原子物理學(xué)之父盧瑟福的育才之道
2015-03-01 12:25李建華李萬(wàn)歆
興義民族師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2015年3期
李建華 李萬(wàn)歆
（1.興義民族師范學(xué)院， 貴州 興義 562400；2.安龍國(guó)土資源局， 貴州 安龍 552400）
原子物理學(xué)之父盧瑟福的育才之道
李建華1李萬(wàn)歆2
（1.興義民族師范學(xué)院， 貴州 興義 562400；2.安龍國(guó)土資源局， 貴州 安龍 552400）
世界著名科學(xué)家盧瑟福的育才之道：招才的國(guó)際化、育才的制度化、建團(tuán)的合理化、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)先化、交流的自由化和為人的楷?；?，其較系統(tǒng)地闡述了培養(yǎng)科研人才的方法，較全面地揭示了培養(yǎng)科研精英的奧秘。
物理學(xué)史；盧瑟福；育才之道
Abstract:Ways of cultivation of talent of Rutherford,the world famous scientist:Recruitment internationalization,institutionalization of cultivation of talent,rationalization of forming a team,prioritization of experimentation,liberalization of communication and modelization ofbehavior,state the ways of cultivation of talent systematically and reveal the secret of cultivation of talent comprehensively.
Key Words:History ofPhysics；Rutherford；ways ofcultivation of talent
在諾貝爾獎(jiǎng)歷史上，英籍新西蘭裔科學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福由于研究發(fā)射性物質(zhì)及對(duì)原子科學(xué)的貢獻(xiàn)而榮獲1908年諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，被譽(yù)為“縱觀宇宙之王”。他不僅是一位偉大的科學(xué)家、科研工作的杰出組織者和領(lǐng)導(dǎo)者，而且還是一位偉大的教師。他在具體的科研實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)了大批青年科研人才，其中有十多人先后摘取了科學(xué)的最高桂冠——諾貝爾獎(jiǎng)，創(chuàng)下了個(gè)人培養(yǎng)諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家人數(shù)最多的“世界紀(jì)錄”。他之所以取得如此大的成就，這是與他獨(dú)特的育才之道分不開的。
一、招才的國(guó)際化
科學(xué)研究的前提是人才，而人才的選拔應(yīng)國(guó)際化，這是盧瑟福的科學(xué)人才思想。他在蒙特利爾、曼徹斯特和劍橋領(lǐng)導(dǎo)的研究組織，一方面與有關(guān)國(guó)家的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和化學(xué)家保持廣泛的聯(lián)系和合作，另一方面又著眼世界，打破國(guó)家、種族和信仰的界限，廣泛招收和培養(yǎng)優(yōu)秀的青年科學(xué)人才。皮卡查是來(lái)自前蘇聯(lián)的研究生，因其聰明能干且有將工程和科研緊密結(jié)合的才能，受到盧瑟福的器重。當(dāng)皮卡查回國(guó)不能再到卡文迪許工作時(shí)，盧瑟福派人將皮卡查研制的儀器設(shè)備送到蘇聯(lián)，使皮卡查能繼續(xù)他的研究工作。張文裕是來(lái)自中國(guó)的科研人才，他初到卡文迪許學(xué)習(xí)時(shí)，盧瑟福引導(dǎo)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自己決定要研究的題目，因?yàn)樽鲅芯抗ぷ鞯膶W(xué)生若是自己擔(dān)負(fù)選題的主要責(zé)任，那么成功的可能性更大。他受盧瑟?？蒲兴枷氲挠绊懀钣懈杏|地總結(jié)道:“科學(xué)是否能生根發(fā)芽，關(guān)鍵在于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有科學(xué)實(shí)驗(yàn)，就不可能產(chǎn)生理論、驗(yàn)證理論和發(fā)展理論，科學(xué)始于實(shí)驗(yàn)?！盵1]奧主芬特是來(lái)自澳大利亞的研究生，他曾頗有感觸地說(shuō)：“盧瑟福一直同情從大英帝國(guó)自治領(lǐng)地來(lái)的學(xué)生。他在曼徹斯特和劍橋的實(shí)驗(yàn)室是有幸出國(guó)學(xué)習(xí)的那些海外學(xué)生的麥加?！薄皼r且，他是一個(gè)真正國(guó)際主義者，隨時(shí)相信不論是否是本地的、各色人種的和不同信仰的工作人員的成就。”[2]據(jù)統(tǒng)計(jì)他的學(xué)生來(lái)自十多個(gè)國(guó)家，由他直接培養(yǎng)并沿著他指導(dǎo)的研究方向進(jìn)行研究獲諾貝爾獎(jiǎng)的達(dá)11人之多，而受他的影響和間接作用而獲諾貝爾獎(jiǎng)的還有幾個(gè)人。正如皮卡查后來(lái)指出：“眾所周知，盧瑟福不僅是一個(gè)偉大的科學(xué)家，而且是一個(gè)偉大的教師?！彼鳛橐粋€(gè)偉大科學(xué)家和具有偉大教師光輝形象的人，吸引了來(lái)自世界各國(guó)的大量?jī)?yōu)秀科學(xué)家到他周圍。
二、育才的制度化
研究生制雖于1895年創(chuàng)始于劍橋大學(xué)三圣學(xué)院的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，但真正形成較完善的正規(guī)制度則是盧瑟福從1907年起在曼徹斯特大學(xué)建立起來(lái)的。研究生制度分四年進(jìn)行，第一年主要講述實(shí)驗(yàn)方法和儀器的結(jié)構(gòu)與使用，并讓學(xué)生們經(jīng)常有規(guī)律地參加他講述的基礎(chǔ)課；第二年講短期的測(cè)量課，同時(shí)經(jīng)常用大部分時(shí)間準(zhǔn)備第三年的題目，此外還舉行物理學(xué)的主要學(xué)位考試；第三年研究選擇的題目，閱讀流行的短刊；第四年寫近代物理論文，特別是放射性方向的論文。在后幾年大量加強(qiáng)講課，主要由盧瑟福承擔(dān)。此外，在他精心指導(dǎo)下經(jīng)常讓學(xué)生觀察物理實(shí)驗(yàn)及圖像，以豐富科學(xué)生活和知識(shí)。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常保持十五至二十人，形成一個(gè)穩(wěn)定的人流。對(duì)考試合格并鑒定通過(guò)學(xué)位論文的人，留在實(shí)驗(yàn)室或推薦到國(guó)內(nèi)外其他大學(xué)任教授。在招收研究生時(shí)，一方面嚴(yán)格執(zhí)行招考的有關(guān)制度，另一方面要根據(jù)招考學(xué)生原學(xué)校推薦人的意見，逐個(gè)面談選拔錄取，同時(shí)使個(gè)別奇才破格錄取。譬如，前蘇聯(lián)的皮卡查隨約飛院士到卡文迪許訪問(wèn)，他與主任助理查德克談話時(shí)提出愿意留下學(xué)習(xí)，盧瑟福說(shuō)該室招收的20個(gè)研究生已滿額了。皮卡查問(wèn)道：“教授！您的實(shí)驗(yàn)誤差多大呢？”盧瑟福說(shuō)：“百分之五?！逼たú橛终f(shuō)：“那么再增加一個(gè)還在誤差之內(nèi)呀！”盧瑟福一聽，感到這個(gè)青年很機(jī)智，思想活躍，在得知他有科學(xué)才能后決定接收下來(lái)，并為他搞到三一學(xué)院的獎(jiǎng)學(xué)金。在盧瑟福的悉心指導(dǎo)下，皮卡查獲得博士學(xué)位。
三、建團(tuán)的合理化
盧瑟福在組織科學(xué)研究上，取得了舉世公認(rèn)的重要成就。麥克吉爾大學(xué)因?yàn)樗⒀芯考w和取得成果而出名，曼徹斯特大學(xué)物理室由于他的組織成為當(dāng)時(shí)英國(guó)甚至世界上主要的放射性原子物理研究中心，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室在他的領(lǐng)導(dǎo)下，成為世界上物理學(xué)家的圣地——“麥加”。[3]他能取得這些重大成就不是偶然的，原因之一就是他是一位兼?zhèn)淞搜芯亢徒M織能力的領(lǐng)導(dǎo)。他認(rèn)為，科研機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)人不僅本人在科學(xué)研究上應(yīng)具有卓越的能力，而且同時(shí)應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)自己的科研組織能力，要善于發(fā)現(xiàn)人才，培養(yǎng)人才，組織科研。他還認(rèn)為，科學(xué)家應(yīng)當(dāng)勇于承擔(dān)學(xué)術(shù)組織的領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，因?yàn)榭茖W(xué)家對(duì)于他們自己事務(wù)的管理是重要的。他積極組建科研團(tuán)隊(duì)，并指導(dǎo)其開展科學(xué)研究，獲得可喜成果。以盧瑟福—蓋格—馬斯頓科研團(tuán)隊(duì)為例，盧瑟福作為物理學(xué)教授和放射性研究方面的學(xué)術(shù)權(quán)威，借助由組織賦予的合法領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，由其自身學(xué)術(shù)能力和性格魅力而獲得專家領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，成為該科研團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者。蓋格是物理系的實(shí)驗(yàn)員，根據(jù)盧瑟福的工作安排研究α射線。馬斯頓是蓋格的學(xué)生，正在學(xué)習(xí)放射性研究方法，由于蓋格的賞識(shí)和推薦進(jìn)入該團(tuán)隊(duì)。他們成為科研團(tuán)隊(duì)的成員，該團(tuán)隊(duì)組成一個(gè)小型協(xié)助團(tuán)隊(duì)，其結(jié)構(gòu)呈扁平型。盧瑟福進(jìn)行理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)，蓋格和馬斯頓主要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，他用柔道方式管理團(tuán)隊(duì)，用全渠道方式使每一個(gè)成員能與其他任何成員交流和溝通，用開放式開展各種學(xué)術(shù)交流。這個(gè)事例一則體現(xiàn)了盧瑟福的民主管理風(fēng)格，他充分尊重助手蓋格的建議，二則體現(xiàn)盧瑟福卓越的科研敏銳性，認(rèn)為α粒子的大角散射現(xiàn)象值得深入研究，三則體現(xiàn)出盧瑟福充分信任實(shí)驗(yàn)室所培養(yǎng)的學(xué)生，并迅速把馬斯頓推到了科學(xué)研究的最前沿，最后，這也體現(xiàn)了盧瑟福不拘一格培養(yǎng)科研人才的精神。卡文迪許正是繼承并發(fā)揚(yáng)了這種精神，后來(lái)才培養(yǎng)出了幾個(gè)極其年輕的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，也為世界各國(guó)培養(yǎng)出了許多年輕的優(yōu)秀物理學(xué)教授。
四、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)先化
作為一個(gè)主要用實(shí)驗(yàn)揭示微觀世界——原子和原子核的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部機(jī)制的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，盧瑟福繼承和發(fā)展了培根、牛頓和麥克斯韋進(jìn)行扎實(shí)實(shí)驗(yàn)和推理的治學(xué)傳統(tǒng)。他認(rèn)為，只有可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)才是科學(xué)研究和建立理論大廈的牢固基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)是建立理論、發(fā)展理論和鑒定理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。因此，他對(duì)實(shí)驗(yàn)要求十分嚴(yán)格和準(zhǔn)確。培養(yǎng)人才方面他非常注重實(shí)驗(yàn)的觀察和研究，放手讓學(xué)生去思考和動(dòng)手。他提倡自制簡(jiǎn)易儀器和讓學(xué)生自己動(dòng)手的原則，在卡文迪許實(shí)驗(yàn)的歷史上，研究前沿課題所用的儀器主要是自己制造的。1910年日本現(xiàn)代物理學(xué)的奠基人長(zhǎng)崗半太郎參觀盧瑟福實(shí)驗(yàn)室后，曾為盧瑟福用那么簡(jiǎn)單的儀器做出那么多重大發(fā)現(xiàn)深表震驚。在培養(yǎng)研究生時(shí)，凡屬重要的實(shí)驗(yàn)，特別是發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象時(shí)，他總是要親自做一遍以弄清真實(shí)情況。每當(dāng)學(xué)生陷入錯(cuò)誤的理論或?qū)?shí)驗(yàn)情況說(shuō)不清楚時(shí)，他就讓學(xué)生“回到實(shí)驗(yàn)室去！重做實(shí)驗(yàn)！”他告誡學(xué)生：“做實(shí)驗(yàn)和理論，首要是研究結(jié)果的可靠性”。[4]他允許助手和學(xué)生大膽提出各種設(shè)想，但做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須一絲不茍。“一個(gè)勇敢的實(shí)驗(yàn)，無(wú)疑地證明了一個(gè)偉大的成功”。他要求學(xué)生一定要拿出可靠的結(jié)果來(lái)，他幫助學(xué)生選好研究題目，鼓勵(lì)和關(guān)心他們的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)他們的發(fā)現(xiàn)象對(duì)自己的發(fā)現(xiàn)一樣高興，但在發(fā)表時(shí)卻沒(méi)有自己的名字。他了解助手和學(xué)生的長(zhǎng)處和短處，但不說(shuō)哪個(gè)不行，他向他們學(xué)習(xí)新的思想和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的新跡象，認(rèn)為每個(gè)人都有優(yōu)點(diǎn)和用處。有的學(xué)生有困難或能力不足，他就給予指導(dǎo)和幫助，因而使所有的人員非常團(tuán)結(jié)，好像生活在一個(gè)愉快的大家庭和世界科研的中心。
五、交流的自由化
科學(xué)研究的目的是為了發(fā)現(xiàn)，教育的目的是為了培養(yǎng)優(yōu)秀的人才，為了最大限度地實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目的，就必須消除一切偏見，不分國(guó)家種族、信仰和能力大小，無(wú)私地真誠(chéng)合作，相互交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，而要做到這一點(diǎn)，學(xué)風(fēng)就必須民主，學(xué)術(shù)氣氛應(yīng)該自由。盧瑟福認(rèn)為：科學(xué)研究必須廣泛交流，那種只見樹木不見森林的狹隘態(tài)度，是發(fā)展科學(xué)的嚴(yán)重障礙。他說(shuō)：“我認(rèn)為再?zèng)]有比那些只顧自己鼻子底下一點(diǎn)事情的人更可悲了?！盵5]他希望實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人讓他的研究人員到其他實(shí)驗(yàn)室去參觀和訪問(wèn)，并與別的研究人員保持密切的聯(lián)系和接觸，他也希望這些負(fù)責(zé)人要“寬容地對(duì)待雇傭的科學(xué)家，因?yàn)槿藗儼磿r(shí)上下班并不是一定意味著他們正做著最需要做的工作。”[6]他相信那些對(duì)自己最感興趣的而又重要的課題進(jìn)行研究的人，在民主學(xué)風(fēng)和自由氣氛中進(jìn)行研究，取得豐碩成果的幾率更大。
盧瑟福每天到實(shí)驗(yàn)室詢問(wèn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)直接指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員，與他們一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，討論并解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。例如，蓋格從計(jì)數(shù)α粒子轉(zhuǎn)向研究粒子α的散射現(xiàn)象，就是在盧瑟福的指導(dǎo)，自己的研究和布格拉的提醒下實(shí)現(xiàn)的，馬斯頓在盧瑟福和蓋格的直接指導(dǎo)下觀察到了α粒子的大角度散射現(xiàn)象。另外，盧瑟福組織了每天午后的茶時(shí)漫談會(huì)，盧瑟福夫人提供茶點(diǎn)，大家在一起自由地漫談，把問(wèn)題提出來(lái)大家一起討論。在討論中，一個(gè)人的獨(dú)立見解可能打開很多人的眼界，前人走過(guò)的彎路又可能成為其他人的借鑒。此外每星期有一到兩天傍晚，他還會(huì)請(qǐng)部分助手和學(xué)生到家中便宴，餐時(shí)也就成為自由學(xué)術(shù)討論的重要時(shí)刻。盧瑟福樂(lè)觀豁達(dá)、幽默風(fēng)趣的性格使這種自由討論更加輕松愉快，他在這種氣氛中向?qū)嶒?yàn)室的成員提出了原子的想法和命名質(zhì)子的。
六、為人楷?；?/h2>
盧瑟福是一位深受人們愛戴的科學(xué)家和教師，他心地善良、熱情無(wú)私的優(yōu)良品質(zhì)和情操，影響著身邊的每一個(gè)人，他鼓勵(lì)人們努力探索，勤奮工作，并為他們的成功積極創(chuàng)造條件。盧瑟福與尼爾斯·玻爾的合作與友誼是科學(xué)家之間的典范。他倆經(jīng)歷了師生、同事以及兩大學(xué)派的密切合作。玻爾大學(xué)畢業(yè)后先到了J·J湯姆孫的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，由于他對(duì)J·J湯姆孫的原子羔點(diǎn)模型有疑問(wèn)，而離開湯姆孫來(lái)到盧瑟福身邊，跟隨盧瑟福研究原子的結(jié)構(gòu)，他分析盧瑟福的原子模型，提出了其中的不足，盧瑟福和玻爾進(jìn)行了深刻的探討，并鼓勵(lì)玻爾將結(jié)果寫成論文。而且積極幫助他推薦發(fā)表。玻爾正因這三篇論文成名，因此，玻爾深切地稱盧瑟福是“我的第二個(gè)父親”。
盧瑟福在榮譽(yù)面前不驕傲，接受爵士稱號(hào)時(shí)，寫信給他的老學(xué)生奧托·哈思說(shuō)：“我想你知道我并不看重這個(gè)授勛形式，因?yàn)閷?duì)我這樣的科學(xué)家有著明顯的不利，我已取得允許經(jīng)常不用這個(gè)稱號(hào)，并確信它不干預(yù)我的科學(xué)活動(dòng)?！彼麤Q定不改變自己的名字。
他在名利面前不伸手，他常常給予學(xué)生許多具體的幫助，但從不考慮個(gè)人得失，對(duì)一些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)沒(méi)有爭(zhēng)過(guò)所有權(quán)與專利。在加拿大麥克吉爾大學(xué)工作期間，盧瑟福在科研和科學(xué)中取得了許多成果，他總結(jié)了這些成果準(zhǔn)備出版著作時(shí)，他的合作者化學(xué)家索迪從盧瑟福的講課和其他方面得到了不少資料，而且先行發(fā)表，并在其出版的著作中又引用了許多盧瑟福的研究資料。盧瑟福獲悉這些情況，主動(dòng)給索迪寫信進(jìn)一步闡述他的觀點(diǎn)，索迪誠(chéng)懇地接受了盧瑟福的觀點(diǎn)，對(duì)盧瑟福的寬闊胸懷十分敬佩。盧瑟福高尚的情操、博大的胸懷贏得世人的贊許。
綜上所述，作為一個(gè)貢獻(xiàn)卓著的偉大科學(xué)家和一個(gè)培養(yǎng)科學(xué)人才的大師，盧瑟福是值得后人作為楷模認(rèn)真學(xué)習(xí)的。而他在幾十年科學(xué)生涯中所表現(xiàn)出來(lái)的招才的國(guó)際化、育才的制度化、建團(tuán)的合理化、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)先化、交流的自由化、為人的楷?；侵档煤笕藢W(xué)習(xí)借鑒。
[1]文軍，陳蘭萍.盧瑟福培養(yǎng)科研人才的教育實(shí)踐淺談[J].渭南師專學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1999(2).
[2]M·L.O 1iphant,Proc.Phys.Soc.London,Vol.59,PartI.No.331,1947.
[3]眭平.盧瑟福是怎樣培養(yǎng)高科技人才的[J].北京:中國(guó)人才，1993（11）.
[4]王榮德.盧瑟福的科學(xué)人才觀[J].寧波教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（3）.
[5]約翰·羅蘭.歐內(nèi)斯特·盧瑟?！艹龅脑游锢韺W(xué)家[M].原子能出版社，1978.
[6]A.S.Eve.Rutherford,1939.
責(zé)任編輯：楊合成
The Father of Atom ic Physics:YucaiRutherford
LIJian-hua1LIWanx-in2
（1.Xingyi Normal University for Nationalities，Xingyi Guizhou 562400 China；2.Land and Resources Bureau ofAn Long County Guizhou An Long552400）
1009—0673（2015）03—0079—04
G637
A
2015—05—02
李建華(1959— ),男，貴州興義人，興義民族師范學(xué)院物理與工程技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事大學(xué)物理和物理學(xué)史教學(xué)。
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