从叶企孙高效的科教工作中寻找科教兴国的密码

2023-12-29 19:42储朝晖
北京教育·高教版 2023年11期
关键词:叶企孙物理系科教兴国

□ 文/储朝晖

党的二十大报告突出强调,“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”[1]。中国在20 世纪初就有一场以中国科学社为组织载体,有实无名、规模宏大、范围宽广、参与者众、见识高远的科教兴国行动,叶企孙深度融入其中,并对中国20 世纪的科教兴国行动以及人和社会的发展产生着延续影响。叶企孙运用自己杰出的才能和高尚的品格,通过自己高效的工作,培养了在20 世纪直接承担“两弹一星”研发、获得诺贝尔奖以及从事直接提升国家竞争力的关键科研项目的学生,他们成为20 世纪下半叶中国科学发展的中坚力量,叶企孙的科教兴国行动效果尤为显著。

明了人类文明前行方向

在清华求学期间,叶企孙收获最大的不只是学业,而是爱心、爱人、爱家、爱国,并成为他一生的行为准则。后来的留学又使他拓宽眼界,真正以人类文明前进作为教育的方向,引导学生睁眼看世界,朝着符合人类文明前进的方向发展自己,从整个人类文明前进方向来看清、定位自己的方向。

科教兴国必须认清人类文明前进方向,并找到每个人的个性化定位,不能侥幸、不能贪巧、不能悬置,也不能拖延,更不能采取鸵鸟心态或者阴谋心态来处理方向问题。不要用标准答案式的思维强制确定方向,关键是要进一步开放,要虚心学习包括我们自己在内的全人类文明优秀成果,同时又要对包括中国在内的全人类的文明中一些错误的东西进行辨别,要培养学生有这种能力,并由他们各自依据自己的社会体验运用这种能力做出自主判定,形成整体强大的力量,才能真正科教兴国。

深沉持久的兴国激情

1915 年1 月9 日晚,清华大礼堂放科学电影,演讲地质学,叶企孙对“高等科者听者寥寥。中等科虽甚多,而不能理解。故趣味索然,不觉倦而鼾睡矣”很不满,对讲者“尔等学生当注重科学之理解,以探天地之奧窍,以谋人群之幸福。庶几国家日进于富强,而种族得免于淘汰矣”[2]感慨尤深,“免于淘汰”成为叶企孙终身不竭的动力。

1915 年1 月14 日,叶企孙在日记中写道:“祖国以巨万金钱供给留学生,当知何艰难困苦。谋祖国之福,而乃敷衍从事,不亦悲乎”[3]。1915 年3 月18 日下午,叶企孙听了校医布大夫题为《科学对于理想及实用之关系》的报告,在日记中详细记录“中国人虽于古时能发明指南车、纸、笔、印刷术、火药及种痘等,然普通人民无科学知识……于科学及制造上,则执迷不悟,故步自封,卒致毫无进步可言”“中国者中国人之地也。中国人之地,而与他人为争利之天演场,而己犹鼾睡、毫无自振之精神,亦可哀也。惟推厥原因,则由于实业之不振。实业之不振,则由于科学之不发达。”[4]这位布大夫的话对心智健全的中国青年人无疑有强大的冲击,叶企孙对此产生共鸣并付诸实践,他的科学救国理念开始生成,并影响日后选择科学的人生取向。祖国的盛与衰、兴与乱,转化为叶企孙沉浸在科学海洋中向前不断探索和超越的动力。

关注并瞄准人类科学前沿

叶企孙切合了孔子所说的“十有五志于学”,他第一篇习作《考正商功》写于1914 年,当时他才16 岁,此后便一直广泛阅读科学报刊,与商务印书馆、中华书局、美国数学杂志、科学杂志建立联系,频频给杂志社和出版社投稿,第一时间知悉各领域新的发展。

1923 年,叶企孙在美国拿到博士学位后并未直接回国,而是到当时科学的前沿欧洲,先后参观了德国、法国、荷兰、比利时和英国的一些大学的物理研究所和实验室,他感触最深的是当时培养出诺贝尔奖获得者最多的研究机构剑桥大学卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory),到现代科学的发源地和当时科学很发达的欧洲亲眼看看科技文明是怎么发展的,以有效利用科学振兴国家和民族。

叶企孙当年除了敏锐地注意并吸取国际上科学前沿的成就,还注意要与站在科学前沿的科学家交往的重要性,那个年代这些科学家主要集中在欧洲,特别是德国的哥廷根大学、柏林大学,英国剑桥大学卡文迪许实验室和荷兰的莱顿大学等。叶企孙的欧洲之行收获极大,奠定了他一生科学教育救国事业的基础。他后来创建清华物理系的办学思想正是他仔细观察欧洲最好大学所获得的感性认识以及与世界现代科学大师们所结下的缘分基础,以后他自己或派他的学生多次到欧洲考察、学术休假和进修,与欧美这些科学家和大师打交道,对他的学术造诣、思想、作风以及日后各种科教事业的成就产生极大的影响,从多个方面持续支撑了他的梦想实现。

叶企孙时刻瞄着世界科学前沿,派合适的人选去进修学习,又吸引优秀教师到清华任教。1927 年夏,把赵忠尧派到加州理工学院深造。叶企孙在清华大学的住处——北院7 号的客厅和书房里,桌上、地板上到处是一堆堆的书,来访师生谈得最多的是有关学术和科学技术的国际动态、国家的需要。清华大学理学院有教师外出都要求带回所到之处最新的科研资料。

愿以专业为人生并建立为专业人员有效发挥的社会机制

1968 年,叶企孙在被迫交待中所言,“从中学求学时期起……我的大部分时间用在读书和做算学题,使我逐渐养成依靠专业谋生的人生目标。” 叶企孙在做学生时就显现出“学者型”特质,不但用功读书,成绩都好,并且能求真正的学问,在书本或者试验室里找到自己的快乐,认定学问为终身的事业,以“学者”的态度看待和讨论问题,找到证据再下断语,多读些课外书籍、多得了些学问知识,便心满意足了。

1931年秋,叶企孙的学生赵忠尧再访卡文迪许实验室时,卢瑟福颇有感触地说:“从前你们中国人在我这儿念书的很多,成绩不错,但是一回去就听不到声音了,希望你回去继续搞科研。”[5]叶企孙和赵忠尧谨记这点,并尽力保障从国外回国的教师继续从前的研究。

“你们明白自己的使命吗?”这是叶企孙在得悉王淦昌参加学生运动差点被军警枪伤时的诘问,也是他自己不断对自己的诘问。正是这样不断诘问,才使得叶企孙对自己的使命时刻了然于心,就是要把科学的种子播撒给合适的对象,惠及华夏子孙。他在实践中摸索到实现这一目标的最佳方式就是教授治校、兼容并包、广育英才,并在此找到自己心灵的归属。因此,他在清华大学执着追求教授治校,严格遵循议事规则,拒绝外行人进入学校管理层,使清华大学免落党化教育陷阱,把不懂科学、不闻学术、不谙教育的人扫地出门,在学校教授治校中发挥中坚作用。

重做而非重讲

1926 年秋,清华大学拟定本科四年制,新制清华大学将成为四年一贯制大学,并设定17 个系,已开出课程的系中就有物理学系。当时,中国已有多所大学高调开出各种课程,但大多偏重于课堂上说理,对崇尚玄学传统的中国人非常合口味,却对学生的实际操作一无训练,只能空谈研究却不知研究为何事,叶企孙深知此弊,狠抓实验,抓学生动手能力培养,要求学生必须学木工、金工和机械制图课,隔周或一个月有一次不预告的测试,讲热力学时要求每人制作一个温度计,将理论与试验联系起来,让科学基于实验在中国扎根。

叶企孙深知自然科学以实验为基础。1925 年,他回国任教就注重实验积累,并于1929 年与郑衍芬合作编著《初等物理实验》,由清华大学刊行,以解决当时高中物理课仅仅背课文、背公式却无实验的问题。在“编者自序”中坦言,若开不出物理实验,“与其徒设此科,实不如暂缺之为愈”。

叶企孙打比方说:实验的许多事实为物理的基础及材料,物理的理论则为屋上门窗、墙壁等。房屋的门有两种:一是沟通屋内各部分;一是沟通屋之内外。物理学里也有这两种性质不同的理论。理论与实验的关系则有多种,包括:见解+实验→定律→理论;见解→实验→理论;实验→定律→理论;理论→实验,并一一举出实例加以说明,鉴于“我们民族的观察力好像很不好”,他要求学生改正不肯多用时间做实验的缺点。

1928 年,清华大学物理系第四级共招了6 名学生,叶企孙对新生既热情关怀,又要求严格。郑一善回忆叶企孙在审查了他中学和入学考试的成绩后说:“还好,但你没有做过物理实验,应予补做。”经过筛选,这级学生后来从物理系毕业的仅郑一善和赫崇本两人。叶企孙对学生在实验上要求严格,要求每个学生从借用仪器设备开始,独立自主地做实验,每个教师也都有自己的实验科研课题,自制实验仪器。叶企孙直白告诉学生:“我的学生是不给好仪器的。”不是怕学生损坏仪器,而是要给学生训练试验技巧的机会,不只会做操作按钮者。在设施建设上,据1931年统计,清华大学物理实验室有仪器三千多种,如迈克尔逊光谱仪、光波干涉仪、静电计、布拉格分光计、真空管多种,短短几年就成为全国物理学科研和教学的中心。

理论与应用并重

1929 年11月22 日,《国立清华大学校刊》发表叶企孙在清华大学科学会的演讲稿《中国科学界之过去现在及将来》,他陈述了西洋科学输入中国的四个时期:自利玛窦入中国到1720 年为完全接受和中西兼用时期;1720 年至1850 年为闭关和轻视时期,这期间由于欧洲科学进步快,中国损失重大;1850 年至1900 年为中体西用的不彻底输入时期;1900 年后,中国有人认识到自然科学代表一种整体文化,需要用以改进人生。继而阐述中国教育与科学的落后,对科学的信仰不够,提出“纯粹科学与应用科学两者并重”,最后叶直言:“有人疑中国民族不适宜于研究科学。我觉得这些说法太没有根据。中国在最近期内方明白研究科学的重要,我们还没有经过长时期的试验,还不能说我们缺少研究科学的能力。惟有希望大家共同努力去做科学研究,五十年后再下断语。诸君要知道,没有自然科学的民族,决不能在现代文明中立住。”[6]

重质不重量

1931 年9 月,叶企孙在《清华消夏周刊·迎新专号》上撰文介绍物理系:“本系幸成为全国学术中心之一”“科目之分配,则理论与实验并重,重质而不重量”。每班专修物理者不超过14 人,强调“重质不重量”方针数年来颇著成效:物理系毕业生施士元任国立中央大学物理系主任、周同庆任国立北京大学物理系教授、王淦昌任国立山东大学物理学教授。1929 年,考入清华大学物理系的11 人,仅毕业5 人,淘汰率54.6%;1930 年,入学13 人,淘汰率为69.4%;1932年,入学28 人,淘汰率为82.8%,于是有人以此为借口批判叶企孙“重质不重量”是用大量淘汰的办法选拔少数天才,在1952 年后上升为政治批判。实际情况是淘汰是一种新的发现,经过一年攻读,凡是大学普通物理成绩不及中等的都不得留在物理系,系主任叶企孙要对每一名学生亲自面试考察,对于不合适的,叶企孙指点他们另选其他合适的系。陈新民就是被吴有训看出更适合学化学而转入化学系,胡乔木(鼎新)因更喜欢文史而转到历史系。按照叶企孙设想,为保证高质量,每班不过14 人,或者说每年有10 名这样的学生,则十年就有100 名优秀的,甚至可站在世界前沿的高才生。这样的大学物理系培养人才的价值是以倾国之财也无处购买的。

历史显示:“重质不重量”收效显著。1929 年,理学院创立后,各系发展迅速,使理学院成为当时清华大学最大也是最重要、最先进的一个学院。叶企孙最重要的贡献之一是一手创建起在国内外科学界都有巨大影响的清华大学物理系和清华大学理学院,并为中国培育出数以千计的理科人才。中国众多知名科学家、院士、专家和学者都出自清华大学原理学院。

识别并引导学生发挥优势潜能走到科学前沿

清华大学物理系第一届学生中的王淦昌和施士元是叶企孙磁石般的教学把他俩从化学系吸引到物理系的。当时,化学实验设备好,王淦昌做起化学实验就忘了一切,直到有人赶他离开实验室才感到肚子饿了。如此热爱化学的人,还是在上二年级时在叶企孙的厚爱、为人品德与教学的合力作用下,与施士元一起转到物理系,成为物理系第一届四个学生中的两个。叶企孙向他们推荐看《居里夫人传》,引得施士元后来真的去读居里夫人的研究生。

1934 年,清华大学招考公费留学生,航空制造专业招不到合适的学生,当时成绩尚可的上海交通大学考生钱学森微积分及微分方程仅考了41分,上海交通大学另一考生张光斗这门课也只考了43 分,而同年从清华物理系毕业的王竹溪和赵九章该门成绩分别是94分和71分。叶企孙慧眼识珠,并没有因为钱学森微积分没考好就放弃,而是在后续的一年补修中给他“开小灶”。由于钱学森是外校学生,叶企孙就让他住在自己家中北院7 号,并引导他从铁道转向航空,推荐到好友冯·卡门的门下攻读博士,此后又将钱伟长、林家翘、郭永怀推荐到冯·卡门的门下。

杨振宁入选赴美留学时,由于他就读的清华大学物理系一贯重视实验物理,所以原定读博士的方向是原子物理的高压试验。在杨振宁出国前,叶企孙安排他在西南联大时的硕士导师王竹溪和在美国从事核物理研究的赵忠尧指导杨振宁出国深造,他们两人反复研究杨振宁在美国的状况,认为他的特长是理论,不宜从事实验物理,就联名给当时主管留美工作的梅贻琦写信建议改变杨振宁的科研方向,于是“凡有爆炸的地方一定有杨振宁”听从了两位名师的指导,1949 年改赴普林斯顿大学高等研究院做理论研究,并于7 年后与李政道获得诺贝尔物理学奖。不少学生感到叶先生对自己特点比自己了解得还清楚,毕业找工作时就请他做指导。叶企孙不止一次地对学生说,一个科学工作者不可能样样都会,要在一个方向上坚持下去,才能有所成就和有新的发现。

科教兴国密码不只是若干数据,而是包含个体与社会多重因素的多种“符号”的组合密码。叶企孙认同文理会通、古今贯通、中西融通的教育理念,而且从自然科学角度独特地理解为学术并重、理工会通,理论与实验并重。实施科教兴国战略既是创新也是传承,正视、承认和尊重历史,遵循规律,才能步入科教兴国的常道。

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