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饒毓泰(1891—1968)是中國近代物理學(xué)第二代教育工作者、第一代物理學(xué)家。1933 年出任北京大學(xué)物理系主任,通過廣攬英才、更新實驗設(shè)備、大力開展科學(xué)研究,使暮氣沉沉、成立二十年來只有物理教學(xué)而無科研基礎(chǔ)的北大物理系,短短幾年間就成為國內(nèi)物理學(xué)的重鎮(zhèn),可與清華大學(xué)物理系相媲美。

名不副實的物理“第一系”

北京大學(xué)從京師大學(xué)堂時期,就有近代物理教學(xué),當時從事教學(xué)者主要是日本教習(xí)。1909年,學(xué)堂選派留英的何育杰獲曼徹斯特大學(xué)碩士學(xué)位回母校任教,成為首位中國籍物理教員。1913年,北大理科以物理學(xué)數(shù)學(xué)門名義(二年級分為數(shù)學(xué)門和物理學(xué)門)招收本科生,宣告中國高等教育第一個物理學(xué)系正式誕生。初創(chuàng)時期的師資團隊由夏元瑮領(lǐng)銜,成員包括王鎣、張大椿等人,其中多為海外本科畢業(yè)生。盡管學(xué)術(shù)積淀尚淺,這群先驅(qū)者以篳路藍縷之志,于1916年培養(yǎng)出孫國封、丁緒寶等中國首批物理學(xué)本科畢業(yè)生。

1917年蔡元培執(zhí)掌北大后展開全面革新,1919年物理學(xué)門升格為物理系,何育杰任系主任。這段時間北大物理系迎來黃金發(fā)展期:伯明翰大學(xué)碩士丁燮林(1920年)、芝加哥大學(xué)博士顏任光(1921年)、巴黎大學(xué)國家博士李書華(1922年)、哈佛博士溫毓慶(1923年)、麻省理工碩士楊肇燫(1925年)等頂尖學(xué)者相繼加盟。顏任光師從諾貝爾獎得主密立根,歸國后作為系主任主導(dǎo)實驗教學(xué)革新,自購設(shè)備,甚至親自攜帶鉗子、錐子等工具在課堂演示儀器制作,將美國實驗物理傳統(tǒng)深度融入教學(xué)體系。其開創(chuàng)性實踐使北大物理教學(xué)質(zhì)量大為提升,與東南大學(xué)胡剛復(fù)并稱“南胡北顏”。李書華1926年擔任系主任,系統(tǒng)引入居里夫人在巴黎大學(xué)的授課內(nèi)容,開設(shè)近代物理課程。按照他自己的說法,當時北大物理系本科畢業(yè)生水平比美國本科高,比碩士稍低。

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▲顏任光與李書華

可惜好景不長,1924顏任光赴卡文迪許實驗室考察后轉(zhuǎn)而從事科學(xué)儀器的生產(chǎn)與制造,教育界動蕩與政府欠薪導(dǎo)致北京大學(xué)師資嚴重流失。至1928年,丁燮林、何育杰、溫毓慶、楊肇燫等核心教授相繼或轉(zhuǎn)投中研院物理所或他校。兩三年間使系主任李書華幾乎成為孤家寡人,他坦言“維持各門功課的照常上課,及實驗室的實驗照常進行,已感困難萬分”。1929年,李書華也離職去主持中法大學(xué)并籌辦北平研究院。夏元瑮回國救火接任主任,僅能倚重張貽惠、文元模等未獲學(xué)位的留日學(xué)者,教學(xué)水準斷崖式下滑。

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▲夏元瑮(1884—1944)

當北大物理系陷入師資流失的泥潭時,清華大學(xué)物理系在葉企孫的運籌下蒸蒸日上。與一直處于風(fēng)雨飄搖中的北大不一樣,清華有穩(wěn)定庚款作為后盾,也一直將促進中國科學(xué)發(fā)展作為己任。1929年清華大學(xué)理學(xué)院成立時,物理系已聚集葉企孫、吳有訓(xùn)、薩本棟、周培源等頂尖學(xué)者。其后,又有趙忠堯、任之恭相繼加入,其師資陣容已超越北大鼎盛時期。

到1930 年左右,清華大學(xué)物理系教授們已經(jīng)有不少科研成果在國際學(xué)術(shù)界發(fā)布,顯示出科學(xué)本土化的成效,還培養(yǎng)出王涂昌、周同慶、施士元、馮秉銓、龔祖同等杰出學(xué)生,而北大物理系主事者還是夏元瑮、張貽惠這樣的老一輩純粹物理教育工作者,甚至堂堂物理“第一系”需要借助他系才能完成必要教學(xué),顯然北大物理系的發(fā)展到了必須改弦更張的關(guān)鍵時期。

饒毓泰臨危受命

1930年12月,蔣夢麟出任北大校長,開啟穩(wěn)定發(fā)展時期。1931年北大與中基會設(shè)立“合作研究特款”,五年間每年各撥款20萬元用于研究教授聘任及設(shè)備圖書購置。與此同時,蔣夢麟大刀闊斧對北大進行整頓,解聘一些不很稱職的教員。物理系在此背景下啟動師資更替:1930-1931年間張貽惠、文元模、夏元瑮相繼離任,由時年27歲的哥倫比亞大學(xué)博士王守競接掌系務(wù)。王守競系北大首位擁有重要科研成果的系主任,留學(xué)時加入理論物理的“狂歡”,在量子力學(xué)方面頗有成績。他在任期間創(chuàng)設(shè)光譜實驗室,開設(shè)量子力學(xué)等前沿課程,推動課程體系現(xiàn)代化。然1933年夏,王守競轉(zhuǎn)投航空工業(yè)研發(fā),致物理系僅存龍際云等三名教員,教學(xué)研究再度陷入停滯。在蔣夢麟與理學(xué)院院長劉樹杞尋覓物理系的領(lǐng)軍人物過程中,饒毓泰這位一手創(chuàng)建南開大學(xué)物理系,并有很好科研成就的人才進入了他們的視野。

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▲蔣夢麟(1886-1964)

饒毓泰1891年生于江西臨川,1908年入上海中國新公學(xué),與胡適等人交好。1913年公費留美,先后就讀加州大學(xué)、芝加哥大學(xué),1917年獲芝加哥大學(xué)物理學(xué)士。1922年獲普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位,師從K.T.康普頓完成低壓電弧研究,留美期間被胡適等賦予“將來之大科學(xué)家也”的期許。

1922年,饒毓泰歸國創(chuàng)建南開物理系,培養(yǎng)出吳大猷、陳省身等英才。到1929 年,饒毓泰在南開物理系辛苦耕耘七年,援例可以休假或外出進修。也許是有感千回國七年專注于南開物理系的發(fā)展,而在學(xué)術(shù)研究上未能有所作為,他申請中基會資助赴德研究。訪學(xué)期間,饒毓泰先后在萊比錫大學(xué)、波茨坦大學(xué)天文物理實驗室工作,專門從事原子光譜在電場下的斯塔克效應(yīng)研究,發(fā)表論文多篇,有力地支待了海森堡的量子力學(xué)微擾理論,開創(chuàng)了中國光譜學(xué)研究的先河。

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▲青年饒毓泰與胡適

1932 年8 月,饒毓泰回國,專任北平研究院物理研究所研究員,給研究院從英國購買了攝譜儀和真空光譜儀,繼續(xù)從事在德國開啟的光譜、斯塔克效應(yīng)研究。正是在這個位置上,他收到了蔣夢麟的邀請。1933 年的饒毓泰42 歲,正處于年富力強階段,此時的他不僅有教育行政能力,也有較強的科研能力,完全可以將過去僅有教學(xué)而沒有科研的北大物理系帶上教育與科研共同發(fā)展的正道上。

饒毓泰在南開七年,深知大學(xué)教學(xué)工作之繁雜,使他完全拋棄了科研。因此1932年回國,他沒有回南開,而是選擇了專門研究工作。在北平研究院,他與李書華、嚴濟慈等共事非常愉快,研究工作有條不紊地進行,1934年的研究計劃也已周詳制訂。這次,他愿意出任北大物理系主任,重作馮婦,“自尋苦惱”,實在是因為北大物理系負責無人,北大“諸友厚誼,情難固辭”。他的預(yù)想是在北大的教學(xué),不妨礙他在研究院的研究,因此希望李書華同意研究院研究計劃繼續(xù)不輟,北大方面校長蔣夢麟、理學(xué)院院長劉樹杞都已同意。這樣,他在研究院的薪水可以節(jié)省下來用于研究院,而且研究院與北大的合作可以更加密切,收到“兩全其美”的效果。另外,他曾于1932 年到北大授課三小時,從德國一回來,就與北大建立了比較密切的聯(lián)系。

無論如何, 1933 年10 月,饒毓泰就任北大物理系主任,走上了領(lǐng)導(dǎo)北大物理系的崗位,并從此將余生完全奉獻給了北大。

物理系重煥生機

吳大猷曾說,北京大學(xué)物理系1933年改組后,才培養(yǎng)出人才:“在這整個陣容改變之前,根本沒有多少后來與中國物理學(xué)的發(fā)展有重要關(guān)系的人出來,只有出來一兩個念物理的人。北京大學(xué)真正開始做些研究工作,訓(xùn)練出來幾個學(xué)生,也是在1934年之后,……從這個時候起首,北京大學(xué)才可以說有一個現(xiàn)代化的物理系。北京大學(xué)可以說是最早有物理系的大學(xué),1930年代以后,這個物理系成為中國物理的中心之一?!北贝笪锢硐颠@個轉(zhuǎn)折性的改變,饒毓泰在其中起了關(guān)鍵性作用。

首先是人才的聘請與教師隊伍的重建。同年隨饒毓泰到北大的有朱物華、周同慶、張宗蠡。1902年1月生于江蘇揚州的朱物華,1926年獲哈佛大學(xué)博士學(xué)位,回國后先后在中山大學(xué)、唐山交通大學(xué)任教,1933年來北大任教授,翌年任研究教授,直到抗戰(zhàn)勝利后到交通大學(xué)任教,是我國電子學(xué)科與水聲學(xué)科奠基人之一,1955年當選中科院學(xué)部委員。周同慶,中國光譜學(xué)奠基人之一,1907年12月生于江蘇昆山,1929年清華畢業(yè)留美,1932年獲普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位,指導(dǎo)老師與饒毓泰一樣為K.T.康普頓,1933年經(jīng)歐洲回國,應(yīng)聘北大擔任物理系教授,1936年離開到中央大學(xué)任物理系主任,1955年當選中科院學(xué)部委員。生平不詳?shù)膹堊隗皇菄罎葍?nèi)弟,來校任教授,1936年離開到四川大學(xué),主要從事光譜學(xué)研究。

1934年,饒毓泰在南開的得意門生吳大猷來校任教授。吳大猷,1907年9月生于廣東番禺,1925年入南開大學(xué)礦科,后轉(zhuǎn)入物理系,隨饒毓泰學(xué)習(xí)多門物理課程,1931年經(jīng)饒毓泰與葉企孫薦舉,獲中基會乙種研究獎助金留美,1933年獲密西根大學(xué)博士學(xué)位,博士論文預(yù)言了超鈾元素的原子光譜,1934年應(yīng)饒毓泰召喚來到北大。1936年,饒毓泰南開大學(xué)門生、拉曼光譜學(xué)家鄭華熾從中央大學(xué)轉(zhuǎn)來北大任教。鄭華熾,1903年生于廣東中山,1928年南開畢業(yè)后留學(xué)德國,先后在多所大學(xué)學(xué)習(xí),1934年獲工學(xué)博士學(xué)位,并在法國從事光譜學(xué)研究,1935年回國任教中央大學(xué),次年轉(zhuǎn)北大,直到1952年院系調(diào)整到北京師范大學(xué),期間擔任過西南聯(lián)大物理系主任、代理教務(wù)長、北大教務(wù)長等職。

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▲1937年3月,饒毓泰、鄭華熾、吳大猷于北京大學(xué)

這些新任教授,除生平不詳?shù)膹堊隗煌?,均在國外獲得博士學(xué)位,展現(xiàn)出高學(xué)術(shù)水平,且除朱物華外,與饒毓泰一樣,都有共同的研究領(lǐng)域——光譜學(xué)。當時,系里還有副教授龍際云、張珮瑚,助教趙廣增;饒毓泰從畢業(yè)生中選拔沈壽春、江安才、薛琴訪等優(yōu)秀學(xué)生做助教,使師資隊伍得以擴充,且形成老中青梯隊。饒毓泰在教授治校的北大如魚得水,1936年7月兼任理學(xué)院院長、理科研究所主任,還先后出任多個委員會委員。

當然,作為一個大學(xué)系科,重要的日常事務(wù)是教學(xué)與人才培養(yǎng)。北大物理系的課程體系在饒毓泰時期已較為完備,1934—1936年的本科課程涵蓋普通物理、力學(xué)、電磁學(xué)等多門理論與實驗課程,研究生課程則包括理論力學(xué)、數(shù)學(xué)物理、量子力學(xué)等,充分反映當時物理學(xué)發(fā)展前沿,且依教授專長編排。如周同慶講授電磁學(xué)、分子運動論等,鄭華熾講授拉曼效應(yīng)等課程。

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▲1935-1936年物理系本科必修課程一覽

饒毓泰到北大后,第一年著重整理課程與添置設(shè)備,如擴充機械工作室、建筑常溫度室、設(shè)計分光實驗室等。在教學(xué)理念上,饒毓泰要求學(xué)生在實驗室里要有創(chuàng)新精神,不能完全根據(jù)講義,將自己束縛與禁錮;張宗蠡指出北大物理儀器設(shè)備精良,但是學(xué)生們沒有充分利用;張珮瑚提到北大物理系已減少功課時間,要求學(xué)生少抱怨、多學(xué)習(xí),少受教材束縛、多創(chuàng)新,少好高騖遠、多腳踏實地。

吳大猷稱饒毓泰精通多門外語,國文根底好,雖講授缺乏“深入淺出”的口才,但學(xué)術(shù)理解深、求知態(tài)度誠,具欣賞與尊敬學(xué)術(shù)及嚴正不阿的人格,受同輩尊敬。沈壽春說他循循善誘,啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性和興趣,教導(dǎo)看參考書、記筆記的方法,作業(yè)要求嚴格,曾因?qū)W生未按要求做好衍射光柵光強分布圖而退回全部作業(yè)。饒毓泰上課全用英文,常向?qū)W生提問,給分結(jié)合平日提問情況。

在饒毓泰、朱物華、吳大猷、周同慶、鄭華熾等教授與青年教師的共同努力下,北大物理系培養(yǎng)出一批青年才俊,如馬仕俊、郭永懷、虞福春等。馬仕俊在吳大猷指導(dǎo)下讀研究生,后留英在劍橋大學(xué)獲博士學(xué)位,回國任教西南聯(lián)大時已小有名氣,對介子場理論和量子電動力學(xué)多有貢獻,楊振寧曾跟隨他學(xué)場論。虞福春1936年畢業(yè)考上研究生,后因抗戰(zhàn)滯留北平,1939年夏天在饒毓泰資助下到西南聯(lián)大物理系任教,成為在校時間最長的年輕人。

當時學(xué)生這樣看待饒毓泰及其主持的物理系:饒毓泰“是一個不愛多說話的人”,“每天早上穿著整潔的西服,高蹺腿兒坐在洋車上直達二院的,便是他”,“他現(xiàn)在是理學(xué)院院長”?!拔锢硐档母鞣N實驗,可真是令人頭疼,要把得數(shù)做到分亳不差,那簡直是妄想”?!翱傊?,理學(xué)院同學(xué)的生活是機械的、呆板的,性情也是固執(zhí)的、冷酷的。正因為如此,他們沒有闊少氣。沒有名士派頭”。這些述說可謂相當逼真而傳神。

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▲1913-1937年年期間北大物理系新生及畢業(yè)生

饒毓泰認為大學(xué)從事科學(xué)研究對保持學(xué)術(shù)水準至關(guān)重要,即使條件困難,也身體力行帶領(lǐng)教師科研,使北大及西南聯(lián)大物理系科研成果突出,培養(yǎng)大批人才。到北大第一年,因無分光學(xué)設(shè)備,仍與吳學(xué)藺在北平研究院物理所研究拉曼效應(yīng)與電溶液構(gòu)造,成果報告于中國物理學(xué)會第二次年會。北大購置分光儀器后,該項研究繼續(xù)進行。

作為學(xué)術(shù)機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人,饒毓泰更注重領(lǐng)導(dǎo)團隊在科學(xué)前沿奮進。他將原子、分子結(jié)構(gòu)及光譜研究定為北大物理系主要方向,改建實驗設(shè)施、購置儀器,擴建金工車間。從德國購進Steinheil大型攝譜儀,英國Hilger購得玻璃攝譜儀等儀器,委托吳大猷購買高分辨率凹面大光柵并建光柵室,還設(shè)計制造了磁場高達6000高斯的線圈。

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▲20世紀40年代的物理實驗室

在這些設(shè)施基礎(chǔ)上,饒毓泰與團隊幾年間取得重要科研成就。1931—1940年北大物理系發(fā)表論文50篇,其中1933—1939年46篇,作者隊伍涵蓋教授、助教、學(xué)生。研究集中在光譜學(xué)和分子、原子結(jié)構(gòu)方面,如饒毓泰對多原子分子斯塔克效應(yīng)的研究,周同慶和趙廣增對汞分子光譜的研究,吳大猷等對多原子分子光譜及拉曼光譜的探究。吳大猷還進行了氦原子雙激發(fā)態(tài)、原子電子親和性等理論研究,為撰寫名著《多原分子的結(jié)構(gòu)及其振動光譜》奠定基礎(chǔ)。朱物華和張仲桂從事濾波器特性研究,張宗蠡從事應(yīng)用光學(xué)等研究并編寫教材。

在吳大猷建議下,北大、清華物理系與北平研究院物理所組成聯(lián)合物理研討會,開創(chuàng)中國物理學(xué)研討會先河。在饒毓泰領(lǐng)導(dǎo)下,北大物理系在師資隊伍、人才培養(yǎng)、實驗設(shè)備、科研氛圍和成就等方面,成為與清華物理系相媲美的機構(gòu),科研成就還引起來華講學(xué)的玻爾注意。

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▲1937年玻爾訪問北大,蔣夢麟(前排左6),饒毓泰(2排右3),吳大猷(前排右6),鄭華熾(前排右4),夏元瑮(前排右2)

對物理系未來發(fā)展,饒毓泰也有自己的規(guī)劃。1937年初,為擴充設(shè)備鼓勵畢業(yè)生研究,蔣夢麟向中英庚款董事會請款,其中物理系購買儀器設(shè)備經(jīng)費10萬元,以將北大建設(shè)為一個“原子物理學(xué)與分子物理學(xué)之研究實驗室”??梢姡堌固┎⒉皇且粋€目光短淺,僅僅盯住自己研究領(lǐng)域與研究專長的學(xué)術(shù)機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人,他深知物理學(xué)研究的前沿及其發(fā)展方向,計劃在已有光譜學(xué)與原子分子結(jié)構(gòu)研究基礎(chǔ)上進一步擴展研究領(lǐng)域。他作為一個學(xué)術(shù)機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人的廣闊視野與敏銳眼光在戰(zhàn)后欲將北大物理系建設(shè)成為世界原子物理學(xué)中心的計劃中表現(xiàn)得更為充分。但因各種原因,這一計劃最終未能實現(xiàn)。

從饒毓泰主持北大物理系后北大物理系的發(fā)展史可以看出,一個學(xué)術(shù)機構(gòu)的發(fā)展除需要比較穩(wěn)定的外部環(huán)境之外,更與領(lǐng)導(dǎo)人有密切關(guān)系:首先,領(lǐng)導(dǎo)人自己要安心于位置,不能信奉“價值在流動中體現(xiàn)”這樣“不斷轉(zhuǎn)會”的候鳥式生活,這是前提條件;第二,領(lǐng)導(dǎo)人自身必須兼具行政領(lǐng)導(dǎo)與科研能力,兩者缺一不可;第三,領(lǐng)導(dǎo)人需具備廣闊的視野與敏銳的學(xué)術(shù)感知力,能看準學(xué)術(shù)發(fā)展的方向與前沿,不能固守已有成果,缺乏創(chuàng)新精神;第四,領(lǐng)導(dǎo)人必須有“公心”,要從學(xué)術(shù)機構(gòu)發(fā)展出發(fā),而不是根據(jù)自己的研究領(lǐng)域、研究專長與研究興趣出發(fā)規(guī)劃機構(gòu)的學(xué)術(shù)發(fā)展。

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更詳細的內(nèi)容可參見:張劍. 饒毓泰與北京大學(xué)物理系[J]. 科學(xué)文化評論, 2015, 12(06): 71-92

本文轉(zhuǎn)載自《墨子沙龍》微信公眾號

 教科書外的物理革命:饒毓泰如何讓北大物理學(xué)煥發(fā)生機?
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