為什么中國理論物理學(xué)發(fā)展緩慢而日本頻獲諾獎？| 科學(xué)春秋
?理論物理學(xué)家愛因斯坦 圖片來源：pixabay.com
編者按：
盡管“民科”們在理論物理領(lǐng)域那些顛覆級、“諾獎級“的“研究發(fā)現(xiàn)”令人啼笑皆非，實際上整體而言，與研制“兩彈一星”及其他高端設(shè)備所突破的物理技術(shù)相比，20世紀(jì)我國理論物理學(xué)發(fā)展的水平并不令人滿意。
究其原因，本文作者認(rèn)為：早期出國學(xué)習(xí)理論物理的人少，留學(xué)回國的物理學(xué)家中沒有出現(xiàn)既富創(chuàng)新意識又能領(lǐng)袖群倫的人物，國家對理論科學(xué)研究的重視程度不夠，一些政治運動對科學(xué)理論研究產(chǎn)生了干擾作用，這些都導(dǎo)致了我國理論物理學(xué)發(fā)展緩慢。
撰文｜胡化凱 （中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系教授）
責(zé)編｜程莉
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近代物理學(xué)在中國的建立始于20世紀(jì)初，以有留學(xué)生去西方國家學(xué)習(xí)物理學(xué)為標(biāo)志。
洋務(wù)運動開始后，清政府派出不少人出國留學(xué)，但沒有人專門學(xué)習(xí)物理。留學(xué)生中有研習(xí)物理者，自20世紀(jì)始[1]。20世紀(jì)上半葉，學(xué)習(xí)物理的留學(xué)生陸續(xù)回國，他們“埋首苦干，加倍努力，使物理研究得以開始，得以擴大，使我四千余年中華古國從此而有物理科學(xué)”[2]。
就研究而言，可以把物理學(xué)分為理論物理和實驗物理；就運用而言，可以將之分為理論物理和技術(shù)物理。一般認(rèn)為，理論物理包含相對論與引力理論、宇宙學(xué)、量子力學(xué)、量子場論、基本粒子理論、統(tǒng)計物理、經(jīng)典場論、非線性物理等分支學(xué)科。
理論物理立足于科學(xué)實驗和觀察結(jié)果，借助于數(shù)學(xué)工具、邏輯推理和觀念思辨，研究物質(zhì)、能量、時間和空間以及它們的相互作用和運動變化，從中概括出具有普遍意義的基本理論，具有解釋已知和預(yù)言未知物理現(xiàn)象及其運動規(guī)律的能力（[3]，頁12—13）。
20世紀(jì)上半葉，物理學(xué)在中國得以初步建立；20世紀(jì)下半葉，該學(xué)科得到了很大發(fā)展?？傮w而言，與技術(shù)物理相比，上個世紀(jì)中國理論物理學(xué)的發(fā)展速度明顯緩慢。
1935年，為紀(jì)念《科學(xué)》雜志創(chuàng)刊20周年，嚴(yán)濟慈先生應(yīng)邀撰寫了《二十年來物理學(xué)之進展》一文，從人才培養(yǎng)、專業(yè)研究、成立學(xué)會和創(chuàng)辦雜志幾個方面，全面總結(jié)了物理學(xué)在中國的建立和發(fā)展?fàn)顩r。文章列出了53篇國內(nèi)物理學(xué)工作者在歐美等國雜志上發(fā)表的論文題目及作者，其中僅有燕京大學(xué)物理系英人班威廉（William Band）的一篇討論協(xié)和物理場的論文屬于理論物理；文章也列出了在《中國物理學(xué)報》等國內(nèi)刊物上發(fā)表的55篇論文，其中除了周培源一篇介紹膨脹宇宙論和束星北一篇討論萬有引力的論文外，余者也都不屬于理論物理[1]。
十年后，錢臨照先生在《物理學(xué)》一文中專設(shè)“物理學(xué)在中國之發(fā)展”一節(jié)，在上述嚴(yán)文的基礎(chǔ)上，全面總結(jié)了物理學(xué)在中國的發(fā)展?fàn)顩r。文章按分支領(lǐng)域列舉了當(dāng)時70位在研究工作中做出成績的年輕學(xué)者，其中屬于理論物理者僅有研究相對論及宇宙論的周培源和束星北、研究統(tǒng)計力學(xué)的王竹溪和張宗燧[4]。
1950年，周培源和王竹溪聯(lián)名在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了《中國近三十年來之理論物理》一文，對國內(nèi)學(xué)者在力學(xué)、相對論、量子力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)等方面開展的研究工作進行了概括性總結(jié)，其中具有較大國際影響的成果極少[5]。
1960年，為慶祝中華人民共和國成立十周年，中國科學(xué)院組織各學(xué)科的專家編寫了《十年來的中國科學(xué)》叢書，其中《物理學(xué)：1949—1959》分冊總結(jié)了該學(xué)科各個分支領(lǐng)域取得的成就。書中從基本粒子理論、原子核理論、固體理論和統(tǒng)計物理四個方面總結(jié)了在理論物理方面所取得的成績，認(rèn)為“十年來理論物理的工作已經(jīng)取得了不小的成績，工作人員的數(shù)量較解放初期增加了三、四倍。但是由于原來的基礎(chǔ)太差，現(xiàn)在所達到的水平還不是很高，還遠遠不能滿足國家的需要。”[6]
1966年，以朱洪元和胡寧為代表的中國粒子物理學(xué)家提出了“層子模型”，這是一項得到國際同行肯定的成就。
上個世紀(jì)末期，我國在理論物理方面也取得了一些成績。但整體而言，與研制“兩彈一星”及其他高端設(shè)備所突破的物理技術(shù)相比，20世紀(jì)我國理論物理學(xué)發(fā)展的水平是不能令人滿意的。是什么原因造成了這種狀況？值得我們回顧與反思。
筆者認(rèn)為，造成我國理論物理學(xué)發(fā)展緩慢的原因主要有以下幾個方面。
早期出國學(xué)習(xí)理論物理者相當(dāng)少
考查我國老一輩物理學(xué)家出國留學(xué)所學(xué)專業(yè)及其攻讀博士學(xué)位期間所做的研究工作，可以看出學(xué)習(xí)理論物理的人相當(dāng)少。
據(jù)不完全統(tǒng)計，從1900至1952年，中國留學(xué)生在國外獲得物理學(xué)博士學(xué)位者至少有168人（[7]，頁1243—1252）。從這些人的博士論文可以看出，其中僅有周培源、吳大猷、張宗燧、胡寧、彭桓武、馬仕俊、朱洪元、黃昆、程開甲、王竹溪、王明貞等10余人在留學(xué)期間從事的是理論研究，余者所做的基本上都屬于應(yīng)用物理或?qū)嶒炍锢硌芯俊?/p>
赴歐美先進國家留學(xué)是20世紀(jì)上半葉我國高端科技人才培養(yǎng)的主要方式，后來在各個領(lǐng)域做出成就的科學(xué)家，基本上都是國外回來的留學(xué)生。庚款留美計劃為國家培養(yǎng)的人才最多?！杜汕裁绹魧W(xué)生章程草案》規(guī)定，派出的學(xué)生中，“百分之八十專修工業(yè)技術(shù)、農(nóng)學(xué)、機械工程、采礦、物理及化學(xué)、鐵路工程、建筑、銀行、鐵路管理以及類似學(xué)科，百分之二十專修法律及政治學(xué)”。由此可見，當(dāng)時有計劃地派出去學(xué)習(xí)科學(xué)理論的人很少。
1909—1929年，清華留美預(yù)備學(xué)校共向美國派遣留學(xué)生1279人，另外還有庚款津貼留美自費生467人。這些留學(xué)生中，學(xué)習(xí)理論科學(xué)的人極少。1933—1943年，全國舉行了六屆庚款留美考試，共錄取132人赴美留學(xué)，其中有15人規(guī)定的學(xué)習(xí)學(xué)科屬于物理學(xué)，但都是應(yīng)用物理，幾乎無理論物理。庚款留英學(xué)生所規(guī)定的專業(yè)，與留美的情況大致類似。此外還有各省的官費留學(xué)及自費留學(xué)，其中也有一些人學(xué)習(xí)的是物理學(xué)，但基本上都不是理論物理。這些情況正說明了獲得博士學(xué)位人員中從事理論物理研究者少的原因。
吳大猷先生在總結(jié)中國物理學(xué)發(fā)展的歷史時說：“為什么中國的物理研究發(fā)展得這么慢？其中的原因之一，是因為我們大多數(shù)出國念物理的人，都是作實驗的物理研究”；“在國外念理論物理的中國學(xué)生比較少，這個也是我們物理發(fā)展得比較慢的原因之一”（[8]，頁88—89）。吳大猷認(rèn)為，做實驗研究，有好處，但也有不好的地方。好處在于，國外有實驗設(shè)備，有現(xiàn)成的研究計劃和主題，學(xué)生比較容易完成學(xué)業(yè)。不好之處在于，實驗研究需要一定的設(shè)備，在歐美國家實驗室里可以做的研究，回到國內(nèi)即沒有條件繼續(xù)開展工作了。
胡剛復(fù)、顏任光、饒毓泰、李書華、丁西林、葉企孫、吳有訓(xùn)、嚴(yán)濟慈、趙忠堯、王淦昌、張文裕、陸學(xué)善、葛庭燧、錢三強、錢臨照等等，這些對中國物理學(xué)的建立和發(fā)展做出過重要貢獻的老一輩物理學(xué)家，在國外留學(xué)期間做的都是實驗研究工作。他們利用國外的實驗設(shè)備完成了一些當(dāng)時屬于物理學(xué)前沿的重要工作，如葉企孫于1921年對普朗克常數(shù)的測量、吳有訓(xùn)于1924年驗證康普頓散射理論的實驗、趙忠堯于1930年發(fā)現(xiàn)正負(fù)電子對產(chǎn)生和湮滅現(xiàn)象的實驗、錢三強與何澤慧于1946年發(fā)現(xiàn)鈾核三分裂現(xiàn)象的實驗、張文裕于1949年發(fā)現(xiàn)μ原子的實驗等等。這些工作，在國內(nèi)都無法再繼續(xù)開展研究，所以吳大猷說：“就是因為我們學(xué)物理的絕大多數(shù)的人回國后，沒有機會繼續(xù)做實驗工作，所以中國的物理發(fā)展得很慢”。
雖然物理學(xué)的理論研究和實驗研究是密切相關(guān)的，但就研究方法以及對研究者的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求而言，二者是有區(qū)別的。做理論研究，需要具備扎實的物理理論功底，掌握專門的數(shù)學(xué)工具，具有比較強的邏輯思維能力和物理模型提煉能力等，需要經(jīng)過專門的訓(xùn)練。做實驗研究的人一般不太容易做好理論研究。
留學(xué)生中學(xué)習(xí)理論物理的人少，即造成國內(nèi)專業(yè)人才不足，自然不利于研究工作的開展和深入。
缺少富有創(chuàng)新意識的領(lǐng)軍人物
究竟具備什么素質(zhì)的物理學(xué)家才可以被稱為大師，很難給出一個標(biāo)準(zhǔn)的說法。一般來說，作為一位科學(xué)大師，應(yīng)具有扎實的專業(yè)知識、深厚的學(xué)術(shù)功底、寬廣的學(xué)術(shù)視野，在本領(lǐng)域做出開創(chuàng)性成果，同時具有組織研究團隊、引領(lǐng)研究方向、營造學(xué)術(shù)氛圍和培養(yǎng)學(xué)術(shù)傳統(tǒng)的能力。也就是說，真正的科學(xué)大師，不僅自己做出了學(xué)術(shù)貢獻，而且能夠引領(lǐng)一個團隊做出成績。劍橋大學(xué)卡文迪什實驗室的盧瑟福、哥本哈根大學(xué)理論物理研究所的玻爾、哥廷根大學(xué)物理系的玻恩應(yīng)是物理學(xué)大師的典型代表。就個人成就而言，愛因斯坦是當(dāng)之無愧的一流大師，但他在人才培養(yǎng)方面的成績不大。
對于我們這樣的科學(xué)后發(fā)國家，在短期內(nèi)難以產(chǎn)生一流大師，這是可以理解的。從推動一個國家的科技發(fā)展來看，科學(xué)大師的作用不僅體現(xiàn)在自己做出的科學(xué)貢獻，更重要的是能否卓有成效地營造學(xué)術(shù)氛圍，培養(yǎng)研究人才，引領(lǐng)一個團隊健康發(fā)展，使之不斷地取得重要成果。我國老一輩物理學(xué)家中極少有人在這方面做得比較出色。
而同樣也是科學(xué)后發(fā)國家的日本，則出現(xiàn)了仁科芳雄（1890—1951）這樣堪稱物理學(xué)大師的重要人物。20世紀(jì)，日本的理論物理學(xué)得到快速發(fā)展，已有5人在這方面獲得諾貝爾物理學(xué)獎，這與仁科芳雄（以下簡稱“仁科”）的學(xué)術(shù)引領(lǐng)和人才培養(yǎng)有著重要關(guān)系。
1918年，仁科畢業(yè)于東京帝國大學(xué)電工學(xué)科，在長岡半太郎的建議下又重新入東京帝國大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)。1921年，研究生畢業(yè)后，仁科被派往歐洲留學(xué)。
1921年10月至1922年8月，仁科在英國劍橋卡文迪什實驗室留學(xué)，師從實驗物理學(xué)家盧瑟福做原子物理實驗研究。
1922 年11月到1923年3月，仁科在德國哥廷根大學(xué)留學(xué)，師從數(shù)學(xué)大師希爾伯特做物理學(xué)理論研究。
1923年4月至1928年10月，仁科在丹麥哥本哈根大學(xué)玻爾理論物理研究所做訪問研究，這期間發(fā)表了9篇論文，深得玻爾的學(xué)術(shù)真?zhèn)鳌?/p>
1927年去法國巴黎，跟隨年輕的物理學(xué)家泡利（W. Pauli）做了4個月理論研究；之后又返回哥本哈根玻爾研究所，與瑞典學(xué)者奧斯卡·克萊因（Oskar Klein）合作提出以狄拉克方程表示康普頓散射的克萊茵－仁科公式，從而奠定了其在國際理論物理學(xué)界的地位。
1928年末，仁科滿載著在歐洲學(xué)到的物理知識返回日本。他試圖把剛剛建立的量子力學(xué)引進日本，在那里創(chuàng)造適宜的研究環(huán)境，培養(yǎng)本國的精英人才。
1929年，仁科邀請量子力學(xué)創(chuàng)始人海森伯和量子力學(xué)理論家狄拉克來日本講學(xué)。在6天的時間里，兩人分別作了6場關(guān)于量子力學(xué)的學(xué)術(shù)報告，仁科至始至終擔(dān)任翻譯工作。之后，仁科舉辦了量子力學(xué)講習(xí)班，親自給年輕學(xué)者授課。后來獲得諾貝爾物理學(xué)獎的湯川秀樹和朝永振一郎等人都是講習(xí)班學(xué)員。
1931年，仁科在東京理化研究所設(shè)立了仁科實驗室，進行原子物理研究。
1937年，他又邀請尼爾斯·玻爾來日本講學(xué)。在一個月時間內(nèi)，玻爾做了十場關(guān)于量子力學(xué)的演講，仁科負(fù)責(zé)翻譯。這一系列的學(xué)術(shù)活動，激起了日本一批年輕學(xué)者對于新興的量子力學(xué)及原子物理研究的興趣。海森伯和狄拉克在二十幾歲就做出了世界一流的科學(xué)成就，也激發(fā)了日本年輕學(xué)者的奮斗熱情。
仁科在歐洲訪學(xué)8年，正值以相對論和量子力學(xué)為代表的現(xiàn)代物理學(xué)迅速崛起的時代，他所跟隨的導(dǎo)師，都是當(dāng)時在物理學(xué)前沿領(lǐng)域做出開創(chuàng)性工作的世界一流學(xué)者。這些導(dǎo)師使得仁科從實驗研究到理論探討，從學(xué)術(shù)思想到研究風(fēng)格，都受到了全面的訓(xùn)練，真正成為一位具有國際視野的物理學(xué)大師。二次世界大戰(zhàn)前，世界物理學(xué)研究主要有三大傳統(tǒng)，即劍橋大學(xué)盧瑟福的實驗研究傳統(tǒng)、德國哥廷根學(xué)派的理論研究傳統(tǒng)、丹麥哥本哈根學(xué)派的自由探索傳統(tǒng)。仁科受到了這三種傳統(tǒng)的熏陶，這是其他留學(xué)者難以企及的經(jīng)歷。
對于仁科來說，受到影響最深的是哥本哈根傳統(tǒng)。仁科不僅為推動日本傳統(tǒng)物理學(xué)向現(xiàn)代物理學(xué)的轉(zhuǎn)變發(fā)揮了關(guān)鍵作用，而且把玻爾研究所的學(xué)術(shù)風(fēng)格引入了日本，使之進一步發(fā)揚光大。湯川秀樹的弟子內(nèi)山龍雄曾評價說：“仁科博士將玻爾研究所那種現(xiàn)代的、而且是創(chuàng)造性的、具有探求精神的研究風(fēng)格帶回了日本。這種氛圍和傳統(tǒng)是舊的帝國大學(xué)所沒有的。這種精神被接受過仁科博士教誨的人們傳遍了日本?！?span style="font-size: 12px;">[9]
在仁科的引領(lǐng)下，日本現(xiàn)代物理學(xué)迅速崛起，培養(yǎng)出一批具有國際水平的物理學(xué)家，湯川秀樹因提出介子理論獲得1949年諾貝爾物理學(xué)獎，之后又有朝永振一郎（1965年）、江崎玲于奈（1973年）、小柴昌俊（2002年）、小林誠（2008年）和益川敏英（2008年）5人獲得諾貝爾物理學(xué)獎（南部陽一郎，因1956年提出粒子物理學(xué)的自發(fā)對稱性破缺機制，獲得2008年諾貝爾物理學(xué)獎，但他的工作是在美國完成的，故未將其計入日本本土獲獎?wù)咧校?/span>。另外，還有幾位日本科學(xué)家獲得了諾貝爾化學(xué)獎和生理醫(yī)學(xué)獎。
人才成長，學(xué)術(shù)氛圍的營造，需要學(xué)術(shù)權(quán)威的大力培養(yǎng)和積極引領(lǐng)。仁科具有把自己留學(xué)獲得的學(xué)識傳授給本國年輕人、把歐洲新興的物理學(xué)移植到日本的強烈使命感。他不但把量子力學(xué)引入了日本，而且致力于宣傳歐洲的先進科學(xué)精神，矯正日本過去偏重虛理、不重實驗，偏于頓悟、不重分析的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，達到開啟民智、樹立新風(fēng)的目的[10]。他在自己的研究室貫徹的是哥本哈根精神，鼓勵無拘無束的自由討論和大膽探索，提倡理論與實驗結(jié)合，開展合作研究。湯川秀樹、朝永振一郎、坂田昌一、玉木英彥等一批年輕學(xué)者都圍繞在仁科身邊開展工作，學(xué)生們親切地稱其為“師傅”。湯川秀樹深有感觸地說：“我能跟他順利地交談，雖然我通常是很沉默的。我也許從仁科身上看到了我在自己父親身上看不到的那種‘慈父’的形象?？傊?，我的孤獨心，我的關(guān)閉的心，開始在仁科教授的面前打開了。”對于仁科研究室自由探討的學(xué)術(shù)氛圍，朝永振一郎曾感嘆說：“不論化學(xué)出身，還是生物出身，相互幫助的自由研究，是除了仁科研究室之外無法看到的亮麗風(fēng)景。”
在仁科的努力下，仁科研究室成為日本培養(yǎng)科學(xué)精英的一片沃土。在這里成長起來的不僅有諾貝爾物理學(xué)獎獲得者湯川秀樹和朝永振一郎，還有諾貝爾化學(xué)獎獲得者福井謙一。仁科非常重視學(xué)術(shù)傳統(tǒng)的培育和新風(fēng)氣的養(yǎng)成，“是一位敢于發(fā)掘年輕人才，激勵、感化，使其大成的牽線人”[10]，對于推動日本物理學(xué)的快速發(fā)展，發(fā)揮了極其重要的作用，因而被稱為“日本原子物理學(xué)之父”。
20世紀(jì)上半葉留學(xué)回國的中國物理學(xué)家中，沒有一人具有仁科的留學(xué)經(jīng)歷及學(xué)術(shù)精神，更談不上培養(yǎng)出象湯川秀樹和朝永振一郎式的優(yōu)秀物理學(xué)家。固然近代以來，日本的社會環(huán)境、科學(xué)基礎(chǔ)比中國更有利于科學(xué)家的成長和研究工作的開展，但中國少有像仁科芳雄一樣的大師，也是影響理論物理學(xué)發(fā)展的不利因素之一。
國家輕視理論科學(xué)研究
新中國建立后，為了快速提升國防科技水平和經(jīng)濟實力，國家非常重視推動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為此先后制訂了《十二年科學(xué)規(guī)劃》和《十年科學(xué)規(guī)劃》等政策，組織科研院所，調(diào)集各方面的力量，有計劃地開展攻關(guān)研究，在短期內(nèi)取得了以“兩彈一星”為代表的輝煌成就。在科學(xué)技術(shù)體系中，對社會產(chǎn)生直接推動作用的是技術(shù)，而技術(shù)的發(fā)展需要基礎(chǔ)理論作支撐。新中國建立后，國家把各方面的力量主要用在解決技術(shù)應(yīng)用問題上，對科學(xué)理論研究重視的程度相對不足，由此對包括理論物理學(xué)在內(nèi)的整個自然科學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展產(chǎn)生了一定的制約作用。
《十二年規(guī)劃》規(guī)定我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的方針是“重點發(fā)展，迎頭趕上”，采取“以任務(wù)為經(jīng)，以學(xué)科為緯，以任務(wù)帶學(xué)科”的原則。在當(dāng)時的國際國內(nèi)形勢下，這個方針是正確的。在科技力量極其有限的情況下，只能優(yōu)先解決國家建設(shè)急需的技術(shù)應(yīng)用問題，同時兼顧相應(yīng)的理論研究和學(xué)科發(fā)展。而且，《十二年規(guī)劃》也指出：“技術(shù)上帶有根本性質(zhì)的進步和革新，必須以一定的科學(xué)理論作為基礎(chǔ)。因此，要想在今后逐步做到依靠自己的力量解決本國建設(shè)中不斷出現(xiàn)的科學(xué)技術(shù)問題，從根本上擺脫目前的依賴地位，就必須建立起我國自己的科學(xué)理論儲備，大力加強和充實理論研究的力量，克服忽視理論研究的近視的傾向?！?/p>
不過，在實際工作中，各個科研單位往往是忙于完成國家下達的技術(shù)研究任務(wù)，而無暇顧及相關(guān)的理論研究，結(jié)果是大量的技術(shù)任務(wù)完成了，但基礎(chǔ)理論研究水平一直不高，一些相關(guān)的學(xué)科也未能得到很好的發(fā)展。“以任務(wù)帶學(xué)科”，是學(xué)科為任務(wù)服務(wù)，與任務(wù)沒有直接關(guān)系的學(xué)科或基礎(chǔ)理論，則得不到應(yīng)有的重視。
對此，許多科學(xué)家都有共識。激光物理學(xué)家王育竹說：“在客觀上，我們不夠重視基礎(chǔ)性研究。我們的科研政策是‘以任務(wù)帶學(xué)科’。在過去的年代里，‘以任務(wù)帶學(xué)科’確實推動了我國科技事業(yè)的發(fā)展，‘兩彈一星’的輝煌成果證明了它的正確性。雖然這一政策并沒有不支持基礎(chǔ)研究的含義，但在強調(diào)任務(wù)帶學(xué)科的同時忽視了與任務(wù)無直接關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)性研究。”（[11]，頁84）
即便是與國家任務(wù)相關(guān)的學(xué)科，其基礎(chǔ)理論研究也在一定程度上被忽視了。我國固體物理學(xué)家黃昆“根據(jù)多年的經(jīng)驗，歸納總結(jié)出一條規(guī)律：越是國家重視的學(xué)科，該學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)研究反而越容易受到?jīng)_擊。……這是因為，對于完成國家指令性任務(wù)，物理（理論）研究往往‘遠水解不了近渴’，而政治運動來了以后卻往往首當(dāng)其沖，動輒就被戴上一頂‘脫離實際’的帽子”（[12]，頁108）。這種狀況在“改革開放”之前是相當(dāng)明顯的。黃昆說：“在我國的一個很長時期內(nèi)，形成了越有重要應(yīng)用的學(xué)科，越是撇開基礎(chǔ)研究不搞的不正常局面?！?/strong>（[13]，頁278）
一個國家在基礎(chǔ)科學(xué)理論上落后，這個國家的科技發(fā)展就會缺乏后勁。對此，我國一些著名的科學(xué)家都有清醒的認(rèn)識。王大珩在總結(jié)中國光學(xué)的發(fā)展歷程時指出：“開展跟蹤國際科技動態(tài)和瞄準(zhǔn)世界先進技術(shù)的研究，利于像我們這樣科技基礎(chǔ)比較薄弱的國家，是十分必要的。但中國是一個大國，理應(yīng)像我們的先人一樣，在各個領(lǐng)域應(yīng)有自己的原始創(chuàng)新，為世界科學(xué)寶庫做出自己的貢獻，真正成為一個科技強國；因此，我們的科研院所在完成國家任務(wù)的同時，要十分注重基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新，在光學(xué)研究的前沿和理論創(chuàng)新上同樣做出成績來?！?span style="font-size: 12px;">（[14]，頁44）
“改革開放”以后，我國科技界急功近利傾向嚴(yán)重，浮躁之風(fēng)盛行，缺乏科研工作應(yīng)有的沉著和淡定，這同樣不利于基礎(chǔ)科學(xué)理論的健康發(fā)展。
中國古代長期存在注重實際應(yīng)用，輕視理論思維的傳統(tǒng)。這種傳統(tǒng)在中國近現(xiàn)代依然存在，而同樣是從近代開始向西方學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的日本則有所不同。從近代開始，日本一些科學(xué)家即具有相當(dāng)強烈的重視純科學(xué)研究的傾向，養(yǎng)成了為學(xué)術(shù)而學(xué)術(shù)的研究傳統(tǒng)。面對著西方列強的侵?jǐn)_，日本學(xué)者力求通過在科學(xué)研究中取得的成績，以證明日本文化是世界上優(yōu)秀的文化。
山川健次郎（1854—1931年）、田中館愛橘（1856—1952年）和長岡半太郎（1865—1950年）是日本明治早期三位著名物理學(xué)家，為日本物理學(xué)的奠基做出了重要貢獻。他們是在江戶時代封建儒教傳統(tǒng)影響下接受的啟蒙教育，然后轉(zhuǎn)向現(xiàn)代物理學(xué)的教育和研究。1888年6月7日，長岡半太郎在給正在歐洲留學(xué)的田中館愛橘的信中說：“在工作中，我們一定要有廣闊的視野、敏銳的判斷力和對事物的透徹理解，不能屈服，不能有一絲的松懈?！瓫]有理由讓白人在每個方面都如此超前，如你所說，我希望我們能在10或20年之內(nèi)打敗那些白人?！?長岡半太郎等希望，在不久的將來能在知識上擊敗“白人”。
這種心情，我國早期在國外留學(xué)的人也一樣會有。但是，日本學(xué)者具有的對于科學(xué)理論深入鉆研的精神，恐怕不是中國人所能比的。1947年，美國科學(xué)顧問團對日本考察后發(fā)現(xiàn)：“大學(xué)里的很多研究，其內(nèi)容都深奧晦澀。相比數(shù)學(xué)分析或者應(yīng)用數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)家們更喜歡數(shù)論這一類的研究。造就一個文化階層，維護日本的尊嚴(yán)，證明其文化優(yōu)越于世界上其它文化，這似乎是很多大學(xué)教研人員心目中最主要的動機”；“在大學(xué)畢業(yè)生和研究人員當(dāng)中，至少在自然科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域，相比于應(yīng)用科學(xué)研究，對理論科學(xué)研究的強調(diào)似乎有些過分”[15]。
日本科學(xué)家對科學(xué)理論研究的重視程度，讓美國人感到吃驚。其實，一部分日本人對于理論科學(xué)研究的專注從明治維新中期即已開始了。他們視純科學(xué)研究為一種智力游戲，任何國家的科學(xué)家都可以在其中獲得機會，通過獲勝以展示自己的才華和自己國家文化的優(yōu)越性。這種傾向即使是在二戰(zhàn)期間也沒有停止過。珍珠港事件爆發(fā)后，仁科呼吁日本的物理學(xué)家不要放松基礎(chǔ)理論研究，只有這樣，等到戰(zhàn)爭結(jié)束時才不會落后于國外同行。無論是戰(zhàn)爭期間還是在戰(zhàn)后，日本都有許多物理學(xué)家在理論科學(xué)領(lǐng)域繼續(xù)著他們的“浪漫”的研究[15]。湯川秀樹能于1935年提出介子理論，1949年獲得諾貝爾物理學(xué)獎，創(chuàng)造了未去西方留學(xué)而獲得諾貝爾獎的神話，其原因之一就是在這種“智力游戲”傾向影響下持續(xù)鉆研的精神。
這種現(xiàn)象是值得中國人深思的。日本已有6人獲得諾貝爾物理學(xué)獎，其中5人的獲獎成果都屬于理論物理研究內(nèi)容。這種現(xiàn)象充分證明了日本物理學(xué)家長期重視理論研究的成效。
一種學(xué)術(shù)風(fēng)氣的養(yǎng)成，既需要學(xué)術(shù)共同體的自覺踐行，也需要國家的認(rèn)同與支持。尤其是當(dāng)科學(xué)技術(shù)被納入一個國家的統(tǒng)一發(fā)展目標(biāo)之后，國家的認(rèn)同與支持就更為重要了。對于我國理論物理學(xué)的發(fā)展，情況也是如此。
政治運動的干擾
上個世紀(jì)50至70年代的近30年間，我國開展過一系列政治運動，其中有些運動對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了相當(dāng)大的不利影響，有的甚至是破壞性的影響。這些運動對于理論物理學(xué)的發(fā)展，同樣產(chǎn)生了負(fù)面作用。
從新中國建立至“文革”結(jié)束，中國開展了一系列批判自然科學(xué)中“資產(chǎn)階級唯心主義思想”的活動，批判的領(lǐng)域涉及自然科學(xué)的各個學(xué)科，其中物理學(xué)領(lǐng)域主要批判哥本哈根學(xué)派的量子力學(xué)詮釋和愛因斯坦的相對論及其科學(xué)思想。幾十年間，這種批判活動時起時落，但從未停止過。量子力學(xué)建立后，玻爾提出了互補原理，海森伯提出了測不準(zhǔn)原理，由此構(gòu)成了關(guān)于量子力學(xué)的哥本哈根學(xué)派詮釋。這些理論被中國學(xué)者認(rèn)為充滿了唯心主義和形而上學(xué)思想，是為反動的資本主義制度服務(wù)的，受到了反反復(fù)復(fù)的批判[16]?！拔母铩逼陂g，愛因斯坦被一些人看作“自然科學(xué)領(lǐng)域最大的資產(chǎn)階級反動學(xué)術(shù)權(quán)威”，是“阻礙自然科學(xué)前進的最大絆腳石”；相對論被看做是“滲透著資產(chǎn)階級唯心主義和形而上學(xué)觀點的自然科學(xué)理論的典型代表”，愛因斯坦及其相對論都受到了強烈的批判[17]。相對論和量子力學(xué)是理論物理學(xué)中最重要的內(nèi)容，也是支撐整個現(xiàn)代物理學(xué)的兩大柱石。對哥本哈根學(xué)派和愛因斯坦的批判，無疑會對我國理論物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。
1957年的“反右派”運動結(jié)束后，隨即揭開了“批判資產(chǎn)階級學(xué)術(shù)思想”運動的序幕。全國開展了轟轟烈烈的“插紅旗、拔白旗”運動，許多著名教授、學(xué)術(shù)權(quán)威被作為資產(chǎn)階級“白旗”拔掉。一些高校的學(xué)生開展了對自己的老師及其科研工作的批判活動。1958年，北京一所著名大學(xué)物理系的少數(shù)師生撰寫批判文章，對該系著名統(tǒng)計物理學(xué)家王竹溪的《熱力學(xué)》講義進行了批判，認(rèn)為該書存在著“科學(xué)脫離生產(chǎn)”、“理論脫離實際”和“數(shù)學(xué)脫離物理”等錯誤傾向[18]。武漢一所著名大學(xué)物理系的師生對該系張承修教授的《統(tǒng)計物理學(xué)》講義和王治樑教授的《量子力學(xué)講義》進行了批判，認(rèn)為“講義和教學(xué)嚴(yán)重脫離實際”，“暴露了作者的唯心主義世界觀”[19, 20]。這種活動，無論對于被批判的學(xué)者，還是對于參與批判的學(xué)生，都會產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。
建國以來，國家一直強調(diào)在各項工作中貫徹“理論聯(lián)系實際”的原則，這是一種優(yōu)良的工作作風(fēng)，也是一種優(yōu)良的學(xué)風(fēng)。不過，對于自然科學(xué)理論研究而言，一味地強調(diào)理論聯(lián)系實際，有時會對一些基礎(chǔ)理論研究工作產(chǎn)生束縛作用，因為并非所有的理論都能及時的與實際應(yīng)用直接聯(lián)系起來。正如黃昆所言，在強調(diào)“理論聯(lián)系實際”、反對“白專道路”的政治氛圍中，理論研究更容易招來非議，沒有生存的空間。
持續(xù)10年的“文化大革命”運動，對一些科學(xué)家的打擊更大。黃昆一直從事固體物理理論研究，“文革”一開始，就被作為“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”遭到批判，被打成“黑幫”而“靠邊站”（[12]，頁99—101）。1969年，著名統(tǒng)計物理學(xué)家王竹溪在“清理階級隊伍”運動中，被扣上“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”的帽子，下放到江西鄱陽湖畔鯉魚州牧牛（[21]，頁227）。1969年，中國四大理論粒子物理學(xué)家之一的張宗燧由于經(jīng)受不住磨難，服用大量安眠藥而自殺了?！拔母铩逼陂g，固體物理學(xué)家謝希德也受到?jīng)_擊，被迫停止了科研工作。
由上述即可看出一些政治運動對于我國理論物理學(xué)研究工作的干擾作用。
結(jié) 語
早期出國學(xué)習(xí)理論物理的人少，因而人才隊伍不足；留學(xué)回國的老一輩物理學(xué)家中缺少既富創(chuàng)新意識又能領(lǐng)袖群倫的人物；國家對理論科學(xué)研究的重視程度不夠，加之一些政治運動的干擾，因而社會環(huán)境不利于理論物理學(xué)研究工作的開展。在這幾種因素的共同影響下，20世紀(jì)中國理論物理學(xué)發(fā)展的速度緩慢，應(yīng)是必然的結(jié)果。
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本文原載《科學(xué)文化評論》2017年14卷2期，《知識分子》獲授權(quán)刊發(fā)。
制版編輯：核桃林丨
