第五章 服务母校
再回清华，我已经不再是学生，一变成为教师，并在清华园外的达园觅得一处宿舍，每天自己骑自行车往返，每周到城里的北京大学一次，为北大物理系学生讲授电磁学。时有若干旧友执教北大：好友萨本栋被借一学年；原南京中央大学理学院长刘树杞应北大校长蒋梦麟之邀，在北大担任理学院院长；曾在浙大短期执教的王守竞博士任北大物理教授；原央大化工系主任曾昭抡为北大化学教授。还有一点不可忘记，1929 年我在杭州开始教书生涯时，浙江大学校长便是如今的北大校长蒋梦麟博士。
1932 年 12 月，在《清华理科报告》第 1 卷第 6 期发表论文《扩展于电网分析的麦克斯韦尔定律》（Extension of Maxwell's Rules for Analyzing Electrical Networks），此文后得以扩充，所涉范围增加了基尔霍夫定理等更全面的内容，1952 年 3 月，大约在我于《清华理科报告》发表论文 20 年后，扩充后的论文发表在《富兰克林研究所学报》第 253 卷第 3 期第 211—224 页。
身为工学院院长，我志愿组织了一个有教授和学生参加的团体，负责制造并分发 8,000 具防毒面具，提供给军事委员会北平分会，以供华北地区抵抗日军侵略之用。第 4 章里我曾提过，张作霖大帅在 1928 年 6 月 4 日死于日本人的谋杀，之后，当年10 月、11 月间，少帅张学良宣布服从中央政府领导。1931 年9 月 18 日，日军攻占沈阳，21 日占吉林，次年 2 月 5 日占领哈尔滨。1932 年 1 月 7 日，美国国务卿亨利·L.史汀生①知会 1922年 2 月 4 日九国公约的缔约国，日本以武力获得的、有违 1928年 8 月 27 日巴黎和约内容的所有利益，美国均不予承认。然而，从 1 月 28 日到 3 月 4 日间，便有 7 万日军登陆上海，与中国第 19 路军和其他守军开战，摧毁了闸北。5 月 5 日达成协议，在上海外国租界四周建立非军事区。
1932 年 2 月 18 日，上海周边地区战事正酣，日本宣布“xxx”独立，3 月 9 日扶持亨利·溥仪（清王朝末帝）摄政，1934年 3 月 1 日推举他为“xx”。1932 年 9 月 15 日，一项将“满洲国”置于日本密切保护之下的协议签署。10 月 2 日，由李顿公爵为首的国际联盟调查委员会提交了一份调查报告，建议在满洲里成立一个由中国拥有主权的自治区，国际上提供顾问并负责维持治安，同时承认日本在该地区的经济利益。1933 年 2 月24 日，国际联盟通过了这项报告，调查委员会亦接受了史汀生的“不予承认”原则。
1932 年末，蒋介石总司令重新行使军事委员会主席的职权，张学良将军负责军事委员会北平分会。我个人直到 1972 年才偶遇张少帅，那时他已在台湾隐居，但 40 年前，正是在他的委托下，清华的志愿者们制作了大量的防毒面具。为此，首先需要活性炭来吸收毒气，我在南京的两个兄弟，一个是机械工程师，任南京中央工业试验所所长，一个是化学工程师，他们共同合作，以海外华侨捐赠的椰子壳为原料并试验成功。装满了椰壳的车皮源源不断运进清华校园。李运华博士（化学教授，后出任广西大学校长）和清华机械工程系主任庄前鼎教授密切合作，负责活性炭部分的试制。
① Henry Lewis Stimson（1867—1950），美国国务卿（1929—1933）。二战后期任美国陆军部长（1940—1945）。
偶然间，我们发现燃烧的椰壳通过蒸汽起到活性炭的作用，这一结果与南京的试验吻合。为适应冬季（尤其是长城以北）的严寒气候，我们不用纯橡皮为原料，而是把橡皮当作衬料夹在两块布中间而做成橡皮块，眼口处则以锡箔片压制而成。为此我们还走访了制作香烟铁罐的专家，取得打孔机以备大规模生产。此阶段工作由庄前鼎教授负责。我们从清华招募了大批年轻男女从事相关的志愿工作，包括戴士珩。其中一位严先生在制造防毒面具时发生了事故，为此他几乎失去视力。我立即陪他赶到北平协和医院急救，几个月后，他的视力得以恢复。我很荣幸能为他支付医疗费以及研制防毒面具而产生的任何附加费用。
1936 年冬，绥远省主席傅作义将军发现原先装备的意大利产防毒面具因天冷而完全失效，请求清华志愿者制作一万具供应部队。1937 年 2 月，万具面具制成并送到傅作义将军处。后本系赴绥远祝百灵庙大捷。
1932 年 9 月到 1937 年 7 月（卢沟桥事变发生于 1937 年 7月 7 日），我们一共只用不到 5 年的时间建设了一流的清华工学院。土木工程系有施嘉炀、蔡方荫、陶葆楷、王明之、李谟炽、张任、张泽熙等教授（其中，施嘉炀、陶葆楷、张任三位始终积极服务于清华）；机械工程系有刘仙洲（北洋大学前校长，退休后病故）、庄前鼎（已故）、李辑祥、殷祖澜、汪一彪、王士倬、冯桂连、殷文友等教授，其中王士倬与冯桂连两位筹设航空工程组；电机工程系中，倪俊教授任系主任，由李郁荣（麻省博士）、任之恭（哈佛博士）、章名涛（后任该系主任，现退休）、赵友民等一批教授任教。
1933 年秋，我们一家——婉靖带着慰连、慰庆，华园内西院 16 号。时四弟毓珍与杭州的李凝芬女士结婚，李是杭州本地人，一位中国外交官的妹妹。婚礼由杭州市长周象贤主持，我和婉靖没能参加这场西子湖畔的美妙婚礼。
1934 年 3 月 22 日，长女慰文出生于北平协和医院（1973年 8 月，它更名为首都医院）。有名的女医生林巧稚博士为母女俩的安全尽心尽责，1935 年10 月 23 日慰华出生时，也是这位林博士为我们提供了帮助。
那段时间里，我参加了中国工程师学会的考察团，旨在考察内陆省份的自然资源。1934 年春，我作为四川考察团团员访问四川，团员共 25 人，四弟毓珍亦在其列。转船赴重庆途中，穿越著名的长江三峡。我们从重庆乘车，沿着坎坷不平的道路抵达四川省府成都，四川善后督办刘湘亲自接待。考察团后来印成一部秘密报告，这成为 1937—1945 年间（抗战期间）四川建设的重要参考蓝本。
1935 年夏，我率领中国工程师学会广西考察团，考察了华南的广西省境。成员有：胡博渊，庄前鼎，恽震，方颐朴，庄效震，张洪沅（麻工校友，后重庆大学校长），何之泰，沈乃菁，贺闯（清华毕业，桐油专家）等 10 人。我与庄前鼎同乘平汉车到河南郑州，洪水使我们不能继续往汉口进发。庄前鼎改乘海线至徐州、津浦线到上海，再搭轮船经香港至广州，我则改乘飞机飞到汉口。（1935）月初，我从西安飞往上海，半途再一次停留郑州，目的是品尝著名的黄河鲤鱼。
麻工同学王慎名在汉口相迎。接着，我乘火车经湖南长沙至衡阳，负责铁路建设的粤汉铁路局凌鸿勋局长同我们一路由衡阳经韶关到广州。最终我和庄前鼎在广州会合，乘抵广西梧州，承广西大学校长马君武招待。马校长乃是革命元老，1912 年临时政府成立时，他曾任孙中山先生的秘书长，后任中国公学校长，毓瑞即毕业于该校。考察团在广西南宁开始作，于风景名城桂林结束考察任务。我们还参观了镇南关外的中越边境线，并驱车数英里到了一所地方官员的府邸。
考察将毕，中国科学社、中国工程师学会等科学团体于南宁举行联合年会。我宣读论文《感应电动机之串联分析》，得中国工程师学会所颁一等奖，庄前鼎宣读《清华大学新电厂》一文，该电厂包含一组发电能力 500 千瓦的涡轮发电机，其控制面板设在清华的机械工程实验室内。
作为联合年会演讲委员会负责人，我邀请了李宗仁将军、白崇禧将军和广西省主席黄旭初到会作秘密讲演。一些日本来宾希望听到这些演讲，但被我礼貌地加以拒绝。我特意对广西领导人强调了我的个人观点，即：广西繁荣的真正保障乃是建设，而不是军事扩张。
1935 年秋，麻省理工学院诺伯特·维纳①博士作为电机工程系邀请的客座教授，携夫人抵清华讲学。次年春，由熊庆来教授（后云南大学校长）任系主任的清华数学系邀请法国数学家雅克·阿达玛②教授为客座教授，来华讲学。于是，这两位同样蜚声世界的学者得以在 1936 年的春天相聚清华园。维纳到达之前，李荣荣博士已经在电机系执教，遂与李夫人一起把维纳夫妇和他们的女儿照顾得很好。维纳博士的第二本自传《我是数学家》中曾写道：
“1934—1935 学年，我接受了清华大学的邀请，到清华进行为期一年的数学、电机工程学讲学。当然，这项安排出自清华官方，尤其是梅校长和顾院长，后者以后担任教育部次长……”（p.181）
“回顾我的中国之行以及随后的欧洲之旅，如今我认识到，自从麻工的早年岁月后本人取得了多大的进步，我的学术生涯到达了如此的转折点：在这里我的成就得到承认，即使在本国某些地区它们并不受欢迎。我开始意识到，事业的成就不仅仅依赖于大量举足轻重的独立论文，还取决于一个立场，一个永不能被忽视的学习主体。如果让我以科学旅人或者从某种程度上以科学独行侠的身份，回顾我的职业生涯中的特殊分界点，我会选择 1935 年、我在清华的年份。”（p.207）
1936 年夏，阿达玛（Jacques Hadamard）教授为在挪威召开的国际数学学会积极筹划，维纳夫妇为此在返美取道欧洲以参加这次会议。当时清华数学系主任是熊庆来，他若干年前曾在巴黎求教于阿达玛；另一位杨武之教授与清华西院相邻，其子杨振宁博士在 1957 年和李政道博士得诺贝尔物理学奖。现在加州大学—伯克利分校任教的陈省身教授毕业于清华，阿达玛教授前来讲学前他去了欧洲，清华的另一名数学天才华罗庚有机会和阿达玛、维纳两位共坐。
维纳教授有两篇论文发表在中国电机工程师学会（CIEE）的刊物上：(1)《运算微积分》（这是麻工布什教授在亥维赛微积分原创工作的基础上提出的命题）；(2)《电机张量中的克朗理论》，两文分别见于《电工》1935 年 6 卷、1937 年 7 卷。
1936—1937 学年，麻工卡尔教授（Prof. Karl L. Wildes）来清华讲学，他们夫妻俩成为我们西院的邻居。怀尔德兹曾走访了中国很多大学，常做关于动力系统的学术报告，清华还将他的报告合为一集出版。后萨本栋教授 1939 年在美国出版《二元电路分析》时，即经怀尔德兹教授评阅。1928 年萨教授曾和我共事于屋公司，当时便设想将二次代数应用于三相电流分析，并有《多单位向量描述多相系统》一文发表于 1929 年东京的世界工程大会，我的《交流电机之瞬变分析》同时发表。1936 年，萨本栋在美国电机工程师学会（AIEE）会刊发表论文两篇：《三相电路的二次分析》和《三相电路中的综合向量》。1935—1936 年秋冬学期，他在俄亥俄州立大学电机系举办系列学术研讨会，其讲稿构成了《二元电路分析》的基础。若将萨兄著作与加布里埃尔·克朗①教授的早期论文相比较，一定会很有意思。
清华既已决定成立航空工程组，遂邀请冯·卡门②博士为名教授，同时兼由我指导的航空研究所顾问。冯·卡门并特意介绍弗兰克·L.华敦德（Frank L. Wattendorf）博士于 1936 年2 月来到清华。1935 年 4 月，王士倬教授（后任空军所属南昌航空机械学校教育长）与冯桂连教授合作，已设计了自动平衡式天平并建成 5 英尺口径的试验风洞。此次在空军的协作下，我们准备在南昌空军基地建造 15 英尺口径航空风洞。前次之小风洞以薄铁制成，新建者则拟用薄壳强化混凝土结构。在空军指定地区内，张捷迁、华敦德两位便全身心投入到新风洞的建设中。
1937 年初，张捷迁、华敦德共同提交进度报告，预计 3 月 15日即可完成强化混凝土工程，但谁也没想到 7 月 7 日会突然爆发卢沟桥事变，它标志着抗日战争的正式开始。令人满意的是，15 英尺风洞的强化混凝土工程赶在 7 月 7 日之前顺利完工，发电机组和控制仪器已经定购，珍珠港事变前安抵香港。但是，战争中南昌风洞遭炸弹空袭，损坏严重。
1932—1937 年间，随日本侵略威胁日益迫近，华北地区局势愈发吃紧，“满洲国”建立之后，日军直指热河并于 1933 年 3月 4 日占领之，张学良在北平总部辞去军事委员会副委员长职，国防部长何应钦接任。3 月到 5 月，沿长城一线展开系列血战，双方均损失惨重。南天门战役中，中国军队失利，黄杰将军（后任台湾省长、“国防部长”）将部队撤至京郊，司令部设在清华附近海淀。我即与黄将军联络，安排他与梅贻琦校长晤面。那时我们谁也没想到，离日军攻占京城还有 4 年的时间。
1933 年 5 月，行政院任命黄郛将军为政务委员会主席，统管河北、山东、山西、察哈尔、绥远五省政务。31 日，中日签订《塘沽协定》，将河北省大片地区划为非军事区。年底之前，内蒙古自治政权在察哈尔省多伦成立。
1935 年 6 月 10 日，日军逼成《何梅协定》，令中国抗日军队从河北撤出；6 月 24 日，通州至海地区成立冀东自治政权。
① Gabriel Kron（1901—1968），顾问工程师，著有《张量分析》。
② Theodore Von Kármán（1881—1963），20 世纪力学家，开创了数学和基础科学在航空、航天和其他领域中的应用。
注：这一段全部出自顾毓琇自传，是他在清华主持工学院、创办航空风洞、接待维纳、阿达玛、冯·卡门团队的一手记述。