同学合影

(左起:杨克虎,文舸一,杨卫东,马庆临,武向平)

图3 博士答辩后与导师和答辩委员合影

(前排左起:空军工程大学王积勤教授,东南大学李嗣范教授,文舸一,电子科技大学林为干教授,吴鸿适教授,西安交通大学汪文秉教授。后排左起:郭渭盛教授,梁昌洪教授,陈怀琛教授,吴万春教授,戴树荪教授,徐国华教授)

图4 作为西电第二位博士毕业生,学校刊登的报道(西电的第一位博士毕业生是寇卫东,导师是胡征教授)

每次想起恩师,总是充满敬意和感恩之情

从15岁考入西电,到24岁获得博士学位,文舸一在西电学习、生活了近十载。十载漫漫求学路,文舸一心中最难忘的老师,当属授业恩师吴万春教授。

吴万春教授是我国著名微波专家,一生勤于耕耘,著作等身,在电磁场与微波电路理论上有很深的造诣。

在攻读硕士与博士学位期间,文舸一得到吴万春教授的悉心指导和帮助。当时,吴万春教授已年过花甲,仍亲自给研究生讲授自己编写的《微波毫米波与光集成电路》和《非线性微波电路》等课程。

“上课时,吴老师总是喜欢穿一件蓝色的实验室工作服,以避免板书时的粉尘弄脏衣服。他手拿讲稿,谆谆教导,析理入微,板书工整,字迹秀丽,一丝不苟。其情其景,至今仍历历在目。”文舸一回忆道。

当时,边界元方法在力学界刚刚兴起,吴万春教授注意到这一新的研究方向,立即组织师生展开研究,将这一计算方法引入微波领域。他编写讲稿,给学生们详细介绍边界元方法的基本原理。当时参加这一课题研究的有梁昌洪老师、王家礼老师和同年级的杨卫东同学。文舸一的硕士和博士论文选题都在这个方向上,主要研究如何用边界元法求解电磁场特征值问题。

“吴老师待人随和,心怀坦荡,胸襟开阔。他经常教导我们,做学问要只问耕耘,不问收获。”文舸一说,在西电攻读硕博期间,他经常去吴万春教授家中拜访,请教各种问题。看到他来,吴万春教授无论在忙什么,总是会停下手中的事情,与他长谈。师母鲍老师有时也会加入他们的讨论。毕业后,他只要回西安,都会去拜访吴万春教授和师母。每每回想起两位老人的音容笑貌和言谈举止,他的心中也总是充满了敬意和感恩之情。

图5 吴万春教授夫妇在西电大操场与弟子们合影

(前排左起:田安成,陈晖,文舸一,吴老师,鲍老师,栾秀珍。后排左起:张德民,张亚鹏,任启明,冯双平,卢启堂,叶明,贺毅)

在加拿大设计的手机天线,性能均优于国际同类产品

1998年8月至2007年12月,文舸一远渡重洋,在加拿大黑莓手机制造商RIM公司工作,先后担任射频部资深科学家,公司预研部总监。

在加拿大RIM公司工作期间,文舸一主要从事手机天线的设计。经过数年的努力,他积累了丰富的实践经验,研发的天线由最初的单频段发展到双频段、三频段和四频段。这些天线的性能均优于国际同类产品。

谈及在RIM公司工作的这段经历,文舸一感触良多:“这段时间十分宝贵,我不需要为了应付各种考核去花时间申请科研经费、凑论文篇数和处理各种杂事,可以集中精力做自己喜爱的研究。”

“事实上,做学问必须有轻松的心情,宽松的环境,以及努力的目标。”文舸一说,他的一些理论工作,如天线的一般性理论、波导与波导谐振腔的时域理论、手机天线设计的线模型理论、多天线信息论等,都是在RIM公司工作期间完成的,大多都来源于实践需求,“有了这段公司工作经历后,我才切身体会到国外大学招聘时,为什么会优先考虑有工业界背景的学者。”

2010年,文舸一回国后,继续在相关领域探索并不断取得新的研究成果,包括:解决了困扰电磁学领域多年的一般媒质中的储能计算问题和一般媒质中天线储能的定义和计算问题,提出了阵列天线设计的最大功率传输效率法等等。这些进展收录在2015年和2023年出版的英文专著《射频工程基础》和《天线辐射理论基础》中。

图7英文著作

(1.《应用电动力学基础》(2010年);2.《射频工程基础》(2015年);3.《天线辐射理论基础》(2023年))

科研没有捷径可走,唯有辛勤付出才能有所收获

电磁场与微波技术专业需要坚实的理论功底,但如今各种商业软件盛行,在一些科研人员心中,理论功底似乎显得有些无足轻重。对此,文舸一教授有着自己独特而深刻的见解。

“目前很多研究生的论文写作追求短平快,过度依赖仿真软件,不愿花时间或缺乏能力从事基础性研究。可见商用软件也是一把双刃剑。”针对这一现象,文舸一建议,导师在给学生选题时应该充分考虑理论、计算和实验三者之间的平衡,力争让学生得到全面的发展,培养学生正确的价值观,“让学生了解到知识的获取与发现没有捷径可走,不能投机取巧,只有辛勤付出,才能有所收获。”

寄语母校西电,文舸一说,高校是育人和创新的基地,同时也是文化与文明的传承者,是社会前进的灯塔;只有勇于冲破思想的牢笼,尊重人才,不断探索新的教育机制,才能持续健康地发展,“西电在教书育人方面有着优良的传统,为国家培养了大批建设人才;在科研方面,也取得了令人瞩目的辉煌成就,衷心祝福母校越办越好!”

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