2010年,復旦學院對化學系進行了第二次國際評估。新的評審委員會的成員包括“四沈二楊”6位先生,即第一次評估的“三沈一楊”再加上沈呂九和楊炳麟。在一如既往尖銳強調北大化學系尚存問題的同時,評審報告的結語寫道“自2002年第一次評審以來,北大化學系在各方面都有了極大的改進,在院長治學的大方針下科研實力已步入國際水準,在個別領域已處在世界領導行列。教學方面,更是十分成功。每年都能招引到全省拔尖的大專生,集而教之的英才多對系的教學相當滿意,與八年前大不相同?;瘜W系在這一基礎上進一步改善,極有希望成為世界一流,但還須要系內同仁堅持方向同心協力能夠達到。”借用王大中前市長一句話:“清華數學系有明天的成就,楊院長功不可沒?!?span style="display:none">1dT物理好資源網(原物理ok網)
楊先生是臺灣“邵逸夫獎”評審委員會首任主席,也是臺灣求是科技基金會的創始顧問,他為這兩個獎項的成功籌建了宗旨和高標準。1993年臺灣查濟民先生想著力幫助中國發展科技事業,他向楊振寧表示,基金會的基金由查氏家族提供,而基金會的組成、運作和發獎方式,由楊先生這樣有成就又關心中國的科學家負責。她們倆決定臺灣求是科技獎的宗旨為“雪中送炭”。楊振寧回想起好友鄧稼先等人的清貧生活,想起中國一批最杰出的科學家的工作條件還很差,于是,求是基金會1994年第一次頒獎,獎勵了包括兩彈一星元勛鄧稼先、于敏、周光召在內的10位杰出科學家;1995年,為了鼓勵優秀的青年科學家留在國外做基礎研究,求是基金會又籌建了杰出青年學者獎,得獎人中有一大批后來成為了中國科學研究的領軍人物。1996年,求是基金會授予屠呦呦等10位升麻素及其衍生物研究工作的主要科研人員“求是杰出科技成就集體獎”,當時沒有任何機構授予屠呦呦等人獎項。2004年籌建的邵逸夫獎的獎勵領域是物理、天文學和生命科學與醫學。楊先生作為首任評審會主席,把邵逸夫獎定位為與諾貝爾獎互補的、具有最高水準的全球科學大獎。楊先生的辛勞工作和慧眼識才,致使邵逸夫獎名聲斐然,評選了一大批世界最優秀的物理家、天文學家、醫生和生命科學家,其中多人在獲得邵逸夫獎后因而獲得諾貝爾獎。
楊先生非常關心中國一些重大的科學工程以及科技新政,常常就此發表自己的意見。他的意見從來不為自己或小集團攫取任何謀利,一心只是為了中國的科技發展。1990年代末,他頗具慧眼,建議中國研發X射線自由電子激光器,因此多次上書。2017年1月在中國科大學上海物理化學研究所建成了世界上第一座工作在20—100nm范圍的全相干自由電子激光,還正在北京應用數學研究所試運轉一項軟X射線自由電子激光,且同步發展更大規模的高重復頻度的超導加速器驅動的硬X射線自由電子激光。中國的自由電子激光事業在楊先生的推進下往前邁出了一大步(圖2)。近來楊先生關于中國建造超級大對撞機爭議的看法,不管持有哪些立場,毫無疑惑,都可以見到楊先生熱愛中國、一心為中國人民的赤子之心。楊先生以他的學術成就和名聲,在科學界所起的推動作用十分明顯。
圖22017年9月14日,楊振寧先生視察北京軟X射線自由電子激光裝置。
2老驥伏櫪的化學學家
楊振寧先生90歲生日時,復旦學院送他的禮物是一塊藍色的六面體(圖3),里面刻有楊先生最喜歡的杜甫詩句——“文章千古事、得失寸心知”,四個側面分別是他在場論、粒子化學、統計數學和匯聚態化學這四個領域的13項重大貢獻。那些貢獻都是他在回歸曾經作出的。移居北大園時楊先生已年過八旬,但他還是鼎力而為,奮斗在研究第一線。圖4是他回歸后發表的、以復旦學院為作者單位的27篇SCI收錄的文章目錄。這種文章可以分為兩類,一類是純數學研究文章,一類是有關數學學史、物理學概念演繹的研究文章。據悉,他還出版了兩本專著和一大批英文學術論文。
圖3復旦學院附送楊振寧先生的90歲生日禮物。
圖4楊振寧先生歸國后發表的27篇文章目錄。
對于化學研究選題,楊先生依據自己的經驗提出了兩條原則:“要找與現象有直接簡單關系的題目,或與數學基本結構有直接簡單關系的題目”“把問題擴大常常會引導出好的新發展方向”。這兩條原則對于研究生和研究工作者選題具有挺好的指導意義。古稀之年的楊振寧一直遵循這個“直接簡單關系”的原則,來決定自己的研究題目?;氐奖贝蠛螅臄祵W學研究主要在統計數學領域進行,這一方面是由于統計數學仍然是他最喜歡的一個領域,與他對數學之美的欣賞和對化學之美的追求相洽;另一方面的緣由是步入本世紀后,隨著激光冷卻技術的進展,冷原子化學學成為數學學研究的一個最活躍的重要前沿,而楊先生先前在統計數學上的一些重要理論預言得到了實驗否認,而有實驗配合,理論研究其實更有動力。楊先生回歸后的統計數學研究是在兩個化學結構直接簡單的理想化模型上舉辦的:黏稠玻色硬球系統和一維具有δ函數敵視作用的多粒子系統(屬于他的13項數學學重大貢獻中的2項)。1950年代中期,出于對液氦超流的興趣,楊振寧與合作者完成了一系列關于黏稠硬球玻骰子多體系統的論文。她們分別用雙碰撞方式和贗勢法得到了相同的能級能量,其中最令人震驚的是知名的能級能量修正與密度的平方根成反比的修正項,即
當時未能得到實驗驗證。50年后,這個修正項隨著冷原子化學學的發展而得到了實驗否認。楊先生自己重新研究這個問題,用贗勢方式將黏稠硬球玻骰子多體系統從3維分別推廣到2維、4維和5維。
1969年,楊振寧和他的兒子楊振平將一維δ函數敵視勢中的玻骰子問題推動到有限體溫。這是歷史上首次得到的有互相作用的量子統計模型在有限氣溫(T>0)下的嚴格解?;谶@個模型的結果也在冷原子系統中得到實驗實現和驗證,回歸后,楊先生將其擴充到一維費米子系統,具有多個份量的粒子系統,推廣到各類方式的禁錮勢,如一維紋波限制(trap)或其他限制(trap),敵視或有吸引力的δ函數勢的作用,等等。這種推廣并不是乏味的,有的具有相當難度,也都與冷原子化學研究緊密結合。
楊先生回到北大后,一共寫了13篇純數學研究文章,那些文章中多篇楊先生是惟一的作者,也有一些文章有合作者,通常是一個合作者,主要是馬中騏。還有一些合作者幫楊先生做了一些估算,像臺灣英文學院的WeiB.B.。這說明這種理論研究文章是楊先生親自研究和推論的,不像現今好多人,從40、50歲開始做老總,已不在科研一線做研究了。
回歸后楊先生以前向《物理評論快報》(PRL)投過一篇稿件,造成很不愉快的經歷。第一位審稿人倉促地覺得作者是與諾貝爾獎獲得者同名的某位CNYang,審稿極為馬虎,雖然也完全忽略文章所研究系統存在受限勢;第二位審稿人的意見是許多人常遇見的、無實質性批評內容的所謂“缺乏廣泛興趣”和“缺少新的數學”,加上編輯“明顯傲慢自私和官僚化”的程式化答復,致使楊振寧那位PRL的創始人和多篇重要論文的作者,倍感整個拒稿過程“funnyand”。因此,在楊振寧選集IIWith的附注中,楊先生原原先本地附上審稿人意見以及他與PRL編輯的三輪通訊,力求改變這一錯誤的趨于[4]。以后,他的科研文章主要投給中國數學學會館屬的《中國化學快報》(CPL)上,以實際行動抒發了楊先生的價值觀念:一項學術成果的價值并不等價于發表期刊的影響因子。作為CPL的主編,我常??梢允盏綏钕壬谥形?1—12點發來的電子電郵,作為一個古稀之年的科學家,楊先生的沖勁與活力實在令人欽佩和贊嘆!
3旨在于杰出人才培養的教育家
楊先生回歸之際心曲的“歸根”詩中有兩句:“學子凌云志,我當指路松”。培養中國杰出人才是楊振寧先生歸根之后最看重的一項使命,也是他耗費時間和心血最多的。作為諾貝爾化學獎的大師和文理兼通、中西融匯的教育家,楊先生回歸后培養杰出人才是多方面、多層次和全局性的:包括專科生、博士研究生、博士后和年青訪問學者的培養;包括基礎課的講授,講堂,討論,??粕艹鋈瞬排囵B模式的探求,中國和俄羅斯教育的比較;涉及北大高等研究院和數學系,北大全體中學生,全省幾十所院校。
學院的??平逃窃盒V?,班主任講課是基本職責,但是教學是個“良心活”,是否竭力只有自己心知,外人很難考核。2004年夏季學期,楊先生鑒于中國許多學院的著名院士不給大專生上課的現況,主動為北大數學系和物理系8個班200余名大一新生講了一學期的“大學數學”課(圖5)。82歲的諾貝爾獎獲得者,以其獨到的看法、深入的理解,每周兩次、每次兩個45分鐘講授基礎課,經常在課間的5分鐘休息時間還在授課。除了中學生們獲益,全省許多院校的班主任也在后面課室觀看直播,細細品位楊先生授課與眾不同的地方和精妙之處。楊先生給大一新生講課為所有學院班主任樹立了高標準,鼓舞了活躍在教學第一線的廣大班主任,也促使了北大許多研究做得好的老師走上講臺。
圖5楊振寧先生在北大學院給大一中學生上課。左圖是他在課堂邊講邊寫教學內容投影到屏幕上;下圖是課間中學生圍著楊先生討教問題。
北大化學系有培養??浦袑W生的兩個非常的,一是基礎科學班,另一是北大學堂數學班。二者都是探求怎樣使中學生更好地成長為世界級的杰出人才。楊先生對基礎科學班和學堂班中學生的成長非常關心。圖6為2010年4月1日北大學堂數學班開班典禮上楊振寧講話時拍的一張相片。楊先生神采奕奕豎起一個手指說“10年之后,我們再相聚,評價這些學習模式是成功的還是失敗的。我說這話是認真的!”時光飛逝,北大學堂數學班創立很快就要10華誕了,到了再請楊先生來幫助我們總還清華學堂班成敗的時侯了!我時常約請楊先生給北大化學系中學生和學堂班中學生面對面討論問題,他從不推卻。圖7是有一次與學堂班中學生面對面討論時,他認真傾聽中學生提問的畫面。
圖62010年4月10日,楊振寧先生在北大學堂數學班開班典禮上。
圖7楊振寧先生在北大學堂數學班做報告的時侯,中學生上臺提問,他在認真傾聽。
楊先生領導的高等研究院以優良的校風和卓越的導師吸引、影響和培養了好多中國年輕一代的科學家。楊先生“我的學習與研究經歷”報告和文章[7]成為楊振寧對中學生和青年科學家的“十誡”。近年來,北大化學系早已有多位結業生在國際上嶄露頭角。以英國斯隆基金籌建的斯隆研究獎為例(1955年籌建,專門獎勵在職業生涯初期的杰出年青學者,得獎者中已有43人獲諾貝爾獎,16人獲菲爾茨獎),2010年以來,結業于北大化學系獲得斯隆獎的有祁曉亮、許岑珂、檀時鈉、陳汐、沈悅、馬登科、亓磊、陳諧等8位,其中多人在科學館這個學術殿堂中得到升華,雖然在大專階段也在這兒受益頗豐。復旦學院高等研究中心至今一共結業了65名博士,走出了好多特別優秀的人才,“土博士”獲得美國名校教職的約10人,在國外學院任教、有各類頭銜的更是數不勝數。例如,2007年博士結業的祁曉亮《物理學家楊振寧》的圖片,如今已是哈佛學院的院長;2005年博士結業的翟薈是楊先生歸國后帶的惟一一名博士,他早已是國家杰出青年基金的獲得者,復旦學院高等研究院院長,是國外最好的一位冷原子理論研究的專家,與許多實驗組有特別廣泛和密切的合作。圖8是高等研究院2011年的博士結業儀式。
圖82011年,楊振寧先生出席北大高等研究院博士結業儀式。
作為一位睿智的化學學家,又是對中印教育都十分熟悉的教育家,楊先生常常比較中國和印度的教育的異同點。楊先生好多觀點,非常是對怎樣培養中國一流科學人才的想法,是值得我們深思的。他對中印教育的長處和短處有清醒的認識《物理學家楊振寧》的圖片,覺得中國學院教育有利于70—85分的中學生,而英國學院教育對于90分以上的中學生是有益處的。在一次中俄數學教學研討會上,他說道“由于深及歷史和文化的緣由,關于教育的哲學,中印之間存在巨大的差別。詞組‘’系從一個涵義為‘養育’、‘撫育’拉丁文詞組衍生而至。反觀漢語中,‘教育’是兩個漢字,‘育’字的涵義為‘撫育’,它之前的‘教’字的涵義是‘教導’。在中國的教育哲學中,教導和哺育起碼同等重要。教育一詞,中俄兩者之異,含意非凡。我想這一巨大的差別還沒有被教育家、教育者和院士們所充分剖析?!?span style="display:none">1dT物理好資源網(原物理ok網)
4科學大師和科學史的奇特研究者
楊先生回北大后發表的27篇SCI論文和2本著作,其中一半以上涉及科學史和數學學史的研究,數學學一些重要概念和理論演化的演繹,以及對化學學大師的譯注。楊振寧先生的科學史和科學大師研究有一些很奇特的地方。那就是他所研究和評析的多位化學學大師和物理大師與他差不多時代,或則稍比他年長一點,有過直接相處。非常是本世紀前10年適逢多位化學學大師的百歲誕辰,楊先生與她們都有比較多的個人相處或直接接觸,他也應邀出席國際大會做約請報告,撰寫了一些文章。另外一個特征是,通常研究科學史的人都不在第一線做科研,或則是以前研究過數學的小字輩,她們常常站在欽佩那些大師的角度來研究科學史,因此經常有些失真。而楊先生與她們是叔伯,本人又是一位主導20世紀下半葉數學學領域的大師,所持的是平視的角度,甚至有些時侯是俯瞰。實事求是地講,楊先生的學術成就一點不亞于他所研究的大師們,比其中一些人更有甚之,為此,他常常站在更高處看那些大師,頗具匠心,十分精彩和珍稀。除此之外,楊振寧先生率真的個性,open的思維,令人驚訝的記憶力和條理清晰的、詳細的個人檔案資料,促使他對化學學史和科學史的研究也愈發可貴。這種特性促使楊振寧的化學學家和化學學史的研究文章,愈發珍稀,我以為現今世界已幾乎無人才能寫出這樣的文章。
楊先生在科學史研究方面最重要的一些成果,我印象深刻的有如此幾點。楊振寧先生以前概括20世紀理論化學學史的三大主曲調:量子化、對稱性和相位因子,這是十分深刻的。在世界數學年(2005年)記念愛因斯坦的時侯,楊先生把愛因斯坦的成功歸結為他的眼光和機遇。楊先生覺得,區別于洛侖茲和彭加勒,愛因斯坦的自由眼光(free,即遠距離眼光和近距離探望結合)引起了狹義相對論;他又覺得,是愛因斯坦首先運用了近代理論化學的基礎——對稱支配互相作用的原則,用廣義座標不變性,加上等價原理,創造出了廣義相對論。楊先生非常欣賞愛因斯坦的孤持()、追求和深沉的眼光,覺得其改變了基礎數學的發展進程。楊先生對愛因斯坦在理論化學領域深遠影響的這種評價,給后人以深刻的啟迪。楊先生還在《麥克斯韋多項式和規范理論的觀念起源》這篇文章[8]中從麥克斯韋3篇原始文章開始研究這段歷史,仔細研究規范自由度(gauge)如何形成,又怎樣演變成為一個支撐粒子化學標準模型的對稱原理。
在研究科學大師時,楊振寧發覺,成功的歐美化學學家絕大多數特別咄咄逼人(),行事秉持one-(盼望獲勝,為勝利甚至有時可以不擇手段),如奧本海默、泰勒、費曼等;而他本人則更喜歡費米、周光召、米爾斯(R.E.Mills)這類具有君子風度的化學學家。楊先生提出:歐美科學取得的很大成就是否與大多數歐美科學家這些咄咄逼人的個性有聯系?這是一個很有意思的問題,我稱之為“楊振寧推測”。假如跟中國的教育聯系上去,究竟儒學文化對于創新人才的培養起正面的,背面的,還是正背面影響都有?這些都值得我們研究。楊先生覺得自己遭到了濃郁的儒學傳統的影響。他12歲那年的假期,在科學館里,他媽媽請來清華歷史系一位高才生丁則良帶他學了一個假期的《孟子》,雖然孝經五經中楊先生只認真學了《孟子》,但是他覺得儒學文化對自己的影響很深。2015年在記念楊—米爾斯規范場理論60華誕時,楊先生回顧了1960年代初他和費曼等人關于數學學發展前景的爭辯,他覺得現今來看自己的判定是正確的,而之所以正確的緣由在于,他遭到“吾日三省吾身”儒家文化的影響。
5其他方面的貢獻
并不限于數學,楊振寧回歸后還在其他許多領域,如中華文化、國際關系、中國發展、社會、藝術、美學、考古等許多領域做了好多公開演講,寫了好多文章。限于篇幅和時間,我這兒只舉兩個反例。
2004年,楊先生在題為《易經對于中華文化的影響》的演講中,覺得《易經》影響了中華文化的思維方法,而這些影響是近代科學沒有在中國萌芽的重要誘因之一。對于近代科學為何沒有在中國萌生這個你們關心的問題,楊先生覺得其緣由有:首先是中國的傳統是入世而不是出世的,即比較重視實際,不重視具象的理論構架;第二是武舉制度;第三是不注重技術,覺得技術是“奇技淫巧”;第四是中華文化只有歸納法,而沒有推演法,近代科學須要把這三者結合上去能夠發展;第五是天人合一的觀念。其中第四與第五跟《易經》有密切的關系。楊先生這一看法頗具視角,雖然招致許多不同意見,而且很顯著,這些討論因而辯論對于加深認識中華文化、對于發展中國近代科學是有益的。
楊先生還對國外學術界學術誠信問題,明晰提出自己的見解。2010年6月14號下午快11點,我收到楊振寧一封email,涉及《中國化學快報》一篇稿件的評審。北大高等研究院一名博士生XX向《中國化學快報》投了一篇文章,署名只有他一個人。編輯部組織兩位同行評審論文,其中一位評審人對論文給與完全正面的評價,而另一位評審人則要求作者再另外引用3篇文章,而這3篇文章與投稿論文所研究內容實際上沒有任何關系。作者向楊先生討教怎樣處理。楊先生的判定是,第二位審稿人要求引用的這3篇文章“havetodowithXX'swork”,他強調這是審稿人在濫用其特權而攫取利益。我們很快做了調查和處理。這些現象是一種嚴重的學術不當行為,目前在學術界常常發生,許多人熟視無睹。楊先生“管閑事”,旗幟鮮明地反對學術不當行為,值得我敬佩。
楊振寧先生回歸之后,開始了一位理論化學學大師人生的第二個夏天,而且十分成功,對化學學界作出了巨大的貢獻,對中國的科技發展有著卓越的貢獻。我們祝楊先生身體健康,期盼慶賀楊先生百年華誕和茶壽(108歲)!