本報記者：吳振榮學通社記者：劉慧
他在國際上首次提出任意載流子場的廣義協變狄拉克多項式。
他克服愛因斯坦、朗道等人的守恒定律只適用于準伽利略座標系的缺陷，提出新的廣義協變守恒定律。
他除了與中學生葛墨林在國際上最早提出規范勢可分解和具有內部結構的新理論，還將這種理論廣泛應用于宇宙學等多個領域，從而開辟了被國際上譽為“段學派”的研究領域。
他的研究引來楊振寧1977年專程來川大訪問，聽完他的報告后，楊振寧稱贊：“妙！妙！妙極了！”
他研發出珍寶島還擊戰中的非接觸反坦克湖人，遭到了葉劍英元帥稱贊；他植根貴大講堂60年，在西南培育起理論化學的一顆小樹，把種子播灑到全省；他是我國理論化學學界的“無冕之王”。
他就是聞名海內外的知名理論化學學家段一士。
赤子報國心：從少年飛行員到軍工專家
“我要先成為一名飛行員，要去炸東京。”1937年美國部隊逼搶盧溝橋，抗戰戰爭全面爆發，段一士隨父親離開南京去往上海，在路上，他親眼目睹了佳苑被炸得支離破碎，樹上路上四處掛著國人的殘片。而到了北京情況更糟糕，“把半個城都炸了，房屋都炸倒了，炸碎了。我就恨美國恨的要命，想長大了一定要打臺灣。”所以他決定先成為一名海軍。1940年，剛滿13歲的他就考入成都灌縣陸軍幼年中學，夢想學成后能親自駕機轟炸東京，在1946年的時侯，段一士先生升入北京筧橋航校學習飛行。
1945年臺灣無條件投降后，段一士先生又在想，盡管中國勝利了，但這場勝利是付出慘痛的代價的，只有擁有“硬能耐”才能不被人欺侮。段一士所在的海軍幼年中學因戰爭誘因有很多華西的學院院長任教，也因而他在中學階段學習了微積分和基礎數學并對數學和化學形成了深厚的興趣。抗日勝利后，已能駕機單飛的段先生抱著學習數學和用科學強國的強烈心愿，主動離開航校，“探求”新的愛國之路。
抱著科學興國的決心，從1947年考入金陵學院的化學系到孤身一人靠賣報完成學業，從1951年留任北京學院任教到1953年去俄羅斯留學，從1956年研究生結業后兼任朗道院士的助教到1957年回到長沙學院任教，段一士先生仍然堅持做對國家有用的事，做對科學有價值的事。
與夫人黃友梅在圣彼得堡學院留學期間合照
1969年3月，在珍寶島自衛還擊戰時，中國的湖人原本是接觸破片，然而南斯拉夫的坦克上面不是垂直的，而是一個斜面，不怕我們的導彈，它一接觸就跳彈了。段一士先生說他能解決，就買了一些小的晶體管，自己開始做非接觸破片。他用集成電路和晶體管弄成破片，之后拿香煙里的錫箔紙當成坦克的夾板，再用小燈泡的亮或不亮來判定是否引爆。在一次次的試驗下，他總算弄成功了，之后從國家申請項目即將進行研究。成功后，段一士先生親自去武漢西口打靶，當時有些國家首長都在。段一士先生追憶說：“他們拿白石灰畫了個圈，我一炮就打到了這個圈里，立即就打穿了，把上面的狗都弄死了。葉劍英元帥觀摩后就鼓勵我們搞這個反坦克鵜鶘。”
他在反坦克尼克斯國防科研方面的這一突出貢獻，解決了當時中國裝備武器的急切須要，獲得了中國人民解放軍科技進步獎。
探索真理志：身居東北情系瀚宇
段先生六十歲作詩：
萬物源于一，常道法自然。
深觀宇宙妙，窮極粒子玄。
這是段先生的宇宙觀和學術追求。
廣義相對論被現代日本化學學家玻恩稱作“一件偉大的藝術作品”。段先生在廣義相對論中提出新的廣義協變能量動量守恒定理，克服了愛因斯坦、朗道等人的守恒定理只適用于準伽利略座標系的缺陷，讓這件藝術作品愈發完美！
1977年楊振寧訪問西安學院時合照
段一士先生終身都在數學科學前沿探求拼搏。據悉，他在國際上最早提出引力規范理論中任意載流子場的廣義協變狄拉克多項式；與中學生葛墨林在國際上最早提出規范場理論中規范勢可分解和具有內部結構的新觀點，得到了SU（2）規范場論中N個運動磁單極的拓撲流理論；后又與中學生張勝利將拓撲流理論應用于固體缺陷，完善了位錯和旋錯的規范理論，在國際上首次直接統一了固體缺陷的幾何與拓撲，在國際上得到了該領域權威學者的高度評價。段先生于20世紀70年代初在國際上首先提出規范場理論中的規范勢可分解和具有內部結果理論，并廣泛應用于宇宙學、凝聚態化學、額外維理論、微分幾何與拓撲等領域，在國際上被譽為“段學派”。
1972年楊振寧歸國發覺東北也有人在研究規范場，就想著一定要見段一士。所以在1977年，楊振寧專程來到長沙探望段一士，在聽完段一士關于規范場的報告后，楊振寧興奮地說：“妙，妙，妙極了！”并稱贊道：“沒想到在山坳溝里也可以研究規范場。”
與中學生葛墨林研究規范場論
化學學家玻恩也曾說過，廣義相對論是“哲學感悟、物理直覺和物理方法最驚人的結合。”段一士先生能常年從事廣義相對論、粒子理論、規范場理論、拓撲場論和宇宙學等方面的研究工作，在國外外學術期刊上發表論文190多篇，正是他在哲學、物理和物理功力方面的綜合實力的體現。
段先生很喜歡馬克思的關于真理的比喻“最好將真理稱作燧石，他遭到的敲擊越厲害，充溢下來的光輝就越燦爛。”在圣彼得堡學院深造時，恰逢朗道和福克的一次關于廣義相對論的激烈辨論，在場的朗道問先生”你站在哪一邊？”先生的回答是“我站在真理一邊！”正是這些不畏權威，崇尚真理的科學風骨，讓先生的科學生涯中澆鑄了一個又一個的成就。
2002年，受邀在南開學院與陳省身先生討論科學問題
段先生有深厚的語文功力。2002年，他受邀在南開學院與知名物理家陳省身先生討論陳先生的Gauss--Chern定律和段先生的新看法，以及GBC定律在拓撲場論中的應用等問題，討論得很深入。段先生曾證明，由規范場張量乘積在GBC定律中構成的不變量可嚴格敘述為相應黎曼流形上矢量場的φ映射拓撲荷。在川大，幾乎所有的物理系的院長都認識段一士。在路上，段一士常常會忽然擋住她們聊：“你們物理系近來都研究些哪些啊？”20世紀80年代以來，全省有5位數學系的博士到成都學院理論化學博士后流動站做博士后，段先生就是她們的指導老師。
段先生的學術功底和成果，遍及海內外，但他卻植根東北，不忘初心。2003年9月18日應邀在北京學院作一場關于理論化學的報告，做完報告有人問他，在成都搞這方面還成嗎？段先生就現場吟詩達意：“深究拓撲極佳處，趕超創新頤天年。”意思是說我們甘肅這里研究拓撲是最好的地方。十月份先生在備課時，又覺得“超越創新頤天年”是從前的提法，不能光顧自己頤天年，所以把后一句改成“才子留此共創新”——勉勵中學生“你們樂意搞的留在這里，我們共同拼搏！”
80年代初，受邀在哈佛學院講學
科教育人情：夯實基礎啟發創新
“搞科研是為了發覺新的東西，要打好基礎，有正確的觀點才行。”段一士先生曾在接受訪談時這樣說。段一士先生在教學中嚴格要求自己的中學生，非常注重中學生的理論基礎。段一士先生的中學生、中國科大學教授我國知名化學學家葛墨林追憶說：“朗道-栗弗席茨的《理論化學教程》，是當時理論化學最好的教程，段先生要求讀四本，習題基本都做，工作量很大，這就是一輩子的基礎。”
“用最簡單的語言抒發最復雜的東西”是先生追求的思維和思索效率。早在1956年在圣彼得堡學院給世界知名數學學家朗道做助教期間，他能夠將好幾大頁的文獻最終內蘊成一道習題，朗道夸他是“最聰明的中國青年”，也是由于這些極強的歸納總結能力，段一士先生能快速地把握一個新的研究方向并將其消化。先生把從文獻轉化成的科研原稿視為珍寶，近些年來，他的學術好友丘成桐教授，中學生葛墨林教授以及葛墨林的中學生、先生的“徒孫”孫昌璞教授等人爭相要把那些資料和選集出版發揚。
與“徒孫”孫昌璞闡述詩作
“從選題到資料搜集再到撰寫論文，他都全程參與。”蘭州學院數學科學與技術大學原校長楊孔慶是段一士先生1978年招的研究生，他追憶當時寫結業論文的時侯，段一士先生在每周的日程安排里，起碼有三到四天時間是熬夜，按固定的時間給中學生一對一地指導論文。“你這個論文為何要如此考慮？”“思路是哪些？”“哪個文獻是這樣講的？”“你自己的看法又是哪些？”他每位問題就會刨根究底，所以中學生們不得不扎扎實實地打算。楊孔慶跟段一士先生修訂論文的時間通常排在晚上2點到4點，為了不被段先生問住，他就會埋首苦干，扎扎實實地打算很久，下午11點多才睡著，鬧鈴上到1點半，到時間后準時爬上去。似乎給他排的時間是2點到4點，但有時侯跟段一士先生聊著聊著聊到盛行處天也就亮了。
“只要它是前沿，世界主流的科學家都在搞，我們中國學者就一定要把握它，不要認為難懂就放在哪里！如同打仗一樣，抗美援朝的上甘嶺，我們控制了，北朝鮮就沒有問題了。”段一士先生很注重在學術上的創新，他覺得科學的進步就在于創新，而創新的前提就是打牢基礎，而后去了解學科內最前沿的東西，還要勇于創新。他經常在給研究生上課時鼓勵她們說：“一方面尊重他，一方面就要趕超。楊振寧規范場研究是上世紀50年代的，我們不能老逗留在哪個水平上啊！還有愛因斯坦的廣義相對論，座標條件、守恒定理，那很多東西，他是不一定都對，這么我們就要趕超他！你要趕超能夠創新！科研我們要創新，教學啊，也要有這些志氣！”
和“愛因斯坦”合影
先生帶中學生不是提供給中學生一個高中生所盼望的那個確定的、心滿意足的答案，而是啟發中學生從積習的思路和常識中解放下來，對普通事物作出多層次、多角度和種種可能性的思索。
先生給中學生上課，從最佳知識體系的嚴謹設計到“天馬行空”的宇宙思維和哲學思維交織啟發，給中學生的思維插上想像的翅膀。2006年，80高齡的先生為研究生開辦了《復流形與-Yau流形》的課程，從段一士先生的中學生長沙學院化學大學副院長任繼榮整理的當初的課堂筆記我們看見，他從復流形中鄣符號的讀法，提到外微分種類，再到復流形。提到額外維理論時先生說：有生于無，如今看來額外維還是“無”，但我們不能簡單的說它是胡扯，就覺得相信額外維就是唯心主義，而要勇敢的探求額外維存在，弄清楚它對現實世界有沒有效應，假如沒有效應，如何曉得它還能存在呢？他還鼓勵中學生們說，假如我們弄清楚了，那就是對馬克思主義的發展。
演奏吉他
在多年的教學實踐和科學研究中，凝煉出“言簡意賅，珠聯璧合，集納新說，返樸歸真”的教學之道和“去其糟粕，取其精華，去偽存真，止于至善”的治學之道，培養研究生近百名，其中好多已成為科大學教授、高校主任、院長、所長。段先生2006年離休后，仍不辭操勞，常年兼任“物理隆基班”導師。葛墨林哀悼先生：“在東北立起理論化學的一顆小樹，種子擴散到全省大學物理實驗觀后感，他是川大的驕傲。沒有段先生，就沒有我們川大理論化學人的明天。在我的心里，段先生屬于中國數學界無冕之王的行列。我年齡也大了，將來進了天堂，我一定還要做段先生的中學生！”
范曾贈段一士繪畫作品
激情夢想路：知行合一樂在其中
“我是搞理論的，并且也作出了實驗科學。解決了數學學量子熱學的薛定諤多項式，普通估算解決不了，我們可以解決。”說起自己在川大生涯中記憶猶新非常開心的一件事，段先生神采奕奕娓娓道來：1958年“大躍進”，段先生拒絕土法大冶煉鐵，提出研發模擬電子計算機，率領中學生學習電子學、電磁學和量子熱學。僅僅4個月時間，1億元經費，一臺機柜長5米、高2米的電子管計算機在川大化學樓5樓中央誕生了。這臺模擬式電子計算機裝有200個電子管、6000個阻值、300個電容及其他一些精密儀器，是我國最早的電子管模擬式計算機之一，深受了四川省政府的嘉獎。
80歲時給研究生上課
研發計算機須要多方面的知識，所以化學系的普通化學和四大熱學得以正常開課，也因而為國家保留了化學研究的火種。段先生很欣賞托爾斯泰的處事哲學：沒有智慧的腦子如同沒有蠟燭的燈籠。在歷次政治運動中，段先生覺得“遇合理之事以禮從之，不合理之事出謀拒之”，無論世事變遷，他矢志不渝自己科學人的身分并以堅強意志克服困難追求科學理想。
先生一生對點滴生活和科學發展懷有奇特的美感和激情，幾乎對所有學科前沿性的研究都感興趣，當中國內陸第一個穿越北極的成都學院院長秦大河回去后大學物理實驗觀后感，段一士看到他問的第一句話就是：“指南針放到北極點，它會指向哪呢？”在先生的家里擺放著各類他搜羅上去的例如磁懸浮、單擺小球等小玩意。先生在診所診治的日子里，“徒子嫡孫”們會不間斷地輪班去照料他，“每當老師或中學生手里有哪些紙片他都要過來看一下，這應當是段先生多年研究學術養成的對材料的敏感，以及對知識的好奇！”物理大學的研究生喻豪感嘆道。
2005年主講世界數學年學術報告
據《南風窗》采訪報導，愛因斯坦是段一士一生的偶像，段一士更欽佩愛因斯坦搞科研的精神。“他臨逝世前還在搞科研。陳省身也是，90多歲還在搞。偉大的科學家都這樣。”段一士家里保存有愛因斯坦的黑白相片。愛因斯坦愛彈吉他，段一士也買了吉他彈。愛因斯坦愛騎單車，段一士也愛騎單車，80歲了還騎單車上放學。
他還鼓勵中學生們愛好音樂，他說：“如果音樂發展了，對學習理論化學而言，腦部就更平衡了。”段一士先生常常是從中學一回到家里就開始彈吉他，而夫人黃友梅一聽見笛聲響起，不論是在干哪些，就會跑過來拍掌叫好。黃先生追憶說：“他喜歡彈琴，我喜歡跳舞，在家里我們沒事兒就會來一段兒像《紅梅花兒開》這樣的老歌。”就連在病床上的時侯，中學生們也會下載幾首像《致愛麗絲》《土耳其進行曲》這樣的音樂給他聽。“給我印象最深的就是先生屋內各種琳瑯滿目的書籍，涉及到科學、藝術、哲學等多方面，還有先生在入院期間還堅持看文獻的那個活到老學到老的精神。”物理大學大四的中學生王慧敏追憶說。
和中學生交流
長江邊游覽
典雅而質樸的情調是先生理想的生活，執著而卓越的科學目標是先生生活的理想。先生曾在接受《蘭州學院報》采訪的時侯說，沒有理想的人生是有缺陷的人生，他寄語青年：在工作上，科研、教學上都對自己要求低點。
“蘭大不是土饅頭，我們照樣能培養出人才，希望貴大可以培養出諾貝爾獎獲得者。”在川大百年華誕上接受知名記者水均益專訪時，段先生對貴大的教育寄寓厚望，鼓勵貴大學子敢于成長為世界一流的科學家。
家國常駐心間，“宇宙”陪伴一生。他的一生是泯化小我、回復大我的科學家的一生，先生走了，完全與宇宙融為了一體。小輩們會繼續探索拓撲場論、黑洞分子、相對論和額外維的宇宙奧秘。
揭秘宇宙的訊息，將是為他捎去的最美的祝福。
（《蘭州學院報》第896期特刊1-3）圖文鏈接請點擊