科学巨擘杨振宁
昔负千寻质,
高临九仞峰。
深究对称意,
胆识云霄冲。
神州新天换,
故园使命重。
学子凌云志,
我当指路松。
千古三旋律,
循循谈笑中。
耄耋新事业,
东篱归根翁。
—— 杨振宁
2003年12月24日,杨振宁将家从纽约石溪搬到了北京清华大学。而在11月,他就写好了这首《归根》诗,并将自己在清华园内的住所命名为“归根居”。
跨越两个世纪,经历中美两个大国,从清华园出发,23岁公费留美,35岁获得诺贝尔物理学奖,耄耋之年放弃美国一切回国创建清华大学高等研究中心……
“我的一生可以算作一个圆,从一个地方开始,走了很远的地方,现在又回来了。”杨振宁说。
“耄耋新事业,东篱归根翁”
9月22日,杨振宁先生学术思想研讨会——贺杨先生百岁华诞在清华大学隆重举行。会上,清华大学校长邱勇表示,杨振宁先生具有令人高山仰止的大师风范,是我们心中真正的大先生、真正的大师。杨先生在一个世纪的岁月里,取得了峙立如嵩、博观如海的学术成就,书写了功在世界、心怀家国的隽永篇章。
24年前的6月2日,75岁的杨振宁从时任清华大学校长王大中手中接过了清华大学高等研究中心名誉主任的聘书,在清华开始了“他这辈子最后一件值得做的事情”。
世纪之交,随着“科教兴国”重大战略的拟定,我国基础研究迫切需要重大突破。1996年起,杨振宁夫妇回到清华,与王大中进行了三次深入交谈。
“杨先生筹建高等研究中心,学术为先就一直扎根在中心的基因里,而且是最重要的基因。比如我们讨论引进什么人才,要决定什么事情该怎么做,或者不该怎么做,唯一的出发点,就是这样做是否有利于学术发展。”作为杨振宁先生的关门弟子,在20年的相处中,翟荟深刻体会到了杨振宁“永远学术为先的态度”。他说,项目、经费、帽子、论文……现在学术界在强调“破五唯”,在高研院,从一开始就只有“一唯”,那就是“唯留的下来的学术成果”。
高等研究中心成立初期,要尽快确定主任人选。1997年1月,杨振宁先生推荐了在香港科技大学任职的聂华桐。此外,研究方向与一流科研人员,决定着科学研究机构能否成功。作为名誉主任,杨振宁亲自带博士生。研究中心还先后聘请了力学和数学家林家翘,成功动员图灵奖获得者姚期智全职回国工作,引进了密码学家王小云。渐渐地,高等研究院在理论凝聚态物理、冷原子物理、理论计算机、密码学等领域形成了一批重要的研究成果,汇聚了一批国际一流学者,在国际上开始拥有举足轻重的地位和影响。
对于科研经费保障,杨振宁积极在香港和美国为高等研究中心筹集资金,1997年在美国注册了清华大学北美基金会,1998年在香港注册了清华大学高等研究中心基金会有限公司。在此过程中,他带头捐出了部分积蓄和一部分美国房产,以及他在清华工作前期的全部工资。
2004年秋季学期,杨振宁还主动为清华物理系和数学系8个班200余名大一新生讲了一学期的“大学物理”。82岁的诺贝尔奖获得者,每周两次、每次两个45分钟讲授基础课,常常在课间的5分钟休息时间还在讲课。不仅学生,全国许多高校的教师也慕名而来,在旁边的教室观看直播,品味杨先生讲课与众不同的地方和精妙之处。
而杨振宁与清华的缘分,早在1929年就开始了。
“振宁似有异禀”
清华大学高等研究中心原来的地址在清华大学理科楼,是一栋建于1918年的砖红色欧式小楼,是清华早期四大建筑之一。从正门进入,左手边第三间屋子,就是杨振宁父亲杨武之曾经的办公室。
“清华园的八年在我的记忆中是非常美丽的、非常幸福的……我跟我的小学同学在园里到处游玩,几乎每一棵树我们都曾经爬过,每一棵草我们都曾经研究过。”杨振宁回忆。1929年,从芝加哥大学获数学博士学位的杨武之受聘到清华大学任教,杨振宁一家搬到了清华园,从1929年一直住到1937年全面抗战开始。
杨振宁在清华的八年是充满童趣的,也是他数学天赋展露的伊始。那时杨振宁在成志学校读小学,从家到校不过几百米,然而杨振宁因为观察蚂蚁搬家、看蝴蝶,常常一走就是二十多分钟,杨武之也不着急。
渐渐地,杨武之察觉到了杨振宁对数学的兴趣和天赋。11岁时,杨振宁考上了城里的崇德中学,并成为少数住校生之一。课堂之外,杨振宁最爱翻看父亲书架上的英文和德文数学书籍,尤其是哈代和赖特的《数论》以及斯派塞的《有限群论》,但是因为外文基础不够,许多细节看不懂,他反复向父亲求教,但杨武之总是说:“慢慢来,不要着急。”这种“慢慢来,不要着急”一方面是不教数学,另一方面,则是请人来教《孟子》,顺带讲了很多上古历史和教科书上没有的内容。
12岁时,杨振宁说出了“将来有一天我要拿诺贝尔奖”的“妄言”。而1935年,在杨振宁的一张照片上,杨武之亲自写下了“振宁似有异禀”的断言。
随着抗日战争的打响,清华、北大、南开等高校几经辗转,最终于1938年在昆明组建了西南联大。杨振宁在2万余名考生中名列第二,被西南联大化学系录取。得益于时任校长梅贻琦“通识为本、兼识为末”的办学方针,学生可以自由跨学科、跨专业、转专业,杨振宁转到了物理系。彼时的西南联大物理系群星璀璨、大师云集,有来自清华的叶企孙、吴有训、周培源、赵忠尧,有北大的饶毓泰、吴大猷,还有南开的张文裕等。
进入大学后,杨武之一改“慢慢来”的做法,亲自教授杨振宁较高层次的数学知识和方法,哈代的《纯数学》、迪克逊的《现代代数理论》、贝尔的《数学名人传》,还与杨振宁一起讨论集合论、群论。回忆这一段时光,杨振宁认为“深刻影响了我在科学研究上的风格”。
“我欣赏数学家的价值观,我赞美数学的优美和力量,它有战术上的机巧和灵活,又有战略上的雄才远虑。而且,奇迹的奇迹,它的一些美妙概念竟然是支配物理世界的基本结构。”杨振宁说,“群论……在物理学中应用的深入,对我后来的工作有决定性的影响,这个领域叫作‘对称性原理’”。
“天衣岂无缝”
1928年,6岁的杨振宁在厦门海滩捡贝壳,与众不同地挑选极小却精致的。异于常人的独特的观察力、品味和风格在他成年后的物理学生涯中不断表现出来。
杨振宁喜欢用美、妙、优雅这一类的词描述物理学家的工作。“物理学的原理有它的结构。这个结构有它的美和妙的地方。而各位物理学工作者,对于这个结构的不同的美和妙的地方,有不同的感受。因为大家有不同的感受,所以每位工作者就会发展他自己独特的研究方向和研究方法。也就是说,他会形成他自己的风格。”
“我在西南联大的七年,对我一生最重要的影响,是我对整个物理学的判断,已有我的‘taste’。”杨振宁回忆。
1941年,杨振宁升入大四,面临着毕业论文的考验,杨振宁选择了《用群论方法于多原子的振动》。恰好,杨武之是擅长群论的数学家。正是在父亲和吴大猷的引导下,杨振宁进入了物理学的对称性领域,为他日后拿下诺贝尔奖埋下了伏笔。
1943年,杨振宁通过了庚款留学美国的考试。1945年8月硕士毕业后,他踏上了赴美之路。
当时,第二次世界大战刚刚结束,美国吸纳了来自苏联、德国、意大利等国的一大批科学家。物理学三大巨匠爱因斯坦、狄拉克、费米,有两位在美国。杨振宁为追随费米而来,继父亲之后,也成了芝加哥大学的一名博士生。
费米是20世纪的一位伟大物理学家,主持建造了人类历史上第一个核反应堆,并参加了美国研制原子弹的“曼哈顿工程”。
由于费米从事研究的敏感性,杨振宁最终跟着特勒教授做研究。特勒来自匈牙利,后被称为“美国氢弹之父”。读研究生期间,杨振宁经常参加特勒和费米专为研究生开设的课程和讨论班。
“特勒和费米在芝加哥对我的影响都是很大的。”杨振宁回忆,费米的风格和人品值得佩服,恐怕是兼具理论和实验物理专长的最后一人。而特勒想象力丰富、物理直觉能力极强,注重科学精神而不大注意细节的“乱中取胜”的讲授方法,也使杨振宁学会了物理学家思考的过程和方法。
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