2021年11月3日系学术例会第100期纪要:刘年凯主讲

2021年11月4日10:57:072021年11月3日系学术例会第100期纪要:刘年凯主讲已关闭评论 743

11月3日上午,本学期第七次学术例会举行,刘年凯作了题为“近现代科学仪器史研究:以清华大学科学博物馆藏激光流速计为例”的报告。

2021年11月3日系学术例会第100期纪要:刘年凯主讲

刘年凯老师主讲

刘年凯的报告主要分为“科学仪器史研究简介”“以馆藏激光多普勒测速仪(LDV)为中心的科学仪器史:1964-1976”“科学仪器研制氛围之变”三个部分。在“科学仪器史研究简介”中,刘年凯介绍到世界著名大学如牛津大学、哈佛大学在20世纪上半叶开始了历史性科学仪器的收集;科学仪器史的研究始于上世纪50年代,早期研究者包括博物馆从业者、收藏家。20世纪80年代以来,“物质性”研究吸引了越来越多的历史学家参与,科学史家也开始关注与仪器有关的科学实践问题。目前国际上关于科学仪器史研究的学术团体有科学仪器委员会(Scientific Instrument Commission)和科学仪器学会(Scientific Instrument Society),在科学史和科学哲学的期刊上也经常有科学仪器史专辑出现,如ISIS在2011年有一期The History of Scientific Instruments专刊。

在第二部分,刘年凯讲述了清华大学科学博物馆藏的激光流速计(或称激光多普勒测速仪,LDV:Laser Doppler Velocimeter)的基本情况,并介绍到这台仪器的主要研制者——清华大学工程力学系86岁的沈熊教授也来到现场,我系师生对沈熊教授致以热烈欢迎。刘年凯接着介绍了1964 年 哥伦比亚大学辐射实验室Y.Yeh 和 H.Z.Cummins 首次将激光多普勒频移应用于流速测量,其经典论文被中国流体力学界从 1970 年代开始引用,但两位作者却长久不为国内学界所知。刘年凯在与Y.Yeh多次通信的基础上,讲述了Y.Yeh和 Cummins在20世纪60年代的科研背景,Y.Yeh(叶寅,1938-)与清华大学的渊源颇深:他的父亲叶楷(1911-1997)1937年至1946年任清华大学无线电研究所教授,1946至1948年任清华大学电机系主任。叶寅现在是加州大学戴维斯分校的荣休教授。而清华大学工程力学在1970 年重新开展科研工作,沈熊当时作为一名年轻教师,读到 Yeh 和 Cummins在1964年发表的论文,认为利用激光多普勒效应测量流体的瞬时速度和方向对于流体实验是重大突破,于是开始与水利系合作研究,在1973年发表了国内第一篇应用激光测量流速的论文。刘年凯还提及了1972年丹麦工业展览会以及美籍中国学者参观团来访对激光多普勒测速仪研制产生的影响。1973年底,清华大学与宁夏银河仪表厂正式合作,小组成员有清华大学的沈熊、周作元、白洪生和银河仪表厂的张业连、苗华义、陈加兴以及一位八级钳工师傅,其中张业连是清华大学无线电系1966届毕业生,沈熊担任研发小组组长,1975年6月,正式样机研制成功。刘年凯展示了研制过程中的诸多细节。

在第三部分,刘年凯把范围由一校一厂扩大至整个中国激光测速研究群体,将时间从十年延展到半个世纪,揭示了国内激光多普勒测速仪研发氛围从浓厚到沉寂的转变。科学仪器是现代科研活动的重要保障,其本身的研制开发也是科技创新的一部分。目前我国绝大多数中高档科学仪器严重依赖进口,而科学仪器研发能力的落后也是“卡脖子”问题的一个具体体现,如透射式电镜、扫描电镜等科学仪器被认为是“卡脖子”技术。刘年凯试图从科学史的角度研究科学仪器研发的历史变化,总结制约我国科学仪器研发水平的原因。

刘年凯最后总结到,作为清华大学科学博物馆的珍贵藏品,中国首台自制的激光多普勒测速仪与清华大学的渊源颇深。它可被看作这所大学厚重的科学底蕴的一个具体而微的落脚点,对其研究可以在某种程度上描绘出一幅即使亲历者也不能窥全貌的历史图景。这也与近几十年科学史界兴起的“物质转向”相呼应: 典型的科学仪器背后往往潜藏着互相关联的复杂历史,对科学仪器(物质)的研究, 可以更深刻、全面地理解科学实践。 而在更大的层面上,它们还是文化史、外交史、工业史与经济史的实物证据。激光多普勒测速仪的研制得以顺利完成,工业展览会的展出、中美科学家的交流以及清华大学与银河仪表厂的校企合作,甚至个人的人际关系,它们的贡献和影响不容忽视。科学仪器史的视角可以打通历史与现在,进而对于解决现实科研存在的问题也有裨益。

在随后的讨论环节,徐军同学、王程韡副教授就刘年凯提到的外资进入中国对科研体制造成的影响提出疑问,沈熊教授回应,并和王程韡副教授交流了一些技术细节问题,刘年凯随后也回应了徐军和王程韡副教授的疑问。杨舰教授咨询了沈熊教授他在科学仪器研制中遇到的困难,并分享了一些史料,比如民国时中央研究院下设物理工厂,当时的定位就是不以盈利为主。胡翌霖副教授就银河仪表厂1981年LDV的产量问题提问,并提出了自己关于科学普及、科学博物馆展览的想法,曹秋婷同学分享了她对沈熊教授经历的认识,沈熊教授回顾了自己的科研历程,对我国的科技体制、人才培养等提出了自己的观点。

之后,蒋澈助理教授、王哲然助理教授、胡翌霖副教授、吴国盛教授、刘年凯就科学仪器史的研究范式问题展开讨论。肖尧博士后分享了他对科技政策的一些看法。刘元慧同学认为“实验室工厂”或“工业化实验室”可能是在更大的科学转型背景下理解清华理科史发展和探索前沿研发模式的一条线索,魏莞琳同学补充了包豪斯这一经典案例。

吴国盛教授总结到,这台激光多普勒测速仪是一件很典型的仪器,它不仅由清华大学老师研制,而且经史料发掘,发现与它相关的历史背景可追溯至民国时期的清华大学和西南联大,刘年凯对此作了诸多考证;另外,与一般人认为的不同,当代史的研究可能比古代史研究更难,因为研究者会把现实的价值考虑带入其中;科学仪器史的研究目前还处于准备阶段,要有方法论、编史学的理论考虑,与国外科学史同行呼应。

weinxin
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