杨嘉墀 (1919—2006），航天技术和自动控制专家

杨嘉墀

航天技术和自动控制专家，仪器仪表与自动化专家，自动检测学的奠基者。我国自动化学科、中国自动化学会和中国仪器仪表学会的创建人之一，国际宇航科学院院士，中国科学院院士。1980年12月加入中国共产党。
江苏省吴江县人，1919年7月16日生于江苏省吴江县。1941年毕业于上海交通大学电机系。1930年随其父母迁居上海。1947年赴美国留学，于哈佛大学应用物理系深造并获硕士和博士学位。1950年至1955年期间，先后任美国宾夕法尼亚大学研究员和美国洛克菲勒研究所高级工程师。1956年回国后，历任中国科学院自动化研究所研究员、室主任、副所长，北京控制工程研究所副所长、所长。1968年后，任国防科委五院502所副所长、七机部五院副院长兼502所所长，航天部总工程师。中国空间技术研究院副院长，航天工业部总工程师。 60年代参与制订中国工业自动化仪表、中国自动化科学技术等发展规划和中国人造卫星发展十年规划。1984年被评为航天部劳动模范。1986年3月，他与王大珩、王淦昌、陈芳允一起提出了对我国高技术的发展有重要意义的建议，在******的亲自批示和积极支持下，国务院在听取专家意见的基础上，制定了我国高技术发展的“863计划”，为我国高技术发展开创了新局面。 80年代，是《我国高技术研究发展纲要》的倡导者之一，为我国高技 术的发展作出了重大贡献。 2000年，王大珩、杨嘉墀等院士联名提出发展我国汽车电子信息产业，抢占未来世界汽车计算平台制高点的建议。杨嘉墀从1961年中国自动化学会成立起，历任第一届、第二届理事会常务理事，第三届、第四届副理事长，第五届、第六届(1993—1997)理事长。
杨嘉墀长期致力于我国科学技术和航天事业的发展。参与中国空间技术发展规划的制订，是中国科学院早期开展航天技术研究的专家之一。领导和参加我国第一颗人造地球卫星姿态测量系统的研制。是空间技术分系统的设计师，在我国返回式卫星姿态控制系统方案论证和技术设计中，提出一系列先进可行的设计思想。领导研制的返回式卫星姿态系统及数据分析指标达到当时国际先进水平。指导研制为原****爆炸试验所需的检测技术及设备等重大科研项目。
杨嘉墀参与组建中国仪器仪表学会，该学会于1979年3月成立。他连续当选为该学会第一至第四届理事会副理事长。为了沟通国际科技交流的渠道，1980年他率代表团去美国，与美国仪表学会建立了合作关系，其后又与日本测量与控制学会及英国的测量与控制学会等一起在1983年、1985年、1987年、1991年和1992年相继在中国召开了多国仪器仪表学术会议暨展览会。在这些会议中杨嘉墀担任学术委员会的领导工作，为推动我国仪器仪表科学技术的发展作出了贡献。
杨嘉墀1984年获航天部劳动模范称号。1985年获国家科技进步奖特等奖。1990年起享受政府特殊津贴，1991年被航空航天部批准为有突出贡献的老专家，1995年获中国科学院陈嘉庚信息科学奖。1999年被授予“两弹一星”功勋奖章，同年获何梁何利基金科学与技术进步奖。 2003年10月22日，杨嘉墀会见中国航天员。杨嘉墀因病医治无效，于2006年6月11日12时45分在北京逝世，享年87岁．
杨嘉墀院士遗体告别仪式定于2006年6月17日上午9点30分在北京八宝山第一告别厅举行。
求学时期
1919年7月，杨嘉墀出生在江南五大桑蚕镇之一的江苏吴江县震泽镇。杨氏家族是当地著名的丝业世家，杨嘉墀的祖父杨晓帆思想开放，对子女、孙儿，不要求读四书五经、上私塾，而是让他们学英语、进学堂。和一般老派家长不同，杨嘉墀的祖父不给子孙后代留下土地资财，而是要给他们留下知识和文化。当时缫丝业还很原始，完全是手工操作.杨嘉墀幼年就是在这样一个生产和经营环境中成长的。1930年左右我国丝业日趋衰落。杨嘉墀的小学时代就是在祖父兴办的“丝业公学”里度过的。
1937年杨嘉墀考进上海交通大学，这一年，日本军国主义发动了侵华战争，昔日繁华的大上海变成了沦陷的“孤岛”。杨嘉墀的四年大学生活，竟然是在外国租界里度过的，这段惨痛的经历更加坚定了他科技救国的志向。1941年，杨嘉墀大学毕业后来到西南联大担任助教，后来被推荐到中央电工器材厂研制载波电话，在那里，他花了两年多时间，做出了中国第一套单路载波电话样机。由于工作成绩突出，中央电工器材厂推荐他参加留美实习生考试，他一考即中，于1947年进入美国哈佛文理学院学习。
1949年，杨嘉墀以《傅里叶变换器及其应用》的博士论文，通过答辩，被授予哈佛大学哲学博士学位。此时，中华人民共和国已宣告成立，归心似箭的杨嘉墀申请回国，却受到了美方的无理阻挠。无奈之下，杨嘉墀应聘到宾西法尼亚大学生物物理系工作。在美期间，杨嘉墀成功研制了一台自动记录光谱仪，被专家定为“杨氏仪器”，从而结束了光谱仪手动的历史。并获得了美国专利。1950年至1956年他先后被聘任宾夕法尼亚大学副研究员和洛克菲勒研究所(现为洛克菲勒大学)的高级工程师。在这四年中他参与研制了高速模拟电子计算机，主持研制了快速记录吸收光谱仪和高阻自稳零直流放大器，将电子技术、自动控制技术和医学研究相结合，创造了医学电子学这门学科。1955年，美国过程仪器公司与杨嘉墀签订了生产合同，每生产一台仪器，给杨嘉墀100美元发明金。
回国建设时期
1956年，中国留美学生终于争取到回国的正当权利，杨嘉墀携妻女回到了祖国。当时，由杨嘉墀发明的光谱仪仍在生产，他把这笔发明金委托给哈佛老同学、日后闻名全球的电脑大亨王安保管。王安很负责地保存了这笔钱，停产时已累计到2000美金。20年后的1975年，杨嘉墀率团赴美参加国际自动控制联合大会，见到了阔别已久的王安，王安旧事重提，希望把当年的发明金归还杨嘉墀。当时“文化大革命”尚未结束，为了避嫌，王安将自己发明的“王安电脑”代替美金送给了杨嘉墀。虽然那台计算机只有4K比特的存储器，但它却是用BASIC语言编程的美国第一代台式计算机。
1956年，我国制定了十二年科学技术发展远景规划，把电子学、自动化、计算技术和半导体等学科列为重点发展项目。杨嘉墀从美国回国后就积极投入到中国科学院自动化研究所的筹建工作中。1958年初，他参加了国内工业自动化和仪器仪表的调查研究，提出了开展自动化技术首先要抓仪器仪表(当时按苏联的叫法为自动化技术工具)和人才培养。当时我国工业部门采用的自动化仪表品种多质量差。杨嘉墀和仪表生产部门及使用部门的专家一起，建议我国发展标准化、系列化和单元组合化仪表。这个建议被采纳后，工业部门研制和批量生产了DDZ系列仪表，在60年代被石油、化工、冶金和电力部门广泛采用。在人材培训方面，他一方面在研究所内开设讨论班，另一方面于1957—1958年为设立在清华大学的自动化进修班开设课程。1958年中国科学院创办了中国科学技术大学，杨嘉墀曾为该校自动化系的建设、授课和学生的毕业设计做了大量的工作。他当年在中国科技大学讲授的专业课程“自动检测”已于1978年由张是勉和杨树智整理成书出版。
1957年，杨嘉墀参与中国自动化学会的筹建工作，并在同年9月与清华大学教授钟士模一起参加了国际自动控制联合会(I-FAC)的成立大会。中国自动化学会成为该国际组织十八个发起的国家成员之一。杨嘉墀曾担任过该组织的元件专业委员会委员和空间控制专业委员会副主席。他积极参与IFAC组织的国际学术活动，利用出国参加学术会议的机会，组织代表团参观访问一些国家的科研单位、高等院校和工厂，广交朋友并为我国自动化技术的发展提供重要的参考信息。自1985年以来，杨嘉墀多次为中国自动化学会组织在中国举行IFAC学术会议，为我国广大中青年科技人员提供了参加国际会议的机会。自动化学会成立三十多年来，他积极组织和参与国内学术交流活动。1963年《自动化学报》创刊，杨嘉墀担任副主编，认真执行编委会制订的编辑方针，该刊在“文化大革命”时期停止出版。1979年复刊后，杨嘉墀担任主编直至1990年。在他的推动下，中国《自动化学报》从1989年起编辑出版了英文版，由Allerton出版公司在美国出版发行。
1958年10月，杨嘉墀参加了以中国科学院地球物理所所长赵九章为团长的“中国科学院高空大气物理代表团”，赴苏联考察空间科学技术。12月回国后，他和其他团员根据当时我国国情向中国科学院提出从研制探空火箭起步发展我国空间技术的建议。这一建议得到了采纳，使我国60年代初期的探空火箭发射取得了可喜的成果。
为了配合国防建设，从1959年开始，杨嘉墀在中国科学院自动化研究所组织力量开展了自动化检测的研究工作。用于火箭发动机和风洞试验的测量设备与工业控制仪表不同，它们大都要求在苛刻的环境条件下工作并且要求有较高的动态性能。杨嘉墀重视仪器的动态分析、标定设备和测试系统的综合研究。在他的领导下研制成功用于发动机试车的高温压力计、涡轮流量计、晶体加速度计和火焰温度计等仪表。
1960年，国防部第五研究院向中国科学院自动化研究所提出研制热应力加热加载测试系统的任务(即“151任务”)。所里指定杨嘉墀负责总体设计，组建了一个总体室，和其它研究室协同工作。参加总体工作的还有使用部门的科技人员。该系统包括三个分系统，即加热分系统、加载分系统和测量及数据处理分系统。经过充分论证，他提出了程控前馈加热方案、程控液压加载方案和以半导体晶体管模数转换器为基础的数据处理系统。在当时国内条件下，开展这项工作要克服很多元部件方面的困难。系统中采用的热流计、高温应变片、石英灯管、液压伺服阀和程控计算机等部件都是通过所内外有关单位协作研制成的。整个系统的试验样机于1963年通过了国防部第五研究院组织的鉴定，圆满地完成了研制任务。
1962年杨嘉墀参与我国十年科学技术发展规划的制订工作，提出了以控制计算机为中心的工业自动化试点项目，参与制定了兰州炼油厂、兰州化工厂和上海南市发电厂等单位的自动化方案工作。这项工作推动了我国电子计算机在过程控制中的应用，使我国工业过程控制进入了一个新的阶段。
1963年初，国防科委向中国科学院自动化研究所下达研制核爆炸试验用测试仪器的任务(即“21号任务”)，内容包括火球温度测量仪、冲击波压力测量仪和现场地面振动测量仪等，杨嘉墀负责技术抓总工作。他提出了采用反馈式光电倍增管线路的大量程温度计方案和采用变磁阻式压力传感器的方案。他和参加这项工作的科技人员一起加班加点，1964年3月完成了研制工作，为1964年10月我国第一次原****试验以及后来1965年和1966年的两次原****试验的顺利进行作出了重要贡献。这项成果于1986年获国家科技进步特等奖项目“原****和****的突破及其武器化”的一个分项“核爆检测技术和设备”。
1965年杨嘉墀参与了中国科学院“关于发展我国人造卫星工作的规划方案”的论证工作，多次组织院内外单位进行技术论证。他还参与了最后文件的起草工作。在中央专门委员会原则批准后，杨嘉墀作为总体组的成员参与了我国第一颗人造卫星《东方红一号》的总体方案论证，并在中国科学院自动化研究所领导下组建了一个姿态测量和控制研究室和一个地面测控用数据处理设备研究室。
文革时期
1966年“文化大革命”开始后，杨嘉墀被停止了一切行政职务，但他不屈不挠，在可能的条件下坚持工作。文化大革命”中的杨嘉墀，白天要写检讨，只有到了晚上，他才能悄悄地到实验室工作。
1968年，被下放到单位食堂劳动的杨嘉墀曾经临时参加了一项特殊的工作：为在爆炸事故中受重伤的北京礼花厂女职工王世芬制造假肢。杨嘉墀研制的利用人体神经信号控制的假肢，技术含量很高，不仅方便了王世芬，还远销到海外市常王世芬说：当年有人告诉我，给我研制假肢的有一位是搞国防建设的科学家，三十多年来，这只假手为我做了不少的事情，为此我很感谢他，祝他老人家健康长寿。
在我国返回式卫星姿态控制系统方案论证和技术设计中，他提出了一系列先进可行的设计思想。他坚持上天前充分进行地面仿真试验的必要性，他不分白昼黑夜参加各种大型试验，使该系统在1975年顺利完成了我国第一颗返回式卫星的飞行试验，为我国空间技术作出了重大贡献。1976年“文化大革命”结束后，他多次出国参加学术会议，并组织在中国举办国际学术会议。他积极邀请国际著名学者来华讲学，为在自动化和航天技术领域开展国际学术交流做了许多卓有成效的工作。
1968年，被下放到单位食堂劳动的杨嘉墀曾经临时参加了一项特殊的工作：为在爆炸事故中受重伤的北京礼花厂女职工王世芬制造假肢。杨嘉墀研制的利用人体神经信号控制的假肢，技术含量很高，不仅方便了王世芬，还远销到海外市常王世芬说：当年有人告诉我，给我研制假肢的有一位是搞国防建设的科学家，三十多年来，这只假手为我做了不少的事情，为此我很感谢他，祝他老人家健康长寿。
1975年11月26日，我国第一颗返回式卫星“太空游子”由“长征二号”运载火箭发射升空。当时世界上只有美国、苏联掌握卫星收回技术。杨嘉墀主持研制的卫星姿态控制系统将决定这颗卫星能否成功返回。当卫星运行到第七圈时，突然出现了问题：因为气压下降过快，卫星会因氮气耗尽而提前返回。当时被誉为“新中国火箭之父”的钱学森紧急召集杨嘉墀等近十名专家分析现状，研究对策，多数专家认为，在这种情况下“太空游子”运行三天后返回是不可能的，大家主张早些收回卫星，但是，如果招回仅运行了一天的卫星，那么落点将会改变到人口密集的河南西部，这又势必带来严重的损失。当时中央下达的硬指标是，不管飞行几天，卫星顺利发出去，又顺利收回来就算成功。平素沉默寡言的杨嘉墀语出惊人，经他测算，卫星运行三天后收回没有什么问题。一向决策有度的钱学森依据杨嘉墀的判断果断拍板：向中央报告，卫星按原计划三天后返回。
1975年11月29日，“太空游子”成功回收，使我国成为继美、苏之后第三个掌握卫星回收技术的国家。世界各宇航国惊呼：中国空间技术已获得重大突破！这也为我国今后载人飞船和太空工作站的研制创造了必要的条件。
1975年至1987年，我国成功地发射了10颗返回式卫星，卫星上使用的都是杨嘉墀主持研制的三轴稳定姿态控制系统。上世纪70年代，全世界的同行都为中国科学家所取得的成就而惊叹。
晚年贡献时期
1979年在国际自动控制联合会第八届空间控制讨论会上，杨嘉墀等人发表了题为《中国近地轨道卫星三轴稳定姿态控制系统》的论文，得到国际同行的好评。
时间进入到上世纪80年代，纷纭复杂的国际社会充满了竞争。从1980年起，杨嘉墀重新开始招收研究生，并开始招收以航天控制为背景的“自动控制理论与应用”专业的硕士生和博士生。他为研究生所选的课题大多是结合实际的理论研究，近十年来，他共培养了5名博士和6名硕士，为培养我国自动控制高级科研人才作出了贡献。1983年美国提出了“星球大战”计划；与此相呼应，同年，欧洲也提出了欧洲“尤里卡”计划。这两项计划都旨在把握和控制世界经济技术发展的未来。随即，世界各国也都纷纷制定科技发展计划。1983年他负责中意利用“天狼星”卫星进行通信试验这个合作项目的执行，在一年半的时间里获得了大量的科学实验数据，为开拓通信卫星的应用作了示范。1983年他当选为国际宇航联合会副主席，至1987年连任两届。在这段时间里，他每年为促进我国与世界各国在航天技术领域的交流和合作倾注了大量精力。
1985年他两次出国考察，美国的战略防御计划和欧洲的“尤里卡”计划使他深受震动。在著名科学家王大珩的倡议下，杨嘉墀与王大珩、王淦昌和陈芳允等四人一起在1986年初联名致信党中央，呼吁我国经济建设不仅要着眼近期效益，而且要为我国在本世纪末下世纪初的四化建设打好基矗提出了要抓住当前世界新技术革命的时机，瞄准高技术的发展前沿、积极跟踪高技术的重要思想。这封信受到党中央的高度重视，1986年3月******同志作了重要批示，******在建议书上批示：此事宜速作出决断。并且给予了具体指示：军民结合，以民为主。随后国务院主持制订了我国高技术研究发展纲要即“863计划”。这一纲要描绘了我国七个高技术领域在本世纪内的发展兰图。杨嘉墀一直在为这个计划中几个领域的执行献计献策。近几年来，他还努力探索我国高技术产业化的道路，促进科技成果转化为生产力。
1995年，王大珩、杨嘉墀、卢嘉锡等20位院士联名上书国务院，针对当时我国仪器仪表工业发展滞后的严峻形势，提出了《关于振兴我国仪器仪表工业的建议》，中央领导高度重视，朱****副总理批示后，国家计委拨出专门经费一亿元予以支持。
2000年4月，王大珩等11位院士提出《我国仪器仪表工业急需统一规划和归口管理的建议》，被直接送到了时任国务院副总理温家宝的办公桌上。随后，国家计委、国家经贸委、科技部委托中国仪器仪表学会对全国仪器仪表行业进行调研。调研组首选7个省市，历时3个月，写出专项调研报告和发展政策建议。
2002年4月，王大珩、杨嘉墀和金国藩院士上书，《建议国家计委将‘自动化仪表与控制系统’列专项支持发展》。建议书写道，不仅我国自动化仪表与控制系统同发达国家相比存在着较大的差距，而且近年来国家计委支持仪器仪表发展在重大项目的安排和投入上对自动化仪表与控制系统力度也不够，今年国债项目未能列专项支持，立项数量太少。这同国际发展的潮流、我国市场的需求、以及必须尽快扭转我国自动化仪表与控制系统被动落后的局面是很不适应的。建议“国家计委对自动化仪表与控制系统尽快列专项加大投资力度支持发展”。国务院副总理曾培炎对此作出批示，原国家计委再次予以立项。
我国政府一贯重视专家们的意见和建议，并在制订相关规划中予以采纳。在《国家中长期科技发展规划纲要（2006～2020）》中，仪器仪表被列入重点领域的优先主题。
人物年表
1919年7月16日生于江苏省吴江县。
1932—1937年江苏省立上海中学学习。
1937—1941年上海交通大学电机工程系学习，获工学士学位。
1941—1942年昆明西南联合大学电机工程系助教。
1942—1946年昆明中央电工器材厂工务员、助理工程师。
1947—1949年美国哈佛大学工程科学和应用物理系研究生，获硕士学位和博士学位。
1950—1954年美国宾夕法尼亚大学生物物理系副研究员。
1954—1956年美国纽约洛克菲勒研究所高级工程师。
1956—1958年中国科学院自动化研究所研究员兼室主任、副所长。
1958—1966年中国科学技术大学自动化系教授。
1968—1981年第七机械工业部第五○二所研究员、副所长、所长。
1980年—航天工业部(后改为航空航天工业部)第五研究院副院长、科技委副主任、顾问。
1981年—中国科学院技术科学部学部委员(现为中国科学院院士)。
1982年—航天工业部总工程师、科技委顾问。
1959年—中国自动化学会常务理事、副理事长、理事长。
1979年—中国仪器仪表学会常务理事、副理事长。
1979年—中国宇航学会理事。
1983—1987年国际宇航联合会副主席。
1985年—国际宇航科学院院士。
1984—1990年国际自动控制联合会空间控制专业委员会副主席。
1964—1982年第三届、第四届和第五届全国人民代表大会代表。
1991年—中国科协全国委员会委员。
主要论著
1C.C.Yang.A Fourier Transformer and Its Application toNetwork Problems，phD Thesis，Harvard University，1949。
2C.C.Yang.A Fast Recording Absorptim Spectrophotometer，Review of Scientific Instruments，1954。3C.C.Yang.AnAnalog Computer for Studying BiologicalProblems，Annals of the New York Academy of Sciences，1955，60(6)：877。
4杨嘉墀，张国富，孙承启.中国近地轨道卫星三轴稳定姿态控制系统，自动化学报，1980，6：157。
5杨嘉墀，张国富，孙承启等.返回型对地定向观测卫星姿态控制系统及飞行试验结果，宇航学报，1981，2：1。
6杨嘉墀.仪器仪表和系统，中国仪器仪表学会成立大会论文选集，1979年。
7陈芳允，杨嘉墀.我国航天技术发展与技术科学.中国科学院院刊，1986，1：289。
8Yang Jia—Chi。Application of Systems Science in SocioEconomic Developments in China，Supplement to theProc.of IFAC 1986 Workshop on Modelling，Decisions andGames with Application to Social Phenomena，Beijing，1986
9Yang Jia—Chi，MinGui-Rong.Review of Chinese SpaceProgram，Proc.of Pacific Basin Symposium on AdVances inSpace Science and Technology，Beijing，1987.
10Hu Jia-Wei，Liang Si-Li，Yang Jia-Chi.CAMAC inChina，Proc.International Seminar on Interfaces development and Application in Science and Process Control，Beijing，1989.
11Yang Jia-Chi.China′s Activities for the InternationalSpace Year，Advances in the Astronautical Sciences，Vol.73，American Astronautical Society，1990.
12杨嘉墀，徐芳文，叶培健.中国空间技术的二次开发与应用，世界导弹与航天，1990：3。
13Yang Jiachi.Benefits from Space Activities，Proceedings ofInternationa1 Space Conference of Pacific—Basin Societies(ISCOPS)，Kyoto，Japan，1991.
14J.Yang，G.Zhou，Z.Lu.A ReView of Chinese SpacecraftControl，IFAC12thSymposium on Automatic Control inAerospace，Germany，1992.
15杨嘉墀(副主编).中国大百科全书.自动控制与系统工程卷，中国大百科全书出版社，上海，1991年。
16 航天器轨道动力学与控制，1995年12月

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