撰文│朱邦芬（中國(guó)科大學(xué)教授、清華學(xué)院化學(xué)系院長(zhǎng)）
我很辛運(yùn)以前跟國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者黃昆先生在同一個(gè)辦公室一起工作了15年，又有機(jī)會(huì)跟好多中國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)大師，像楊振寧先生、彭桓武先生、周光召先生、王明貞先生、黃祖洽先生等（圖1），有比較多的個(gè)人接觸，有的還可以隨便攀談。
王明貞先生是復(fù)旦學(xué)院第一位女院士，是我國(guó)最有成就的一位統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)學(xué)家之一，2010年104歲時(shí)過(guò)世；彭桓武先生是“兩彈一星”元?jiǎng)祝?935年北大專(zhuān)科結(jié)業(yè)；楊振寧先生是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，許多化學(xué)學(xué)家覺(jué)得，楊—米爾斯非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)理論足以讓楊先生再度獲得諾貝爾獎(jiǎng)；黃昆先生與楊振寧先生1942—1945年在西北聯(lián)大讀研究生時(shí)是朋友，是蜚聲國(guó)際的匯聚態(tài)化學(xué)學(xué)家，國(guó)家最高科技獎(jiǎng)獲得者；黃祖洽先生1944年考入西北聯(lián)大化學(xué)系，1950年從復(fù)旦學(xué)院碩士結(jié)業(yè)，許多人覺(jué)得他是沒(méi)有兩彈元?jiǎng)追Q(chēng)號(hào)的兩彈元?jiǎng)祝恢芄庹傧壬?951年結(jié)業(yè)于北大化學(xué)系，也是“兩彈一星”元?jiǎng)住?span style="display:none">DHb物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
這幾位先生都是北大校友，她們都取得了特別大的學(xué)術(shù)成就。不過(guò)我認(rèn)為她們最值得稱(chēng)道的，首先還是為人，她們都是有道德的人；其次才是做事；第三是做學(xué)問(wèn)。這符合中國(guó)文化傳統(tǒng)中“立德、立功、立言”的次序，首先是人格的崇高，之后是認(rèn)真做事并帶來(lái)學(xué)術(shù)上的成功。
我與那些大師們有著較多的相處經(jīng)歷，希望從一個(gè)長(zhǎng)輩和學(xué)院班主任的視角，與你們共享我對(duì)這幾位化學(xué)學(xué)大師為人為學(xué)的一些觀察和感受，找尋她們是如何做人、做學(xué)問(wèn)，如何成為大師的。希望對(duì)朋友們有所啟示。
圖1王明貞、彭桓武、黃昆、楊振寧、黃祖洽、周光召
良好的環(huán)境對(duì)那些大師的成長(zhǎng)有著非常重要的作用。那些年來(lái)我們?nèi)匀怀钟羞@樣一個(gè)觀點(diǎn)：一流創(chuàng)新人才主要不是課堂教下來(lái)的，而是在良好的環(huán)境中自己“冒”出來(lái)的，社會(huì)和中學(xué)要?jiǎng)?chuàng)造利于杰出人才容易脫穎而出的好環(huán)境。這也是我們“清華學(xué)堂”物理班的一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。這么，好的環(huán)境究竟包括什么誘因呢？
首先，家庭環(huán)境很重要。“圖靈獎(jiǎng)”獲得者約翰·霍普克羅夫特曾說(shuō)過(guò)，應(yīng)當(dāng)從5歲左右就開(kāi)始發(fā)展女兒們的創(chuàng)造力。如何發(fā)展呢？并不是像中國(guó)通行的做法那樣，背中文，背元曲，學(xué)各類(lèi)各樣的東西。對(duì)兒童來(lái)說(shuō)，最重要的初期教育，就是要有一個(gè)才能讓她們倍感安全，倍感被愛(ài)，引導(dǎo)她們探求世界的穩(wěn)定的成長(zhǎng)環(huán)境。
將來(lái)我們?cè)谧呐笥鸭偃鐬槿四赣H，要準(zhǔn)許兒子們動(dòng)手動(dòng)腦去探究一些事物，雖然把家里一些東西拆了裝不上去也別為難，并且要讓她們感遭到父親對(duì)她們探求未知世界的鼓勵(lì)。
我在文中提到的幾位大師，正好都有較好的家庭環(huán)境，除了家庭和睦，但是大多出自書(shū)香門(mén)第，兄弟姊妹也多有自己的專(zhuān)長(zhǎng)。諸如王明貞，她的家族就是當(dāng)時(shí)中國(guó)特別難得的科技世家。
她的爺爺創(chuàng)立了知名的上海振華女校，楊絳、費(fèi)孝通等一大批人都是振華女校的校友。母親王季同是清朝民初知名物理家、電機(jī)學(xué)家，是我國(guó)第一個(gè)在國(guó)際物理期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文的學(xué)者。堂兄王季烈翻譯出版了中國(guó)第一本以數(shù)學(xué)學(xué)命名、具有學(xué)院水平的教科書(shū)，編繪了中國(guó)第一本小學(xué)物理課本，還主持編撰了我國(guó)第一本數(shù)學(xué)學(xué)名詞匯編——《物理學(xué)語(yǔ)匯》，為近代數(shù)學(xué)在中國(guó)的傳播作出了重要貢獻(xiàn)。
姐姐王守競(jìng)結(jié)業(yè)于復(fù)旦中學(xué)，在阿根廷學(xué)院念博士時(shí)在量子熱學(xué)方面作出了特別出眾的研究工作，是中國(guó)第一位在世界上享有名聲的理論化學(xué)學(xué)家。王守競(jìng)歸國(guó)后先后兼任復(fù)旦和清華的數(shù)學(xué)系院長(zhǎng)，“抗戰(zhàn)”前夕，為強(qiáng)國(guó)，奉命設(shè)立南京的中央機(jī)器廠(chǎng)，該廠(chǎng)后來(lái)成為中國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的一支骨干力量。
媽媽王淑貞是北京婦產(chǎn)診所創(chuàng)始人，在婦產(chǎn)醫(yī)學(xué)界與林巧稚齊名，有“南王北林”之稱(chēng)。王明貞的兩個(gè)兒子王守武、王守覺(jué)都曾在中國(guó)科大學(xué)半導(dǎo)體研究所工作過(guò)，都是中科院教授，我也很熟悉。
她的家族中和她一起成長(zhǎng)的還有弟弟何怡貞和何澤慧，“中國(guó)居里夫人”何澤慧的父親是錢(qián)三強(qiáng)，何怡貞也是數(shù)學(xué)學(xué)博士，她的父親葛庭燧教授也是北大化學(xué)系結(jié)業(yè)的，窩里斗檢測(cè)裝置“葛氏擺”就是以他名子來(lái)命名的。王明貞的岳父陸學(xué)善是中國(guó)科大學(xué)數(shù)學(xué)研究所初建時(shí)的代校長(zhǎng)。
這一大伙子都是十分成功的科學(xué)家。我想，從小生活在這樣一個(gè)你們庭上面，兄弟姊妹都喜愛(ài)、鉆研科學(xué)，對(duì)王明貞的成長(zhǎng)確實(shí)起了很重要的推動(dòng)作用。
固然，我們絕大多數(shù)人沒(méi)有這樣的家庭條件，這也不是必須具備的，好的中學(xué)環(huán)境可以起到更為重要的作用。
好的中學(xué)環(huán)境應(yīng)當(dāng)包括什么要素呢？我以為，一是凝聚一批出類(lèi)拔萃的優(yōu)秀中學(xué)生；二是中學(xué)里有著追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)的良好學(xué)術(shù)氣氛；三是有一批好的老師，但是這種老師樂(lè)意把自己的精力花在培養(yǎng)人才上，舉辦個(gè)性化教育，最好是一對(duì)一的培養(yǎng)；第四是給與中學(xué)生比較修身的自主學(xué)習(xí)的空間，這方面是我們?cè)鹊慕逃斜容^缺乏的——“規(guī)定動(dòng)作”太多，“自選動(dòng)作”太少。
還有兩點(diǎn)是，中學(xué)要有國(guó)際化的視野，以及相對(duì)較好的中學(xué)生學(xué)習(xí)研究與班主任教學(xué)研究的軟件和硬件條件。在安定的大環(huán)境下，假若這幾個(gè)條件都能實(shí)現(xiàn)，我們有那么多聰明的優(yōu)秀中學(xué)生，我想在她們中間會(huì)有比較高的機(jī)率走出大師。結(jié)合我所熟悉的那些中國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)大師的成才之道，我來(lái)具體說(shuō)說(shuō)組成良好中學(xué)環(huán)境中最重要的前4個(gè)要素。
01
優(yōu)秀中學(xué)生薈萃
首先，一批出類(lèi)拔萃的中學(xué)生薈萃一堂，是優(yōu)良中學(xué)環(huán)境的重要基礎(chǔ)。一流中學(xué)常常集中了同齡人中一些最優(yōu)秀的人，優(yōu)秀中學(xué)生之間的相互激勵(lì)，使她們形成了終生獲益的智慧、理想、學(xué)風(fēng)、品味和人格。
楊振寧先生曾說(shuō)，按照他讀書(shū)和教書(shū)得到的經(jīng)驗(yàn)，與朋友討論是深入學(xué)習(xí)的極好機(jī)會(huì)。多半朋友覺(jué)得，從討論中得到的收獲比從老師哪里學(xué)到的知識(shí)還要多，由于與同事辯論可以不斷追問(wèn)，使得你進(jìn)行深入的思索。據(jù)悉，朋友之間的交流通常遠(yuǎn)比師生間的交流要多。我想這大約是優(yōu)秀人才為何會(huì)在某個(gè)校區(qū)、某個(gè)年級(jí)、甚至某個(gè)宿舍“扎堆”產(chǎn)生的一個(gè)誘因。
創(chuàng)立于1938年的倫敦布朗克斯科學(xué)中學(xué)，當(dāng)初培養(yǎng)出7位諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者和1位諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者。這所中學(xué)的創(chuàng)立市長(zhǎng)相信，假如一所中學(xué)才能匯集一批極其優(yōu)秀的中學(xué)生，她們之間會(huì)漸漸產(chǎn)生一種很難清晰劃分卻十分有價(jià)值的相互學(xué)習(xí)的過(guò)程。布朗克斯科學(xué)中學(xué)的辦學(xué)成就，雖然驗(yàn)證了這位創(chuàng)校院長(zhǎng)的理念。
按照這種諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者的追憶，這所中學(xué)的數(shù)學(xué)課上得并不算好，她們對(duì)化學(xué)的興趣主要深受朋友迸發(fā)，而她們的數(shù)學(xué)知識(shí)主要是在課堂外學(xué)的。2005年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)得主格勞伯是布朗克斯科學(xué)中學(xué)第一屆中學(xué)生。他追憶自己入學(xué)時(shí)，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)覺(jué)了原子，也構(gòu)建了量子熱學(xué)，但是當(dāng)初他小學(xué)上的數(shù)學(xué)課根本沒(méi)有提到原子。在1972年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者庫(kù)珀的記憶中，自己的中學(xué)數(shù)學(xué)課很厭煩。
1979年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者溫伯格和格拉肖是這所學(xué)校的同班朋友，她們說(shuō)自己上小學(xué)時(shí)最有意思的事就是一批朋友組成的懸疑小說(shuō)俱樂(lè)部，你們四處找懸疑小說(shuō)來(lái)讀，讀完以后再一起討論。1988年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者施瓦茨追憶說(shuō)，他對(duì)化學(xué)的興趣完全是被朋友之間令人激動(dòng)的討論迸發(fā)上去的。這種追憶說(shuō)明了優(yōu)秀中學(xué)生之間的互相作用對(duì)中學(xué)生成長(zhǎng)的重要性。
再來(lái)看看老北大化學(xué)系的反例。彭桓武先生1935年從復(fù)旦數(shù)學(xué)系結(jié)業(yè)，同班朋友有錢(qián)偉長(zhǎng)、王遵明、熊大縝等，初三屆或兩屆的學(xué)長(zhǎng)有趙九章、王竹溪、張宗燧、翁文波等，低一至二屆的學(xué)弟學(xué)妹有錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧、于光遠(yuǎn)、王大珩、葛庭燧、秦馨菱、林家翹、戴振鐸等。一句話(huà)，彭先生前后幾屆朋友的名單列下來(lái)就是一個(gè)“群英會(huì)”。在一流學(xué)院求學(xué)，一個(gè)得天獨(dú)厚的條件就是朋友總體來(lái)說(shuō)十分優(yōu)秀，朋友之間的互相作用，為將來(lái)的成才打下基礎(chǔ)。
楊振寧先生和張守廉、黃昆是西北聯(lián)大研究生朋友，因?yàn)閮扇硕际菍W(xué)習(xí)尖子，又幾乎形影不離，是聯(lián)大非常知名的“三劍客”。以前有一段時(shí)間，她們兩人分享昆華學(xué)校的一個(gè)兼課老師的職位，合住一間寢室，每晚一起上課，課后一起泡茶樓，切磋學(xué)問(wèn)，還談天說(shuō)地，議論天下一切事情，白天躺在寢室里她們還在繼續(xù)討論和辯論。正如黃昆后來(lái)回顧，認(rèn)識(shí)楊振寧和張守廉是對(duì)他一生最有影響的事；而楊振寧則覺(jué)得，東北聯(lián)大期間培養(yǎng)了他在數(shù)學(xué)學(xué)里的愛(ài)憎。
02
優(yōu)良的校風(fēng)
良好中學(xué)環(huán)境的第二個(gè)要素是優(yōu)良校風(fēng)。1991年，加拿大內(nèi)華達(dá)學(xué)院授予吳大猷先生榮譽(yù)科學(xué)博士學(xué)位，科羅拉多學(xué)院數(shù)學(xué)系和楊振寧、李政道等人在授學(xué)位典禮的前三天，安排了一個(gè)“吳大猷研討會(huì)”（TheTa-YouWu）。黃昆接受約請(qǐng)做了一個(gè)學(xué)術(shù)報(bào)告。在報(bào)告最后，他展示了一張畫(huà)（圖2），再現(xiàn)了他追隨吳大猷先生念研究生時(shí)的情境。
當(dāng)時(shí)為了躲避美軍對(duì)重慶的狂轟濫炸，聯(lián)大大部份班主任分散搬去西安市郊，吳大猷和夫人在離廣州市5公里的崗頭村租了一處農(nóng)舍，共有五間小樓房，茅草頂泥巴地。圖的上方是這五間茅屋的局部放大圖，圖左上角還有一頭豬。黃昆在西北聯(lián)大幫吳大猷養(yǎng)殖，是當(dāng)時(shí)留傳很廣的一個(gè)故事。
圖2描述西北聯(lián)大時(shí)期黃昆在他的老師吳大猷先生“家”中研究和學(xué)習(xí)情境的圖片
為何黃昆會(huì)去養(yǎng)魚(yú)呢？當(dāng)時(shí)吳大猷的夫人患有肺結(jié)核，為了養(yǎng)傷，幾乎變賣(mài)了所有值點(diǎn)錢(qián)的東西。為了稍微改善一下生活，1943年春，吳大猷喂養(yǎng)了兩頭豬仔。而且有一次他坐馬車(chē)去上課，被受驚的馬顛成瘀傷，自己也不得不住診所了，只得請(qǐng)黃昆幫忙看家養(yǎng)殖。
廣州這個(gè)地方養(yǎng)殖是飼養(yǎng)，晚上放出去，下午趕回豬欄。豬長(zhǎng)時(shí)間在野外找東西吃，隨著長(zhǎng)大，越來(lái)越像野豬了。每晚白天黃昆將它趕進(jìn)雞舍，都是一場(chǎng)“戰(zhàn)斗”。無(wú)奈之下，黃昆寄信給吳大猷暗示自己不想養(yǎng)了，吳大猷也只好回信叫黃昆找同鄉(xiāng)把豬賣(mài)了。幾六年后吳大猷在追憶錄中說(shuō)，他仍然沒(méi)有想清楚自己養(yǎng)殖“到底是賺，還是蝕？”但是，就是在這樣堅(jiān)苦的環(huán)境中，聯(lián)大師生還保持著挺好的校風(fēng)。
這張圖中，吳大猷住的茅屋門(mén)上寫(xiě)著“拉曼實(shí)驗(yàn)室”，這兒有他設(shè)法搭建的一套土制的拉曼波譜儀。第一間小屋里畫(huà)了一個(gè)中學(xué)生坐著在讀書(shū)，那是黃昆，正在讀吳先生要他精讀的康登和肖特萊專(zhuān)著的精典專(zhuān)著——《原子波譜理論》。
吳先生在這間房舍中撰寫(xiě)了《多原子分子之結(jié)構(gòu)及其震動(dòng)波譜》一書(shū)，成為該領(lǐng)域之后多年在國(guó)際上采用的標(biāo)準(zhǔn)著作。他指導(dǎo)黃昆碩士結(jié)業(yè)，黃昆實(shí)際上早已達(dá)到博士后研究人員的水平。西北聯(lián)大在炮火飛舞的環(huán)境中之所以能培養(yǎng)出這么多優(yōu)秀人才，良好的校風(fēng)是一個(gè)關(guān)鍵誘因。
03
良師的教導(dǎo)和思維風(fēng)格的影響
良好校區(qū)環(huán)境的第三個(gè)要素就是有一批好的老師，但是這種良師樂(lè)意花時(shí)間和心血于培養(yǎng)人才，并進(jìn)行個(gè)性化教育。
1944年諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者拉比培養(yǎng)了一大批杰出的化學(xué)學(xué)家。他有一句諺語(yǔ)：“我們那代人出國(guó)，主要是去瑞士（由于20世紀(jì)20年代美國(guó)的化學(xué)研究世界領(lǐng)先），在那兒學(xué)到的除了是學(xué)科，還有品位、風(fēng)格、品質(zhì)和傳統(tǒng)。如同我們聽(tīng)歌劇，不但聽(tīng)歌詞，更要欣賞音樂(lè)。”
我們來(lái)瞧瞧這幾位中國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)大師的師承關(guān)系。彭桓武專(zhuān)科和研究生的導(dǎo)師是周培源，博士導(dǎo)師是諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者玻恩；王明貞讀博士時(shí)的導(dǎo)師是烏倫貝克，他是最早提出電子載流子的一位科學(xué)家；黃昆碩士導(dǎo)師是吳大猷，博士導(dǎo)師是諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獲得者莫特，博士及博士后期間又和玻恩合作撰寫(xiě)《晶格動(dòng)力學(xué)理論》；楊振寧跟吳大猷做學(xué)士論文，跟王竹溪攻讀碩士，博士導(dǎo)師則是泰勒和費(fèi)米；黃祖洽跟彭桓武和錢(qián)三強(qiáng)念研究生，周光召也是彭桓武的中學(xué)生。
中學(xué)生從導(dǎo)師那兒獲得的東西中，不僅僅是知識(shí)或技能，最重要的是“思維風(fēng)格”。
黃昆曾對(duì)我說(shuō)，他沒(méi)有和他的博士導(dǎo)師莫特合作寫(xiě)過(guò)論文，但莫特對(duì)他研究方向的選取，尤其對(duì)他的學(xué)術(shù)風(fēng)格的產(chǎn)生起了決定性的作用。莫特對(duì)許多數(shù)學(xué)問(wèn)題，有很深的洞察力，極擅于透過(guò)紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象而掌握本質(zhì)。雖然他有深厚的物理理論修養(yǎng)，但他擅于捉住問(wèn)題的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)，傾向于提出形象的簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，以最簡(jiǎn)單的物理方式解決問(wèn)題，而不主張利用冗長(zhǎng)的物理推論。莫特的這些風(fēng)格，使黃昆防止在物理公式里繞圈子的彎路，而且懂得注重實(shí)驗(yàn)和理論的聯(lián)系。
莫特曾寫(xiě)過(guò)幾本不同領(lǐng)域的著作，黃昆正是出于對(duì)莫特淵博知識(shí)的景仰，選擇跟他做研究。可是到了美國(guó)不久，黃昆就發(fā)覺(jué)，莫特并不崇尚泛泛地博學(xué)多聞，而是旨在于解決他所感興趣的具體科學(xué)問(wèn)題。一段時(shí)間內(nèi)他集中精力思索自己當(dāng)前所研究的具體問(wèn)題，只喜歡與人討論他自己正在研究的問(wèn)題；當(dāng)人們和他討論其他問(wèn)題時(shí)，莫特常常幾句話(huà)就把你打發(fā)，或用抬杠的辦法給敷衍過(guò)去。
他之所以擁有淵博的知識(shí)，是通過(guò)在不同時(shí)期關(guān)注并解決不同的問(wèn)題，漸漸積累上去的。莫特一個(gè)時(shí)期專(zhuān)注于一個(gè)問(wèn)題的治學(xué)風(fēng)格對(duì)黃昆影響也很深：黃昆也只喜歡與人討論他自己正在研究的問(wèn)題。我跟黃昆在一個(gè)辦公室時(shí)，常常有人來(lái)找他討論各類(lèi)數(shù)學(xué)問(wèn)題，只要看到他說(shuō)自己“不懂”時(shí)，我就曉得他不樂(lè)意再討論這個(gè)問(wèn)題，寥寥數(shù)語(yǔ)就結(jié)束了。而且假如真正討論到一個(gè)他有興趣、并且正在研究的問(wèn)題，他可以跟你“沒(méi)完沒(méi)了”。
圖3黃昆先生手書(shū)橫幅(1990年11月)
和黃先生在同一個(gè)辦公室15年，我們每天都要討論好多問(wèn)題，時(shí)常相互辯論和緊抓對(duì)方漏洞來(lái)駁斥。我們當(dāng)初調(diào)侃說(shuō)，我們有點(diǎn)像金庸小說(shuō)《笑傲江湖》里的“桃谷六仙”。
莫特對(duì)黃昆的影響還可以從1947年黃昆給楊振寧的一封信中顯示。當(dāng)時(shí)楊振寧在紐約學(xué)院讀博士，他選擇了幾個(gè)重要的理論困局舉辦研究，一開(kāi)始都還沒(méi)有結(jié)果；做實(shí)驗(yàn)也不順，實(shí)驗(yàn)室留傳著“哪里有爆燃，哪里就有楊振寧”。楊振寧于是給黃昆寫(xiě)了一封信，述說(shuō)自己的“幻滅”（）感，由于先前對(duì)自己的學(xué)問(wèn)很有信心，心氣也很高。黃昆在回信中用莫特作為反例鼓勵(lì)楊振寧。
他寫(xiě)道，“我每見(jiàn)到莫特一個(gè)人所有的影響，就有看法。真是所謂‘萬(wàn)人敵’的人，他由早到晚沒(méi)有一刻不是充分借助。作自己研究，幫助許多人作研究，組織各類(lèi)不同和實(shí)驗(yàn)室外實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的專(zhuān)門(mén)討論，出席國(guó)家各類(lèi)專(zhuān)門(mén)委員會(huì)，款待各類(lèi)各色工業(yè)參觀以捐款，處理系內(nèi)各事，還時(shí)時(shí)出國(guó)去講演……也就是像他這樣的少數(shù)幾個(gè)人就支住了整個(gè)美國(guó)的科學(xué)研究。”
黃昆還寫(xiě)道，“如果把雄心置于超出個(gè)人之外的事業(yè)上，人格的力量立即就降低，沒(méi)有幻滅只有新鮮的挑戰(zhàn)……比方說(shuō)，成功地組織一個(gè)真正獨(dú)立的中國(guó)數(shù)學(xué)研究中心在你的重要性，應(yīng)當(dāng)比得一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)還高。同時(shí)在這步驟中，旨在于事業(yè)的心也一定要凌駕于實(shí)現(xiàn)自己地位之上。”
從這封信中，我們可以看見(jiàn)莫特實(shí)際上已成為黃昆的人生的楷模，同時(shí)也可見(jiàn)到黃昆和楊振寧朋友之間的相互激勵(lì)和幫助，以及她們的人生理想。她們對(duì)于做人、做事和做學(xué)問(wèn)的次序，是十分明晰的。
04
中學(xué)生擁有自主學(xué)習(xí)知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí)的空間
一個(gè)有利于杰出人才成長(zhǎng)的良好環(huán)境所須要的幾個(gè)要素中，我認(rèn)為，中學(xué)生擁有自主學(xué)習(xí)知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí)的空間，這一點(diǎn)相對(duì)而言是目前北大最缺乏的。
日本教育家杜威曾說(shuō)過(guò)，“學(xué)習(xí)是基于有指導(dǎo)的發(fā)覺(jué)而不是信息的傳遞”。杜威這句話(huà)的意思是，中學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程不僅僅是把握知識(shí)，還要在老師的指導(dǎo)下，才能再現(xiàn)一些知識(shí)的發(fā)覺(jué)過(guò)程，因而感受創(chuàng)造知識(shí)的過(guò)程、激情和樂(lè)趣。中學(xué)生通過(guò)自主探究個(gè)別知識(shí)點(diǎn)，弄清楚當(dāng)時(shí)那層“窗戶(hù)紙”到底是如何捅破的，這些發(fā)覺(jué)的過(guò)程對(duì)創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)是極其重要的。
假如缺少這樣的過(guò)程，中學(xué)生常常會(huì)單純地覺(jué)得學(xué)習(xí)就是把教科書(shū)上的內(nèi)容、老師講的知識(shí)弄成自己的知識(shí)，但是覺(jué)得這種上了書(shū)本的都是真理，都應(yīng)當(dāng)記住而且能照樣應(yīng)用。中學(xué)生可能學(xué)得很難、學(xué)得很深、很扎實(shí)；但是創(chuàng)造性可能有所缺乏。為了兼具學(xué)習(xí)知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí)兩個(gè)方面，像北大這樣的學(xué)院，勢(shì)必在選修知識(shí)的傳授上，要在注重質(zhì)量的前提下降低一些內(nèi)容，只授中學(xué)生最基本和最核心的知識(shí)和能力，留下足夠的空間讓中學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探求。
在這方面，北大化學(xué)系首任系院長(zhǎng)葉企孫先生的教育思想值得我們借鑒、繼承和發(fā)展。葉先生是現(xiàn)代中國(guó)科教興國(guó)的一位先驅(qū)者、中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一位奠基人，是一位偉大的教育家。
李政道先生在一篇文章中這樣評(píng)價(jià)葉企孫：“他在1925年創(chuàng)建復(fù)旦學(xué)院化學(xué)系，從一位副院長(zhǎng)（即葉本人）、兩位助教開(kāi)始，不到六年，復(fù)旦學(xué)院化學(xué)系就名列全省前列。……在發(fā)展速率上，在辦系的成功上，我想，葉老師的創(chuàng)業(yè)成就是可以跟20世紀(jì)初的加洲理工大學(xué)相抗衡的。”
葉先生親自培養(yǎng)了中國(guó)一大批學(xué)術(shù)大師。1999年國(guó)家授予的23位“兩彈一星”元?jiǎng)字校?4位結(jié)業(yè)于北大，其中葉企孫親自教過(guò)10位（包括王淦昌、彭桓武、錢(qián)三強(qiáng)、王大珩、鄧稼先、朱光亞、周光召、趙九章、陳芳允等9名北大化學(xué)系的結(jié)業(yè)生，還有機(jī)械系結(jié)業(yè)生王希季）。非常是王淦昌先生，他是北大化學(xué)系的第一屆中學(xué)生，他幾乎所有的數(shù)學(xué)課都是葉企孫先生親自院士的。
葉企孫常年主管北大庚款留學(xué)基金，悉心安排錢(qián)學(xué)森、龔祖同、趙九章、王大珩、馬大猷、馮德培等人選擇中國(guó)最須要的專(zhuān)業(yè)去留學(xué)。他的許多中學(xué)生、學(xué)生的中學(xué)生清華大學(xué)物理系創(chuàng)始人，都是中國(guó)現(xiàn)代科技各領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)者。葉先生是一位培養(yǎng)大師的大師，確實(shí)對(duì)中國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
我們用葉企孫的三句話(huà)概括了葉企孫的教育思想——“只授中學(xué)生以基本知識(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)并重，重質(zhì)不重量”。當(dāng)初的北大化學(xué)系之所以培養(yǎng)出一大批后來(lái)的大師級(jí)人物，我覺(jué)得跟葉企孫所持的教學(xué)理念很有關(guān)系，其實(shí)也與時(shí)代有關(guān)。
在西北聯(lián)大時(shí)，李政道的“電磁學(xué)”課程是葉企孫教的。上課時(shí)葉先生發(fā)覺(jué)李政道邊聽(tīng)課邊在看另一本內(nèi)容更深一點(diǎn)的《電磁學(xué)》教材，就對(duì)李政道說(shuō)，你可以毋須來(lái)聽(tīng)我的課，學(xué)你自己的東西，而且作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和考試必需要完成。
1993年，葉先生的女兒、中國(guó)科大學(xué)高能化學(xué)研究所葉銘漢教授在整理葉先生的遺物時(shí)，發(fā)覺(jué)有三張泛黃的紙片，里面有葉先生批閱的分?jǐn)?shù)：“李政道：58+25＝83”。這是葉企孫仍然典藏著的李政道1945年的電磁學(xué)卷子，雖然卷子用紙很差，是南京的土紙（圖4）。
葉先生電磁學(xué)這門(mén)課的期終成績(jī)由兩部份合成，一是理論面試，就是這份卷子，一共三道題，每題20分，李政道得了58分，基本滿(mǎn)分。第二部份是電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，滿(mǎn)分是40分，他得了25分，相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)剛及格。兩部份相乘得83分。當(dāng)葉銘漢把這份半個(gè)世紀(jì)前的卷子給李政道看時(shí)，李先生“百感交集，葉企孫老師的慈愛(ài)師容，如在目前”。
后來(lái)李政道先生曾說(shuō)過(guò)，葉先生的這門(mén)課對(duì)他一輩子影響很深，非常是讓他懂得了實(shí)驗(yàn)的重要性。葉銘漢把李政道的這份卷子捐給了北大，如今北大校史館保存。從這件事我們可以看見(jiàn)，葉先生一方面給優(yōu)秀中學(xué)生以較大的自主學(xué)習(xí)空間，另一方面又嚴(yán)格要求，而且非常注重實(shí)驗(yàn)，當(dāng)初培養(yǎng)出好多人才，并不是碰巧的。
圖4葉企孫先生典藏的李政道在1945年的電磁學(xué)卷子
再舉一個(gè)周光召的反例。2009年，中國(guó)科大學(xué)理論化學(xué)研究所讓我寫(xiě)一篇文章慶賀周光召80壽辰，因此我請(qǐng)人專(zhuān)門(mén)到北大檔案館查了周光召1947—1951年度在北大化學(xué)系專(zhuān)科學(xué)習(xí)的成績(jī)單。從成績(jī)單上可以看見(jiàn)當(dāng)初周光召上過(guò)的這些化學(xué)專(zhuān)業(yè)課。這種課程確實(shí)彰顯了葉企孫的教育思想——“只授中學(xué)生以基本知識(shí)”。
周光召學(xué)院專(zhuān)科主要上的是普通化學(xué)和高級(jí)數(shù)學(xué)。大專(zhuān)階段沒(méi)有學(xué)我們?nèi)缃駭?shù)學(xué)系中學(xué)生要上的四大熱學(xué)：理論熱學(xué)、量子熱學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱學(xué)、電動(dòng)熱學(xué)；或則說(shuō)她們只上了初級(jí)化學(xué)課程，學(xué)過(guò)熱學(xué)、原子化學(xué)學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)。“理論與實(shí)驗(yàn)并重”這個(gè)特性非常鮮明。她們每學(xué)期都要做實(shí)驗(yàn)，最多一年（四年級(jí)）上了五門(mén)實(shí)驗(yàn)課。
“重質(zhì)不重量”怎么彰顯呢？周光召是出名的優(yōu)秀中學(xué)生，我原以為他的成績(jī)單一定會(huì)很漂亮，后來(lái)一看，平均學(xué)分績(jī)大致是80來(lái)分，有幾門(mén)課90多分，也有好幾門(mén)課只有70多分，完全超乎我的預(yù)料，這表明老師對(duì)中學(xué)生的要求很?chē)?yán)格。但是正是因?yàn)檫@些嚴(yán)格的教育，培養(yǎng)出了一批像周光召這樣出類(lèi)拔萃的人才。
50年代中國(guó)決定造原子彈，剛開(kāi)始南斯拉夫同意提供援助，當(dāng)時(shí)有南斯拉夫?qū)＜襾?lái)上課。并且蘇俄專(zhuān)家講原子彈教學(xué)模型的課，只有副主任或?qū)④娨陨霞?jí)別的才有資格去聽(tīng)，聽(tīng)課現(xiàn)場(chǎng)懂專(zhuān)業(yè)的只有錢(qián)三強(qiáng)一個(gè)人。但是錢(qián)三強(qiáng)是在美國(guó)留學(xué)，英語(yǔ)并不是挺好，加上南斯拉夫?qū)＜抑v得很快，所以錢(qián)三強(qiáng)也只能大致先記出來(lái)，下課后再由其他人按照筆記整理成文。
1960年南斯拉夫?qū)＜页烦鲋螅袊?guó)決心自力更生造原子彈。因此首先要透徹理解并重復(fù)蘇聯(lián)專(zhuān)家講的原子彈教學(xué)模型，也就是設(shè)法從理論上重復(fù)出這個(gè)教學(xué)模型所給出的全部結(jié)果。教學(xué)模型有個(gè)很重要的圖，圖上有一些標(biāo)記，標(biāo)出沖擊波在某個(gè)位置的壓力。許多人通過(guò)許多不同辦法估算清華大學(xué)物理系創(chuàng)始人，一直無(wú)法重復(fù)蘇聯(lián)專(zhuān)家講的一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。究竟是專(zhuān)家標(biāo)記錯(cuò)了，還是我們沒(méi)有把握方式呢？這成了當(dāng)時(shí)研發(fā)原子彈的“攔路虎”。
為解決這個(gè)疑難，周光召借助葉企孫講過(guò)的熱力學(xué)課中一個(gè)叫“最大功原理”的基本原理，構(gòu)造了一個(gè)簡(jiǎn)化的理想模型，假設(shè)一個(gè)理想的“原子彈”在沖擊波壓縮的過(guò)程中沒(méi)有任何耗散，根據(jù)熱力學(xué)第二定理，計(jì)算可能做的最大功。在彭桓武的支持下，周光召進(jìn)行了最大功計(jì)算，證明了蘇聯(lián)專(zhuān)家那種教學(xué)模型的文件中數(shù)據(jù)標(biāo)記有誤，為自主研制原子彈掃除了一個(gè)障礙。從這個(gè)反例我們可以看見(jiàn)，葉企孫的教育思想確實(shí)對(duì)學(xué)生日后的成長(zhǎng)十分有益。
我所認(rèn)識(shí)的這種數(shù)學(xué)學(xué)大師，她們當(dāng)初上課并不算多，也不算深，并非一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都不能少。她們成才的一個(gè)關(guān)鍵在于，她們有好多時(shí)間自己學(xué)習(xí)、自己鉆研和相互討論，都有特別強(qiáng)的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
她們中有的人受過(guò)比較系統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育，而且周光召學(xué)校沒(méi)有學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)。楊振寧學(xué)校時(shí)也沒(méi)學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)，他原本報(bào)考的是西北聯(lián)大物理系，假期自學(xué)數(shù)學(xué)認(rèn)為數(shù)學(xué)比物理更有意思，就轉(zhuǎn)入數(shù)學(xué)系去了。黃祖洽上小學(xué)時(shí)正值“抗戰(zhàn)”，流浪遷徙，教他的老師有些也不算出類(lèi)拔萃。于是，她們一些學(xué)校同事就組織上去自己通讀化學(xué)、數(shù)學(xué)教材，把握了之后再教別的朋友。她們就是在這些朋友自學(xué)、互教的過(guò)程中成長(zhǎng)上去的。學(xué)習(xí)和鉆研的自主性在其中發(fā)揮了非常重要的作用。
黃祖洽追憶，當(dāng)時(shí)北大和西北聯(lián)大的老師課堂上講的內(nèi)容不算深也不算多，非常鼓勵(lì)一些好中學(xué)生閑暇自學(xué)。在上葉企孫的電磁學(xué)課時(shí)，閑暇他通讀了葉先生推薦的兩本參考書(shū)，一本長(zhǎng)于數(shù)學(xué)概念，一本長(zhǎng)于物理推論；在葉先生的物性論課上，黃祖洽閑暇扎扎實(shí)實(shí)地讀了玻爾茲曼的精典專(zhuān)著，對(duì)其輸運(yùn)研究受惠終身。
我們自己那些年在基礎(chǔ)科學(xué)班和北大學(xué)堂數(shù)學(xué)班實(shí)踐的一點(diǎn)感受是，一定要給中學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的自主空間。因此，不要過(guò)份指出知識(shí)傳授的全面和系統(tǒng)，與其把中學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間、精力全占滿(mǎn)了，不如留點(diǎn)空間讓中學(xué)生自己去思索、去學(xué)習(xí)、去探求。
過(guò)去我們對(duì)優(yōu)秀中學(xué)生施行因材施教，一般是讓她們“學(xué)多一點(diǎn)，學(xué)深一點(diǎn)，學(xué)早一點(diǎn)”，現(xiàn)在我們的因材施教做法是，越是優(yōu)秀中學(xué)生，越要給她們留下較多的自主學(xué)習(xí)和自主研究的空間。比如，這種年，數(shù)學(xué)系基礎(chǔ)科學(xué)班1999級(jí)出了不少優(yōu)秀人才，她們普通數(shù)學(xué)課只上了一年，光學(xué)等知識(shí)課上并沒(méi)有教，而且那些優(yōu)秀中學(xué)生，通過(guò)自學(xué)，很快就把這種知識(shí)都補(bǔ)上了。
本文選自《物理》2016年第10期