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第13章 第十一章学在西屋二十五载

我的求学梦 郝士明 16563 2023-02-05
(一九六零|一九八五) 西屋公司,一个电气百年老店。产品琳琅满目,大则核能电厂,小至家用灯泡。货真价实。全球闻名。 一九六零年,当你大兴土木,蓬勃发展的时候,我到你的研究中心,学习成长。 一九七零年左右,是你业务鼎盛的黄金年代,你鼓励我进修,全工半读,完成了博士学位。 一九八零年前后,大不幸,你的主事者投机取巧,不务正业,陷你于破产的境界,一蹶不振,奄奄一息。 我在一九八五年退休,忍痛地离开了你。现在你早已悄然远离人世,空留余恨,徒叹奈何。 不过,你那无数伟大的发明,与种种开创的产业,将永垂不朽,贡献在人间。我感激你的恩情,懹念在你的教导下,那美好的岁月! (一)乔治西屋其人其事(一八四五|一九一四)

世人皆知,在近代科学界曾出现两位稀世奇才。一位是爱因斯坦(Albert Einstein),被誉为天才奇人。另一位是乔治西屋(上图,George Westinghouse,一八四五|一九一四),我则称其为全能奇才。我更以为,这位全能奇人要比天才奇人,还要天才。 乔治西屋留给世人更多的实际福祉与贡献。他一生在科技研究领域,不仅是一个多产的发明家,专利有四百个以上,并且进一步将他的发明转为实际应用,发扬光大。他曾以他个人的名义,前后创建了六十余间公司,为人类造福,为国家积蓄财富无以数计。 <火车之汽煞车(Air Brake)> 人人都知道,美国在建国的初期,开发西部的过程中,火车与铁路是一个大功臣。但是若没有西屋发明的汽煞车,火车的运输功能,是绝对办不到的。

这个煞车系统,是一件连续改造,不断突破的科技产物。曾是一件震憾全世界的重大新闻。西屋在二十岁时开始为此动脑筋,直到他四十二岁时(一八八八年)才算把这一套附有什多配件的煞车系统,如愿完成。 <蒸汽涡轮机(Steam Turbine)> 乔治西屋化费了近三十年的心血与时光(一八六六|一八九六),始完成了他的一个美梦:利用涡轮机替代电动机发电。其间遭遇到的困难,与他克服难题的智慧,又是一个冗长的历史故事。 <交流电代替直流电的完成> 将一切应用直流电的动力设备,如电动机、发电机、变电器、配电器、计量器以及都市与家庭间的电路等,都改为由交流电为主的系统。这是乔治西屋在一八九三年发出的豪语。

他这一个信心十足的建议与预言,由于各大电力公司的积极奉行,改换各大城市之电路,虽然耗费巨大,无以数计,却逐渐得以完成。 西屋在交流电方面,有两大重要贡献:一为新型的变压器,另一则为,以交流电为长途运输电力的系统。 <铁路电动化> 乔治西屋在完成汽压煞车系统之后,他在铁路运输上的第二个伟大贡献,就是利用蒸汽涡轮机,作为火车头的电动推进力。他这一个观念从一八九零年就开始进行研究,又是一个长期奋斗的科技故事。 在一九零五年,西屋邀请国际铁路协会的重要主管,与主办工程师们,来到宾州东匹兹堡,见证一次电动化火车头的实际运转:一个有五十节货运列车,由一个大型蒸汽机的电动火车头,拉动起来,顺利成功。让所有的贵宾们,都震惊称赞不已。由此火力火车头退休,代以电力火车头矣。

除掉无以数计的发明与建树之外,乔治西屋还有许多他种优点,是助其成功的必备条件:第一,他有强大的组织能力与选拔人才的眼光,最能启发工作人员的信心与干劲;第二,他善于理财与招募基金。他所建立的每一间公司都需要很大的基金;第三,他对工作人员的福利与权利最为关心。在每一间公司内,都成立退休基金制度。 是故,我赞佩乔治西屋先生,为现代科技界的一位全能奇人,实不为过耳。 (二)西屋电气公司(Westinghouse Electric Corp.W)简介 西屋电气公司(W)与奇异电气公司(General Electric Corp.GE),是美国立国以来,电力事业发展的两大褓姆。举凡城市电路、各种照明、家用电器、工业电机、陆海空交通系统,进而收音机、电视机、计算机以及广播电台、核子电厂、军用武器等,多由这两大电气公司直接或简接主持,一步一步地研究开发出来的。

西屋电气公司,是在一八八六年,由乔治西屋亲自主持成立的。它的发源地,是距离匹兹堡市仅数里之遥,名为东匹兹堡的一个小镇。最初的工作人员仅有两百余名。由于乔治的大力经营。业务蒸蒸日上。工作人员亦随之增加。在一九零零年间,雇员已增至一万五千人。 在两次世界大战中,西屋公司供应作战物资,功绩至巨,业务亦随之开展。第一次大战结束时,在一九二一年,西屋人员已增至五万人。第二次大战将结束时,在此期间,仅在宾州的工作人员,又倍增至十万之众。在此期间仅在宾州之莎伦市(Sharon)工厂内,就制造了一万个水雷,用以击沉了敌人三百七十二艘舰艇。唯西屋工作人员,亦有二千七百人服役,六百人战死在沙场。 之后,西屋公司之业务继续繁荣壮大,产品畅销全世界。在一九五一年,西屋工厂遍布各州,共有一百二十座之多。工作心员亦增至十二万名。同时,在英、法、俄、意、加、澳、比等国都设有分公司与工厂。

故而,西屋电气公司之名,已传遍全球,是一间家喻户晓的国际电气公司矣。 我是在一九六零年,西屋公司业务鼎盛,蓬勃发展的时候,进入研发中心的。而于一九八五年,西屋公司遭遇到破产危机时退休。在此期间,由于美国以及全世界工商业社会环境的巨变,传统的制造业,渐趋式微,而服务业强势抬头,美国各大公司,争相采取多元化经营,投机取巧,不务正业,以致破产倒闭与合并者多多。西屋公司则因投资房地产业,呆帐失控,陷于破产困境,种下失败的命运。 唯在一九八五年底,西屋公司仍有一个规模十分庞大的组织。工作人员依然有十万之众。在核子电厂之卫护,与放射性燃料之供应方面,国防军用武器之研建方面,以及电视与收音机广播方面,西屋公司的营业,仍然甚佳,收入可观。

该时,公司的组织,已改组为四间总公司。在每间总公司之下,依营业性能,分为数间分公司。简列如下: 一.能源与高科技总公司。下设六间分公司,分别主管:国防,核子电厂,高科技电源,电力生产,运输科技,与镐金属(zirconium Zr)研究。 二.工业与国际机构总公司。下设九间分公司,分别主管:组织与保安,电子零件,电子控制,工业管理,工业服务,电机,电输送与分配,电力供应与国际公司。 三.商业总公司。下设七间分公司,分别主管:饮料,材料,冻箱运输,升降机,家具,钟表与社区系统。 四.电视与广播总公司。下设两间分公司,一间主管无线与有线电视,另一间则主管收音机广播事宜。 (三)西屋研发中心之结构与功能

西屋公司的综合研究实验室,简称为研发中心(Research and Development Center,R&D Center)。是在一九五三年间建立的。地址设在距离匹城大学区五里之外的邱吉尔镇(Churchill)。在靠近公路一片七十五亩大的土地上,首先建立起一座五层高,丁字型的红砖大楼,名四零一楼。内有各类实验室,可容纳数百名研究人员。 此后,十余年之间,随着工作人员的急速增加,总公司资金的大量投入,兴建工程则日夜赶工。三座新建研究室大楼,五零一、六零一、七零一等楼陆续落成。约在一九七二年间。四层黑色的办公室大楼,八零一,亦告完成。 我是在一九六零年进入研发中心工作的。最初的几个月,是在租来的地方上班。当五零一楼建成后,内部尚在安装天花板与电路时,我们陶瓷组就先搬进了新居。

在此期间,西屋公司的业务鼎盛,收入大增,研发中心的预算,亦随之年年增加,工作人员已超过两千五百名,据有博士学位的研究员,即有四百位之众。 西屋公司的研发中心,颇似一间大学中的高级科技研究院。它有许多难能可贵的特征,是促进研究成果的基石。 <一.经费充裕,重视基础科学研究> 研发中心的预算,是由总公司业务收入之某百分数划拨下来的。每到年终,常有预算未用完的现象,可知经费充足之一斑。在预算中,尚留有大约百分之八的款项,专做基本性(Basic Research)的科学研究,这是一般研究员最喜爱争取的。 <二.自由研究风气浓厚> 杰出的研究人员,必需在自由的研究环境中,始能发挥其潜力,创造惊人的成果。西屋当局甚了解这一点,故而厉行不渝。由此,许多大师级的人才,与青年科技英俊,慕名而至矣。

<三.鼓励学术交流,发表论文与申请专利> 这也是一般研究人员,最为心仪向往的。参与各种学术会议的用费与旅费,公司全部负担。有关研究论文之发表,与申请专利,西屋更是倍加奖赏。 <四.奖励进修全部公费> 这也是一个很能吸引研究人员的设施。有心人就可利用这一优待,进修选课,或半工半读,甚而全工半读,去争取更上层楼的学位,获得较高的待遇。 <五.待遇优厚福利至佳> 这是寻职者最为重视的一个基本条件。当时工业界与教育界的薪资市场,是一个公开的秘密。前者的起薪要比后者,高出很多。记得道格拉斯教授的第一位博士生,也是我认识的第一位美国同学,在毕业前半年,即被某大公司之研发中心预约聘定。据教授亲自告诉我,他这个学生的起薪,竟比他的所得,高出甚多。 <西屋研发中心之结构> 约在一九七五年间,西屋研发中心,共设有五个研究部门,一个计划研究室,与一个服务部门。所有主管之职衔,统称之为经理。唯实际上,由上而下,则有四级之别。 <一.应用科学部门> 下设五个研究小组:雷射与光学科技,高能雷射,高级物理物观念,高真空与晶体科技与电子计算机。 <二.化学科技部门> 下设四个研究小组:绝缘化学,物理与无机化学,聚合物与塑胶,绝缘体之电功能。 <三.材料科技部门> 下设四个研究小组:冶金与金属制备,电磁学,陶瓷与玻璃,材料检验与应用。 <四.电能部门> 下设九个研究小组:自动化科技,电子电能科技,设计与材料研究,控制与仪器科技,电能设计,电子设计系统,微电子研究,电化学系统研究与薄膜设计科技。 <五.能源系统部门> 下设五个研究小组:能量系统分析,化能工程,机械科技,电化科技系统,与热传导与流体动力学。 由上面所列出的组织结构,即可明了这个研发中心,研究范围的广泛情况。四百余名博士研究员,都是出身于大学研究院中之理科与工程。其中专攻数学一科的同事,就有近二十名之多,他们的工作,多为我们的实验结果,做统计与预策的研究。 (四)我在研发中心的前四年(一九六零|一九六四) <进入陶瓷小组如鱼得水> 在我第一天到陶瓷小组上班的时候,我的上司小经理狄克可瑞拉(Dick Grekla),带我去参观所有的实验室。出人意料,竟然遇到旧日好友田增英。他曾在台北烟酒公卖局,玻璃工厂工作,与我同年来美留学。他去宾州州立大学读陶瓷,比我早半年毕业,得硕士学位后,即来西屋工作。二人异域重逢,今又结为同事之谊,皆大欢喜,则不在话下。 这个成立不久的陶瓷研究小组,组织尚很简单,工作人员仅有三十余位。主管经理之下,分为陶瓷与玻璃两个部门,由两个小经理负责经营。增英在玻璃部门,我则进入陶瓷部门,与建明兄一同工作,可谓各得其所矣。 开始工作十分轻松自由。我的小上司狄克,对我特别礼遇。在前两个月内,没有分配给我任何工作,只让我多熟悉一下实验室内的设备,与组内的环境,阅读相关的书籍与刊物,以便了解未来陶瓷界的走向与发展。 在夜间,我躺在床上,想到过去三年以来在艰苦中挣扎,弄得白发半头,现在总算换来了一个美好的工作环境,并且能够在陶瓷方面,继续研究学习。诚可谓鱼之得水哉。今后更应加倍奋勉,善用良机,努力学习,以求不负母亲大人的期盼,与上天之大德耳。 <我精明能干的小上司> 我这位初为经理的小上司狄克,身材高大雄伟,气度非凡,能言善道,交际甚广。他虽然只有大学数学理学士的资历,但是他工作勤奋,筹谋周到,是一位颇具雄心大志的新起英俊。 狄克经常外出公干,到西屋公司各类工厂中参观访问,寻找机会,策划研究科目,为各厂服务,改良产品或解决难题。他这种作风,深获各工厂之欢迎与接待,招来不少工作机会。故而,在我进来之后不到一年的工夫,陶瓷部门的工作人员已增加一倍,工程师由五名增为十数名以上了。 狄克在开车外出公干时,常约我一同前往。让我增长见闻,参与筹谋。这也是我最为可贵的学习机会。每到一间工厂,就可见到一种产品的制造方法与过程,令我大开眼界,暗喜不已。 在开车来去的路途上,我俩就谈起话来。开始的时候,他似有意探知我的性格,与对一些事物的看法。问长道短,我则谨言慎行,有问则答。当言及处世做人之道,与国家国际间的大事时,就不免涉及到中美两国历史文化的异同,两人就开诚布公地,随意讨论起来。他对中国的传统文化与思想,甚为向往,称赞不已。 如此,经常一同出外公干。狄克对我这个中国人的言行,与处事态度了解之后,对我则更加礼遇,多有照顾。并且在陶瓷小组会议中,自动为我争取应有的权益。 在这最初四年的工作期间,我天天是在工作中学习。四年内没有请一天事假或病假,年年得到全勤的奖状。狄克的写作能力极佳,对我帮助甚多,诸如工作报告、发表论文与申请专利等,他都细心地为我修整与润饰,让我获益至多。 <参与两大研发工程> 在我开始工作不久,研发中心发启了两大研究工程,都需要不同领域的研究员与工程师,集体合作,长期研究。因为主体皆与高温陶瓷材料有关,狄克就派我参与工作。这的确是我学习的一个好机会。 <一.磁流动力发电机(简称MHD)> 这是一个由化学能直接转变为电能的发电设计,是一个价廉无污染,不含任何运转机械,而能产生大量电力的理想电源。世界上各主要工业大国,尤其是苏联与美国,都在开始研发中。 在研发中心,就推出三十余位研究员、工程师与技术员,集体分工合作,筹备进行。我则专门负责,制备气流通道之耐火砖,与高温陶瓷电极。 绝缘耐火材料,是以镁铝之氧化物为主。高温电极则采用氧化镐与白金之组合体。我们利用一个与楼房远离的大型车库为实验场地。 每次实验时,都要全体工作人员参与。掌握火力与磁场,控制气流成分,测量气流之温度、压力、速度,与电流之产量。各有所司,大家集中精神,静听主导工程师之命令行事。实验完成之后,就将全部装置拆开,进行观察,拍照,收取样品,与记录数字等,综合研讨,决定下次实验准备之依据。 如此一次一次的反覆实验,报告写出一大堆,大家似乎都很兴奋乐观。而我则暗中叫苦,自信MHD是不会成功的。因为耐火高温材料,达不到所需要的条件。温度高达摄氏二千五百度(华氏四千五百度);耐磨耐裂(气速每秒三千呎);耐蚀(气流含有钠离子)。最主要的一点则是,必需能够耐久,仅能产生电力一天一日甚或一年半载,都是不成功的。 大家如此工作,近三年之久。每人每次都有报告写出,专利亦申请不少。我在高温电极材料方面,曾获得两个政府发给的专利。 在最后一次实验中,深夜间,燃料忽然起火,将车库与我们备妥的装备,付之一炬。这个研究计划,亦就暂时停顿下来。 <二.高温钠气灯泡> 这是在照明工业上一次革命性地发展。这种亮度强大的灯泡,是飞机场、购物中心、运动场所与公路等,大型场地所必需的。 进行此一工程的主要推动力,是由锻烧新科技,生产出半透明之氧化铝材料所致。是故,在这一工作中,我们陶瓷组,一面研究锻烧技术,以增强氧化铝之透明度,另一方面则研制氧化铝管为灯泡之主体。 这又是一件需要各种人才集体合作的工程。除掉研发中心的工作人员之外,更必需与位于纽约市附近之西屋灯泡工厂合作为之。 在这四年中,为了实验,我与研发中心诸同事,时常开车携带实验灯泡,奔波在匹城与纽约两市之间。约在一九六四年间,我们点亮了第一个纳气灯泡,虽然它只放明了不及十分钟,却是一大成功。在场观赏的人,曾欢呼不已。这个十分简陋的灯泡,至今仍保存在我自己家中(上图高温钠气灯泡)。这件工程是很成功的,数年之后,西屋公司量产出售。在纽约至匹兹堡的公路上,即大放光明矣。 在这一项研发工程中,我曾获得政府发给的四件专利。每件专利西屋都发予奖状与奖金。其中一件,为金属与氧化铝管间的焊接剂,是我与狄克共同申请的,曾获得公司之特别奖赏。我二人一同站在大礼堂前面站台上,在全体研究中心同仁观赏之下,接受西屋公司副总裁颁发的奖状与奖金。 <回匹兹堡大学选修结晶学的故事> 进入西屋工作一年后,我就计划利用西屋公司奖励员工进修的办法,去匹大选课进修。该时,我常选样品,给X光实验室,鉴定其晶体结构。晶体结构,是陶瓷材料研究者最重视的。是故,我就决定去匹大选修结晶学。 首先与狄克,我的小上司去谈。他听后极为赞成,并催我立即去办注册手续,一切学杂费用、书籍等,都由公司支付。不久,我就在夜间,开始到化学系晶体研究室上课,每周两次,一次讲授,一次做实验。首次学习使用X光等仪器,测量各种单晶之结构,令我兴奋异常。 不久,该实验室购来一架高大笨重的电子计算机。我们就开始学习打卡,利用这个新流行的机器,去计算晶体结构的问题。据告知,在计算一个比较复杂的晶体结构时,这架机器可将需要十小时的计算时间,缩短为不到一分钟,令我们大为惊奇。这是一九六二年间发生的事。 一九六三年初,为了在结晶学方面深造起见,我就去见该实验室主管,杰佛瑞(Jeffrey)教授,申请选修他的高等晶体结构学。该课是专为博士研究生开设的。他很高兴欢迎我来。 杰佛瑞教授是一个标准的英国人。一口重重的英国腔,他身材中等,潇洒活泼,充分显示出是一个精明能干的学者,也是一个聪明外露的英国人。 选修这一门课的博士生仅有四五人。说上课,实际上是在一个实验室中,座谈而已。有一次当杰佛瑞教授进入实验室时,他先发给我们每人一张小纸条,上面写着,晶体结构之密装几个字。他首先提示。密装是结晶学内一个极为重要的课题,所有化学与固态材料的书本内,都会有一篇或多或少的密装评论,与实例的解说。现在让我们进一步地研讨一番。 其间,每当谈到一个比较复杂的结构时,他就会绕着室内四周的木架,走来走去,找出一个晶体模型来。继而,就根据密装法则,配合这个模型,把这一个结构的详情、各种原子的定位、配位数,以及晶格、晶胞等,讲解得十分清楚,很容易了解。让大家对这些模型,产生了极大的兴趣。 当我们谈到晶体结构之命名与分类时,那些十分复杂难懂、难记的符号,令大家又生厌烦之感。我在当时见景生情,立即站起来问杰佛瑞教授:这个密装现象既然如此微妙,又为多数晶体结构所采纳,我们为何不利用密装法则,以密装层与其孔隙间之关系,来作为晶体结构之命名与分类呢? 杰佛瑞教授在听到我这一段发问时,他忽然闭上眼睛,低头沉思良久,然后很高兴地对我说:Mr.Ho,你这一个构想非常好,很有价值,可惜过去这些年来,没有人认真地进一步去思考这一个问题,那么说,你去试一试如何? 他这一句话,引来了大家一阵笑声与赞美。令我感到尴尬不已。不过我却将这一段对话深记心中,后来竟成为我博士论文的主题。 <西屋研发中心与匹兹堡大学是我的一个联合大学> 在这数年内,白天我去西屋研究室工作学习,晚间则到匹大化学系进修。在西屋做研究员,有我自己的技术员,有各种专门的实验室,更有各行各业的数百名博士后专家,都可为我主办的工作效力,因为我有充沛的资金(一个帐户)去酬劳他们。 来到匹大化学系作学生,一切实验工作,都需要自己从基本做起。虽然忙,却亦感到另有一番风味与乐趣。不过有许多硬性而费手脚的工作,如制造各种晶体模型等,我则带回西屋,请我的技术员代劳。 我有一位很诚恳而忠厚的技术员,名斯坦里(Stanley)。他是一个标准的波兰人,吃苦耐劳,帮助他人是他的本性。他与我一同工作,合作无间,整整二十五年。他对我在西屋的工作与在匹大的学业,帮助至大,谨愿在此,向他致谢意。 在这方圆数哩的土地上,我可随时随地,自由出入在西屋研发中心与匹大化学系之间。我是在工作与研究,也是在上学与读书。若说这个地方,是专为我成立的一个联合大学,应该是最正确不过的了吧! (五)全工半读攻读博士学位(一九六四|一九六九) <攻读博士其来有自> 我在西屋研发中心工作,四年以来,学到许多新知识,也见识到不少科技界的专家、名人。欣喜之余,亦常常感触多多。此时,既然喜欢这一个难得的工作环境,不能离去,又羡慕那些博士们的学问与荣誉,很想再去学校争取,两者不能兼得,令我怅然不已。 某日,我忽然异想天开,自叹何不全工半读,白天工作,晚间去上学读书,岂不一举两得。继而又想起,一九五二年在台北陶业公司时,亦曾异想天开来美国留学,若将此时全工半读,攻读博士一事与之相比,实乃小巫见大巫。博士一梦较之过去之留学一梦,则容易多多矣。我可以慢慢来,一步一步地走,三年、五年抑或十年、八年,我可以长期作战,总会有开花结果的时候。 实际说来,产生这个念头的原由,亦是其来有自的:一是我的求知欲。期望自己的基础学业能再上层楼。二是终日在此博士群中工作,常有受到委屈的感慨。最后亦是最重要的一点,西屋与匹大化学系,赐予我的这一个无名的联合大学,一切免费供应。实在是一个千载难逢的机遇,我绝对不应该将它错过呀。 <狄克一席话指点迷津> 经过数日思考,我决定要挑战这博士一关时,第一步是要先获得小上司狄克的允许与支持。我与狄克二人,经过四年的朝夕相处,彼此相知已深。不论公事或私事,常常互相交换意见。他对我的处世态度、谦逊礼让、不卑不亢,十分赞赏。无形中我俩已结为好友一般。当我将攻读博士一事相告,征求他的意见时,他沉思之后,却对我说,兹事体大,需多加研究。随即约我下班之后,到他的办公室一谈。 该时,我们陶瓷组经过四年的快速发展,研究员已增至二十余位,大多都有博士学位。狄克已升为二级经理,在他下面,另设有两个一级经理。 我们的研究经费,依然十分充足。大家在自由研究的环境中,彼此合作无间,情意相投。每个人的工作,多以撰写报告、申请专利与发表论文为主要目标。我们也常常在夜间,为观察实验,重返实验室工作。 该日下班之后,在他的大办公室内,我俩人,人手咖啡一杯,就仔细地讨论起上午我所提出的问题来。我首先将我的计划告诉他,全工半读,夜间去读匹大结晶学系,并以名教授杰佛瑞为我的博士指导教授。 狄克是一个绝顶聪明的人,凡事思虑周到,深具远见。这也是他仅有一个数学学士学位,而能领导二十余名博士,在新兴的陶瓷界,名声显著,十分成功的原因(上图狄克组内的一群工作者,前排身高者为狄克)。 他对我两年来,晚间去匹大选课结晶学的事,了如指掌。因为每学期的学费由西屋支付时,都需要他的签名。我想在上午我提及此事之后,他曾用心为我思考过,所以对我的问题,他已有了一个极为周详而且实际的意见,令我十分感激。 第一,他绝对赞成我去读博士学位,更答应尽心尽力,来帮助我完成此一盛举。由于他深知我作事的决心与毅力,故而立即预祝我顺利成功。第二,他建议我继续去读无机化学,并请道格拉斯教授继续为指导教授。如此驾轻就熟,顺水推舟,过去所得的学分,亦可全部计入,易于早日完成。 继而,他更详细为我解说,结晶学若与无机化学相比,乃另一种比较固陋学科,并且需要加读多种学分与实验科目,对我十分不利。还有,新换一个指导教授,其性格与指导方法,则是一个大变数。不如仍请已经熟悉,合作无间的老教授为佳。未来的博士论文仍可以晶体密装为题,它是与无机化学息息相关的。还有一切用费,我可保证全由西屋支付,道格拉斯教授亦会十分高兴,因为不需要花他一分钱。 <攻读博士需闯过六大关口> 当我到匹兹堡大学化学系,会见道格拉斯教授,请他继续为我的导师,攻读博士学位时,他十分高兴,并答允立即为我办理手续。 两天之后,经过审查我过去在校中的资料与成绩,就将应通过的六项条件列举出来,决定一步一步循序进行。一。加修六个学分;二。自拟一个专题研究题目,通过公开演讲考试;三。通过德文翻译考试;四。完成毕业论文第一部分,晶体密装结构系统;五。完成论文之第二部分,制备共轭结晶体,测其光学反应;六。论文写作印制与口试。 谈来很巧合,在这个时候,无独有偶,增英兄在玻璃小组亦请求留职停薪,重回宾州州立大学,攻读博士学位。与我一样,仍以读硕士时之导师为导师,唯他在两年之后,即完成而重新回到西屋研发中心工作。 <五年寒暑闯过六关> 按照与道格拉斯教授合议的计划,在一九六四年九月间,我开始全工半读。白天去西屋研发中心上班,晚间就到匹大化学系上课。不论炎热的夏天抑或寒冷的冬天,都未能丝毫影响我的工作与课程。 每当在风雨或冰雪中开车去学校的时候,我就会想起抗战时,读国立一中与西北大学的艰苦情境,相比之下,我现在岂非是在天堂?丰衣足食、无愁无虑、轻松愉快的工作与读书,实乃一大享受。 每到夜晚睡觉入梦之前,就会想到在苦难中的母亲与家人,更会激发起我的勇气与精神来,奋发向前,不敢稍懈。 如此经过五个寒暑的岁月,终于让我闯过了前面的六个关口,得到了我的博士学位。唯在每一个关口,都曾遭遇到难题与波折,令我煞费苦心。其中亦有不少有趣的小插曲,思来令我怀念。 <一.读完六个学分> 这是匹大化学系一项最主要的规定,博士生必需读完一定数目的学分,平均成绩达到A或B+时,始能正式进入读博士学位的阶段。 这一次我选修的一门课为高等有机化学。是由一位年轻的哥勒芬教授担任。这门课的内容与四年前由寇垠(Cohen)教授的物理有机化学很有关联,唯主题则多涉及塑胶。 塑胶材料,乃自一九五零以来,发展最快、研究突破最多的一门学问。由它衍生出许多新材料与新产品,物美价廉,应用极广,造福人类无穷。这种革命性的成果,大大地改变了人们的生活方式。 是故,我很高兴适逢其时,能选修这一门新课程,学到有关现代塑胶化学的知识。为了闯过这第一关,我决定在这一年两个学期内,集中全部精力,摒弃其他一切有关攻读博士的事物,日夜用功,以求达成目的。 正巧,这是一门晚间开的课,每周两节,每节两小时。每次由西屋下班后回到住处,匆匆地吃一点东西,就赶往化学系上课。若遇到风雨或下雪天,都是直接开车去上课。课毕回到住处,大半多在夜间十一时之后,才做晚饭吃。许多应该准备的读物与习题,却都是利用上班时闲余的时间,在我们研发中心的图书馆中,静静地完成的。 如此一年来,我没有耽误过一堂课。昼夜辛劳,奔波两地,天赐我愿,完成了这六个学分应有的成绩。事后心想,这该是攻读博士学位的一个好的开始吧。 <二.德文与网球> 在我决定挑战博士学位时,最令我担心而恐惧的事,并非学分,亦非论文,而是可怕的德文。想到在读硕士学位时,法文给我的烦恼,至今仍心有余悸。对这较之法文难过百倍的德文,怎不令我胆颤心惊呢!左思右想,应付之道,只有先下手为上策。是故在通过学分一关之后,我就立刻在夜间去读德文翻译课程,每周两次,每次两小时。除学一些文法外,都是死记德文单字,苦煞人,徒叹奈何。 学打网球,是我这个酷爱运动的人,早已向往的一件心事。在决定全工半读之后,心想今后一定又要废寝忘食,日夜辛劳矣。为了调济身心平衡,增强体力,保持健康计,我决定同时去练网球,以收手脑并用之效。 在那个时候,一九六五年间的匹兹堡市,虽然许多公园都有网球场的设备,但是打球的人并不多,也没有出售球衣、球拍与网球的商店。后来打听到在一个中学体育教员的家中,可以买得到。我就立刻前往,将一切需要的装备与球拍、网球等购齐。开始练起网球来。距离我住处很近的美仑公园(Mellon Park)与胜利公园(Schenley Park),就成了我练球的所在。 开始打网球之后,越打越有兴趣,我变成了一个网球痴迷。天天晨昏颠倒,满脑子里想的尽是网球。不独观赏电视上的网球比赛(该时尚无职业网球赛,仅一些表演赛而已。多为澳洲与欧洲的名手),向球友请教网技,更曾购买网球书籍,订网球杂志,不一而足。 我这一个举动,好像已把博士学位的念头与计划,完全忘掉似的。这大概是我有生以来,极端喜爱运动的缘故吧。当然,我的球技也就随之进步神速,不到两年,我就开始参与匹市各公园举办的正式比赛。许多地方上的网球好手,也就变成了我的至交好友。 在一九六六年间,匹市的人们,忽然兴起了学习网球之风气。以致每个公园的网球场上,都挤满了等候打球的人。有时需等三、四个小时之久,方能进场打一小时。我在这个时候,不打球时就坐在球场边的树荫下,集中精神,读德文、记生字,绝不空费一分钟。在球场上,我也认识了许多新朋友,男女老幼、三教九流,无所不包,他们常常抢着来,请我一起去打球,单打或双打。彼此皆乐在其中。 有一次,在美仑网球场上,认识到一对年轻的德国夫妇。丈夫在匹大医学院做博士后研究员。他俩是在结婚之后,移民来美国的。与我一样,他二人都十分喜爱网球,尤以这位金发碧眼,活泼漂亮的新娘子为什。当我们熟悉之后,大家就决定,我在球场上教他们二位网球;休息时,在树荫下,他们教我德文。诚乃各得所需,彼此受益耳。 他们就住在美仑公园附近的一个公寓内,常请我去作客便餐,讨论球技与德文。我发现德国人的性格,爽直诚恳,待人亲切,颇与我们中国人相似。是故,我们之间的友谊与交往,保持数年之久。彼等曾先后养育一女一男。后来全家转往沙乌地阿拉伯工作,我们就断了音信,让我怀念不已。 因为我一心一意地,想早日冲过这德文翻译一关,以除后患。所以,当我读德文课一年之后,即去参与考试。说来奇怪,在我进入考场时,一点没有像数年前考法文时的紧张与忧虑,反而感到很轻松,知道还有数年考试的机会。这第一次仍然是失败了。 德文的确比法文难得多,文法很特别,动词多半排在最后,很不容易捉摸。许多美国学生,亦常有考试二、三次始能过关的。 有了第一次失败的经验,我继续在夜间去上课。加上在公园内,德国朋友的指导,一年之后,第二次参与考试时,就顺利地通过了。事后我竟喜极而泣,流下泪来。想到两年来的痛苦熬煎,不由自思自叹,皇天不负有心人啊! <三.专题研究报告> 这一关是应该比较容易通过的。缘因,我在西屋研究室工作五、六年之久,主要的工作,是设计研究题目、报告研究结果,继而撰写论文,投稿刊物或向政府机关申请专利,可说是早已训练有素矣。 匹大化学系设此一关的主要用意,是测验博士研究生的思考、讲话与应答的能力。我以为是很有见地的一项措施。 当一个博士生准备好一个题目,申请参与这一项考试时,化学系就将题目与内容提要,正式公布在全校各布告栏内,定期口头发表,欢迎自由前来参加提问与研讨。主考则由三位教授担任,会后则由该三位主考议决,通过与否。若未能通过时,仍需再覆试之。 我为了通过这一关,提出的题目是高温材料氧化镐(ZrO2)晶体的保安问题。这是在当时材料界一个最热门的话题。因为氧化镐是一个很好的高温材料,应用甚广,它唯一的缺点,则是它的晶体不稳定,有三种晶体形态,以致因膨胀而有破裂的危险。是故,在科学界就产生了各种不同保安的方法,多为加添极微量的其他金属氧化物,以确保它的晶体形态,稳定不变。 我在为研发磁场动力发电机(MHD)工作时,曾用氧化镐为其电极材料。对这个晶体的结构与化学作用,曾发表过数篇论文,对这个题目的内涵知之甚详。对谈话演讲,解答问题,我亦是养之有素。不过这是一场对我的考试,绝不能掉以轻心。事前我曾作很仔细的准备。开始讲解时。不带讲稿,不慌不忙,侃侃而谈。接受问题时,则特别谦虚、逊让,绝不引起激烈的辩论。结尾时,掌声不断。这一次的应考,道格拉斯教授十分满意,我也就顺利地通过了这一关。 <四.论文主题,晶体密装体系> 这是我博士论文的主要部分,也是我在晶体结构学界一个大胆的创议。前面曾经谈到,这是我和晶体结构名教授杰佛瑞于一九六二年,在课堂上一段问答所引发起来的。他曾嘱咐我,以晶体密装现象,去探讨晶体结构之命名与分类法。之后,在我读书与工作时,每逢遇到一个晶体结构,我就想法将它归列入密装的体系中。 除掉基本的密装层我称之为P层外,我又将P层之间的两种空隙,以其配位数之形态,规划为六角八面体层,简称之为O层,与四角四面体层,简称之为T层,如此就演化出一个PTOT架构来。 依此,我就可以将体心立方体(bcc),规划为一个密装结构。这是打破了百年来,一个bcc不是密装结构的公理。 当我将这个发现告诉道格拉斯教授时,他异常高兴。我们就大胆地,在美国化学教育月刊上发表了仅有三页的一篇论文,畅言在我们晶体结构的PTOT体系中,体心立方体(bcc)是一个很标准的密装结构。 真没有想到,这一篇短文在一年之内,竟然传遍了全世界的科学界。从三十多个国家的大学与研究机构寄来信件,或明信片,索取我们论文的复印(注:该时尚无复印机)。我一共收到近二百件信卡,其中还有分别从西德、东德,以及不知国名为何的地方寄出的。我除掉立即请秘书小姐,按来址寄出复印外,我则将此信卡视为珍物,保存在我的书桌内。 缘因,这一个论断,打破了数个世纪以来,公认的一个晶体结构法则。只有面心立方体(fcc)与六方结构体(hcp)是密装结构。体心立方体(bcc)则非密装结构。依此理论,后者之密度较此前二者,低约百分十七之巨。 在依此倡议,开始扩大搜集资料,检视各种晶体书籍与刊物,撰写我的论文时,我常于夜间躺在床上,为此深思默想。有一心得时,就开灯、下床来,将大意写在一张小纸条上。有时一夜下来,竟有一、二十张小纸条,散在床头。它们都成了我论文的重要内容。当这第一部分论文完成之后,我与道格拉斯教授又为此密装体系,发表过较长,资料更多的论文。故而,许多教授与作者则称呼PTOT晶体结构体系为郝|道格拉斯体系。 <五.论文第二部,共轭晶体制备与其光学测量> 第一部分,是我博士论文之主题,占全文三分之二篇幅。这第二部分,需要我亲自到化学系,无机化学实验室做实验。这一个题目,是道格拉斯教授的专长,已有数位博士生,以此类题目为论文,毕业离校。是故,我所需要的化学药品与制备器具,以及光学仪器,都应有尽有,万事俱备。 我每周来三次实验室工作。这种实验,需要等候晶体慢慢地生长。有时竟达数小时之久。由于我全心全力投入工作,更有道格拉斯教授热心地指导与协助,这第二部分,不到五个月的时间,就完全结束了。 <六.论文的写作、印制与口试> 论文手稿,经道格拉斯教授审阅修整之后,就连同备妥的图表,送往一位在物理系做秘书的女士家中。她在晚间与周末,专为毕业生之论文打字,作为额外的收入。为了修正、填补,我曾开车去到她的家中十余次。经过近两个月的时间,始全部完成,共有一百五十余页。 在我撰写论文,与道格拉斯教授修整的期间,有一件可笑的事发生,值得在此一谈。 当论文主题完成之后,写首页之献辞(Dedication)时,我将这一册博士论文献给我苦命的母亲,言到她用小驴(donkey)磨面粉,供我上学之事。道格拉斯教授看过之后,对我说:你写得很好,很动人。我不愿修改一字。不过,你的母亲,当真是以猴子(monkey)来拉石磨制备面粉吗?听之,令我大吃一惊。原来是我将donkey一字,误写为monkey矣。 最后印制与装订,则是由物理系的一位技术员代办,共完成十五册。其中有两本是封面烫金的,一本送呈学校存查,一本自存,另五本送呈五位主考的教授。并且决定了口试的日期与时间,公告在全校各处之公告栏中。 口试是在该日的下午举行。上午我去美仑公园网球场与数位球友打了一场球,他们都为我下午的考试预贺马到成功,并请我一顿中餐为庆。 饭后,回到住处淋浴、更衣。着西装,打领带。即去化学系应试。在一间大教室内,挤满了教授与学生,由道格拉斯教授主持。开始后,我先用了大约半个小时的时间,将论文的主要内涵讲完,就请来宾发问,由我解答。最后,方由五位主考者发问。我执礼甚恭,一一细心作答。约历一小时完成。全体听众离席,道格拉斯教授嘱我到教室外面等候结果。约一刻钟之后,五位教授,即依序而出,分别向我握手致贺,口称Dr.Ho。 该时,我则有点头晕,泪水不觉流下来。同时在我们无机化学实验室中,五、六位天天一起读书的同学,其中一位中国同学柳宗谭,早就准备好了一瓶香槟酒,打开后,人手一杯为我庆祝。 Dr.Ho称叫声,不绝于耳,令我感触至深。 回到研发中心研究室,当我获得博士学位的消息传开时,许多同事、好友,都亲自来向我道贺,我的电话更是响个不停。 一周之后,狄克就将我升级、增薪的消息告诉我。事务处也立即将我书桌上的名牌,由Shih|Ming Ho改换为Dr.SMHo,并且为我送来两盒新名片,标以Dr.Shih|Ming Ho。这小小的插曲,更令我感慨多多。心想这一点收获,真是得来不易啊! (六)在博士后的岁月里,西屋由盛而衰 我在一九六零进入西屋,而在一九八五年离开西屋。在此二十五年内,我在工作中,读书学习,上学进修,受益良多,令我感激不尽,没齿难忘。 前十五年,一九六零|一九七五,西屋大兴土木,飞跃成长。是她鼎盛的时期。黄金似的年代。 后十年,一九七五|一九八五,西屋则被一群败家子,不务正业,投机取巧,竟将这一间誉满全球的百年电气老店,弄到了破产与毁灭的边缘,令人伤恸不已。 不过,依我个人的经历而论,这二十五个年头,又可分为五个五年。五个迥然不同的五年:第一个五年,一九六零|一九六五,是我初进西屋学习兼在匹大选课进修的年代。第二个五年,一九六五|一九七零,是天时地利与人和的巧妙安排,赐我全工半读,攻读博士学位的年代;第三个五年,一九七零|一九七五,是我博士后,分享西屋荣誉,继续在工作与研究中学习的年代;在此期间,我对外发表的论文,与获得的政府专利最多,学到的现代新科技与新知識亦最为广泛。第四个五年,一九七五|一九八零,则是西屋走向没落,陶瓷组逐渐解体,同人四处流散的伤心年代;最后第五个五年,一九八零|一九八五,是西屋回天乏术,天天出卖家产度日的悲惨年代。 在最后的第五个五年中,我们的陶瓷组遭到了解散的命运。我的好友,小上司狄克,亦因酗酒过度,提前退休,他往矣。但是,在此期间,我却反而因祸得福,转入资金雄厚的核电燃料研究室工作。实则又是在工作中来学习。在这退休前的五年中,我学到许多有关核子电厂的建造与实际操作的知识,并且为UO2燃料之薄膜玻璃涂料,完成了一项专利,并立即得以量产实用,让我欣喜万分。 在我退休之后的数年中,天天听到有关西屋公司的坏消息。各大分公司一一被鲸吞或蚕食,令我忧心忡忡,日夜不安。 不久西屋公司终于寿终正寝,消失于人间。我曾工作与学习的研发中心,一个令人向往的世外桃园,竟变成了一个乔治西屋公园,后来又被改为乔治西屋工业园区。 每当我开车经过的时候,真不愿、亦不忍心去看这一个招牌。它过去曾是上有美丽的W标志,下有R&D Center的呀。真可谓是江山依旧,而人事皆非矣。 我也时常在默想,乔治西屋(George Westinghouse),这位全能奇人,创建西屋公司的主人,如果在天有灵,他是绝不会瞑目的!
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