【华夏文摘】朱圣源:在德国工作期间的几个小细节

——用回忆预防痴呆系列(2)

1)在欧盟与在德国工作待遇上的差别

86年到D城工大当洪堡访问学者,除了搞自己的课题,还帮助帶博士生。有一位学生搞GPS方面研究。国际上都使用我推导的相对论对卫星影响的公式,老板叫我向他详细介绍。另外,因为GPS飞行高度,太阳光压对轨道的影响成了主要因素。我向他说明原因,也提出了解决问题的思路。一年多后他毕业,还感谢了我。 他在D城的一个欧盟研究所找到工作。 后来我与老板一起飞美国开会,发现他与我们同一架飞机,但我们二人是经济舱,他是商务舱。我觉得奇怪,老板说这不奇怪。理论上我们都可以坐商务舱,但德国研究所出差经费少。如果坐经济舱一年可出差四次,那么坐商务舱一次就把经费用完了,对工作不利。 而欧盟的单位出差经费几乎无限。

后来我听说,慕尼黑有二个专利局,一个是德国的,另一个是欧盟的。工资级别差不多,但欧盟的人员税少付(还是不付?),失业保险不用缴,如此等等多种福利加起来,实际收入要多一半左右。这是客观事实,是否合理不做评论。

2) 决心长期留在德国

刚到德国心里作二手打算:全家留在德国;二个孩子留在德国留学,我们回国。之所以考虑第二种可能性,因为母亲和岳母在上海需要照顾。但胡耀邦被贬,国内政治空气越来越与M时代相吻合,因此决定放弃第二种想法。二个母亲通过汇款方式在经济上支持她们。决定了要留德国,就按规则办事:向天文台发辞职信;因为洪堡期间天文台仍给我发工资,因此要把钱退回。想叫上海亲人把人民币送回,但单位说要外汇。八十年代末国内外汇紧缺,可以理解。当时外汇换进换出差别很大,单位要我付的外汇比国际货币市场价格要多20%以上。我想,算是对老单位的感谢吧,多付点就算了。

那个时代,德国研究所基础研究的经费极少。老板雇人必须写申请。一则难批准,二则如果批下经费,也就是一、二年的费用。除非申请到有实际应用价值或意义重大的大项目。D工业大学没有这能力,很难再留在那里。正在这时侯D工大的老板叫我去波茨坦(柏林墙倒塌前几个月)开国际会议。在那里我碰到了美国的M教授,他问我愿不愿意回美国工作。我说二个女儿在德国比较安全,因此希望在德国工作。他二话没说,马上把我拉到一位也参加会议的慕尼黑研究所的R所长面前说:你那里有没有职位。R也去过OSU在那里当访问学者。M刚向R介绍我,R即刻说他虽然没有与我见过面,但了解我的工作经历。R问我什么时候能去他那里上班,我说要等几个月,我在D工大任务结束。他说没问题。就这样,我的新工作单位就定下来了。几个月后,D工业大学的G教授让系里的同事开车把我们送到了慕尼黑。

3) 开始新工作

新研究所不大,三十人左右。因属于巴伐利亚科学院,办公室就在市中心皇宫的顶楼。环境优美,中午休息就坐在楼下皇家花园里。因为巴伐利亚皇宫也属于巴州科学院管,因此我们可以凭工作证到皇宫(比如天鹅堡)免费参观。

新研究所同样面临经费困难问题。R教授之所以有经费是因为他有长远眼光,申请了一个与欧空局和德国宇航局合作的卫星海洋测高的课题。我们研究所负责卫星设计,轨道计算等等。由此获得了第一期的经费,能够给我合同。研究所与慕尼黑工业大学已合作多年,开发了自己的卫星轨道计算软件。欧空局要求写计算程序原理的文件。因为现有程序是许多人合作编写,每个人熟悉自己的一部分,没有人全面了解程序的原理。老板就把任务交给我。我详细阅读所有子程序后写出来把文件交上。老板说欧空局很满意,我们的文件被欧空局里很多单位引用、参考。

因为与德国宇航局合作,我们研究所从事卫星工作的人员就转移到慕尼黑郊区的宇航所上班。卫星小组成员几乎都没有永久职位,都是每一、二年要根据工作表现和经费情况重新签合同。

4)“你救了我们”

卫星发射成功,第一批数据收到,所里把数据和计算结果交到了欧空局。不料半路殺出个程咬金!荷兰一个大学早就觑觎了这个项目的经费,他们不声不响做了许多准备工作。欧空局把数据和我们计算的结果在欧盟范围内全部公开。荷兰人拿到数据后立刻用在美国人那里拿到的计算程序定轨。发现计算结果比我们的精度高!他们立刻向欧空局要求,把常规提供轨道结果的任务交给他们!欧空局十分尴尬,他们当然不喜欢用美国软件的计算结果,但轨道质量更重要。于是欧空局决定给我们三天时间考虑。老板和研究所同事们一下子“撅倒”,不知所措。我住院开刀刚病假在家休息,一听这消息,马上到办公室。以前我的任务主要是关注理论,这次我就自己拿数据进行实际计算。我分析每一种摄动力对轨道有多少作用,摄动力的理论模型误差会造成多少轨道误差。发现程序中有些理论模型在国际文献资料中已有改进,我们程序中还没做相应修改,因此我作了几处改进,但轨道精度没有很多提高。我白天算,半夜里思考,突然想到可能不是程序问题而是原始数据问题,我就立刻开灯把思路写下来。天亮后上班,我检查所有原始资料,进行核实。其中之一是卫星上的激光反射器到卫星质量中心的距离。我在程序中加了一个功能,可以在不知道这距离的情况下估算它。结果发现负责写已知数据文件的同事把这一项的正负号弄错了。错误一改,精度马上大幅度提高,最后我们的结果比荷兰人用美国软件算的结果还好一些。这已是第三天,老板马上向欧空局报告,就这样课题研究项目保住了。“你救了我们”是这样叫出来的。

这项目的任务是每天向欧空局提供轨道计算结果,作为产品提供给海洋研究所等机构。经费数量每年上百万,只要卫星还在运行就一直提供经费(实际上经费保持十几年稳定)因此小组里几乎所有人的工作合同就可以长期保住。

因为这任务只需要常规操作,只要少数几个人管就可以。其他拿这项目经费的人可以化精力开发新项目。其中之一就是开发GPS的定轨软件。89年到90年我成功地把GPS精密定轨功能加进到了我们的程序中。当时世界上只有美国JPL等四个单位有这种软件。

5) 柏林墙倒塌造成工作单位的变动

东西德统一了,德国政府为了东部的发展,决定在波茨坦原研究所的地方建立新的“地学研究中心”,筹备委员会希望R教授把我们小组一起带过去。R说他有一个条件:研究中心必须给我一个永久职位,否则他不会去。中心当然爽快地答应了。但有永久职位的人必须到总部波茨坦上班,其他小组成员仍然留在慕尼黑的宇航所。因家还在慕尼黑,我单身一人去波茨坦地学中心上班,周末回家,来回奔波挺辛苦。有一段时间我住在中心的招待所。研究中心包括五个研究所,其中二个所长也住招待所,我们晚上就一起聊天,有时还像小孩一样爬到楼顶平台上看风景(中间一段楼梯没修好,所以要“攀登”),大家都还有点“童心”。有一次我在公用厨房烧菜忘了关火,还是一个所长帮我关的。星期五我只做半天,然后直奔火车站。因此我有时候一天十多个小时在办公室忙碌。招待所有两把钥匙:大门、自己的房门。有一次晚上我把大门钥匙忘在卧室里,进不到招待所楼里了,又没有门铃可请里面人开门。幸亏中心的大老板还在办公(他住我隔壁房间),只能请他让秘书为我开门。

妻子是复旦物理系毕业,老板根据需要安排她在小组做卫星数据处理工作。老板见我来回奔波辛苦,就让她也来波茨坦上班。于是我们就在柏林万湖区租了住房。周末到无忧宫、孔雀岛等游玩,挺悠闲。

6)为东西德联合做点好事

东西德联合后,前东德官员、党员不受歧视和工作约束。法律规定,前东德的人是不是有罪,要按东德法律来判定。东德的秘密警察组织“史塔西”虽然是政府组织,但它的许多行为与东德宪法不合。因此联合后政府规定“史塔西”人员不允许在公众事业单位任职。谁是“史塔西”人员?在东德是也保密的。因此联合政府决定新成立的研究中心所有领导都从西德派去。这造成在中心工作的原东德职工有一种被歧视的感觉。因此两边人有点合不来。

九十年代中期国际GPS* 中心(IGS)成立,任务:用世界各地几十个基准站的观测数据计算国际统一的厘米精度的GPS轨道、地球自转軸位置的变化(极移)及速度的变化(UT1)。免费向全世界用户提供。使用这些资料,人们就可以在世界任何地方测定毫米级的点位。R教授就叫我做这工作。因为这是当时我们专业在国际上热门的新项目,又有机会经常出差(东德同事大部分还没有到华沙条约组织之外的地方去过)因此东德同事很想搞这个项目。他们已经有自己的卫星定轨软件,但还不能解算GPS轨道。我把处理GPS的一些特殊要求给他们讲解,让他们把程序发展到能解算GPS。然后我向老板建议让他们做这工作,说这样我就可以有精力考虑可能的新课题。老板同意。东德的小组积极性提高,与西德同事的关系也融洽起来。可惜就整个德国而言,直到今天东西德之间的关系仍然有些别扭。

7)回慕尼黑

IGS项目不做了,我们渐渐地开发了二项新课题。

IERS:在GPS之前,已经有用激光测卫、银河外星系的射电干涉测量技术**测定极移、时间、参考坐标系的国际组织。以前在巴黎的“国际时间局”是用经典光学仪器观测恒星来测定的,这技术已经淘汰。因此国际会议决定取消巴黎时间局,成立“国际地球自转和参考坐标系服务”(IERS)。首届领导小组成员:IGS等国际组织各派一位代表,加上一人考虑地球物理的应用,一人负责理论规范、保障各技术内部(不同分析中心)以及各种技术之间应用的理论模型一致。我就作为领导小组成员负责最后这项任务。

GRACE***:是我们邀请美国宇航机构一起参加的双星计划,目的不仅是使全球重力的精度有数量级以上的提高,还可以测定重力场的时间变化,结果可用来做地下水变化等地球物理的研究及全球气候变化的研究。因为这开发项目的工作人员大都在慕尼黑上班,而很多事必须我去做,因此我又回到了慕尼黑。GRACE卫星项目的成功开发不仅保障了我们的科研经费,该项目意义深远、受到国际重视。比如至今中国仍在用它的观测数据进行科研(好像还有人把GRACE数据做研究的文章作为升院士的依据之一)。

IERS是我们专业的重要国际合作组织,GRACE是意义深远科研项目,我有幸参与它们的开创并作出一点点贡献,还要感谢多年来帮助和支持我的人。

8)处理同事之间的矛盾,帮助年轻人

在慕尼黑上班,办公室是向宇航所租借的,因此不是所有的人都是每人一间办公室。有两位数学专业的研究人员合一个办公室。其中一位老人员为人正直却脾气古怪,极难与人相处。另一位身体不好,医生让他尽可能把脚抬高,让体内水分排出。他午休时间就把脚放桌子上。老同事说他不符合道德标准,叫他把脚放下。我正好在门口,听到吵声进去看。公说公有理 婆说婆有理,我马上对老的说:“我与你交换办公室,让你一个人一间。”说完立刻把我房间收拾干净,东西搬到了他的办公桌上。一段时间后,老板怕我工作受影响,加租了房间,让我仍旧是一个人一个办公室。

老板工作忙,有几个博士生是我在帮忙照看。有的论文写好近一年,老板没能找时间仔细看,因此无法答辩。我把论文读完,提出修改意见,并简约地把论文内容讲给老板听,他再简约地读了论文,就可以答辩了。那位博士生的前途没被耽搁。

关于发表文章等等,我大部分时候都是把有关系的人名字都写上(除了美国百科全书地学卷的文章,必须只写个人名字)。因为年轻同事升级、合同延长等等都要看有多少文章发表,我就经常把自己名字放最后,理由是我姓的字母是Z。有的合作报告我写初稿,让同事修改,就只用他的名字发表。

我也帮助在国内的年轻人,年轻人将来要挑测绘事业大梁。国内博士生通过电邮向我问问题,我虽不都认识他们,但都化2-3小时甚至更长的时间写回答。有时候邮件来回几次,直到他们理解。回国时候见面讨论更多。他们大都有事业性,为人正派,但也有例外。我校友是博导,他託我帮忙指导他的博士生。我化了很多时间教他,为他多次修改论文。答辩时大学校长客气地请我们去参加,招待我们,还拍照登在报上。答辩结束,那学生找我,要我在德国(开后门)让他马上获得洪堡基金会邀请。我告诉他做不到。他觉得我对他已经没用了,因此立刻不再理我!我不生气。这种品性的人能否专心搞事业?

9) 退休

GRACE卫星上天(2002年)后三年我退休。我立刻辞去IERS领导小组工作。有单位要付经费给我继续干国际组织的活,我认为应该让年轻人有机会去做,因此没接受。我知道自己知识面很狭窄,故有兴趣再学一点专业之外的知识。为此学了一些欧洲文化、历史;宗教;哲学等等。当然只是一点皮毛罢了。目的是丰富生活内容,对各种社会问题有稍清晰一些的认识,更深切地懂得了做人的道理和人生世故,等等。

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*) 八十年代GPS是军用装备。它发射的电波内含信息:卫星坐标、星钟、等等。接收设备有解码功能,通过接收(至少三颗)卫星的信号就可以实时定位。八十年代末美国单位研发了新设备,只接收电波、不需要解码。把GPS当作宇宙中的射电天体一样。但需要接收设备同时接收多颗卫星的信号,并且要求分布在全球的许多设备同时观测。这样就可以解算卫星轨道、星钟信息、地面站坐标等等。

开始这技术用于事后(静态)处理。因为精度极高(毫米级),很快就广泛推广。计算程序还可以预报。九十年代初我用自己写的程序预报24小时的轨道,与事后的精密轨道相比只差1-2分米。再加上星锺信息等等的预报,用于动态实时定位,几十厘米精度没有问题。这就是现代导航系统的基础。

**)银河外星系的射电干涉测量技术也是测量没有“码”的电波信号。因为河外星系极其遥远,地球上二个地方接收的电磁波可以认为是平行的。由于这个特点,接收天线就不必同时接收几个射电源的信号了。

***)我们为什么想要搞GRACE。

地球重力场影响卫星轨道的“形状”,因此通过轨道计算可以解求重力场。GRACE以前是用激光等技术来观测地面站到卫星的距离。虽然激光的精度很高,但地面站数量有限,海洋上没有测站。也就是说卫星轨道的细微变化在许多地方没被观测到。为改变现状我们想到,第一:把观测仪器(GPS 接收机)放在卫星上,因此每个时刻轨道的变化都可以观测到;第二:发射相距不远的双星,高精度测它们之间的距离变化,这变化反映了重力场对二颗卫星的细微的“差分影响”。这二个因素加在一起,使卫星重力测量技术产生了“革命性”的进步。

作者投稿

华夏文摘第一七六三期(cm0125c)

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