作者簡介:趙凱華,男,1950年畢業(yè)于北京大學(xué),1958年在莫斯科大學(xué)獲得博士學(xué)位,隨后在北京大學(xué)任教,1978年起任教授。于1983—1990年間擔(dān)任北京大學(xué)物理系主任,1991—1999年間任中國物理學(xué)會(huì)副理事長。在50多年的任教生涯中,撰寫過23本各類物理教材,獲得過三次國家級獎(jiǎng)勵(lì)、兩次教育部的獎(jiǎng)勵(lì)。作為中國國際中學(xué)生物理奧林匹克競賽最早的組織者之一,主持在北京承辦了第25屆國際中學(xué)生物理奧賽,擴(kuò)大了中國物理教育的國際影響。2016年7月,在巴西圣保羅舉行的世界物理教育大會(huì)上,獲得國際物理教育委員會(huì)獎(jiǎng)?wù)拢彩莵喼迣W(xué)者個(gè)人首次獲得此項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。
摘 要:本文下篇記述了抗日戰(zhàn)爭和戰(zhàn)後復(fù)員時(shí)期的中國物理教育發(fā)展。多難興邦,抗戰(zhàn)時(shí)期條件極端困苦,卻激發(fā)出西南聯(lián)大這朵教育史上的奇葩。中國近代教育,從教育理念到辦學(xué)體制,從課程設(shè)置到圖書儀器制備,都是從西方引進(jìn)的。高層次人才的培養(yǎng)完全靠到西方國家留學(xué)。截止到上世紀(jì)四十年代末,一批本土培養(yǎng)的高水平科學(xué)家出土了。
關(guān)鍵詞:浙江大學(xué);西南聯(lián)大;中央大學(xué);王淦昌;束星北;吳大猷;葉企孫;李政道;馮端;于敏;周光召
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)12-0001-7
1 抗日戰(zhàn)爭時(shí)期教育史上的奇葩
日軍的入侵迫使許多學(xué)校內(nèi)遷。北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開大學(xué)組成西南聯(lián)合大學(xué),遷云南昆明;中央大學(xué)遷重慶;浙江大學(xué)遷貴州湄潭;武漢大學(xué)遷四川樂山;北京師范大學(xué)聯(lián)合一些其他學(xué)校組成西北聯(lián)合大學(xué),遷漢中城固。1941年日美太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)後,燕京大學(xué)也不得不內(nèi)遷四川成都。顛沛流離,圖書設(shè)備大量丟失,工作和生活條件十分艱苦困難。在這樣的條件下,教育竟作出輝煌的成績來。下面舉一二校為例。
1.1 浙江大學(xué) [3]
浙江大學(xué)成立于1928年,1936年名氣象學(xué)家、地理學(xué)家竺可楨任校長,直到1949年。竺可楨與胡適一起,都是1910年第二批庚款留美的學(xué)生,都是偉大的教育家。在抗戰(zhàn)前浙江大學(xué)就聚集了一批著名學(xué)者當(dāng)教授,如陳建功(數(shù)學(xué)),蘇步青(數(shù)學(xué)),束星北(物理),王淦昌(物理),貝時(shí)璋(生物學(xué)),談家楨(遺傳學(xué))等。吳健雄也在她中央大學(xué)畢業(yè)後于1934—1935年在浙大當(dāng)過一年助教。
1937年抗戰(zhàn)爆發(fā),11月浙大西遷浙江建德,12月再遷江西吉安,1938年2月三遷江西泰和,8月四遷廣西宜山,1939年11月五遷貴州遵義,1941年5月浙大理學(xué)院六遷貴州湄潭,直到抗戰(zhàn)勝利後1946年11月浙大復(fù)員回杭州。這樣的辦學(xué)不亞于萬里長征。
抗戰(zhàn)時(shí)期浙大物理系系主任起初為何增祿,1943年由王淦昌接替。這個(gè)時(shí)期物理系增聘的教授有盧鶴紱(1936年燕大畢業(yè)),本科畢業(yè)留作助教的有程開甲、胡濟(jì)民,這些都是名物理學(xué)家。據(jù)1940—1943年在浙大作研究生的葉篤正(名氣象學(xué)家)回憶,他受王淦昌教授的教益不淺。
浙大的教學(xué)是啟發(fā)式的,學(xué)術(shù)民主,鼓勵(lì)爭論。當(dāng)時(shí)的學(xué)生許良英回憶:“‘物理討論是為四年級開設(shè)的課程?!锢碛懻摷子扇到處熀退哪昙壨瑢W(xué)輪流作學(xué)術(shù)報(bào)告,‘物理討論乙主要是王(淦昌)先生和束星北先生就物理學(xué)的前沿作的系統(tǒng)報(bào)告。…他們兩人同歲,…性格都開朗坦誠。別人報(bào)告時(shí),他們常插話或提問,兩人之間又常發(fā)生爭論,…面紅耳赤,聲音很大?!痹S還回憶1939年7月間的一次討論會(huì),王先生講“鈾的裂變”。這是1938年12月由德國化學(xué)家哈恩(OttoHahn)剛剛在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),并1939年1月被理論物理學(xué)家邁特納(Lise Meitner)作了正確解釋的,劃時(shí)代的重大發(fā)現(xiàn)。邁特納被譽(yù)為20世紀(jì)四大女物理學(xué)家之一①。許良英說他後來才知道,邁特納原來是王先生在德國時(shí)博士論文的導(dǎo)師,可王先生自己卻不以此來炫耀。在戰(zhàn)時(shí)遙遠(yuǎn)的山溝里,王淦昌還能與國際科學(xué)發(fā)展的前沿保持同步,是很了不起的。
王淦昌做的另一件了不起的事,是他在1941年寫了一篇短文《一個(gè)探測中微子的建議》,寄給美國《物理評論(Physical Review)》,于1942年發(fā)表了。中微子是泡利(Pauli)1930年為解釋β衰變中“能量動(dòng)量不守恒”的矛盾而提出的一個(gè)假說。中微子不帶電,只參與弱相互作用,很難探測到。β衰變有三種:β+衰變、β-衰變和K俘獲。前兩者末態(tài)都是三體,K俘獲的末態(tài)是二體,末態(tài)二體有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。王的方案是用鈹?shù)腒俘獲,反應(yīng)前的動(dòng)量和能量是已知的,測量出反沖核的動(dòng)量和能量,就可將中微子的動(dòng)量和能量唯一地確定下來,從而知道它的質(zhì)量。如果只有一種中微子,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是單能的。在那個(gè)戰(zhàn)爭年代,王當(dāng)然沒有條件自己做實(shí)驗(yàn)。文章發(fā)表的同年,美國的艾倫(J.S.Allen)按照王的方案做了實(shí)驗(yàn),但可惜的是戰(zhàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件不理想,未能觀察到單能的反沖。單能反沖直到戰(zhàn)後的1952年才被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。以上實(shí)驗(yàn)只證實(shí)了中微子的存在,進(jìn)一步需要直接探測到中微子。這項(xiàng)艱巨工作直到1956年才由萊因斯(F.Reines)和柯萬(C.L.Cowan)領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)小組完成。
不拘一格因材施教,是教師的天職。1943年束星北發(fā)現(xiàn)化工系一年級學(xué)生李政道對物理感興趣,不但常來聽他的課,還好提出一些很有深度的問題,且打破砂鍋問到底。束星北覺得此生有過人的天賦和優(yōu)異的潛質(zhì),遂決定展其所長,將他轉(zhuǎn)到物理系,精心培養(yǎng)。1944年西南戰(zhàn)局緊張,國民政府號召愛國知識青年參軍,李政道想報(bào)名參加。不久他遇車禍骨折,王淦昌悉心照顧他,不讓他走動(dòng),更不讓他去參軍。屆時(shí)束星北已調(diào)到重慶研究雷達(dá),聞?dòng)嶀犭姼嫱跽樟虾美?,并利用機(jī)會(huì)將李帶到重慶療養(yǎng),等李的腿長好後送他到昆明入西南聯(lián)大。作為物理學(xué)家的束星北和王淦昌,都知道物理學(xué)史上的一個(gè)教訓(xùn):發(fā)現(xiàn)X射線莫塞萊定律的莫塞萊(H.C.J.Moseley) 1915年第一次世界大戰(zhàn)時(shí)在達(dá)達(dá)尼爾海峽登陸時(shí)陣亡,年方28歲。這是科學(xué)史上令人痛心的損失,悲劇不能在李政道身上重演!
順便說起,束星北是中國第一個(gè)做出雷達(dá)的人,人稱“中國雷達(dá)之父”。
1.2 西南聯(lián)合大學(xué) [2][4][5]
1937年抗日戰(zhàn)爭爆發(fā),北大、清華和南開聯(lián)合組成國立長沙臨時(shí)大學(xué)。1938年2月又因日寇進(jìn)逼武漢而離開長沙西進(jìn)昆明,更名為國立西南聯(lián)合大學(xué)。三校合一,名師薈萃,人材輩出,創(chuàng)造了我國高等教育光輝燦爛的篇章,為後人稱頌,享譽(yù)世界。
說起名師薈萃,請看下面這張西南聯(lián)大物理系的教授名單:
北大:饒毓泰、朱物華、鄭華熾、吳大猷、馬仕俊;
清華:葉企孫、吳有訓(xùn)、周培源、趙忠堯、任之恭、霍秉權(quán)、孟昭英、王竹溪;
南開:張文裕。
凡是學(xué)物理的,都會(huì)感到這名單的分量。他們的道德文章,不僅在當(dāng)時(shí)是國內(nèi)第一流的,且後來都是各物理領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。
說起人才輩出,有在此讀過研究院或本科的楊振寧和李政道,他們後來獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);還有畢業(yè)于西南聯(lián)大物理系的胡寧、黃昆、陳芳允、張恩虬、李整武、應(yīng)崇福、戴傳曾、李蔭遠(yuǎn)、蕭健、徐敘瑢、鄧稼先、朱光亞等,和復(fù)員到清華完成學(xué)業(yè)的黃祖洽和李德平,後來都成為院士。這里尚未提到去臺灣和國外的許多知名學(xué)者。
這樣輝煌的成績是在物質(zhì)條件極其惡劣的情況下取得的。多難興邦,艱苦的環(huán)境更能激勵(lì)起人們奮發(fā)圖強(qiáng)的精神力量。
“萬里長征,辭卻了五朝宮闕;暫駐足衡山湘水,又成離別?!雹?這句校歌歌詞說的是由平津到長沙,再遷昆明的過程。在那戰(zhàn)爭年代,由于學(xué)校精心組織安排,近千名師生和家屬分批從長沙出發(fā),經(jīng)海陸兩線安全抵達(dá)昆明,如期報(bào)到。陸線全程1600余公里,二百多師生步行約1300公里。他們櫛風(fēng)沐雨,翻山越嶺,橫跨湘黔滇三省,既經(jīng)歷了體力上的磨練,且一路收集民歌,采集植物標(biāo)本,了解各民族風(fēng)土人情,體驗(yàn)人民的疾苦,學(xué)到了課堂里學(xué)不到的東西。這是中國教育史上的一大壯舉。
“絕徼移栽禎干質(zhì),九州遍灑黎元血?!雹勐?lián)大遷云南後,仍過了幾年顛沛流離的生活。初到云南,校舍問題短時(shí)間難以解決,文學(xué)院和法商學(xué)院只能暫駐云南南部小城蒙自。1940年日本侵占安南(今越南),云南也成了前線,且日機(jī)頻繁轟炸,聯(lián)大不得不再考慮疏散。校方?jīng)Q定入川設(shè)敘永分校,供一年級新生上課。敘永是川滇黔三省交界處的一個(gè)偏辟小城,物質(zhì)條件比昆明更差。沒有電燈,學(xué)生靠桐油燈照明;食堂沒有桌椅,學(xué)生蹲在地上吃飯。即使在這樣的物質(zhì)條件下,教師依然認(rèn)真負(fù)責(zé),嚴(yán)格要求,且開出每周一次的實(shí)驗(yàn)課;學(xué)生也認(rèn)真記筆記,刻苦學(xué)習(xí)。
留在昆明的聯(lián)大校本部本無自己的校舍,而是借用分散在昆明市內(nèi)的一些中等學(xué)校、會(huì)館、倉庫的空房為教室、宿舍和辦公處所。校舍委員會(huì)決定建造一些磚木結(jié)構(gòu)的三層房屋。在設(shè)計(jì)的過程中物價(jià)大漲,現(xiàn)有經(jīng)費(fèi)樓房蓋不成了,只能蓋平房。最後確定除圖書館和食堂仍保留磚木結(jié)構(gòu)瓦房外,教室和辦公室是土坯墻、鐵皮頂平房,學(xué)生宿舍是茅草頂。1939年下半年新校舍竣工,坐落在昆明西北郊三分寺環(huán)城馬路兩側(cè)。1944年4月將辦公室屋頂?shù)陌阻F皮400余張賣掉,換作茅草頂,彌補(bǔ)學(xué)校預(yù)算的赤字。1941年8月14日大批日機(jī)空襲昆明,西南聯(lián)大的校舍被炸毀多處,損失慘重。新校區(qū)北門外隔一條鐵路就是丘陵起伏的荒郊。每逢空襲警報(bào)一響,師生很方便地出北門到這一帶疏散,稱為“跑警報(bào)”。
上面列舉了西南聯(lián)大的許多困難,西南聯(lián)大的優(yōu)勢是什么?1946年西南聯(lián)大在昆明結(jié)束時(shí)樹立的《國立西南聯(lián)合大學(xué)紀(jì)念碑》中對此有很好的概括:“聯(lián)合大學(xué)以其兼容并包之精神,轉(zhuǎn)移社會(huì)一時(shí)之風(fēng)氣,內(nèi)樹學(xué)術(shù)自由之規(guī)模,外來民主堡壘之稱號,違千夫之諾諾,作一士之諤諤。”聯(lián)大不設(shè)校長,由北大校長蔣夢麟、清華校長梅貽琦、南開校長張伯苓組成常委會(huì)共同管理。蔣、張二位在重慶任公職,委梅全權(quán)主持校務(wù)。梅作風(fēng)民主,他常說:“吾從眾”;還說:“教授是學(xué)校的主體,校長不過是率領(lǐng)職工給教授搬凳子的?!睂W(xué)校的大政方針都由教授代表參加的校務(wù)會(huì)議決定,而教授代表是由教授們選出來。 在學(xué)術(shù)自由、兼容并包的氛圍中,教師們的各種學(xué)術(shù)觀點(diǎn),多種流派,異彩紛呈。必修課也無統(tǒng)一的教材和教學(xué)大綱。當(dāng)時(shí)教育部曾頒布各院校共同科目表,後又頒布各系必修課程表、部訂教材以及學(xué)生考核方法。這些硬性規(guī)定引起教授們的反感,1940年6月校務(wù)會(huì)議通過了一封致教育部的公函:“大學(xué)為最高學(xué)府,包羅萬象,要當(dāng)同歸而殊途,一致而百慮,豈可以刻板文章勒令從同?世界各大學(xué)之課程表,未有千篇一律者;即同一課程,各大學(xué)所授之內(nèi)容亦未有一成不變者。唯其如是,所以能推陳出新,而學(xué)術(shù)乃可以日臻進(jìn)步也?!边@封信捍衛(wèi)了學(xué)術(shù)自由的尊嚴(yán),教育部只得默許。
西南聯(lián)大教授們不僅學(xué)問淵深,他們“貧賤不移、富貴不淫”的道德品質(zhì)和人格魅力,學(xué)生頗為景仰。戰(zhàn)時(shí)教授們的生活是非常窮困的。請看1941年聯(lián)大教授會(huì)給教育部的報(bào)告:“同人等昔已為涸轍之魚,今更將入枯魚之肆矣。同人等上不能執(zhí)干戈以慰社稷,下亦不忍用國家之錙銖如泥沙,固不望如前線將士多得實(shí)物,亦不愿如後方豪奢機(jī)關(guān)之濫耗國帑,惟望每月薪津得依生活指數(shù)及戰(zhàn)前十分之一二。俾仰事俯畜④,免于饑寒,庶幾風(fēng)雨如晦,雞鳴不已,以求國家之最後勝利。”可以說是字字血,聲聲淚,感人肺腑。1942年10月居然又有聯(lián)大25名教授致校領(lǐng)導(dǎo)的另一封信,拒絕教育部發(fā)給自己的特別辦公費(fèi)(這25人全部是學(xué)校的教務(wù)長、訓(xùn)導(dǎo)長、總務(wù)長、院長和系主任,用現(xiàn)在的話說,“特別辦公費(fèi)”就是“崗位津貼”)。信中說:“查常務(wù)委員會(huì)總攬校務(wù),對內(nèi)對外交際頻繁,接受辦公費(fèi)亦屬當(dāng)然。惟同人等則有未便接受者。蓋同人等獻(xiàn)身教育,原以研究學(xué)術(shù)、啟迪後進(jìn)為天職,于教課之外兼負(fù)一部分行政責(zé)任,亦視為當(dāng)然之義務(wù),并不希冀任何權(quán)利。自北大、清華、南開獨(dú)立時(shí)已各有此良好風(fēng)氣。五年以來,聯(lián)合三校于一堂,仍秉此一貫之精神,未嘗或異。此為未便接受特別辦公費(fèi)者一也。且際茲非常時(shí)期,從事教育者無不艱苦備嘗,而以昆明一隅為甚。九儒十丐⑤,薪水低于輿臺⑥,仰事俯畜,饔飧⑦時(shí)虞不給。徒以同嘗甘苦,共體艱危,故雖啼饑號寒,尚不致因不均而滋怨。當(dāng)局尊師重道,應(yīng)一視同仁,統(tǒng)籌維持。倘只瞻顧行政人員,恐失平均之誼,且令受之者難以對其同事。此為未便接受特別辦公費(fèi)者二也。此兩端敬請常務(wù)委員會(huì)見其悃愫,代向教育部辭謝,并將附錄轉(zhuǎn)呈為荷?!睆慕裉斓难酃饪?,教授兼系主任,工作量增加了,工資補(bǔ)貼一點(diǎn),沒什么好說的。而聯(lián)大的教授們在國難時(shí)期寧愿與同事們同甘共苦,盡管這行政補(bǔ)貼是教育部的統(tǒng)一規(guī)定,他們硬是不要。這是怎樣高尚的精神境界呀!而在那個(gè)時(shí)代,這種精神不僅是北大、清華、南開的傳統(tǒng),在知識界有相當(dāng)?shù)钠毡樾浴?
再說學(xué)生。西南聯(lián)大的學(xué)生既可以自由選課,還可以自由旁聽,也可以自由轉(zhuǎn)系。許多教授允許學(xué)生對講課內(nèi)容當(dāng)面質(zhì)疑,甚至于對學(xué)生壁報(bào)上的諷刺漫畫也能容忍。學(xué)生可以和老師辯論,他們彼此間也經(jīng)常激烈辯論。在這種“精神獨(dú)立,思想自由”的氛圍中,學(xué)生們養(yǎng)成獨(dú)立思考、自由辯論的習(xí)慣。例如:黃昆、楊振寧、張守廉三個(gè)研究生,從念書的茶館到熄了燈的宿舍,經(jīng)常沒完沒了地辯論物理里面種種題目,贏得“三劍客”的美名。
西南聯(lián)大前期,為了躲日機(jī)的轟炸,教授多住在昆明郊區(qū)或鄉(xiāng)下。周培源教授住在西山,以馬代步上下班。饒毓泰、吳大猷教授住崗頭村,步行到校上課要一個(gè)多小時(shí),有時(shí)也可能搭順路的馬車代步。1943年春天的一個(gè)下午,吳大猷教授由崗頭村搭一輛兩輪馬車去聯(lián)大上課。下山坡時(shí)馬忽然驚跳起來,吳的頭碰到車上,人摔了下來,昏倒在路旁,很久才蘇醒,勉強(qiáng)走回住所。醫(yī)生診斷為腦震蕩,臥床四個(gè)多月。
在西南聯(lián)大那樣的困難條件下,教授們堅(jiān)持科學(xué)研究。理論工作還好說,實(shí)驗(yàn)工作就更難了。北大離開北平時(shí),吳大猷曾將分光儀的光學(xué)部分(三棱鏡)帶了出來,他托由美國回昆明的馬大猷帶回一架低壓汞弧燈,在崗頭村租了一所泥墻泥地的房子做實(shí)驗(yàn)室,把三棱鏡放在木制的架子上,拼湊成一臺最原始的分光儀,試著做一些拉曼效應(yīng)的工作。這么土的物理實(shí)驗(yàn)室恐怕世界上沒有第二個(gè)。
清華接納了初中學(xué)歷的華羅庚到校工作,北大聘請小學(xué)學(xué)歷的沈從文當(dāng)教授。不拘一格擢引人才是北大、清華等校的傳統(tǒng)。西南聯(lián)大吳大猷帶領(lǐng)大二的轉(zhuǎn)學(xué)生李政道赴美做博士研究生,亦堪稱美談。事情的經(jīng)過是這樣的,1945年春天,一個(gè)不到20歲的年輕學(xué)生持介紹信來找吳大猷。他叫李政道,在貴州湄潭浙江大學(xué)讀過一年級,想轉(zhuǎn)入聯(lián)大。那時(shí)恰值學(xué)年中間,不經(jīng)考試不能轉(zhuǎn)學(xué)。吳便與教二年級物理、數(shù)學(xué)的老師商量,讓李隨班聽講考試。李應(yīng)付課程綽綽有余,每天課後都到吳處要求更多的讀物和習(xí)題。吳給的怎樣難的書和題目,李都能很快地讀完做完,并來要求更多的。吳從李的做題步驟和方法上發(fā)現(xiàn)他的思維敏捷程度大大超乎常人。
李政道聽的電磁學(xué)課是葉企孫教的。葉指定的參考書不很深,一次他發(fā)現(xiàn)李政道在看一本很深的書,就對他說:“你念這本書再來聽我講課,不是浪費(fèi)時(shí)間嗎?以後你就不要來了,但實(shí)驗(yàn)非做不可。” 葉企孫終身保留了李政道電磁學(xué)的考卷,理論部分占60%,給了58分,實(shí)驗(yàn)部分占40%,給了25分,總共給了83分。
是年秋,軍政部部長陳誠和次長俞大維約吳大猷和華羅庚到重慶談國防科學(xué)工作計(jì)劃問題,請他們提出建議。吳的建議是成立研究機(jī)構(gòu),培植各項(xiàng)基本工作人才。初步可行的是派物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)人員出國,研習(xí)觀察近年來各部門科學(xué)進(jìn)展的情形。陳誠、俞大維兩人考慮,認(rèn)為可行,即囑華、吳二人分別負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)、物理,曾昭掄負(fù)責(zé)化學(xué),提出適當(dāng)人選出國培訓(xùn)。吳返昆後第一個(gè)想到的就是李政道,但對選個(gè)大二的學(xué)生還有所顧忌,但葉企孫支持,就選定了李。另一名物理的人選的是助教朱光亞。李政道到了美國進(jìn)了芝加哥大學(xué),這是唯一一所允許大學(xué)未畢業(yè)的學(xué)生攻讀博士學(xué)位的學(xué)校。1957年李政道、楊振寧獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)第一個(gè)寫信感謝的就是吳大猷先生。
1945年8月15日日本天皇宣布無條件投降,八年抗戰(zhàn)終于迎來最後勝利。西南聯(lián)大師生奔走相告,欣喜異常,紛紛議論返回平津的打算。籌備復(fù)員需要時(shí)日,西南聯(lián)大于1946年5月4日停課,在圖書館舉行結(jié)業(yè)典禮,梅貽琦講話,正式宣布國立西南聯(lián)合大學(xué)結(jié)束。
正是:“此是光輝史一頁,應(yīng)叫青史有專篇?!保ㄖ形南低趿淌谠娋洌┪髂下?lián)大是中國教育史上一朵燦爛的奇葩。
2 四十年代本土科學(xué)家的成長
本文前面提及的我國重要科學(xué)家都是去外國留過學(xué)的,從上世紀(jì)40年代中期,逐漸成長起來一批本土的科學(xué)家。這里“本土”的意思是說,他們未到國外去取得博士學(xué)位。由于1949年我國取消了學(xué)位制,他們在國內(nèi)是否念過研究生,或研究班是否畢業(yè),都是不重要的,重要的是後來他們在國內(nèi)取得的科研成果達(dá)到了國際水平。40年代大學(xué)畢業(yè)的這類物理學(xué)家至少有:
1. 中央大學(xué):馮端,王業(yè)寧;
2. 清華大學(xué):吳全德,黃祖洽,葉銘漢,李德平;
3. 北京大學(xué):于敏;
4. 山東大學(xué):馬祖光;
還有一名遲一年畢業(yè)的重要人物:周光召。
馮端[6]1942年10月以同等學(xué)力考入中央大學(xué)物理系。1921年建立的東南大學(xué),1927年6月改組為國立第四中山大學(xué),1928年2月改名為國立江蘇大學(xué),1928年5月更名為國立中央大學(xué)。30年代中央大學(xué)的物理系由施士元掌管,最著名的畢業(yè)生是被譽(yù)為“中國居里夫人”的吳健雄??箲?zhàn)時(shí)期中央大學(xué)內(nèi)遷重慶。1946年馮端畢業(yè)前夕,系主任趙忠堯通知他留校任助教,這決定了他一輩子的人生走向,一直在中央大學(xué)(1950年10月改稱南京大學(xué))任教。馮端當(dāng)助教之初,先帶普通物理實(shí)驗(yàn)課,後帶電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課和近代物理實(shí)驗(yàn)課。他講過200人的普通物理大班課,本系和外系的理論物理課,幾乎教遍了物理系所有的課。他博覽群書,對蘇聯(lián)和美國的著名教材都有精辟的評論。在科研上他沒有導(dǎo)師,全憑自己的努力,從“晶體面面觀”走向“放眼晶體之外”⑧,達(dá)到凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)的前沿。他創(chuàng)立了世界一流的實(shí)驗(yàn)室,帶起一個(gè)優(yōu)秀而和諧的團(tuán)隊(duì)。他不僅是中國科學(xué)院的院士,還是第三世界科學(xué)院的院士,一顆以“馮端”命名的小行星正在太空中翱翔。
于敏[2][7]的青少年時(shí)代生活在淪陷區(qū)天津,痛感民族屈辱之悲憤,立志要學(xué)好科學(xué),報(bào)效祖國。他自幼喜讀裨官野史和古典文學(xué)作品,仰慕諸葛亮、岳飛、文天祥、林則徐等民族英雄和偉人,誦杜甫、蘇東坡、辛棄疾等沉郁豪放的詩句朗朗上口。這樣培養(yǎng)起來的“國家興亡,匹夫有責(zé)”的襟懷,成了他日後把一生奉獻(xiàn)給祖國國防事業(yè)的思想基礎(chǔ)。于敏1949年北京大學(xué)物理系畢業(yè)後留校讀研究生兼任助教,先後師從張宗燧、胡寧兩位先生。張宗燧先生說:從來沒見過學(xué)物理有像于敏這樣好的。為了照顧家庭經(jīng)濟(jì)困難,一年後調(diào)到中國科學(xué)院近代物理所工作,研究生學(xué)習(xí)中輟。在物理學(xué)中于敏酷愛量子場論。當(dāng)時(shí)的國家科學(xué)規(guī)劃把原子核物理研究列為重點(diǎn),于敏放棄量子場論,在彭桓武領(lǐng)導(dǎo)下搞原子核理論研究。1958年他與合作者提出原子核相干結(jié)構(gòu)模型,與同時(shí)日本學(xué)者有馬朗人(A.Arima)等人的相互作用玻色子模型十分相似,且毫不遜色。彭桓武說:“于敏的工作完全靠自己,因?yàn)閲鴥?nèi)當(dāng)時(shí)沒有人會(huì)原子核理論?!闭谟诿舻目茖W(xué)事業(yè)顛峰在望之際,錢三強(qiáng)找他談話,要他參加氫彈原理的研究。于敏毅然接受,再次轉(zhuǎn)行。
原子彈是以重核(鈾、钚)裂變?yōu)槿剂系模瑲鋸検且暂p核(氘、氚)聚變?yōu)槿剂系?,後者威力是前者的?shù)百倍,制作的難度也大得多。比較容易做的“氫彈”是加強(qiáng)型的原子彈,即在原子彈中加些聚變?nèi)剂?,體大笨重但威力增加不了許多。真正氫彈的能量應(yīng)主要來源于聚變,且聚變?nèi)剂系玫匠浞值娜紵?。于敏他們起初是從加?qiáng)型原子彈入手,反復(fù)思考,設(shè)計(jì)各種方案,試圖做出真正的氫彈。在我國第一顆原子彈爆炸(1964年10月16日)之後不到三年,趕在法國人和文化大革命破壞之前,成功地試爆了我國的第一顆氫彈(1967年6月17日)。常有人稱于敏是中國“氫彈之父”,于敏本人多次否認(rèn)。誠然,氫彈是很多人集體研究的成果,然而在研制的過程中每遇困難的時(shí)刻,總是于敏指出正確的理論方向,發(fā)掘出實(shí)踐中失敗的根由。有人把這個(gè)集體比作一支足球隊(duì),則于敏是球隊(duì)的教練兼臨門一腳的前鋒。
1966年文化大革命就已爆發(fā),氫彈研制組中的紅衛(wèi)兵也分成兩派,好在以大局為重,研制工作得以維持。1968年軍宣隊(duì)工宣隊(duì)占領(lǐng)所有“知識分子獨(dú)霸的獨(dú)立王國”,核武研究基地也不能幸免。一支殺氣騰騰的軍宣隊(duì)開進(jìn)青海核武研制基地,他們私設(shè)公堂,大搞逼供信,竟以軍法處置了一些技術(shù)事故的當(dāng)事人。1971 年軍宣隊(duì)將一次未得到預(yù)期效果的實(shí)驗(yàn)無限上綱,把當(dāng)事人定為“反革命”,企圖作為路線問題,把矛頭指向周恩來。他們還指名要核武理論部的鄧稼先、于敏到青海參加“學(xué)習(xí)班”,對他們施加壓力,要他們按照預(yù)先定好的調(diào)子表態(tài)。于敏知道,違心地表個(gè)態(tài),是人頭落地的問題。平時(shí)溫文爾雅的他竟拍案而起,對軍宣隊(duì)說:“就是把我抓起來,我也決不能同意你們的意見,你們的意見不符合科學(xué)規(guī)律?!?/p>
突破兩彈技術(shù)之後,王淦昌、彭桓武、錢三強(qiáng)、朱光亞、黃祖洽、周光召等,紛紛調(diào)離核武研制的崗位,有的回到科學(xué)院或大學(xué)去搞基礎(chǔ)科學(xué)研究了,于敏何嘗不想。但他深知,第一代熱核武器只解決了有無問題,小型、機(jī)動(dòng)和戰(zhàn)術(shù)化仍是國際競爭的方向,任務(wù)是非常艱巨的。雖然一支年青的隊(duì)伍已經(jīng)成長起來,但核武器研究涉及爆轟物理、動(dòng)態(tài)高壓物理、內(nèi)爆動(dòng)力學(xué)、等離子體物理、輻射流體力學(xué)、核物理、粒子輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)、計(jì)算物理等眾多學(xué)科,能全面指導(dǎo)這項(xiàng)任務(wù)的人,非于敏莫屬。開展第二代核武器研制的重任仍落在于敏肩上,于敏為此奉獻(xiàn)了自己的後半生,獲得了2014年度國家最高科技獎(jiǎng)。
周光召[8]1951年畢業(yè)于清華大學(xué)物理系,同年考取彭桓武的研究生。1952年全國院系大調(diào)整時(shí)清華物理系并入北大,周光召1954年北京大學(xué)物理系研究生畢業(yè),任講師。1957年春隨胡寧到蘇聯(lián)杜布納(Дубна)聯(lián)合核子物理研究所從事高能物理研究。一次,一位蘇聯(lián)教授報(bào)告自己關(guān)于粒子自旋問題的研究,周光召站起來指出他的觀點(diǎn)不對。蘇聯(lián)教授很不高興,對周說“你沒有道理”。事後周默默地研究了三個(gè)月,寫了兩篇文章,發(fā)表在蘇聯(lián)《實(shí)驗(yàn)和理論物理》雜志上,證明自己的觀點(diǎn)是正確的。從此那位教授不得不另眼看待這位年輕的中國科學(xué)家。在杜布納的四年里,周光召在國際著名的學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了30篇論文, 都是他獨(dú)立或以他為主完成的,周已是蜚聲國際科學(xué)界的青年物理學(xué)家了。
1961年周光召奉命回國擔(dān)任核武器研究的領(lǐng)導(dǎo)工作,從此隱姓埋名了十多年。在這里只講一個(gè)故事。周光召回國前原子彈設(shè)計(jì)一度陷入困境。那時(shí)蘇聯(lián)專家已撤走,而我們計(jì)算出的炸藥內(nèi)爆所產(chǎn)生的壓力,總小于蘇聯(lián)專家留下記錄中的數(shù)據(jù)。研究人員反復(fù)了九次繁復(fù)的計(jì)算,總得不到蘇聯(lián)專家的結(jié)果。周光召從炸藥能量的利用率著手,求出炸藥所做的最大功,證明蘇聯(lián)專家的數(shù)據(jù)是錯(cuò)的。那時(shí)候雖然中蘇關(guān)系破裂,但否定蘇聯(lián)專家還是一件大事。一天,老一輩的先生們坐在教室里,像學(xué)生那樣聽周光召介紹他的理論,詳細(xì)審查他的每一步推導(dǎo),最後肯定了他的結(jié)論,解決了“九次計(jì)算”的困擾。周光召在研制核武器的過程中,指導(dǎo)了爆炸物理、輻射流體力學(xué)、高溫高壓物理、二維流體力學(xué)、中子物理等多個(gè)領(lǐng)域的研究工作,表現(xiàn)出他深厚的學(xué)術(shù)造詣。
在北大時(shí)周光召就曾借調(diào)中科院,原子彈和氫彈兩彈成功爆炸後,周光召回到中科院,當(dāng)過理論物理所所長,1987年升任中科院院長。盡管工作繁忙,七八十年代周光召與蘇肇冰、郝柏林、于淥等人合作,在非平衡量子統(tǒng)計(jì)的閉路格林函數(shù)方面獲得重大成果,這時(shí)期周光召在量子場論方面的工作亦不凡。
3 篇後語
能培養(yǎng)出國際水平的本土科學(xué)家,標(biāo)志著我國的科學(xué)教育已達(dá)到國際水平。從1905年清廷廢科舉興學(xué)堂開始,到上世紀(jì)四十年代末,在短短的半個(gè)世紀(jì)里從科盲狀態(tài)達(dá)到現(xiàn)在的水平,是很不容易的。前輩科學(xué)教育家篳路藍(lán)縷,披荊斬棘,身體力行,言傳身教,功莫大焉。
在本文里幾乎沒有談到中學(xué)里的物理教育。在那個(gè)時(shí)代,中學(xué)的物理課,既無統(tǒng)一的大綱,也無統(tǒng)一的課本,更沒有統(tǒng)一的高考作“指揮棒”,教學(xué)質(zhì)量的好壞,全憑教師自由發(fā)揮。故中學(xué)物理教學(xué)的水平,取決于物理教師的水平,而中學(xué)教師來源于大學(xué)的畢業(yè)生。大學(xué)畢業(yè)生的水平是參差不齊的,不過可以說,中學(xué)教師的平均水平反映了大學(xué)畢業(yè)生的平均水平。所以大學(xué)科學(xué)教育水平帶動(dòng)了中學(xué)科學(xué)教育水平的提高。故本文不對中學(xué)的物理教育作專門的論述。
科學(xué)教育不僅是知識的傳授,更重要的是科學(xué)精神的熏陶和感染??茖W(xué)精神就是堅(jiān)持真理。譬如于敏的人生座右銘是“淡泊以明志,寧靜而致遠(yuǎn)”,1992年他給《院士風(fēng)采》大畫冊的題辭是“非寧靜無以致遠(yuǎn)。所謂寧靜,對于一個(gè)科學(xué)家,就是不為物欲所惑,不為權(quán)勢所屈,不為利害所移,始終保持嚴(yán)格科學(xué)精神?!眰ゴ蟮目茖W(xué)家也是人道主義者,他們珍惜生命,關(guān)愛他人,團(tuán)結(jié)友善,自由、平等、 博愛。教師以自己的高尚品德言傳身教,也是那個(gè)時(shí)期教育成功的關(guān)鍵之一。
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[8]陳佳洱主編.中國知名科學(xué)家學(xué)術(shù)成就概覽,物理學(xué)卷,第三分冊[M].北京: 科學(xué)出版社,2015.
(欄目編輯 廖伯琴)