百年清华

李政道是怎样成为科学大师的?

2016-11-28 | 黄庆桥 | 来源 澎湃新闻2016年11月24日 |

今年11月24日,恰逢美籍华裔国际著名科学家、诺贝尔奖获得者李政道先生90华诞。当前,创新发展、建设世界科技强国已成国家战略。为实现这一伟大战略目标,我们总是企盼能有更多的科学大师涌现出来,也一直在寻找培养科学大师的途径和方法。怎样才能成长为科学大师?回顾李政道的科学大师之路,或许能为我们提供某些有益的启发。

李政道

追随名师背后的坎坷求学路

在大众媒体上,我们常能看到,某位功成名就的科学家谦逊地对记者说,自己的科学成就是一个偶然机会发现的,是自己的运气好而已。这很容易给人一种幻象,似乎科学研究只是靠碰运气,运气好就能一举成名。其实,这完全是假象。不经过严格的科学训练和艰苦卓绝的努力,是不可能成为一名卓有成就的科学家的。

李政道的求学与成长经历比较特殊。李政道不仅没有接受过良好的中小学基础教育,甚至小学、中学、大学都没有毕业过!也就是说,学生时代的李政道只获得过博士学位!这听起来有些匪夷所思,而事实就是如此。

但是,这并不意味着李政道没有接受严格的科学训练。恰恰相反,李政道凭借顽强的毅力,在每一个学习阶段,都有超越同龄人的付出和收获。

1935-1937年,李政道在上海读小学,1937年11月12日,侵华日军占领上海,李政道被迫辍学。

1938年-1941年,李政道读中学,1941年太平洋战争爆发后,12月8日日军进占外国租界,上海完全沦陷,李政道再次辍学。因志在向学并难以忍受日军在上海的野蛮行径,李政道决心离开上海。

1942年-1943年,经过长途跋涉,李政道到达江西,就读赣州联合中学。这一时期,李政道在极其艰苦的条件下坚持自学,既是学生,又当老师。中学未毕业即赴贵州参加高考,竟如愿考上浙江大学。赴贵阳途中受尽磨难。

1943年-1944年,李政道就读浙江大学(贵州湄潭),幸得物理学家束星北指导,只在浙大读了一年,便转学西南联大。

1945年-1946年春,李政道就读西南联合大学。在诸多物理学名师的指导下,李政道不分昼夜,如饥似渴地学习新知。很快,他的努力成为改变他人生命运的契机。

当时,蒋介石政府欲派青年才俊赴美学习原子弹技术,史称国民政府的原子弹“种子计划”。在吴大猷和叶企孙先生的推荐下,仅为西南联大物理系二年级学生的李政道获得赴美深造的机会。赴美后,中国科学家师生一行方才得知,原子弹技术被美国视为绝密,美国人根本不让中国人接触此类技术。没办法,随行的青年学子只能申请到美国大学读研究生。李政道因没有大学毕业文凭,难以入美国大学研究生院,差一点打道回府。李政道是幸运的,在他全靠自己的努力下,最后竟被芝加哥大学研究生院破例录取;更为幸运的是,他还成为物理学大师费米的研究生。费米被誉为“是最后一位既做理论,又做实验,而且在两个方面都有一流贡献的大物理学家”。

让我们看看费米是怎样培养李政道的。下面这两段话都是李政道的回忆:

他经常让我就某一个课题考虑一下,并查阅一下有关文献,过一个星期给他一个“演讲”。他很客气地说,这样,他也可以了解这些课题。当然这对我是一个鼓励,通常完成任务后感觉很兴奋。很久以后我才意识到这是指导学生独立工作的绝妙方法。

费米注重培养学生的自力更生精神,对问题要有独到的见解。他的学生必须能够证明或推导所用的一切公式!记得有一次我和他讨论太阳的内部结构……这并不是我的研究课题,不想花太多时间去做繁复的验证,于是引用有名的文献上的结果。而费米却认为一个人绝对不能接受自己没有独立验证过的别人的计算结果……在一个星期的时间内,他帮我做了一个大计算尺……这次独一无二的经验使我终身难忘。直到现在,有时当我遇到困难的时候我还会想:在类似的情况下,费米会怎样做?

在“民科”泛滥、“速成”流行的当下,李政道的大师之路无疑给予我们很大的启发:接受严格的科学训练,是从事艰深科学研究的前提条件。只有接受严格的科学训练,日后才能厚积薄发。这个世界上是有天才的,可即便是天才,也是在接受了严格科学训练之后,而取得重大科学成就的。

荣获诺奖只是他的部分成就

要成为科学大师,仅仅接受系统而严格的科学训练显然是不够的。能称得上科学大师的科学家,首先是要贡献突出,同时还要有开拓精神,能开风气之先,在诸多领域都有引领时代的重大贡献,李政道就是如此。

作为诺贝尔物理学奖获得者,李政道是在国际上享有盛誉的物理学大师。对于他的研究领域之广、开拓精神之强,中国科学院原院长周光召先生曾有过非常精道的评价:

在所有的理论物理学家中,一般一生学术上能在一二个领域做出有分量的工作就很了不起。很少有理论物理学家的研究领域有像政道先生那样几乎涉及全部理论物理领域。他获得诺贝尔奖的工作只是他成就的一部分。他的研究领域涉及天体物理、凝聚态物理、粒子物理、量子力学、量子场论、核物理、流体力学、统计物理,直到最近的暗物质、暗能量等等。不同时期理论物理最前沿的领域,都能看到他的重要影响和很多能够写入教科书的工作。

李政道宽广而精深的科学研究志趣与贡献,给予我们的启示就是,做科学研究一定要大气,永远不要有满足或是沾沾自喜的时候。要有开阔的视野和敏锐的眼光,善于把握科学发展的走向,适时拓展自己的研究领域。

“物理是我的生活方式”

即便是最谦虚的科学家,也会强调勤奋对于一个科研工作者的重要性。如果说19世纪以前的科学发展与进步更多地是源于天才对大自然的“惊异”,那么20世纪以来的科学发展,更多地源于科学家基于勤奋基础上的激烈竞争与团队合作。在科学技术深度细化而又高度综合的当今时代,勤奋与献身精神是走向科学大师的必备条件之一。李政道的成功就典型地说明了这一点。

李政道是一个极为勤奋的人。他曾对自己的生活和工作状态有这么一段描述,也可视为李政道的人生写照:

我一生从事物理研究,我生命的活力,就是来自“物理的挑战”。物理是我的生活方式。每天三、四点钟起床工作,这对我来说,已经变成一种生活方式,已经变成下意识的事情,所以我觉得没有什么,不以为奇,更不以为苦。

在上海交通大学李政道图书馆,有一幅《李政道发表论文年谱》柱状图,直观地描述了1949—2011年李政道的论文发表情况,令人非常感慨。从《李政道发表论文年谱》我们可以看到,即便是80高龄以后(李政道生于1926年11月),李政道每年都还有不菲的论文发表量!

季承先生曾长期在中国高等科学技术中心工作,与李政道有过长期的工作关系,他在书中道出了李政道为什么会有那么多论文发表量的秘密:

由于李政道负担的领导和组织工作很多,他的研究只好挪在晚间进行,说准确一点,在深夜进行。通常他晚饭过后,稍事休息就开始他的计算工作,几个小时过后疲倦了,便睡一会儿,一般也就是一两个小时,醒后便又开始计算,天亮前再睡一两个小时便要去办公室。这样的情况,即便是在出差当中,他也是坚持不懈。所以,平时你只见李政道忙于各种活动,并无做论文的时间,可是他的论文却一篇又一篇地发表。……要说秘诀,那就是抓紧人生的分分秒秒,持之以恒,锲而不舍,勤奋刻苦,永不停止。

他经常说,一个人一生做事,要忠于自己的事业,要做加法,不能做减法。不能只是空说,空喊又空又大的口号。要把从事的事业,看成自己的生命,看成像吃饭穿衣一样的必须。要有持久性,要持之以恒,要有奉献精神。最重要是要工作,不能停顿……这就是为什么他的论文能一篇又一篇不断发表的原因。

李政道的科学大师之路向我们表明,要想在科学上有所成就,必须异常地勤奋,重要科学成就都是用汗水甚至生命换来的。搞科学研究,必须要有坐冷板凳的精神,必须要有献身科学的精神,纯粹的快乐学习、快乐科研从来都是一种传说,过程一定是艰苦的、痛并快乐的。

(作者系上海交通大学科学史与科学文化研究院副研究员)


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