勤奋与收获

张钟俊入学的工学院是由创建于1882年的电机工程系发展而来。1882年也即沃克开始接任罗杰斯当校长的头一年。沃克就职以后，大力拓展学校的专业方向。除了电机工程系，他还创建了化学工程系，加上之前的建筑学系、物理实验室、工业化学实验室等，使学院初具规模，基本涵盖了当时美国工业发展急需的专业技术门类。在张钟俊进入麻省理工学院的1934年，工学院院长由大名鼎鼎的范尼瓦尔·布什副校长兼任。由于康普顿和布什的影响力，工学院聘请到一大批国际有名的教授队伍，科研实力空前增强。张钟俊的导师列昂（Lyon）和斯脱莱通（J.A.Stratton）都是当时国际知名的电机工程专家。

斯脱莱通（1901—94），图片来自麻省理工学院网站。

张钟俊选择申请去美国麻省理工学院留学，有几个方面的原因。首先是当时交通大学的学制和传统，全面仿照麻省理工学院的模式，常被同行称为“东方MIT”。交通大学使用的教材、教学内容等都与麻省理工学院高度相似，申请到麻省理工读研究生的成功机会比较大。早期交通大学毕业生中，成功申请到麻省理工学院留学的，已有周厚坤（1910）、李熙谋（1915）、裘维裕（1916）等不少先例；其次，有前辈顾毓琇的成功典范。顾毓秀于1923年清华大学毕业后留学麻省理工学院，1928年获博士学位，回国工作业绩非凡，历任浙江大学电机系教授、系主任，中央大学工学院院长、清华大学电机系主任、工学院院长等职，是中国电机工程界的领袖人物，非常受尊敬。再次，工程实业救国的个人理想。如前所述，受其大舅的影响，张钟俊从少年时代即怀着工程实业救国的梦想，一心想出国留学。到交通大学学习期间，这种愿望更为强烈，也更为明确，就是要到世界上工程技术研究实力最强的名校留学，麻省理工学院当然是其首选。

勤奋与收获：博士学位证书（1938年）

在中小学时期，张钟俊的人生追求跟当时大多数中国学子一样，怀着工程实业救国的理想，一定要学好数理化和外语，在国内先考个名牌的理工科大学。毕业后争取到国外著名理工科大学拿到博士学位，最好是国家建设急需的工程技术专业，回国后既容易就业，发挥才华的机会很多，在社会上也很受尊重，很容易升任一方主管。此时期他的学习榜样就是大舅孙文耀，理想的专业应该是土木、机械、铁路、电力这些国家经济建设急需的。但是自从进入交通大学以后，随着对社会现实认识的加深，他逐渐意识到舅父的人生道路对他并不现实。舅父到欧洲留学时期，当时还是晚清，中国外出留学生人数非常少，几乎所有技术专业都人才奇缺，没有什么竞争对手。因此，留学生归国后非常受重视，很容易升任各技术职能部门的领导岗位。但现在行情已有变化，到二十年代末三十年代初，出国留学人员逐年增多，拿到海外硕士博士文凭回来已经不算稀罕，今后机会就不会那么多了。加上自己的家庭无任何背景，想走学而优则仕的道路将异常艰难。当年父亲就是教训，一个北大毕业的高材生，最后落得只是个默默无闻的中学教师。

他不想再重复父辈的遗憾，得重新规划自己的人生道路。国内从电机工程学科毕业出来的，最成功的典范就是顾毓秀。顾毓秀不靠任何社会关系，就凭自己的学术水平立足，在国内外学术界都享有很高的地位。张钟俊慢慢意识到走纯学术道路对自己更适合。在学业上他不畏惧任何竞争，只要稍加专心用力，无论在数学、物理、外语以及其它专业课程他都能得心应手，很快取得好成绩，这已经证明自己在学术道路上是有发展潜力的。今后若是做学术研究，在科研机构或者高等院校谋得个职位，边做教学边搞科研应该是比较合适的选择。这当然得选择国际上电机工程最强的名校为申请对象，保证所受的教育以及从事的研究是国际上最先进的，麻省理工学院当然是最佳选择了。但是为了得到公费资助，他必须对专业方向进行调整。当时交通大学电机系分为电力和电信两门，张钟俊学的是电力门，申请到麻省理工学院也是进入电力专业。但当年中华文化教育基金会的公费资助没有电力专业，只有一名研究电信的名额。而且从舅父的来信得知，负责审查这个电信名额的将是交通部电政司司长兼北京大学物理系教授任颜光。任颜光之前是研究滤波器的，属于电子通信领域。为了能顺利获得公费资助，张钟俊到美国后赶紧申请转入电信专业，最后确定以电信网络为研究方向。这也算是投其所好，似乎有些背离自己原初的理想。但转向这一方向之后，他立即发现前途一片光明。因为当时国际上电子通信技术正处在大发展之中，许多全新的领域有待研究，可选的题目方向非常多，只要具备天赋和足够努力，定能做出优异成绩来。

麻省理工学院地处美国波士顿都市区附近，查尔斯河对岸高楼林立，一片繁华景象，可是刚到异国他乡的张钟俊却没有旅游观光的雅兴。他除了上课和做实验，其余时间就一头扎进图书馆，陷入知识的海洋里尽自己最大的努力吸取营养。这里的图书资料真是太丰富了！他感觉自己真是很幸运，能在青年时期来到梦寐以求的世界著名大学求学，这是人生最幸福不过的事情了。在这样优越的环境里，自然而然的产生一种催人奋进的力量，他经常会阅读到深夜一点钟而不感觉疲惫。第一个学期下来，他立即拿到了优等成绩单，所有科目考试都是A等。因此，第二学期开始他就得到学校的全免费奖学金。这不仅暂时解除了他的经济负担，也让他安心开始硕士学位论文的写作。

1935年6月，张钟俊以一篇微扰法计算热辐射的毕业论文“Theory of a-c bolometer by perturbation method”通过答辩，获得电机工程硕士学位。同时，他因为成绩优异，获得继续攻读博士学位资格。这也是难得的机会，因为当时整个学院获得攻读博士学位的名额非常少，每年也就几个名额，竞争很激烈。暑假期间，大舅的一封来信也给他带来好消息，他顺利通过了中华文化教育基金会的公费留学申请，可连续两年每月获得80美金的资助经费。他终于可以安心下来全身心地继续投入学习和研究。

进入博士学习阶段，麻省理工学院的要求更为严格，除了要学习本专业的核心课程，还要求到理学院选择一门专业课作为副科。不仅要掌握该副科专业本科核心课程的内容，还要选修该专业两门研究生的课程。张钟俊的主科专业是电机工程，导师建议他选择数学作为副科，因为打好数学基础，今后拓展研究方向比较容易。张钟俊听从导师的建议。他原本在交通大学数学基础比较好，因此，第一学期就把数学系的几门核心课程拿下，到1936年春季学期，他就开始选修数学专业的研究生课程了。就在这一年，他有幸结识著名数学家、现代控制论创始人诺伯特·维纳（Norbert Wiener）。维纳给数学系研究生开设一门傅里叶分析，这是他最新研究的一个领域，也是造诣很深的一门学问。就在1934年，刚当选美国科学院院士的维纳，应美国数学学会的邀请，写出《复域上的傅里叶变换》的专著。此时，利用傅里叶变换处理电机和做电路分析还是比较新的尝试，很多问题还在探索之中，是学术前沿正在研究的问题，维纳经常将他正在思考的前沿问题拿到课堂上跟同学讨论。这对张钟俊启发很大，也影响到他今后的教学风格。

维纳堪称一代数学奇才，从几岁开始就对很多艰深的数学问题着迷并执着地钻研，阅读兴趣也很广泛。他的讲课知识非常渊博，不仅对数学、物理、电子工程等有深入研究，还对生物学、哲学、心理学很多问题都有独到的理解，讲课也很有自己独特风格。他的课除了基本理论讲得很清晰透彻，还不时将纯数学理论应用于分析各种物理、电工、生物，甚至社会等问题，不断抛出新题目让大家一起思考。学生上他的课，常常感觉就像参加国际数学研讨会。张钟俊的数学功底非常好，因此对维纳的课程印象特别深刻，课余时间有机会就常去找他讨论问题。维纳对他的印象也非常好，此时维纳刚从中国讲学一年回美，在中国期间他与清华大学的李郁荣等有合作研究，对中国传统文化比较感兴趣，对来自中国的学生比较同情，也很愿意帮助，随即他们成为朋友。张钟俊的弟子韩正之教授给我们转述维纳的一个故事，说有一天傍晚，张钟俊等几个同学吃完晚饭到校园周边散步，路上偶遇维纳，见他一个人站在河边一直盯着河水出神。他们就走上前去问维纳，河里是否有什么特别的让他这么好奇。哪知维纳反过来问：“你们看看河水里是什么？”张钟俊感到一片茫然。维纳马上解释，这河水面的波浪，其实是一系列正弦波的叠加。大伙这才恍然大笑。这就是维纳，他善于观察分析身边的各种自然现象，在分析问题时，总离不开他的数学工具。

诺伯特·维纳（1894—1964）

进入博士阶段学习一年结束后，1936年6月，张钟俊在博士候选人考试中取得了全校第一名的优异成绩，正式成为博士候选人，开始毕业论文的撰写工作。他选择单相电机短路问题作为研究方向，尤其集中解决凸极电机短路的暂态过程。这是一个多年来悬而未决的难题，其中涉及求解有周期变化参数的常微分方程。他很快联想到天文学家曾利用傅里叶级数探讨天体运行的周期性变化，此时维纳的数学课帮了他很大的忙。他大胆地将这种方法推广到单相凸极电机的短路动态方程。经过较长时间的周密论证和巧妙的推理，他终于成功地解决了这一问题，首次在理论上获得这类电机的一个模式常数。后来这个常数在另一个硕士研究生的实验中得到验证。1937年12月，张钟俊完成了博士论文写作，题目为《单相电机短路分析》（Short circuit analysis of single phase machine）。论文顺利通过答辩，与会的答辩专家对他的论文给予很高的评价，认为张钟俊提出的解决方法不仅对电机是新的解决途径，对数学研究也是一个创新。他也成为麻省理工学院电机工程系历史上第28位博士学位获得者。论文完成后，他把其中的核心内容写成两篇文章发表。其中一篇1938年发表在麻省理工学院的学报上，另一篇在回国后以英文发在清华大学1940年的理科学报上。

在开始写作博士论文的同时，张钟俊还参加麻省理工学院的其它研究工作。其中，1937年夏，学院电机系要编写一部《电路学》教材，聘请张钟俊以研究员的名义参与编写。张钟俊用一半的时间（每周约20小时）协助郭爱莱明（E.A.Guillemin）教授做编辑工作，获得每月100美元的工资，这不仅使他全部解除了经济负担，还开始有所结余。郭爱莱明是国际著名的电信网络专家，此时期正在研究线性网络的分析与综合问题。张钟俊与他合作有不少收获，此时国际上电信网络也才开始起步，张钟俊的研究兴趣转向电信网络领域，初步有些研究心得，为他后来回国继续研究打下了基础。

1938年春，刚授予博士学位的张钟俊被麻省理工学院聘请为博士后副研究员，留下继续协助郭爱莱明做研究，获得每月200美元的工薪收入。1938年上半年时间，他主要解决了两个网络理论问题：一是矩阵方法在网络综合上的应用；另一个是恒正二次式（Definite positive Quadrations）。

在美留学这四年，张钟俊非常用功，收获也是颇丰。麻省理工学院优越的校园坏境和图书资料，雄厚的师资力量，在世界最前沿领域有不断的开拓，若干新颖的研究方向等待学者们去全心身的投入。这种令人振奋的学术研究氛围，无形中对他形成巨大的压力，必须尽快学到有用的知识，并尽快加入研究的行列，做出自己应有的贡献。他几乎处于忘我的状态，没有到校外游玩的心情，一心扑在学习上。尤其头两年，经常要夜读到午夜才休息，恨不得把所有专业书籍都全记下来。经过几年的潜心研究，他不仅能够独立地分析和解决电机电路问题，还对网络综合和伺服机件等新近发展的领域发生了兴趣，并具备了独立研究的能力，搜集了大量研究资料，为今后回国教学与继续研究打下良好的基础。

获得博士学位时的张钟俊（1938）