创新人才的培养之道
——以玻恩和彭桓武为核心、由“钱学森之问”谈起
2020-01-09厚宇德
厚宇德
(山西大学 科学技术史研究所,山西 太原 030006)
一、“钱学森之问”:不无噱头的一个大误导
现代科技与教育密不可分是毫无争议的共识。贝尔纳(J.D.Bernal)在《科学的社会功能》一书中,曾用29页的篇幅论述“科学教育”[1]。杨振宁也非常重视科学教育问题,如1980年他在上海的一次演讲题目就是《科技人才培养和学校、科研机构的管理》。[2]杨振宁认为中西教育哲学各有所长、具有一定的互补性。他在肯定中国教育成绩的同时,也曾强调:在研究生教育层面,“中国大学确实比先进国家的大学落后许多。”[3]钱学森2005年指出:“中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学……”[4]2009年靳晓燕、齐芳发表了题目为《“钱学森之问”引发的思考》的文章[5],这是“钱学森之问”这一提法的首次出现。在此后的10年里,据不完全统计,尝试解答或涉及“钱学森之问”的文章已超过1700篇,专门讨论或重点涉及这一问题的著作已有几十部。然而认真阅读《人民日报》发表的钱学森谈话,不难发现,钱先生当时心里不存在任何困惑:他知道我们的教育哪里出了问题,并有针对性地描述了良好的学术氛围与培养创新人才的正确方式、方法,因此,他根本未曾提出什么期待后人解答的所谓“钱学森之问”。营造大学创新氛围、铸造大学创新精神,是复杂的社会系统工程。钱学森2005年的谈话篇幅不长,对于大学创新教育模式及其具体实施办法的揭示还有待于具体细化。在这个方向上的努力才更符合钱学森谈话的初心与主旨。
二、哥廷根物理学派:优秀科学学派之典范
玻恩(M.Born)于20世纪二三十年代在哥廷根大学创立了他的物理学派。海森伯(W.Heisenberg)曾说:“爱因斯坦基本上是单独工作……玻恩与爱因斯坦不同,在哥廷根建立了一个理论物理学派。他教授正规课程、组织讨论会,很快就成功地在他周围聚集起了一批杰出青年物理学家……哥廷根是当时世界上最重要的现代物理学研究中心之一。”[6]玻恩学派对20世纪物理学贡献巨大,但是对于这个学派及其独特的科学育人方法,世人仍所知有限。
(一)玻恩如何组建学派?学派领袖组建学派时的学术设想,往往决定了这个学派未来的发展格局。玻恩始终认为理论物理研究必须以实验研究为基础。因此,他说服主管部门将优秀实验物理学家弗兰克(J.Franck)拉入团队。两位教授“一文一武”,密切配合共同缔造了20世纪物理学一段特别绚丽的辉煌。弗兰克的博士生库恩(H.G.Kuhn)记得哥廷根两位教授密切合作的场景:“在学术讨论会上,情形常是这样的:玻恩在黑板上边写边解释;当很多人不是很明白时,弗兰克就用他自己的方式解释起来。他们表达的可能是一样的东西,但是弗兰克的(表述)更直接,他用的是图示的方法。”[7]玻恩的博士生艾尔萨色(W.Elsasser)认为,理论物理学家与实验物理学家的友谊与合作,是玻恩学派成为20世纪重要物理研究中心的主要原因。[8]艾尔萨瑟的说法极有道理。
助手和博士生是学派的生力军。在录用和招募学生与助手时玻恩一向严格把关,从不为平庸者开绿灯。他在法兰克福大学、哥廷根大学、爱丁堡大学做教授时的助手,无论是自己的学生如海森伯(诺贝尔奖得主)、洪德(F.Hund,洪德规则的提出者)、约旦(P.Jordan,建立矩阵力学的三人之一)等人,还是他人的学生如泡利(W.Pauli,诺贝尔奖得主)、海特勒(W.Heitler,对两次诺奖得主L.Pauling有重要影响)、罗森菲尔德(L.Rosenfeld,后成为玻尔的重要助手)等等,每个人都具有极高的天赋。而玻恩自己指导的博士生,同样出类拔萃、无一庸才。大学提供的教学空间加上专业的实验室,两位教授和助手以及一批批优秀的学子,构成了哥廷根物理学派的主体。学派内部专业互补而无缺项,成员团结而有活力,这是有战斗力的科学学派的基本特征。
玻恩在哥廷根大学做物理学教授的12年里,培养了20多位博士生。其中著名的有:迈耶夫人(M.G.Mayer,诺贝尔奖得主)、德尔布吕克(M.Delbrück,诺贝尔奖得主)、韦斯科普夫(V.Weisskopf,曾任美国物理学会主席、欧洲核子中心主任,是著名理论物理学家、诺奖得主盖尔曼的博导)、奥本海默(R.Oppenheimer,美国原子弹之父)、艾尔萨色(1987年美国国家科学奖获得者),等等。另外,朗德(A.Landé,著名的朗德因子提出者)、泡利(诺贝尔奖得主)、海森伯(诺贝尔奖得主)、塔姆(I.Y.Tamm,诺贝尔奖得主)、费米(E.Fermi,诺贝尔奖得主)、狄拉克(P.Dirac,诺贝尔奖得主)、魏格纳(E.Wigner,诺贝尔奖得主)、伽莫夫(G.Gamow,提出过宇宙大爆炸学说并在多领域有杰出科学贡献)、莫特(N.Mott,诺贝尔奖得主)、特勒(E.Teller,美国氢弹之父)等等,都有在玻恩学派系统学习或深造的经历。聚集在玻恩学派的一批批年轻物理学子,很多后来成为了20世纪科学界显赫的人物,这些科学巨头既是玻恩学派培育创新人才的硕果,也是这个学派重要的科研力量,他们使20世纪哥廷根物理学派空前强大、蔚为壮观。
(二)玻恩的特质及其学派风格。一般而言,多数大学的诸多学科,都具备形成一个学派所必需的基本硬件。但严格说来很多大学却连一个真正的高水准学派也不存在。可见要创立一流学派,硬件固然不可或缺,但“软件”更为重要。那么“软件”是什么?它直接体现为一个学派的学术氛围、研究作风与研究纲领。而这些主要是由学派领袖的性格、学术积淀、学术视野与学术追求所决定的。
多位学者对玻恩的性格有过大体相似的描述。大卫·C.卡西第(D.C.Cassidy)说:“安静的、克制的”玻恩,常常“显得是苍白的”[9],因而缺乏震慑力。控制论创始人维纳(N.Wiener)说:“玻恩总是镇定自若,温文尔雅……在所有的学者中,他是最谦恭不过的。”[10]日本第一个诺贝尔奖得主汤川秀树(H.Yukawa)用“软”字揭示玻恩的性格特征,并将玻恩视为自己的榜样:“学者有不同的类型,他们可以被区分为‘硬’和‘软’的两类,马克斯·玻恩显然属于‘软’的成分较多的那种类型。我认为我本人也是属于软类型的学者,这也许是我正无意识地在前辈的大学者中间寻找一位与自己性格相似的人吧。”[11]克制、安静、随和、谦恭、不强势,不追求成为被大家瞩目的焦点,这是玻恩生前身后给人们留下的总体印象。性格偏软、内向、低调的玻恩在学术上却心胸毫不狭隘、闭塞。著名物理学家克莱因(O.Klein)说:“我认为玻恩的思想是很开放的,而且他很有想象力。”[7]121
玻恩的学术积淀较为特殊。他在读大学时先后对数学、哲学、天文学、心理学、物理学等产生过特殊兴趣。广泛的兴趣奠定了玻恩较为特殊的知识结构,尤其他的数学造诣远非同时代其他物理学家所能企及。玻恩自幼动手制作能力很强,在大学选学物理时他理论与实验兼修。这使得他对实验的重要性有正确的认识。1930年曾到哥廷根大学进修的叶企孙先生35年后曾有这样回忆:“在哥廷根大学,玻恩有一个习惯,他除了主持理论物理讨论会,也一贯参加由弗兰克主持的实验物理讨论会,每次都去,了解实验中有哪些要说明的问题、有哪些新想法和新发现。”[12]彭桓武也说:“玻恩本人很懂实验,自己家中备有车床……”[13]特殊的天赋与求学经历使玻恩成为一位精通数学、熟悉实验、专业知识渊博的理论物理学家。这使得他能够在研究时充分发挥数学的作用、能够根据学生的兴趣在多个领域选择课题开展研究工作、不做脱离实际的空头研究。
扎实而宽阔的专业背景强势助力玻恩的教学工作。在哥廷根大学,他一个人主讲物理学全部理论课程,这进一步夯实了他物理世界的根基。海森伯晚年的回忆从一个侧面能很好地反映玻恩专业上宽口径的特点:“在玻恩那里我们受到了相当宽广的物理教育,我们学到了理论物理学很多分支的内容。……比如我有篇关于铁磁体的论文,事实上最初想法就在那些年产生于哥廷根,因为我曾经听过玻恩关于磁体的讲座。”[14]专业宽口径,对于一位研究者有益;对于一位优秀学派的领袖则更为必需。玻恩的助手沃尔夫(E.Wolf)曾这样描写玻恩的博学:“玻恩就像一本物理学百科全书。无论问他什么问题,他都会给你一些有价值的见解或者建议一些切题的参考资料。”[15]当普朗克(M.Planck)1914年向柏林大学推荐玻恩做其副教授时,对玻恩有这样的评价:“玻恩博士是一位思维清晰、学识渊博、全心全意忠于其科学和科学进步的理论物理学家。”[16]可见刚过而立之年的玻恩就给德国物理界权威人士留下了学识渊博的深刻印象。
在学术追求方面,玻恩志存高远、自强不息。读博士时一经感觉自己不具备成为一流数学家的天赋,他立即放弃成为数学家的人生目标,这一定意义上反映了玻恩不甘平庸的秉性。玻恩性格偏软,但毫无软弱无能、没有事业追求之意。相反,正如朗德所说:“(玻恩)在专业上野心勃勃,如果有三个月写不出重要的文章,他就情绪低落泄气。”[17]作为一位乐于享受安静的学者,科学研究与培养杰出人才的工作能给玻恩带来最大乐趣。他说:“(科学研究的)乐趣有点象解十字谜的人所体会到的那种乐趣。然而它比那还要有趣得多……它甚至比在其他职业方面做创造性的工作更有乐趣。”[18]20在教书育人方面,玻恩说:“我觉得在大学教书是最有趣的。”[18]21尤其在指导研究生时:“(导师)以有吸引力的和有启发性的方式来提出科学问题,是一种艺术工作,类似于小说家甚至戏剧作家的工作。”[18]21早在 1920 年,爱因斯坦就曾这样评价38岁的玻恩:“任何地方有幸得到你,那里的理论物理学就会蓬勃发展;在今天的德国,找不到第二个玻恩。”[6]25爱因斯坦对好友玻恩了若指掌,所以能做出如此高调但十分客观的评价。5年以后玻恩学派即创立了量子力学。
具有如此专业素养与心境的玻恩带领学生沉醉于科学研究之中,在其学派内部,营造宽松、愉悦的学术氛围,鼓励每个人畅所欲言。玻恩的性格使他不能成为具有统治力的科学政治人物、不能成为耀眼的科学活动家,但是为科学探索之心以及育人乐趣所强烈驱使,玻恩既能做出一流的学术研究,也能称职地组织和领导一个出类拔萃的学派。
(三)玻恩——培育和雕琢科学栋梁的教育大师。玻恩在培养创新人才方面成就卓著,但他自己对他如何教学、如何指导学生等等,所述有限。从受教于玻恩的物理学人的回忆中,辑佚出一些相关细节,能帮助我们对此形成较为全面的认识。
玻恩是个低调的实干家,他悄然将一位教授该做的教学与研究两项本职工作做到了极致。在教学上,他认真备课、写讲义并花费很多心思教学。他的光学讲义、晶格动力学讲义、原子力学讲义等后来整理出版,都成为了经典而权威的教科书或业内专著。除前文提到的叶企孙外,还有两位中国科学家曾在哥廷根受教于玻恩,他们的回忆中有关于玻恩授课的一些细节。魏嗣銮(字时珍)1922年到哥廷根大学求学,师从库朗(R.Courant)主攻数学,曾修学玻恩的多门课程。1989年在全国物理学史会议上,魏嗣銮曾作报告《我的老师、世界著名物理学家诺贝尔奖金获得者玻恩教授的治学思想》。魏嗣銮说:“玻恩的课讲得很好,开过20多门课。”①《魏时珍先生纪念文集》编辑组:《魏时珍先生纪念文集》(内部出版物),成都:川新出内(93)字第089号,第187页。吕百达教授记忆:“1989年时珍先生在给我的信中还说:‘我听其(指玻恩)理论物理,两年有半,而从未见其说错一句、写错一字,其板书超轶绝尘,更令人目眩。’”②《魏时珍先生纪念文集》编辑组:《魏时珍先生纪念文集》(内部出版物),成都:川新出内(93)字第089号,第194-195页。玻恩授课之精益求精,由此可见一斑。
玻恩有两门课程令王福山无法忘怀。第一门是玻恩的原子物理课,玻恩借助其中的习题课环节,由浅入深地培养学生的研究能力:“在这门课每周一小时的习题课上,玻恩要大家共同来解决一个问题,就是如何来计算晶体点阵中的一个原子,它所受其周围原子的力,课上由同学自己提出解决的办法,先从某一原子最邻近的原子给它的力开始,而后逐步向外推开出去。……学生在课堂上你一句我一句地出点子,讲得对的他肯定下来,并写在黑板上;不对的,他诱导。每课总是前进一步,下节课再从此开始。”[19]第二门是玻恩的《电磁学》课,其中的习题课环节仍然别具一格:“这门课每周布置习题,由助教批改,但玻恩要抽查一遍。对每一道题目选出解得好的同学,由他在下一次习题课,上黑板去作示范演算,算完后大家可给他提出不同意见,进行讨论。这些题目可以有几种解法,出题时往往提出须用多种方法去做的要求,或者指明要用某一种方法做。”[19]86可见玻恩在普通物理课上,也很注重培养学生独立思考和解决问题的能力。
玻恩自己认为他的学派最为精彩的学术活动是研讨会,在回忆录中他称其为“伟大而激动人心的事件”[20]。研讨会是开放的,参加者除了物理系的师生,常光临的还有外专业教授和他们的学生。在研讨会上,玻恩倡导并用心营造畅所欲言的学术氛围:“许多重要成果就是在这样非正式的聚会上首次被提出来的。……发言者被打断陈述并被无情批评这类事情在研讨会上习以为常,大家享受这种极为生动而有趣的辩论过程。我们鼓励年轻人参加讨论,为此甚至确立了一个原则:不仅允许提出愚蠢问题,而且欢迎提出愚蠢问题。”[20]这个原则看来并非高不可攀,但是一个学派要实实在在将它长期、彻底落实下去却极为不易,但玻恩学派做到了。
玻恩学派良好的学术氛围,给弟子们留下了无法磨灭的印象。玛利亚·迈耶回忆说:“研论会总是很美好的,而且经常在讨论会之后,所有参加讨论会的人和玻恩一起去散步,并到乡间的小酒馆共进晚餐。……那时的哥廷根精神与其他地方相比是如此的不同。我记得玻恩愿意和学生去散步——和所有的学生,边散步边讨论科学及其他所有的事情。”[7]356玻恩当年的助手海特勒认为哥廷根的氛围值得特殊记忆:“哥廷根(物理学派)的氛围是令人愉悦的;作为领袖的玻恩和弗兰克是简单而令人愉悦的人物,那里的其他很多人也是很友好的……那里有一种很友好的氛围,任何事情都可以讨论。”[7]123魏格纳对玻恩学派也有诸多美好回忆:“玻恩是一位友好待人和善于思考的人,而且也是量子理论的一位创立者。……在我看来,哥廷根真是物理学的一块乐园。”[21]
玻恩不仅在物理系的学术研讨会上让大家畅所欲言,他还将学术活动延续到了自己的家里。海森伯对此有这样的说明:“一批堪称精英的年轻学生与研究者,包括泡利、费米、约当、卡克加尔托(Karekjarto)、洪德,以及其后的狄拉克、奥本海默、韦斯科普夫等人,经常聚集在玻恩身边参与讨论。讨论经常是晚上在玻恩家里宽敞的音乐室里举行,玻恩夫人摆上水果和点心,使讨论更加美好。”[22]海森伯指出,玻恩学派的学术氛围当时是哥廷根一道独特的风景:“任何人如果碰巧在这所大学里或哈茨山的滑雪坡上遇到这群年青人,都会惊讶老师如何能够如此成功地将他们的兴趣集中到那些困难而抽象的科学问题上。”[6]Introduction:ix
玻恩及其弟子们的回忆是片段的,但是足以让人感受到,玻恩从常规教学、主持学术研讨会以及请学生到家里交流时,所展示的学术境界以及营造出来让人愉悦、畅所欲言的良好学术氛围。玻恩在指导研究生方面,也有高明的做法,且待下一节论述。
三、彭桓武:带出一个中国物理学派的一代宗师
彭桓武是玻恩的第一位中国博士生弟子,也是成功地将玻恩的科研方法与育人模式传播到中国的重要人物。他对于中国科学界尤其理论物理界,具有特殊的重要贡献。
(一)玻恩对彭桓武的重要影响。彭桓武在玻恩身边受益良多,不仅学到了高深的物理,还学到了过硬的数学:“我在马克斯·玻恩那里学到了数学知识,传统上属于德国的哥廷根学派。那是数学的老祖宗,出过几代数学名师,所以我的数学学得比较高深。”[23]彭桓武的数学造诣高到什么程度呢?王淦昌院士称赞彭桓武教授“学识渊博,功底很深,数学计算好,计算时从不需要助手,计算公式全都在他脑子里”[24]。张万箱的回忆可与王淦昌院士的说法互相印证——彭桓武有一次在与他讨论微分方程的解时:“不假思索地、迅速地、一口气把贝塞尔特殊函数和一些正交多项式写了下来,满满的一页纸。”①《〈彭桓武诞辰100周年纪念文集〉编写组》:《怀念彭公》,中国科学院理论物理研究所印制,2015年,第114页。这着实令人惊讶。
彭桓武更重要的是学到了玻恩的研究方法与治学理念,他说:“我在(玻恩)那学到的,最主要的就是要理论联系实际。以前还真不懂理论跟实际的联系是怎么回事。……这是我在那最大的收获。理论跟实际联系非常难,因为实际包罗万象,理论所做的,只是抽出它某一近似的部分去做,真正的实际你不可能拿理论全部描述出来。”[23]78-79彭桓武学到的这种理论联系实际的本领,对于他回国后的研究工作至关重要,他说:“我被钱三强选到核武器研究这个行业里来,就是因为我是理论物理学家,不过还是比较联系实际的,不是那么空洞的。”[23]79在名师指导下彭桓武迅速成长,1945 年他与玻恩共同获得英国爱丁堡皇家学会著名的“Macdougall-Brisbane”奖;1948年当选爱尔兰皇家科学院院士;在美国1948年编写的百年科学大事记中,中国科学家只有彭桓武和王淦昌的工作被收入其中……
在教书育人方面彭桓武从玻恩那里也所学甚多。1941年他离开玻恩到都柏林薛定谔的研究所任职,临行前玻恩告诫他:“薛定谔没有学生。”[25]彭桓武后来留意的结果是:“他指的是薛定谔当了多年教授,但未带出好的能独立研究的青年来。待我到都柏林后才逐渐理解其中的道理。原来薛定谔深沉严密,对一个问题没有想清楚之前不向别人说,想清楚后再讲又是那样清楚,无从激发学生的创造性。”[25]玻恩能带出众多优秀弟子的原因之一是与薛定谔的做法相反,他重在教给学生研究方法并为学生选择有意义的研究方向,然后放手让学生去大胆探索。对于玻恩推荐给学生的题目,彭桓武说:“玻恩给学生的题目有时他自己也并没有想得太清楚,他甚至有时连自己都不会做。他给我的博士论文他自己可能也做不出来。”[23]79对比玻恩和薛定谔对待学生的不同,彭桓武清醒意识到,导师指导学生时应该像玻恩这样:“让学生尽量独立思考,多创造性地做研究工作。”[23]77与此相反,如果“像薛定谔那样,自然培养不出象样的人才来。”[26]应该指出,玻恩的做法不是每位导师都可以效仿的。他之所以能成功,是因为他专业积淀深厚,对物理学前沿发展动态有深刻的洞察。如果一位导师自己的专业积淀不过关、对学科发展趋势不甚了然,那就很难为学生选出有价值的研究题目,也难以给予学生有效的指导。这正如彭桓武的弟子黄祖洽院士所概括的:“我认为,只有老师具有开阔的学术视野和前沿的学术思想,才能使研究生得到高起点、有价值的研究题目。”[27]
(二)彭桓武的科学贡献。作为名师高徒,彭桓武在固体物理、场论等多个领域做出过重要贡献;他在新中国原子弹、氢弹研制过程中、在新中国物理机构建设与人才培养等方面的关键作用无可替代。有一个事实,由于种种原因今天只有少数人知道——在我国核武研究领域有两位独当一面的学术泰斗:“一个是搞理论的彭桓武,一个是搞实验的王淦昌。”②《〈彭桓武诞辰100周年纪念文集〉编写组》:《怀念彭公》,中国科学院理论物理研究所印制,2015年,第123页。由于文章篇幅有限,在此仅引用几位物理界权威人士赞誉彭桓武的话语,对其科学贡献略做描述。周光召院士曾说:“彭先生是新中国理论物理发展的第一人,是这个方面没有争议的创始人或领导者。”[28]李德元先生的一段话可以充分证实这一点:“1982年北京应用物理与计算数学研究所申报的‘原子弹设计原理中的物理力学数学理论问题’项目,被授予国家自然科学一等奖。在申报奖项时,大家一致推举彭桓武为第一完成人。彭先生享受这一殊荣实至名归,当之无愧。因为中国的原子弹、氢弹的理论研究设计工作是在他亲自组织领导下进行的。”[29]中国氢弹之父于敏院士也持相同观点:“因为彭先生在核武器,无论是原子弹还是氢弹研制取得突破中的卓越贡献,1982年国家恢复科学奖,对核武器理论给予自然科学一等奖,彭先生作为奠基人跟开拓者,作为学术方面德高望重的带头人,理所当然应该把奖章授予彭先生。”[30]鉴于彭桓武的卓越科学贡献,他还是“两弹一星”功勋奖章获得者、1985年国家科技进步奖特等奖获得者、1995年何梁何利基金科学与技术成就奖获得者,由我国国家天文台发现的编号为48798号小行星,2006年被命名为“彭桓武星”。
总结彭桓武对中国科技发展的贡献,不能只看其研究工作,他在教书育人、培养研究队伍方面的功绩,应该与他的科研成就同等看待。
(三)彭桓武的教学风范及育人成就。彭桓武有在云南大学、清华大学、北京大学、中国科技大学等高校任教的经历,他既给本科生上课、也给研究生上课,并亲自指导他们做论文,从这个意义上,他可谓桃李满天下。
在讲台上彭桓武以其深厚的专业功力和别具一格的讲解方式令听课者折服。钱尚武教授评价彭桓武的课,“融会贯通、高屋建瓴、深入透彻、发人深省。由于他具备深厚的理论物理功底和对物理规律本质的透彻了解,凭着几页提纲就能在课堂上挥洒自如,将所讲内容发挥得淋漓尽致、精辟入微。”[31]彭桓武的数学物理方程课,令何祚庥院士等一批物理学子受益终生:“彭先生这门课有一个非常重要的特点,是不讲存在定理,不讲证明。却对每一个定理给你一个一个简要的介绍。讲完后就解释为什么数学上要有这样一个定理,你应该怎样理解这个定理,重点在什么地方,特点在什么地方,怎么应用,应用时候要关注什么问题。”[32]这种不局限于讲授知识的数学课让学生们收获良多:只用两个学期,彭桓武就为他们“这些有志于向理论物理进军的人”,清除了数学工具这个“大大的拦路虎”。[32]黄祖洽晚年仍清晰记得彭桓武讲授量子力学课程的情形:
他讲授量子力学,既注意使学生清晰掌握基本的物理概念,又注意引导学生将量子力学用于解决原子、分子等微观系统中的物理问题,从而培养他们解决问题的能力。他平易近人,和学生亲如朋友,常到学生宿舍谈心,或与学生一起漫步园林,在散步中讨论问题,讲述他的见解。春风化雨,诲人于无形。他曾说过,做研究时要把眼光放开,看到每一条可能走的路,不要局限于一隅,而每一条路又要坚持走到底,这样得到的结论(不管是正面的还是反面的)才靠得住。[33]
彭桓武对听课者的指导和影响,远远超越了课程内容本身。而他培养学生解决问题的方法、和学生们一起漫步时讨论问题的画面,又与当年玻恩的风范何其相似乃尔!彭桓武不仅在课堂上,还在科研实践中倾心培养年轻物理学家,于敏院士是其中之一:“我那时候是一个大学毕业生,刚从事科学工作。彭先生不但教导我解决具体问题,还指导我们开辟核理论领域,要求我们了解核物理发展的历史、现状和趋势……(后来)成立了原子核理论组,招收了一批大学生,培养了一批人才。这批人才有的后来在核武器方面做出了贡献。”[30]因此,何祚庥院士说:“彭桓武教授是我们这一代许多人的老师。”[32]367
彭桓武的同事们也高度称赞他在培育创新人才方面的杰出贡献。如钱三强院士曾说:“他(指彭桓武)带起了反应堆的理论研究,‘两弹’理论是学术领导,同时还培养出一批人,带出了一个学派。写起历史来,归功于他,不是夸大。”[34]这一说法无论在专业研究还是人才培养方面,都完全符合事实。
四、彭桓武谈科研创新及他如何引领科研创新
彭桓武在科学研究过程中以创新为目标;他认为科学研究的核心价值就在于创新。所以在培养科研人才时,他格外注重培养他们的独立创新能力。
(一)彭桓武谈科学创新。长期与玻恩、薛定谔等物理大师接触,使彭桓武具有较强的辨析和捕捉高水准创新课题的意识和能力。对于做出创新型工作的先决条件,他也有自己的深刻理解。黄祖洽院士曾说:“与玻恩和薛定谔等人的接触,使正当而立之年的彭桓武体会到,他们在物理学诸领域中研究工作的创造性,与各自对物理规律深刻而有系统的理解以及所独立持有的鲜明的学术观点是分不开的。”[33]176孕育高水准创新意识的是研究者“对物理规律深刻而系统的理解”以及自己“鲜明的学术观点”,而这两方面是物理学家专业素质与专业眼光的核心内容。因此在彭桓武看来,科学家高超的专业素养与专业境界是保证他做出创新工作的先决条件。
彭桓武曾从研究成果的体现形式以及研究所依赖的思想方法等角度,描述物理学研究的创新性:“科学研究的质量是以它建立在当代科学基础与具体真实现象上的创造性来衡量的。物理的创造性通常表现为发现新现象、解释新现象和预言新现象。而物理学家的物理思维——对于现象及其认识的反映,主要通过描述性模型来进行。……利用模型来思维便于进行广泛联系……特别在反映新现象、形成新概念时尤其能发挥其创造性。”[35]基于这一思想认识,彭桓武曾这样诠释物理学创造性研究的关键所在:“最重要的是要根据实验定量结果,创造性地对(物理)模型进行合乎逻辑的描述……”[35]76在彭桓武看来依据实验事实创造性地建立恰当的物理模型,是理论物理创造性研究的关键、重中之重。
(二)彭桓武如何引领科研创新?彭桓武认为要培养学生的创造力,老师最大的职责就是鼓励学生勇于实践、敢于独立做研究:“教师的作用究竟是什么?我看主要还是鼓励,最多是鼓励和指导,但最重要的是鼓励,提出题目来,或学生自己找到题目,就鼓励他们去钻研,去创造,而不是要求他一定按教师的办法去做,束缚他们。”[36]在彭桓武看来,像玻恩那样协助学生选题、适当指导、敢于放手让学生自己去探索是培养学生创新能力的最好办法。彭桓武在引领年轻后辈投身科研的过程中很好地实践了他的育人理念。郑绍唐曾说:“他(指彭桓武)言传身教,待人真诚平等,对年轻人既严格又热情。非常重视讨论班,发扬学术民主,谁说得对听谁的。”[34]14在肩负政治任务的原子弹研制过程中,彭桓武继续秉持其一贯的学术作风:
彭桓武1961年调到九所①中国工程物理研究院前身之简称。从事核武器理论研究设计工作。……几乎每星期都要举行讨论会。……会上,大科学家和青年们平等地就科学问题畅所欲言,发表自己的意见。彭先生在学术上是非常民主、开放的。他特别鼓励年轻人发表自己的意见。在这样的气氛下,有时持不同意见的同志在会上争得面红耳赤,但在会下彼此还是非常团结,互相尊重。因为所有争论都是为了一个共同的目的。九所优良的学术民主风气正是在彭桓武的带领和熏陶下形成的……[29]
研制原子弹的功勋们都怀有强烈的爱国主义热情。但是只有将这种主观热情与科学研究所必需的学术氛围相结合,才能使之成为科研的真正动力。科学研究最适宜的氛围,在彭桓武看来,就是玻恩当年极为重视并用心营造的畅所欲言的学术氛围。
官架子与学术权威的派头是良好学术氛围的大杀器,而这两者都是彭桓武刻意抑制的。对于前者,周光召院士曾这样评价彭桓武:“即使他在领导岗位上,他的作风也是最民主的,是最能够调动大家积极性的,没有一般的那种当官的作风,你不会觉得他是一个官。”[37]对于后者,虽然周围的人折服于彭桓武的科学造诣,尊称其为“彭公”,但他一再明确强调“科学只承认真理、不承认权威”的观点。正因为如此,郝柏林院士指出:“从理论物理研究所出来的文件里,很少使用‘权威’二字。”[38]
彭桓武与玻恩的育人及科研理念高度一致或说一脉相承。受彭桓武的影响,玻恩学派的基本精神在中国物理界为更多人所继承。比如,从黄祖洽院士的如下说法明显具有玻恩与彭桓武学术基因相互融合的特点:“我认为,要为国家培养高质量的科研人才,必须重视研究生独立工作能力和创新性思维的培养……我还主张学术民主,老师应以平等的态度和学生们一起讨论,互相启发,互相促进。我也经常鼓励学生向别的老师学习请教。”[27]
五、优秀学派的基本特征
只有特殊的学术领袖才能缔造一流的学派,只有一流的学派才能培养出具有创造能力的一流人才,并促使这些人才做出引领潮流的研究工作。因此要培养一流的具有创造性的人才,有必要深入研究一流学派的基本特征。
(一)学派精神气质是学派领袖品质的外化与放大。诸多案例表明,一个学派领袖的离开往往意味着这个学派的不复存在。这类事实无可辩驳地说明,学派领袖是学派的灵魂。因此学派特质即是学派领袖品质的外化与放大。基于玻恩和彭桓武的言行,可将优秀学派领袖的重要品质归纳如下。
首先,优秀学派领袖必须具备过硬的专业实力。不具备扎实、广博的专业积淀,就不具有成为一位优秀学派领袖的基本条件。其次,优秀学派领袖必须具备敏锐的预测学科发展的战略眼光,能敏感地洞察到专业前沿生长点,或对专业最新前沿发展趋势有清晰的认识。学科带头人不具备这一能力,就无法缔造出类拔萃、独领风骚的优秀学派。再者,优秀的学派领袖要有大度容人的自信与襟怀,在学派内营造畅所欲言的氛围,倾听不同的学术观点。一个人的能力总是有限的,只有善于调动更多人的积极性并集思广益地开展学术研究,才能造就一个有作为的学派。能否做到这一点取决于学派领袖的格局。实现这一目标,对很多学派领袖而言都是艰巨的考验。这要求学派领袖必须做到摒弃私心杂念,一切以推动学术研究为核心。性格强势、个人名利观强烈、有领袖欲、具有超强的驭人手腕者,难以通过这一考验。具有这些性格和能力的学派领袖,在扩大学派影响、为学派争取资源等方面会大有作为,因而在特殊时期会有重要的作用;但是这样的学派领袖极易将学派变成一言堂,从而使学派丧失成为一流学派的根本。相反像玻恩、彭桓武那样没有权力欲、性格偏软、心胸宽广的学者,更能以取得一流研究成果为第一要著,因为他们看重的不是学派内成员是否对自己尊重、是否对自己忠心,而是看重并竭力发挥他们的才能。最后,学派领袖的导师身份,要求他们必须具备强烈的责任心,乐于育人,且有一套成功的教书育人的经验性方法。
(二)学派育人与科研能力的有限性。学派最切近的生存环境是一个研究所或一所大学;而研究所与大学根据具体情况隶属于科研或教育主管部门。为学派的生存环境或生存氛围划分层次还可以有其他视角,如学派所隶属学科的学术风气、整个社会的学术界风气等等。对学派影响最大、最为根本的外延环境是整个国家的文化氛围,而国家的文化氛围又为诸多社会因素所主导或影响。在系统思维的层次结构中,学派是最低一级的教、研学术单元,其灵魂人物基本上是以一人为主,而另有几位得力的辅助者。学派在科研与育人方面的直接作用不可估量,但是在层层围绕的系统等级结构中,学派并不能完全自主发挥作用,它的功能具有很大的局限性。这完全类似于以下事实:一位杰出的教授可以培养出优秀人才或作出重要学术贡献,但当他与他所任职的学校或研究所产生根本分歧时,他完全可能丧失发挥其重要作用的机会。
(三)优秀学派所依托的适宜环境。玻恩与彭桓武在培养创新人才方面的成功事实说明,唯有允许每个成员畅所欲言的教学与研究氛围才能让学生和年轻研究者充分发挥自己的才智,享受融于良好的学术氛围之中的乐趣,从而得以进步并能够做出有创造性的研究工作。与此相反,领导者一言九鼎、唯我独尊的一言堂氛围,会严重戳伤甚至泯灭学生愉快地探索问题的主观能动性,进而难以做出一流的科研成果。一匹自己欢快奔跑的马,与一匹被鞭打、驱赶着奔跑的马,其心理感受是截然不同的。对学生而言不同氛围决定的不同结果并不仅限于心理感受相差悬殊。当然生命不完全是在愉悦中成长、进化的;能够激发人的主观能动性的第二个方法就是良性竞争。20世纪前几十年德国的物理学引领世界潮流,关键的原因之一是当时德国物理界的整体学术氛围适宜,而正是这良好的氛围使生逢其时的物理杰出人才脱颖而出:
良性的激烈竞争环境之所以重要,其一,它能极大地激发人们的主观能动性;其二,它影响人们的努力方向。……在良性的竞争环境下,学界的评价体系最看重的是每个人的专业本领。每个学子都明白,自己做出一流的成果才是硬道理。因此最为重要的是穷尽自己的精力与才华,去做出最好的研究工作;而不是潜心寻找靠山、用心经营人际关系。[7]622
正确的价值观念,只有在良好而规范的学术氛围下才能出现;而它的不断延续则能够进一步正反馈于良好而规范的学术氛围。然而学派自身功能的有限性,使其难以独立支撑良好的学术氛围。如果一个大学的风气不好,在其中就很难存在一个优秀的学派。如果社会的用人机制不是任人唯贤而是任人唯亲、权钱交易、关系网纵横,那么在学派层面正确的学术理念就难以贯彻到底,并将导致年轻人无法做到全身心陶醉于学术研究之中。而唯有良性、规范的社会大环境才能诞生并保证优秀的学派自然发展、壮大,从而最大程度地激发学生的学术潜能,并将其用于正途而不是歪门邪道。
六、结语
在教书育人方面,彭桓武与玻恩的风格一脉相承。彭桓武运用玻恩学派方法之精髓取得非凡成功的事实说明,科学的、规范的、合理的学术氛围,以及正确的育人与科研方法,如同科学无国界一样,具有普适的属性。要培养出更多优秀的创新人才,以促使我国科技事业进一步发展,就必须反复研究玻恩学派以及以彭桓武为代表的我国杰出科学前辈的成功经验,深入体察其核心精神。科技创新人才的培养之道就蕴含于玻恩、彭桓武等人的育人实践之中。