任朗

（1913- 2005）

他提出的"線形天線陣輻射圖中單位圓上零點分佈的一個普遍函數"應用於雷達天線的設計中，有效地減小了旁瓣，為國際學術界重視和引用。他提出的"和差變換"，解決了旋轉拋物面天線和火箭、衛星、航天飛行器上常用的長橢球天線的嚴格解問題，並為類似的偏微分方程的求解開闢了新途經。他的專著《天線理論基礎》，為天線理論的發展作出了獨特貢獻。他長期從事高等教育工作，培養了大量博士、碩士，其中有的已成為學術骨幹和國內外知名學者。為迎接鐵路歷史性的大發展，最近他正為鐵路勘探用的探地雷達、鐵路移動通訊和列車車載衛星接收天線貢獻才智。

1920年進入市立第五小學，就學途中經過日本租界時，見到日本軍人耀武揚威和日本僑民盛氣凌人，也常聽到和見到中國老百姓受欺壓的事情，逐漸認識到民族災難之深重。這時他也從師長處受到"知識救國"、"教育救國"和"工業救國"等愛國思想的影響。立志努力學習，充實自己，以便報效國家，強國富民。1926年小學畢業后，他考取遼寧省立第二工科學校，一學期后又轉考遼寧省立第一工科學校。兩年半以後，就轉考進入北洋工學院預科。

任朗從青少年時代起，學習異常勤奮，肯下苦功夫，在瀋陽時，學校每晚10時熄燈，他就在路燈下看書到12時才回宿舍就寢，而且每天如此，從不懈怠。在天津北洋大學預科的兩年內，他刻苦學習，成績優異，尤其是數學、物理兩門功課，經常得滿分。除課堂學習外，他自學了很多參考書，將多年來英國劍橋和牛津大學入學試題中的數學和物理題目，一一加以收集、演算和解答，並裝訂成冊，收穫極大，為他日後攀登科學高峰打下了堅實的基礎。

1931年"九·一八"事變，日本帝國主義侵佔東北三省。剛到天津北洋工學院僅一個月的任朗家鄉淪陷，他和同學們義憤填膺，疾呼抗日救亡，對於蔣介石的不抵抗主義無不憤慨。當時北洋工學院教務長王繼緒教授以絕食來要求蔣介石和南京國民政府抗日，任朗也隨同大批同學卧軌攔火車去南京請願。預科結束后，他直接進入北洋工學院土木系本科學習，1933年他又投考了交通大學，被電機學院錄取。

在大學三年級時，任朗和同班的同學沿津浦、北寧兩條路線進行參觀、考察一個多月。沿途參觀和考察了麵粉廠、煤礦、鐵路機車廠、電報電話局、北京大學、清華大學、北洋工學院、南開大學、交通大學唐山工學院(現 西南交通大學）。考察后，他感受頗深，看到中國實業基礎之薄弱，百業待興；專業人才之匱乏，教育待辦，從而令他立志將來也要獻身於教育事業，以培養專業人才，振興中華。大學畢業前夕，由於成績優異，交通大學保送任朗報名參加中美庚款的留學考試，但因"七七"事變，抗日戰爭爆發，考試未能舉行。

1937年，任朗從交通大學電機學院電信專業畢業，取得工學學士學位，電機學院院長張貢九介紹他去國民黨軍委工作。1937年至1944年間曾任無線電教員、工程師和技士。1944年考取公派留美，1945年取得美國哈佛大學科學碩士學位。任朗在哈佛大學學習時，數學經常滿分。教授在課堂上當眾表揚他，說任朗對數學難題的解法與眾不同，既簡捷又清晰，方法甚妙。

當時哈佛大學實行每年兩學期制，暑假近三個月，而麻省理工學院（MIT）每年是三個學期，他為了抓緊時間多學一些，暑期去麻省理工學院攻讀。主攻研究院的應用數學課程，如數學系系主任Philips教授的高等矢量分析，Feshback教授的理論物理方法以及函數論等。1945年10月開始在哈佛大學攻讀博士學位，並獲得了哈佛大學獎學金和華美協進社的獎學金（這是管理中美庚款的單位所設的獎學金，其待遇與中美庚款留學生一樣）。1946年初，他以優異成績學滿了16門研究生課程（包括在麻省理工學院課程，兩校課程成績是相互承認的），經過考試通過了博士初試。接著，1946年秋完成了博士論文的理論部分，僅實驗尚未作完，因留美期限已到而歸國。

學成歸國后，他就以淵博的學識和拳拳報國之心投身於教育事業和研究工作。他先後曾任上海滬江大學物理系教授、系主任；交通大學電信研究所教授；中國交通大學唐山工學院電機系教授、系主任；中國科學院電子學研究所研究員；唐山鐵道學院電機系教授；西南交通大學物理系教授、電磁研究所所長；西安交通大學兼職博士導師；南京理工大學名譽教授；北京廣播學院兼職教授。近50年來，他悉心培養的博士生、碩士生、大學生多有建樹，真是桃李滿天下。他潛心研究天線理論，在學術上和科技應用上都有獨特的貢獻。他是全國鐵路優秀知識分子，也是第一批獲國務院特殊津貼者。

投身工科高等教育事業

精心培養科學技術人才

1946年，任朗回國后擔任上海滬江大學物理系教授、系主任兼交通大學電信研究所教授期間，除主持系的全面工作外，還給八名碩士生講授天線課程。在指導碩士研究生撰寫論文中一絲不苟，從理論和實驗兩方面嚴格要求，第一位碩士生李嗣范（現任東南大學教授、博士導師並指導博士后），在1948年經答辯后獲得碩士學位。

1949年5月上海解放，不久，全國解放。這時，他才深刻地認識到只有在中國共產黨領導下打倒反動派，建設新中國，才能使國家富強，人民幸福。1950年應中國交通大學唐山工學院的邀請，於8月來到唐山擔任該校電機系教授、系主任。早在30年代就已經沿鐵路考察過的任朗，對該校早有了解。他一到任就抓了兩件事，一是籌措經費，購置實驗設備；一是從國內外廣攬優秀人才，延聘教授。像現為中國科學院院士的曹建猷教授和其它幾位教授，就是他力聘到校任教的。1952年全國高校進行院系調整，中國交通大學唐山工學院改名唐山鐵道學院，任朗此時辭去系主任職務，專心致力於青年教師的培養、基礎理論的教學和指導碩士研究生的工作。

1957年他兼任中國科學院電子學研究所研究員，並教授全所的電磁理論課和天線課。從50年代末起，他在中國科學院和唐山鐵道學院指導多名研究生，在教學和指導研究生過程中嚴於律己，嚴謹治學，深受教師和學生的愛戴。他經常鼓勵學生多用腦，多思維，靈活運用物理概念和數學物理方法，激發靈感，勇於創新。他培養出來的博士、碩士，有些已成為學術界的知名骨幹，有的已在國際學術界嶄露頭角。

1986年，他受聘為西安交通大學兼職博士導師，已指導了10名博士生獲得博士學位。同時，在西南交通大學給博士和碩士研究生開出"高等電磁理論"課程，指導5名博士生和2名碩士生的論文撰寫，主持3項科研項目，其中一項是中德國際合作項目。

除了繁重的教學、科研工作外，他還積極參加各種學術活動，曾任中國電子學會理事、編委；中國通信學會理事；鐵道科學院學術委員；國務院勞動人事部留學生派遺工作顧問；西南交通大學學術委員會委員；美國IRE學會會員等。現任西南交通大學教授，中國電子學會會員，天線學會副主任委員，《天線學報》主編。

發展了天線科學理論

取得了應用上的成果

幾十年來，任朗潛心於電磁理論和天線學科的研究。他組織了接收蘇聯第一顆人造地球衛星信號的工作；進行了縮小天線尺寸的理論研究和實驗工作；服務於遠程雷達而減小線形天線陣輻射圖中旁瓣的研究工作；研究了廣泛應用於雷達、衛星、宇宙飛船、微波接力、通訊、廣播、射電望遠鏡等的旋轉拋物面天線和長橢球天線的嚴格理論以及表面波天線的嚴格理論等，取得了一系列豐碩成果。例如，他在《中國科學》（外文版）和《物理學報》同時發表的科學論文《線性天線陣輻射圖中單位圓上零點分佈的一個普遍函數》，被應用於低旁瓣雷達和遠程雷達的設計中，取得了滿意的效果。英、美、蘇各國學術刊物上紛紛署名摘登其成果。該普遍分佈函數包含了國際上著名科學家Schelkunof和Tchebyscheff的分佈作為特例。他先後發表在外文版《中國科學》和《物理學報》上具有開創性的學術論文還有：《長旋轉橢圓介質球中的半波振子天線》、《表面波天線的一個嚴格理論》和《長金屬旋轉橢球體頂點處單極子天線的輻射問題》等。

任朗在電磁理論和天線的研究中的許多創見，系統地總結於他的專著《天線理論基礎》中。書中包含了他個人的許多獨特貢獻，被國內外學術界所推崇和引用。該專著曾獲四川省重大科研成果獎；鐵路高等院校科研成果和優秀論文特等獎；世界通信年優秀通信類圖書獎；電子工業部全國工科電子類專業優秀教材特等獎；國家教委全國高等學校優秀教材獎（國優75號）並參加了日內瓦的國際書展和德國萊比錫的國際書展。他編寫的重要專著還有《電磁場中數學物理方法》。

研究成果突破學術藩籬

學術見解促進國際交流

1980年，國家對重點項目"長河二號"的選定方案十分重視，薄一波副總理特邀任朗參加在中南海懷仁堂召開的評定會議。在選定六個導航天線塔方案中，他極力主張"單塔絕緣"方案，得到採納。實踐證明，該方案性能穩定可靠，並為國家節省了投資，比美國的"四塔"方案先進。天線塔建成使用一年後，他又應邀參加鑒定會並乘專機去現場觀察運行情況，得知美國專家對此有很高的評價並要向我國訂購天線塔。

80年代，除精心指導博士、碩士研究生外，他還專心研究衛星、火箭和其它飛行體常用的長橢球天線和應用極為廣泛的旋轉拋物面天線的理論，取得了重要成果。他在"長橢球函數及其在天線理論中的應用"項目研究中，取得了優異的成績，榮獲鐵道部1989年"科技進步一等獎。"有關論文發表在世界性學術刊物《Trans。IEEE-AP》和《J．App1．Phys．（JAP）》以及美國IEEE-APS國際會議的論文集上。他的學術論文中提出了"和差變換"，使矢量亥姆霍茲方程在長橢球坐標下，可以用分離變數法求出嚴格解。這一項研究不但解決了實用價值很大的天線理論問題，而且更重要的是突破了長期以來公認為不可能用分離變數法求解的學術藩籬，圓滿地解決了長橢球天線和旋轉拋物面天線的嚴格理論，並給類似的偏微分方程的解法開闢了新途徑。這是任朗最突出的重要貢獻。

由於任朗在學術上的成就，1989年8月他應邀去德國斯圖加特大學講學，並與該校高頻研究所所長、無線系系主任、西德天線學會主席F．M．Landstorfer教授簽訂了兩校（西南交通大學與斯圖加特大學）在天線方面進行科研合作的協議書。我國國家自然科學基金會批准了該協議，並確定為國際科研合作項目。該項目正在執行中。

1989年，他代表中國電子學會天線專業學會參加了國際無線電聯盟（URSI-B）在瑞典斯德哥爾摩召開的電磁場國際會議的工作會和科學報告會。會上討論了電磁理論中的一個重要問題，即"等效定理"中的表面S是否可以取在兩媒質的分界面上？經過討論和任朗的論證，最後一致同意他的論證，即S不能取在兩媒質的分界面上。很明顯的理由是：如果取在兩媒質的分界面上，那麼，從等效流計算場時，公式中的媒質參數究竟是用哪邊的？再者，如果兩媒質都是介質（不同的介質），除需滿足場的切向分量邊界條件外，還要滿足場的法向分量的邊界條件，否則就考慮不到場的折射問題。當時參加討論的科學家中有不少是世界知名教授，諸如矩量法發明者、對積分方程解法有特殊貢獻的R．F．Harrington教授；國際著名電磁理論家L．B．Felsen教授；國際著名天線專家R．Mittra教授和F．Collin教授。對任朗在會上著重論證的問題，有關教授、學者承認他們的專著中，在這個問題上有不當之處。

任朗的學識和研究成果一直受到國內外專家、學者的推崇。他擔任過1985年在北京召開的第一屆天線與電磁場國際會議的技術委員會主席；1989年在上海召開的第二屆天線與電磁場國際會議的組織委員會主席；1993年擔任在南京召開的第三屆天線與電磁場國際會議的大會主席。

鑒於任朗教授對天線和電磁理論所做出的貢獻，最近被美國電磁科學研究會特邀為該會會員，該研究會的28名會員全是當今世界最著名的權威專家，獲得該會會員資格，是學術成就上一種很高的榮譽稱號。到目前，任朗教授是我國唯一的一名會員。

為迎接鐵路歷史性的大發展，任朗教授正運用他科學上取得的成就，為我國鐵路的建設不懈地工作。最近，他運用其天線理論，為鐵路勘探解決了探地雷達的特種天線設計問題，獲得了很好效果。目前他又正為鐵路移動通信和列車車載衛星接收而進行研究工作。由於列車車載衛星天線的形狀和尺寸受到列車運行環境的限制，要使天線指標達到要求並自動跟蹤衛星，是一個高難度的技術課題。這一難題的突破，將是任朗教授為鐵路移動通信事業作出的又一重大貢獻。

任朗年事已高，但仍在教學和科研第一線堅持工作，日夜操勞。他長期堅持體育鍛煉，常進行長跑、爬山、游泳等運動。他的業餘愛好是欣賞古典音樂。這些都使他能保持身心健康，精力充沛，在科學研究中成績卓著，碩果累累。

(作者：朱懷芳　孫聖輝)

1913年6月12日　生於遼寧省瀋陽市（原籍山東省蓬萊市）。

1927年8月-1931年8月　遼寧省立第二工科學校、遼寧省立第一工科學校等校學習。

1931年8月-1933年8月　天津北洋工學院預科。

1933年8月-1933年9月　天津北洋工學院土木系。

1933年9月-1937年7月　交通大學電機學院電信專業畢業。

1937年7月-1944年10月　國民黨軍委無線電教員、工程師、技士。

1944年10月-1945年6月　美國哈佛大學取得科學碩士學位。

1945年6月-1945年11月　美國麻省理工學院（MIT）攻讀應用數學。

1945年10月-1946年8月　美國哈佛大學攻讀博士學位。

1946年9月-1950年8月　上海滬江大學物理系教授、系主任兼交通大學電信研究所教授。

1950年8月-至今　中國交通大學唐山工學院（1952年改名唐山鐵道學院，1971年遷四川后改名為西南交通大學）教授。

1957-1961　兼任中國科學院電子研究所研究員。

1990-　兼任西安交通大學博士生導師、南京理工大學名譽教授、北京廣播學院教授。

1　LangJen（任朗）．ARigorous Approch to the Theory of　Paraholoidal An－tennas．IEEE－APS 1981 1nternational Symposium Digest on Antennas and Propagation，PP．508－512，June 16－19，held at Los Angeles，California，U．S．A．

2　Lang Jen and C．S．Hu．Spheroidal Functions of Large Frequency Parame－tersc=kfand the Radiation fields of a Metallic Prolate Spheroid Excited by any Circumferential Slot．IEEEIrans．Vol．AP－31，No，2．382－389，March1983．

3　Lang Jen，CS．Hu and K．M．Sheng．Separation of the　Helmholtz Equation in Prolate Spheroidal Coordinates．Journal of Applied Physics（J．A．P），Vol．56，No．5，pp，1532－1535，Sept1984．

4　Lang Jen C S Hu．Radiation Fields of a Metallic Prolate Spheroid Excited by any Circumferential Slot．IEEE-APS1981International SymposiumDigest on Antennas and Propagation，pp，557－560，June16－19，held at Los Angeles，California，U．SA．

5　任朗．天線理論基礎．北京：人民郵電出版社，1980．

6　Lang Jen．A Dipole Antenna Embedded in a Prolate　Dielectric Spheroid．Scientia Sinica（中國科學），VoI．11，No．2．pp．173－184，Feb．1962．

7　任朗．長旋轉橢圓介質中的半波振子天線．物理學報，1961，17（1）：20-301964，20（6）：576-578．

8　Lang Jen．Radiation from a Liner Monopole at the　Tip of a Metallic Pro－late Spheroid．Scientia Sinica．Vol．11，No．10，pp．1333－1340，1962；

9　任朗．長金屬橢球體頂點處線形單極子天線的輻射問題．物理學報，1963，19（3）：169-175．該文被摘要選登在《PЖФ》，Aкдедя накCCCP，P．2117，No．2．p．18，xeb．，1964．

10　任朗．橢圓截面的無限長金屬棒在有損耗的各向同性無限媒質中的散射．物理學報，1961，17（7）：321328．《Physics Abstract》（London），Vol．66，No．789，p．1632；《PЖФ》，Aкаeмия нayкCCCP，P．2Ж17，No．2，p．29，1964．

11　Lang Jen．A New and Generallized Distribation Function of the Nulls on the Unit Circle for the Design of Liner Antenna Arrays．Scientia Sinica，Vol．11．No．9，pp．1217-1236，1962．

12　任朗．線形天線陣輻射圖形中零點分佈的一個新的普遍分佈函數．物理學報，Vol．18，No．9，1962；《PЖФ》，Aкадсмия Науи CCCP，p．2ж131，No．1，p．20，1964．

13 Lang Jen．A Rigorous Theory of Surface Wave Antennas．Scientia Sinica．Vol．12，No．1．pp35－38，1963．

14　任朗，盧明行．線形天線陣輻射圖形中旁瓣的減小．物理學報，1961，17（12）：592～599．

15　任朗．長矩形金屬薄片的後向散射截面．唐山鐵道學院學報，1965，1（2）：35～46．

16　H．M．Shen and Lang Jen．A Rigorous Time Domain Solution of a Finite Metal Plane．Proceedings of 1985 International Symposium on Antennas and EM Theory，pp154－159，Aug．26-28．Beijing，China．

17　H．M，Shen and Lang Jen．How EMP Excited in a Parallel Plate Simula－tor．Proceedings of 1985 1nternationa1 Symposium of　Antennas and EM Theory，pp177－181，Aug．26－28，Beijing，China．

18　沈浩明，任朗．有限長薄帶脈衝散射和輻射問題的嚴格解．天線學報，1985，1（1）：22～34．

19　萬里兮，盛克敏，任朗．解不連續介質結構問題的積分方程法．電子科學學報，1988，10（4）：322～333．

20　J．Li，W．B．Wang and Lang Jen．On the Unstability　of Prony Method．Proceedings of1989International Symposium on Antennas and EM Theo－rypp．70－72，Shanghai，China．

21　劉策，傅思眉，任朗．石油測井時域電磁場響應的數值計算．西安交通大學學報，1990，24（2）：9～16．

22　Wen Lixi．Sheng Kemin，LangJen．The Integral Equation Method for Solv－ing Problems of Discontinuous Dielectric Structure．Journal of Electronics．Vol．6，No．3，pp242－250，1989．

23　李敬，汪文秉，任朗．處理瞬態數據的連續化方法．電子學報，1992，20（3）：59～64．