叶企孙:教育感最强的科学家
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人物简介
叶企孙(1898—1977),名鸿眷,字企孙,上海人。中国物理学家、教育家,中国近代物理学奠基人。1918年毕业于清华学校(今清华大学),1920年6月获美国芝加哥大学理学学士学位,1923年获哈佛大学博士学位。留学期间对普朗克常数作了精确测定,在国际物理界沿用10余年之久;研究液压对磁体磁导率的影响,并在12000kg/cm2压强下测量了铁、镍、钴和两种钢的磁导率,理论分析与实验定性相符合。
他先后创办了清华物理系、清华大学理学院、北京大学磁学专门组等,是建筑声学、磁学、中国科技史等领域的奠基者或开拓人。在国家表彰的23位“两弹一星”功勋奖章获得者中,有一半以上是其门生或门生的学生,被称为“大师的大师”,对开拓、促进中国物理学及整个自然科学的发展、培育科学技术人才,作出了不可磨灭的贡献。1948年当选为中央研究院院士。1955年被选聘为中国科学院学部委员。
1926年秋,初创的清华物理系略显冷清。整个系只有两位教授,一位是梅贻琦,另一位是叶企孙。梅贻琦忙于行政事务,教学上则几乎由年仅28岁的叶企孙一力托起。
窗外是秋风肃杀的北京,风吹得玻璃窗“嘎吱嘎吱”作响,挺过这一季的清冷,来年地里的种子就要在春意中萌生。寒来暑往,在叶企孙等人的精心浇灌下,清华物理系这颗种子在短短10年间生根发芽、枝繁叶茂,教学、科研在国内名列前茅,发展之迅速令人叹服。
在中国的近现代史上,恐怕再难找出第二个“叶企孙”。后世人眼中,他有“三最”——他是教育感最强的科学家、教育家;他的教育绩效最高;他的学生对中国现当代科技、文明发展贡献最大。
科学救国,信念和使命
己之体气,最合宜于何种科学?
己之志意,最倾向于何种科学?
己之能力,最优长于何种科学?
学何种科学对救国最有利,曾是少年时期叶企孙的一个“小纠结”。他曾列了一张学科分类表进行分析,最终选定了实验物理学。在风雨飘摇的年代,学习前沿科学意味着归国即失业,但他还是义无反顾地作出了这样的选择。
科学救国,是他很早就埋在心底的信念。
1898年,叶企孙出生于上海的书香世家。9岁在父亲主持的上海敬业学堂读书,12岁成为清华学堂的第一批学生。得益于父亲的开明思想,他很早便接触到西方科学文化及应用,“既重格致,又重修身,以为必以西方科学来谋求利国利民才能治国平天下”这一信念早早在他心里扎根。
1918年,叶企孙考取庚子赔款留美公费生。在芝加哥大学、哈佛大学留学期间,他留下“3年攀登两座高峰”的美谈:测定了当时最精确的普朗克常数,从此科学的史书上留下了“普朗克常数的叶值”;所研究的流态静压力对铁、钴和镍的磁导率的影响,系上世纪20年代高压磁学的一项开创性贡献。
获得哈佛博士学位后,叶企孙毅然踏上回国的轮船。而当时的中国,教育基础薄弱,诸多学科一片空白。他不再单纯地把研究局限于某个小领域,而是肩负起更多的开垦、播种科研空白的使命。
——1926年,他和梅贻琦共同创建了清华物理系,他担任系主任;3年后创建清华理学院,他出任理学院院长。
——回国后,他接到的第一项科研任务是解决清华大礼堂听音困难的问题。他带领着助教赵忠尧、施汝为等人,经历无数个寂静的深夜加班加点,开启了我国建筑声学研究的先河。
——1932年,他牵头成立中国物理学会,连任三届副会长。恍惚间,又见少年时代的自己,成立清华科学会,以科学追赶人类文明的模样。
——1952年,高等院校改革,叶企孙调入北京大学物理系。在那里他创建了磁学教研室,培养了一批磁学人才,开辟了我国磁学研究的新领域,也兑现了他在留学时的诺言,“研究工作要有30年不变”。
——他还关注科技史,引导李约瑟对中国科技史产生兴趣。晚年还写下为数不多的科学史文章,成为中国科学史的典范之作。
科教兴邦,洞察与直觉
上世纪二三十年代,中国高校尚未有高精尖实验室。这就意味着,叶企孙所学之实验物理学,在国内无法充分发挥所长。
他淡定地接受了这一切,把主要精力投入到物理教学、科学管理和人才培养上。他说:“高等教育究系国家根本要事,倘大多数良好学者只做研究而不授课,全国之高等教育势必受影响甚大,而研究事业最后亦必受影响。”
在创办清华物理系前几年,所招收学生甚少,第一届4人,第二届2人,第三届仅1人。从一年级到三年级,所有的课均由叶企孙一人教授。这并非他乐意“一人教学”,实为良师难聘。他的侄子、中国工程院院士叶铭汉说:“叶先生认为要建设一个高水平的物理系,必须有一批高水平的教授,‘必炼选研究上已有成就,并且能够继续研究的人’。”
对于选聘人才,叶企孙更垂青于默默无闻却大有潜力的年轻人。1928年至1938年,他先后聘萨本栋、赵忠尧、周培源、任之恭、霍秉权、孟昭英等青年学者到清华任教。叶企孙将吴有训的薪金订得高于自己,为减轻萨本栋的教学负担代他授课。叶企孙曾自谦地对学生说:“我教书不好,对不住你们。可有一点对得住你们,那就是我请来教你们的先生,个个都比我强。”
小班教学前期受制于师资,后来师资充盈却依然保留,其实这也是叶企孙重质不重量而刻意为之。“每班不过14人,或者每年有10个这样的学生,则10年有100个优秀的甚至可站在世界前沿的高材生”。
在教育上,叶企孙有着非同寻常的直觉。
成立清华理学院时,他将只有初中文凭、在日本学术刊物上发表了一篇文章的华罗庚聘为数学教员。
他让物理系高考状元陈新民转学化学,让化学系学生王淦昌转系学物理,让文史成绩满分、物理成绩只有18分的钱伟长攻读物理。
西南联合大学期间,他在电磁学课程上发现了李政道,为李政道后来获得诺贝尔物理学奖铺平道路。
注重实证,视野与格局
尽管寒冬将至,但文明的种子一旦种下,终会竭力冲破砂砾、生根发芽。
若干年后,在整理叶企孙的遗物时,家属发现了李政道在西南联大学习时的试卷,试卷用昆明土纸印刷,成绩是58(理论)+25(实验)=83。李政道的理论课学得不错,叶企孙允他免于修习,但必须参加实验学习。再次看到这份试卷时,李政道“百感交集,先生的慈爱师容,如在目前”。
叶企孙注重科学实证,尤其强调实验教学,注重动手能力。他说:“本系自最浅至最深之课程,均注重于解决问题及实验工作,力矫现时高调及虚空之弊。”
这不仅与他所学专业息息相关,也与他求学期间拜访英国剑桥大学卡文迪许实验室不无关系。他曾前去一探这个被称为“全世界1/2物理学发现诞生地”的奥秘。在那里,他留意到了先进的科学方法,如深刻的批判精神、准确的实验、敏锐感知和敏捷操作、教学和科研系统的结合、鉴别能力等。
现代科学对叶企孙的科研、教学产生了极其重要的影响。他注重实验研究的条件,在清华物理系为吴有训购买X光机,为赵忠尧购买镭放射源;他鼓励师生自制仪器设备,聘请青年技工海因策制造仪器设备,并在实验室后设立工厂;他甚至不允许师生叫实验员阎裕昌“听差”,而是称其为“先生”……
在叶企孙的鼓励、指导下,一批优秀的物理系学子攻读应用学科,成为新中国的学科奠基人或学科带头人。如气象学和航天学家赵九章、地球物理学家傅承义和翁文波、海洋物理学家赫崇本、冶金学家王遵明、应用光学家龚祖同、光学家王大珩、力学家钱伟长、金属物理学家余瑞璜和葛庭燧、地震学家李善邦等。
跌宕人生,不幸与不朽
“北院7号饭团”是清华一道独特的风景。这是叶企孙在清华理学院时的住所,师生们时常聚集在此约饭、交流信息、聆听指导。钱三强、彭桓武、钱学森、熊大缜曾在此借住,解决一时住房之困。
叶企孙延续了物理系任教时的习惯,常邀学生散步、游园、吃茶点,借机将课上未尽的知识或新知识道出。
1929年至1938年的清华物理系,是中国高教史上公认的“不朽的传说”——这段时间培养出的人才,当选院士者达55人。
由叶企孙一手成立的清华理学院,也很快成为清华最先进、最大的学院。后世统计,他共培养了79名院士,23位“两弹一星”功勋奖章获得者中,有近半数是他的门生,在中国教育史上无出其右。1987年2月26日,《人民日报》发表文章《深切怀念叶企孙教授》。(记者温才妃)
人物生平
●1898年出生于上海县。
●1913—1918年,清华学校(现清华大学)学习,高等科毕业。
●1918—1920年,美国芝加哥大学物理系,获理学学士学位。
●1920—1923年,美国哈佛大学研究院学习,获哲学博士学位。
●1924—1925年,东南大学副教授。
●1925—1941年,清华学校(现清华大学)任教,物理系副教授、系主任、教授,理学院院长,特种研究所委员会主席。
●1929年,国立清华大学理学院院长。同时被推选为决定学校大政的7位评议员(教授会议的最高议事机构)之一。
●1932年,发起成立中国物理学会,历任副会长、会长、理事长、当然理事、常务理事。
●1933年,参加中国天文学会,并被选为理事。
●1945年,任西南联大理学院院长,暂代该校常委职务。
●1948年,当选为中央研究院院士。
●1949年,被任命为清华大学校务委员会主席,履行校长职责,主持新中国成立阶段清华大学校务。参加第一届中国人民政治协商会议,当选为全国政协委员。
●1950年,当选为中华全国自然科学专门学会联合会(现中国科学技术协会)全国委员会常委兼计划委员会主任。
●1952—1977年,北京大学校务委员、物理系教授、金属物理及磁学教研室主任、磁学教研室主任。
●1955年,当选为中国科学院学部委员、常务委员会委员。
●1977年辞世,终年79岁。