科學家楊福家的學術之路

楊柳

2019年1月18日下午，在國務院第一會議室，李克強總理主持召開了“教科文衛(wèi)體界人士和基層群眾代表座談會”，聽取了7位與會專家對政府工作報告的意見和建議。第一位發(fā)言的是楊福家院士，他發(fā)言的題目是“高等院校，各盡其職”，提出要面向國家需要發(fā)展多種類型的高等院校。在日常工作中，我有幸能常常聆聽到楊先生講述他學習和工作中的傳奇經(jīng)歷和生動故事，從而了解到這位教育家對于中國教育的很多真知灼見。而他自己也獲得了很多著名大學頒給他的各種學位，他學位的故事不正能折射出了中國高等教育改革和開放的歷史變遷嗎？

一、大師們把楊福家領入了原子核物理領域

1954年，楊福家以優(yōu)異的成績考入復旦大學物理系。當時復旦物理系剛剛經(jīng)歷過高校院系的大調整，從外校引進了一大批堪稱世界一流水平的名教授，如盧鶴紱、王福山、周同慶等。當時全校的國家一級教授只有8名，物理系就占了2名，教學陣容可謂“豪華”！他一入學就聆聽了系主任、國家二級教授、德國萊比錫大學博士王福山的普通物理，后來又聽了在美國普林斯頓大學獲博士學位的國家一級教授周同慶的原子物理，在美國明尼蘇達大學獲博士學位的國家一級教授盧鶴紱的原子核物理。

除了本專業(yè)規(guī)定的課程外，楊福家還旁聽了很多感興趣的課程，特別是數(shù)學課程聽得比較多，如數(shù)學大師陳建功及其大弟子夏道行講授的課程他都去聽了，還旁聽了另一位數(shù)學大師蘇步青的大弟子谷超豪的一些課程，為今后進一步的學習和研究打下了堅實的數(shù)理基礎。

當時，中國的大學學習蘇聯(lián)經(jīng)驗，開始采用口試五分制的考試制度。在普通物理學課程的第一次口試中，有很多教師前來觀摩。楊福家因為學習成績好，被排在第一個。當他推開門走進考場，卻不禁懵住了。里面竟然坐著30多位老師，其中好多位還是大牌教授，那是很大的一個場面！楊福家心想：這么多的老師考我一個人！當時他畢竟還是個孩子，心情太緊張了，說話不禁口吃起來，知道的問題一下子也答不上來了。結果沒有發(fā)揮好，只拿了個4分，這也是楊福家4年大學生涯里唯一的一個4分！不過，令楊福家沒有想到的是，考試結束后，王福山教授專門把他叫到辦公室，鼓勵他說：“我知道你學得很好，就是太緊張了點，所以沒考好。不要緊張，你會考好的！”這句鼓勵讓楊福家終身難忘。

在接著的一次期中考試筆試中，楊福家提交的答卷相當出色。國家二級教授王恒守先生當著100多位同學的面把他叫起來，介紹說：“在這次考試中，我出了個難題，想看看有幾位同學能做出來。沒有想到，這位楊福家同學不僅做了出來，而且還用了兩種不同的方法！”

老師們的鼓勵和愛護，使楊福家對物理學的興趣大為增加，樹立了要為祖國的科技事業(yè)奉獻終生的志向。

1958年，在讀大學四年級時，楊福家幸運地遇到了盧鶴紱先生。盧鶴紱當時才43歲，剛從北京大學調回復旦大學工作。他給同學們開設了原子核理論課程，每次上課他都發(fā)給大家自編的講義，一共7章7節(jié)，內(nèi)容豐富，富有特色。楊福家在課上與課后經(jīng)常提出很多獨到的問題和見解，甚至能發(fā)現(xiàn)老師講課中出現(xiàn)的錯誤，令盧先生對他刮目相看。

有一次在課堂上，楊福家覺得盧先生講的內(nèi)容有一點問題。下課后他找到 了盧先生的助教，請他向盧先生求疑解惑。沒想到，盧先生知道這件事后，請楊福家去了自己家里，誠懇地對他說：“在這個問題上我考慮欠妥了，你是對的。”當楊福家離開的時候，盧先生還親自把他送到樓下。

盧鶴紱先生對楊福家的才華深為贊賞，他親自指導楊福家做畢業(yè)論文。

當時國際上剛發(fā)表原子核的殼層模型的新理論，這個理論認為原子核雖是中子與質子緊密結合的系統(tǒng)，但它們運動的情況，與原子中電子環(huán)繞原子核的情況很不相同。然而只要引入一些特有的因素，就可解釋實驗上顯出的相似之處。盧先生告訴楊福家說，“有三位科學家提出了一個原子核的殼層模型的新理論，這個模型很靈，把實驗都解釋了，你是不是可以用最近的高能物理的散射實驗結果另辟蹊徑，想法子采用另外一種辦法來解釋解釋？”

楊福家非常感興趣，立刻全身心投入到這項工作中。他閱讀了大量當時最新的文獻，分析其中的實驗數(shù)據(jù)，日思夜想，不斷演算。有一次，楊福家早晨3點鐘醒來，突然有了個靈感，想到用一個辦法可以寫出一個數(shù)學公式來推算實驗測到的數(shù)據(jù)。他迫不及待地把這個想法告訴了盧先生，盧先生鼓勵他說：“你的想法非常好！”楊福家興奮不已……不過當他繼續(xù)往下做時，卻發(fā)現(xiàn)，這個辦法做不下去了，他不可能做出與三位科學家相同的結果。又經(jīng)過半年努力，楊福家做了各種嘗試，最終還是體會到這篇論文是根本做不出正面結果的。

盡管如此，整個探究過程令他受益匪淺，因為通過不斷的探索與學習，他已經(jīng)真正弄懂了這三位科學家的理論的奧妙。于是，楊福家又一次找到盧先生，說：“我已知道了這理論的奧妙，但我無法用其他更好的方法推算出來?！边@時，盧先生語重心長地說：“不要緊，你學到東西就可以了?！?/p>

事后楊福家才知道當時導師給他出的題目是有相當難度的。1963年，研究同一問題的科學家梅耶與金圣拿到了諾貝爾獎。楊福家說：“以我當時的水平，怎么可能做得像他們一樣好！”雖然論文沒有做出來，但楊福家始終對盧先生充滿感激，因為盧先生使他能真正懂得這兩位科學家的理論。1964年，當楊福家碰到諾獎得主金圣時，他與金圣就該問題進行了熱烈的討論。

大師們把楊福家領入了原子核物理領域，讓他有幸領略絢爛的“物理之美”，并使之成為他一生的事業(yè)。

二、新中國第一批被派往西方的博士后

1963年，楊福家通過層層選拔，不遠萬里奔赴聞名遐邇的丹麥哥本哈根的丹麥理論物理研究所，開始了為期兩年（1963年10月至1965年8月）的留學生涯，從事核反應能譜方面的研究。

當時丹麥理論物理研究所（后更名為玻爾研究所）在玻爾父子的領導下，早已經(jīng)成為世界上重要的物理學研究中心。該所和美英科學界交流頻繁，可以很方便地了解到物理學的前沿成果，是“物理學界的朝拜圣地”。對于中國學者來說，能前往該所是不可多得的學習與研究機會。楊福家在丹麥接觸到了當時最前沿的核物理研究工作，為今后回國繼續(xù)從事物理學教學科研以及國際交流打下了堅實的基礎。

楊福家在玻爾研究所留學的身份是博士后研究員。該所的50多位學者大多是在西方發(fā)達國家獲得的博士學位，而楊福家實際上只是一個本科畢業(yè)才5年的講師，又是來自當時科技相對落后的中國，精神上的壓力相當大。但他深知自己肩負著祖國的榮譽，拼命工作，奮起直追，很快適應了那里的學習和研究生活。

楊福家工作的實驗室在郊外，他平時都和好朋友比揚霍姆一起乘火車上班。比揚霍姆在火車站附近有一輛摩托車，楊福家每次就坐在他的摩托車后面到實驗室，再從實驗室回到研究所。

當時玻爾研究所的所長是奧格·玻爾教授。1950年代，他就和另一位后來和他一起獲得諾貝爾獎的莫特遜教授一起，對一種核運動狀態(tài)作出了預言：在中子數(shù)為82的一些原子核內(nèi)有一些特殊的狀態(tài)。但這在那時僅僅是預言，多年來一直沒有得到實驗的證實。楊福家來到玻爾研究所后，對兩位教授的預言產(chǎn)生了濃厚的興趣。特別是在莫特遜教授的建議下，他決心以此為研究課題，并與另一位丹麥學者一頭扎進實驗室來尋找這種狀態(tài)。

楊福家第一次準備通宵在加速器上做實驗前，很擔心常用儀器會出故障，自己在實驗中又無法及時修好，這樣不但實驗做不成，還會浪費寶貴的加速器使用時間。出乎意料的是，每當玻爾研究所的儀器工程師得知他晚上要用儀器時，他們都會準備好5臺儀器供他使用和備用，這使楊福家在做實驗時心里十分踏實。

起初，楊福家從復旦大學物理系周同慶教授的講義中獲得了靈感，他覺得可以仿照尋找原子狀態(tài)的兩種方法來尋找原子核的狀態(tài)。但是，經(jīng)過無數(shù)次實驗，尋來覓去，結果還是一無所獲。毛病到底出在哪里呢？

玻爾研究所學術風氣濃郁，大家都篤信“科學起源于實踐，但扎根于討論”，這也是在這里工作過的量子物理學家海森堡的一句名言，而這句名言也成為了楊福家日后堅守的“哥本哈根精神”的信條。所里有一塊大黑板，在黑板前討論問題的人絡繹不絕，探討氣氛十分熱烈。午餐雖然吃得非常簡單，但一頓飯經(jīng)常要吃上一兩個小時，飯廳變成了討論問題的場所，成了各種思想火花碰撞的場所。楊福家也時時刻刻地與一些不同領域的專家一起討論交流。所里的一位化學家在和他聊天時說，可能是實驗用的靶子有問題，應該做一個非常純的靶子。這提醒了楊福家，他與合作伙伴花了很大的精力，做成了很純的稀土元素金屬靶。這在當時是一個創(chuàng)舉，因為這類高豐度的稀土元素價格非常昂貴，一毫克便要200美元，所以實驗時要非常小心。

當時實驗室的墻上有一條標語，寫著“Enjoy yourself”。楊福家每當工作感到疲憊時，就看看墻上的這條標語，暗暗給自己鼓勁：要學會享受你周圍的環(huán)境，今天能得到這么好的工作條件實屬不易！

楊福家在加速器上經(jīng)歷了通宵達旦的40個小時的工作，終于獲得了實驗的成功：1964年2月8日凌晨2點，楊福家終于在串列加速器上看到了預期的信號。這個已經(jīng)提出了多年的預言，終于在楊福家手里得到了證實！在從實驗室回郊區(qū)公寓的火車上，這位“拼命三郎”實在太累了，竟然睡了一路……

當年暑假，楊福家代表玻爾研究所到芬蘭的一個國際會議上作了報告，這是他在玻爾研究所做出的第一個成果。楊福家所證實的這種運動狀態(tài)，至今仍被國際核物理學界所引用。

奧格·玻爾教授對楊福家在短短的時間內(nèi)就做出高質量的研究成果非常滿意，并向我大使館提出，希望楊福家能在丹麥再工作一年。經(jīng)過批準，楊福家在玻爾研究所延長工作將近一年。楊福家的小組也一度成為所內(nèi)的熱門團隊，甚至吸引了美國科學家爭相加入。

1965年楊福家學成歸國。楊福家在玻爾研究所的很多同事和朋友后來都成了世界科學界舉重若輕的權威人士。他積極參加國際會議、參與國際組織，與世界各國的科學家廣泛交往，讓世界了解中國，也了解他本人。這為他后來走上國際教育舞臺奠定了基礎。

1972年，奧格·玻爾向羅格斯大學物理系核物理研究實驗室喬治斯教授推薦楊福家，他寫道：“楊福家于1963-1965年在NBI（玻爾研究所）的串列實驗室（Tandem Laboratory）參加了多個實驗核物理項目。他的能力和性格都給我們留下了很深刻的印象。他善于學習新技術，得到了他同組同事的一致好評。他有獨立見解，為人直率、幽默、易于相處。他是一個很有能力的物理學家，我強烈推薦他。”

三、榮獲8個榮譽博士學位

1995年，日本創(chuàng)價大學授予楊福家名譽科學博士，這是楊福家獲得的第一個榮譽學位。那年10月 6日，楊福家訪問日本，日本著名的創(chuàng)價大學舉行儀式，授予了楊福家名譽博士稱號，以表彰他多年來在發(fā)展學術文化及提高本校的研究與教學水平方面所做出的貢獻。該校由著名學者池田大作先生創(chuàng)辦，此前其名譽博士學位曾授予戈爾巴喬夫、基辛格等23位世界著名人士。楊福家是繼蘇步青、丁石孫之后第三位獲此榮譽的中國學者。

楊福家的第二個榮譽學位是1998年 10月17 日，在美國紐約州立大學獲得的人文名譽博士（Hon. Dr. Degree of Humane Letters）。他很喜歡紐約州立大學授予的這個人文名譽博士學位，因為他非常重視文科研究。在他擔任復旦大學校長期間，就曾選拔陸谷孫、王滬寧和章培恒作為文科杰出教授，享受院士待遇。當時他還撰寫了大量的教育管理和人才培養(yǎng)的文章，發(fā)表了很多真知灼見，并合集出版了《追求卓越》一書。此書觀點鮮明，文筆生動流暢，深受讀者喜愛。2012年他當選了中央文史館館員，他也很珍惜這個榮譽，就因為這是“文”，而中國科學院院士的稱號是“理”，一文一理，正好體現(xiàn)了他所強調的“文理結合”的博雅教育理念。

1999年 3月18日，楊福家獲得了香港大學名譽科學博士，香港大學還聘請他擔任校長特別顧問。1999年7月6日，他又獲得英國諾丁漢大學的名譽科學博士。他對這兩所大學，特別是香港大學授予他學位非常感恩。不久后他受邀擔任了英國諾丁漢大學的校長職位，大踏步邁向了國際高等教育舞臺，并于2002年5月19日獲美國康州大學榮譽科學博士。

近年，楊福家先后獲得了港澳地區(qū)的多個榮譽博士學位。2010年3月27日，獲得澳門科技大學的榮譽理學博士稱號；2013年12月6日獲得香港中文大學榮譽理學博士稱號；2016年11月24 日獲得香港嶺南大學榮譽理學博士稱號。楊福家每次在莊嚴隆重的授予儀式上都發(fā)表演講，闡述他的知識經(jīng)濟、博雅教育的理念。他的睿智和親和力極大地感染了每一名現(xiàn)場觀眾。

在澳門科技大學的授予儀式上，他和袁隆平、吳家瑋、歐陽自遠、鐘南山等一起獲得榮譽博士稱號。那天，他沒戴領帶，在演講前先道歉說：“有點兒不好意思，事先我沒有想到是這么大的場面，而且我們坐在臺上，這不平等。我相信教育學上的交流方法是大家圍繞在一個教室，那樣的氛圍。所以我來之前，就把領帶取了，大家隨便一下?！甭牭綏钕壬脑挘慌缘膮羌椰|博士連忙提議道：“我們大家都把領帶取了！”隨即與另一旁的歐陽自遠博士一同都取下了領帶。這個舉動一下拉近了榮譽博士們與科大同學們的距離，同學們都感受到臺上令人尊崇的科學家沒有架子，是和自己平等相待的大家庭中的一員。

在與同學們的互動環(huán)節(jié)中，楊福家還與大家分享了他小時候調皮搗蛋的故事。上初中時，有一次在化學課上，楊福家偷偷在黑板擦里嵌入了一支粉筆。老師拿起它來擦黑板，卻越擦越花，不由得勃然大怒。楊福家雖然調皮，卻十分誠實。老師問：這是誰干的？他便怯生生地站起來承認：是我干的。因為這件事，也因為他平時一貫搗蛋，學校給了他一個“勒令退學”的處分。

幸運的是，后來楊福家考上了一所很好的高中——格致中學。在高中學習期間，班主任項秀榮老師帶領同學們一起認真學習《鋼鐵是怎樣煉成的》。這個學校的教育氛圍使他懂得：人活著是要有理想的，有了理想，才會有生活的動力，才會有長足的進步。同時，單有理想還不夠，還要艱苦奮斗，還要有機會，并善于抓住機會。這樣才能做到在短暫的人生中對社會有所貢獻。楊福家的一席話語引起了大家的共鳴，也由此而榮膺“最親切博士”的稱號。

楊福家因為他非凡的科學和教育成就而獲得國內(nèi)外著名大學的榮譽博士學位，也充分證明了新中國高等教育的崛起，中國教育取得的非凡成就已經(jīng)獲得了國際矚目和普遍認可。

（作者為復旦大學現(xiàn)代物理研究所助理研究員、楊福家院士助理）