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朱邦芬：為什么楊振寧先生具有如此巨大的創(chuàng)造性？

點(diǎn)擊：4066  作者：朱邦芬    來源：賽先生 微信號  發(fā)布時間:2021-09-26 11:03:53

 

楊振寧先生百歲誕辰，“賽先生”特別推出《百年風(fēng)華楊振寧》系列。繼潘建偉教授、施一公教授之后，本期分享中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)物理系朱邦芬教授回憶與楊先生的過往細(xì)節(jié)與趣事，并在視頻末送上了他對于楊先生百歲的祝福。

本文首發(fā)于新清華微信公號，原標(biāo)題為“楊振寧先生的品味和風(fēng)格及對其教育思想的影響”。本文標(biāo)題為編者所加。

 

楊振寧先生的品味和風(fēng)格及對其教育思想的影響朱邦芬（清華大學(xué)物理系，高等研究院）

 

01

研究的創(chuàng)造性與研究風(fēng)格和品味

 

楊振寧先生是一位“繼愛因斯坦和狄拉克之后，20世紀(jì)物理學(xué)的卓越風(fēng)格大師”，弗里曼·戴森（Freeman Dyson）這樣評價道。

 

楊先生和米爾斯提出的“楊-米爾斯非阿貝爾規(guī)范場論”“為宇宙中基本作用力和自然規(guī)律提供了解釋”，大自然的一切相互作用力被楊先生歸結(jié)為“對稱性支配相互作用”這條基本原理；楊先生和李政道先生提出在弱相互作用中宇稱不守恒，堪稱石破天驚，具有革命性的意義，以致從論文發(fā)表到獲得諾貝爾獎相隔只有一年零幾天，至今仍是一項(xiàng)世界紀(jì)錄；而楊先生和巴克斯特分別獨(dú)立提出的楊-巴克斯特方程是一個基本的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，在物理和數(shù)學(xué)兩個領(lǐng)域都有極廣泛的意義。

 

不僅這三項(xiàng)最重要的成就，楊振寧在基本粒子、場論、統(tǒng)計(jì)物理、凝聚態(tài)物理4個物理學(xué)分支領(lǐng)域共有13項(xiàng)重要的貢獻(xiàn)；不僅在物理學(xué)領(lǐng)域，他在數(shù)學(xué)、科學(xué)技術(shù)史領(lǐng)域也有開創(chuàng)性的研究成果；不僅在自然科學(xué)研究，他在文學(xué)、藝術(shù)、教育、考古等其他人文社科領(lǐng)域也有獨(dú)特的見解。

 

為什么楊振寧先生具有如此巨大的創(chuàng)造性？這與他獨(dú)特的風(fēng)格和taste（Taste有的譯為品味，也有譯成愛憎，楊先生都不太贊同，不過目前沒有更好的翻譯，我們還是譯成品味，或者干脆用英文單詞）有關(guān)。在楊振寧《論文（1945- 1980）選及評注》這本書中，他的第一個評注這樣寫道：

 

“在每一個有創(chuàng)造性活動的領(lǐng)域里。一個人的taste，加上他的能力、脾氣和機(jī)遇，決定了它的風(fēng)格，而這種風(fēng)格反過來又決定他的貢獻(xiàn)。

 

乍聽起來，一個人的taste和風(fēng)格竟與他對物理學(xué)的貢獻(xiàn)關(guān)系如此密切，也許會令人感到奇怪，因?yàn)槲锢韺W(xué)一般認(rèn)為是一種客觀的研究物質(zhì)世界的學(xué)問。然而，物質(zhì)世界具有結(jié)構(gòu)，而一個人對這些結(jié)構(gòu)的洞察力，對這些結(jié)構(gòu)的某些特點(diǎn)的喜愛，某些特點(diǎn)的憎厭，正是他形成自己風(fēng)格的要素。

 

因此taste和風(fēng)格之于科學(xué)研究，就像它們對文學(xué)、藝術(shù)和音樂一樣至關(guān)重要，這其實(shí)并不是稀奇的事情。”

 

楊先生的這段話可以作這樣的解讀：

 

（一）taste和風(fēng)格，不僅僅屬于文學(xué)藝術(shù)，對于創(chuàng)造性的科學(xué)研究同樣重要。物理（科學(xué)）所研究的宇宙是非常復(fù)雜多樣的，呈現(xiàn)出多面性。

 

就像音樂家有不同風(fēng)格，科學(xué)家也有非常不同的風(fēng)格，不同風(fēng)格的科學(xué)家都可以做出杰出的貢獻(xiàn)。然而，具有某種風(fēng)格和品味的科學(xué)家，容易對某些問題發(fā)生興趣，有較高的幾率產(chǎn)生共振，從而為解決它創(chuàng)造前提。

 

例如，在西南聯(lián)大楊振寧對于群論、對稱性與不變性有濃厚興趣，在芝加哥他對Weyl發(fā)現(xiàn)的電磁學(xué)的規(guī)范不變性非常感興趣，又想把它推廣，而周圍的其他研究生則沒有興趣，也不會去研究，這樣，楊振寧有較大可能取得成功，而其他人則沒有這種可能性。

 

（二）taste和風(fēng)格，既有聯(lián)系也有區(qū)別。風(fēng)格決定具體貢獻(xiàn)，而品味是決定風(fēng)格的一個要素。

 

一個人要有大的成就，就要有相當(dāng)清楚的taste。做出創(chuàng)造性成果的研究者，觀察事物往往與別人視角不同，思考問題往往想人之所未想，解決難題往往有“獨(dú)門絕技”，因而，研究者的研究風(fēng)格和研究品味越與眾不同，越可能產(chǎn)生獨(dú)特的創(chuàng)造性成果。因此，要培育杰出的創(chuàng)造性人才，首先要讓這些人有自己的品味和風(fēng)格。

 

（三）科學(xué)品味往往在學(xué)習(xí)知識的時候開始形成。

 

就像楊先生所說，“一個人在剛接觸物理學(xué)的時候，他所接觸的方向及其思考方法，與他自己過去的訓(xùn)練和他的個性結(jié)合在一起，會造成一個英文叫做taste”。

 

而從這樣的taste出發(fā)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究就會逐步形成自己的“對他將來的工作會有十分重要的影響，也許可以說是有決定性的影響”的風(fēng)格。

 

（四）風(fēng)格通常為一個成熟的研究者所具有。

 

楊振寧先生曾經(jīng)的同事Max Dresden在慶祝楊先生70壽辰文集中撰寫了一篇題為“試論物理學(xué)中的風(fēng)格和品味”的文章。

 

這篇文章討論了風(fēng)格的多樣性，嘗試對風(fēng)格進(jìn)行分類，包括奧斯特瓦爾德的分類，郎道圖，Dyson分類，Kramers分類，還用費(fèi)米和海森堡，烏倫貝克和楊振寧兩個實(shí)例來具體比較風(fēng)格的差異。

 

楊先生評價“這是一個最后沒有完成的關(guān)于物理研究風(fēng)格的非常有趣的分析。這一研究如果徹底做完，我相信將為物理史研究確立一個重要的新方向”。以下本文對科學(xué)家一些風(fēng)格的分析，可參見Dresden的文章。

 

02

楊振寧先生的科學(xué)風(fēng)格

 

楊振寧先生曾用一個數(shù)學(xué)式子（D+E+F）/3 來描述它自己的風(fēng)格，其中D代表狄拉克，E代表愛因斯坦，F代表費(fèi)米，這三位物理學(xué)大師都是楊先生心中的偶像。

 

狄拉克、愛因斯坦和費(fèi)米這3位科學(xué)大師雖然含有共同的特性，但也具有不兼容的風(fēng)格，例如，根據(jù)Dyson分類，愛因斯坦、狄拉克是“統(tǒng)一派”，而費(fèi)米屬于“多樣派”。楊先生各取三人的1/3，其實(shí)是取三人的部分并加之修改，形成了自己獨(dú)特的風(fēng)格。在Dyson分類中，楊振寧是統(tǒng)一派，雖然同時也是一個著名的多樣派。

 

01對數(shù)學(xué)之美的欣賞和對物理之美的追求

 

對數(shù)學(xué)之美的欣賞和對物理之美的追求并存，并一以貫之，是楊振寧研究風(fēng)格的一個最顯著特點(diǎn)，其根源也許來自對美的欣賞和追求。

 

數(shù)學(xué)是理論物理學(xué)家最常用的語言。愛因斯坦認(rèn)為“物理學(xué)的創(chuàng)造性原理存在于數(shù)學(xué)之中”，非常強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的重要性；狄拉克強(qiáng)調(diào)“必須只運(yùn)用美麗的數(shù)學(xué)，才可以建立有效和相關(guān)的物理理論”“數(shù)學(xué)的美麗是區(qū)分有希望的理論和混亂的死胡同最重要的單一結(jié)構(gòu)”；“費(fèi)米是最后一位在理論和實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域都做出偉大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家”，他總是使用最少的必要的數(shù)學(xué)去達(dá)到描述新物理現(xiàn)象的目的，但該用時也從不回避非常規(guī)的數(shù)學(xué)，如他的β衰變理論最早用了二次量子化語言，實(shí)際上是一種場論。

 

受父親影響，楊振寧欣賞數(shù)學(xué)的優(yōu)美和力量。楊振寧既是大物理學(xué)家，又積極推動了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展，他的楊-米爾斯規(guī)范場和楊-巴克斯特方程的影響遍及多個數(shù)學(xué)分支學(xué)科。楊振寧一直批評一些物理學(xué)家對數(shù)學(xué)的“實(shí)用主義的態(tài)度”，不同意一些人持有的“有的一類研究數(shù)學(xué)性太強(qiáng)，未必與實(shí)際物理學(xué)現(xiàn)象有關(guān)”的觀點(diǎn)。

 

楊振寧在從事某些課題研究時“以一種直接、平淡的方式去處理問題，分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這時他常常以一種革新和出其不意的態(tài)度盡最大努力在現(xiàn)有的理論中發(fā)掘，很少顯示出要進(jìn)行根本性變革的愿望，使人想到費(fèi)米的風(fēng)格”（Dresden）。

 

例如，楊振寧受費(fèi)米崇尚實(shí)際的風(fēng)格的影響，Dyson在其著名文章“保守的革命者楊振寧”中說得很清楚。

 

“從1954年發(fā)表的‘楊—米爾斯’這篇卓越的文章的題目中看到。今天任何一位談到這篇文章的人，都會將它稱作引入非阿貝爾規(guī)范場的文章。可是，文章的題目《同位旋守恒與同位旋規(guī)范不變性》 并沒有提到非阿貝爾規(guī)范場......如何了解同位旋守恒這個物理問題出現(xiàn)在先，而抽象數(shù)學(xué)觀念非阿貝爾規(guī)范場出現(xiàn)在后。這是費(fèi)米處理這類問題時會采用的方式，也是富蘭克（楊振寧的英文名）處理這個問題所用的方式。

 

費(fèi)米的偉大在于他既懂得如何計(jì)算，又懂得如何傾聽自然的聲音。在其一生中，富蘭克均衡地處理了他抽象數(shù)學(xué)的天才和費(fèi)米對于物理細(xì)節(jié)的腳踏實(shí)地地關(guān)注。”

 

又如，楊振寧擅長群論和對稱性分析，對于對稱原理重要性的敏感和認(rèn)識，使他發(fā)現(xiàn)許多“大算”可以化為不必要，“頓悟”出解決θ-τ之謎的關(guān)鍵觀念——贗標(biāo)量。楊振寧對非阿貝爾規(guī)范場的數(shù)學(xué)形式“美”的矢志不渝，一旦得到干凈的美的表達(dá)式，即使質(zhì)量問題尚未解決也認(rèn)為值得發(fā)表，頗有狄拉克信仰“美麗的數(shù)學(xué)”的味道。而楊振寧把Weyl的標(biāo)度（規(guī)范）不變修改為相位不變，貌似簡單的推廣而得到“對稱決定相互作用”的思想，這又使人想到愛因斯坦的物理。

 

02“獨(dú)立”

 

Kramers的物理學(xué)家分類方案包括4種對偶分類，其中一種對分是“獨(dú)立者”和“附屬者”。在Kramers看來，附屬型物理學(xué)家可以與獨(dú)立型物理學(xué)家一樣具有很高的創(chuàng)造性和革新性，但附屬型物理學(xué)家，由于不能“完全信服自己工作的正確性和重要性，對自己研究的極端重要性缺乏絕對信心”。

 

楊振寧的三位最敬仰的大師——愛因斯坦、狄拉克、費(fèi)米都是獨(dú)立型的大物理學(xué)家。被Kramers拿來與楊振寧作比較的著名物理學(xué)家烏倫貝克（G. Uhlenbeck）是一位附屬性物理學(xué)家，盡管他的研究做得極好。這可從他的名言反映出：“在物理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，你必須追隨一位大師”。

 

而楊振寧是一位極端有主見的物理學(xué)家，不管是1980年廣州粒子物理會議他舌戰(zhàn)群儒獨(dú)自一人反對當(dāng)時中國建大質(zhì)子加速器的建議，還是他在美國1980年代初就宣稱高能物理“盛宴已過（party is over）”，不受別人左右和獨(dú)立性是他風(fēng)格的一大特點(diǎn)。這個強(qiáng)大“氣場”或許來自他從小熟讀的《孟子》，“善養(yǎng)吾浩然之氣”。

 

楊振寧在讀博士時期自己獨(dú)立選擇4個題目，都是極有意義的課題，但短時內(nèi)都沒有獲得滿意結(jié)果，遇到了一些挫折。隨著困難一一獲得解決，對于選擇研究課題，楊振寧自信心越來越強(qiáng)。

 

從楊-米爾斯規(guī)范場理論的建立，到楊-巴克斯特方程在物理和數(shù)學(xué)界越來越受到重視，他總結(jié)出“要找與現(xiàn)象有直接簡單關(guān)系的題目，或與物理基本結(jié)構(gòu)有直接簡單關(guān)系的題目”，他還認(rèn)為“把問題擴(kuò)大往往會引導(dǎo)出好的新發(fā)展方向”，他多次以自身的經(jīng)歷告誡學(xué)生“最好在領(lǐng)域開始時進(jìn)入一個新領(lǐng)域”。這既是他的經(jīng)驗(yàn)也是他的研究風(fēng)格之一。

 

03“簡潔”

 

Kramers的物理學(xué)家分類方案4種對偶分類中，還有一對是“絕對思想家”和“語言思想家”。在Kramers看來，玻爾是典型的語言思想家，他把語言表達(dá)過程作為界定和修飾理念和思想的手段，文章寫好后又反反復(fù)復(fù)修改，重寫，重新細(xì)查，重新組織，沒完沒了。

 

與之成為鮮明對照，“絕對思想家理念的展開、科學(xué)計(jì)劃的執(zhí)行、分析和計(jì)算工作似乎在很大程度上不依賴任何語言表達(dá)，經(jīng)過緊張的思考和深刻的集中后，他們的論文一氣呵成，幾乎無需修改， 文筆洗練，一針見血。”狄拉克、費(fèi)米、楊振寧都是明顯的例子。

 

楊先生形容狄拉克的文章：“秋水文章不染塵”，沒有任何渣滓，直達(dá)深處，直達(dá)宇宙的奧秘；可用高適詩句“性靈出萬象，風(fēng)骨超常倫”來形容狄拉克方程和反粒子理論。楊振寧的文章、演講稿（包括ppt文件）也如此，言簡意賅，一氣呵成，無需修改，極具參透力，毫無八股味。

 

這樣的表達(dá)風(fēng)格反映了對美的追求和思考的清晰與深刻，內(nèi)容富有直接的邏輯性。同樣，楊振寧的散文也有簡潔的風(fēng)格，加上內(nèi)心深處的感情，十分動人，“鄧稼先”“我和父親”兩篇文章完全可以作為現(xiàn)代散文的范文。

 

03

影響楊振寧品味的幾個因素

 

楊振寧先生曾說過，“一個做學(xué)問的人，除了學(xué)習(xí)知識外，還要有taste......一個人要有大的成就，就要有相當(dāng)清楚的taste。”“我在西南聯(lián)大7年，對我一生最重要的影響，是我對整個物理學(xué)的判斷，已有我的taste。”（楊振寧文集，華東師范大學(xué)出版社，840頁）

 

“一個人在剛接觸物理學(xué)的時候，他所接觸的方向及其思考方法，與他自己過去的訓(xùn)練和他的個性結(jié)合在一起，會造成一個英文叫做taste”。為了更好理解楊振寧先生的育人理念，看看影響楊先生的物理taste的幾個因素：個性，過去的訓(xùn)練，特別是剛接觸物理時的方向及其思考方法，是饒有興趣的。

 

01個性

 

1928年，6歲的楊振寧在海灘撿貝殼，“楊武之特別注意到兒子挑的貝殼常常是很精致而且多半是極小的，顯現(xiàn)出不同于常人的觀察力”（楊振平）。楊振寧自己回憶“清華園是很漂亮的。我跟我的小學(xué)同學(xué)們在園里到處游玩，幾乎每一棵樹我們都曾經(jīng)爬過，每一棵草我們都曾經(jīng)研究過”。從楊振寧住的清華園西院走到他上的成志學(xué)校，走一趟20分鐘，假如路上沒有看見“蝴蝶或者螞蟻搬家等重要事件”。

 

這些描述可以體會出楊振寧從小的愛美之心、對細(xì)微事物的十分細(xì)致的觀察，以及對什么事物都要研究的好奇心。楊振寧6歲前母親教他認(rèn)識了3000多個字，為他從小喜歡閱讀、興趣廣泛什么都看、看完書后習(xí)慣給弟妹和小伙伴講故事，打下了基礎(chǔ)。

 

楊振寧12歲上初一時，看了一本名為《神秘的宇宙》的書，被書中奇妙的宇宙所吸引，回家竟對父母說“將來有一天我要拿諾貝爾獎！”，1935年，楊武之在楊振寧一張照片后面寫下“振寧似有異稟”。這些反映了楊振寧很小就具有的雄心壯志和自信心，演變到后來發(fā)展為“獨(dú)立”的風(fēng)格。

 

02過去的訓(xùn)練

 

楊振寧數(shù)學(xué)家父親書架上許多外文數(shù)學(xué)書，雖然不能看懂細(xì)節(jié)，但經(jīng)常翻看，Hardy和Wright的《數(shù)論》中的一些定理，Speiser的《有限群論》中許多空間群的圖形，給他留下深刻印象，帶來潛移默化的影響。

 

楊振寧中學(xué)沒有學(xué)過物理，高二以同等學(xué)歷考取西南聯(lián)大化學(xué)系，在入學(xué)前的暑假里他自學(xué)了物理，對此很有興趣，轉(zhuǎn)到物理系。楊振寧在西南聯(lián)大本科時上的數(shù)學(xué)、物理、乃至作為通識課的中文閱讀和寫作課均是名師講授。

 

他在本科時花了一個夏天自學(xué)E. T. Whittaker和G. N. Watson的“A Course of Modern Analysis”，除了物理系本科生所必修的數(shù)學(xué)課和物理課，楊振寧在本科階段選修了4門研究生課程：陳省身先生講授的“微分幾何”，周培源先生講授的“流體力學(xué)”，王竹溪講授的“統(tǒng)計(jì)力學(xué)”和馬仕俊先生講授的“理論物理”。他還旁聽了許寶騄的“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”等數(shù)學(xué)研究生課程。總的說來，楊振寧的數(shù)學(xué)和物理的根基都打得很扎實(shí)，對一個物理系學(xué)生的數(shù)學(xué)訓(xùn)練而言，遠(yuǎn)超過數(shù)學(xué)系的一般本科生。

 

03剛接觸物理時的方向及其思考方法

 

楊振寧很特殊也很幸運(yùn)，在學(xué)術(shù)起步階段遇到吳大猷和王竹溪兩位良師，分別指引他進(jìn)入到他一生具有濃厚興趣且方興未艾的物理學(xué)前沿領(lǐng)域。楊振寧本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)教授是吳大猷，研究題目是“群論和多原子分子的振動譜”，在研究中他通過自學(xué)使他很好掌握了群論，體會到對稱性的美妙。

 

楊振寧碩士導(dǎo)師是王竹溪教授，碩士論文題目是“超晶格統(tǒng)計(jì)理論探究”。王竹溪曾在聯(lián)大圍繞“相變”問題開過系列講座，楊振寧都積極去聽了，雖然似懂非懂但印象深刻感覺“很妙”。

 

王先生數(shù)學(xué)功底很深， 教學(xué)十分認(rèn)真，學(xué)生中流傳的一條重要經(jīng)驗(yàn)是“誰要想學(xué)習(xí)理論物理學(xué)，一個最有效的辦法是借閱王竹溪教授的筆記本看”。王竹溪先生很重視數(shù)學(xué)論證和物理規(guī)律研究的結(jié)合，他的taste與楊振寧正在形成的taste十分相合。

 

吳先生指引他進(jìn)入物理學(xué)中對稱原理領(lǐng)域，王先生把他帶入統(tǒng)計(jì)力學(xué)領(lǐng)域，楊振寧一生最重要的研究是圍繞對稱原理和統(tǒng)計(jì)物理展開的，這是與他對數(shù)學(xué)之美的欣賞和對物理之美的追求相洽的，可以說西南聯(lián)大7年為楊振寧未來的學(xué)術(shù)騰飛奠定了難得的極好的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。

 

楊先生對物理學(xué)的taste基本上是在1938-1944年在昆明當(dāng)學(xué)生時形成的。在那7年中，他學(xué)會了欣賞愛因斯坦、狄拉克和費(fèi)米的工作，即具有把一個物理概念，一種理論結(jié)構(gòu)，或一個物理現(xiàn)象的本質(zhì)提煉出來的能力，并且都能夠準(zhǔn)確地把握住其精髓，雖然這是楊振寧從他們的文章中猜想到的。這種taste對后來?xiàng)钫駥幮纬勺约旱模?span lang="EN-US">D+E+F）/3 的風(fēng)格有決定性的作用。

 

04

楊振寧先生對于培育杰出人才的理念

 

美國諾貝爾物理獎獲得者I.I. Rabi說過，“People of my generation went abroad, mostly to Germany, and learned not the subject, but the taste for it, the style, the quality, the tradition. We knew the libretto, but we had to learn the music.” 

 

1920年代德國是引領(lǐng)量子力學(xué)發(fā)展的全球物理研究的中心，Rabi到德國留學(xué)不僅學(xué)知識，更要體會和琢磨“品味”“風(fēng)格”“品質(zhì)”“傳統(tǒng)”等無形的東西。楊振寧2003年回到清華，為中國培育杰出人才是他回歸后最看重的一項(xiàng)使命，正如他在回歸抒懷的“歸根”詩中所寫，“學(xué)子凌云志，我當(dāng)指路松”。這里講的“指路松”，不僅是傳授知識，更重要的是把他80年的教書研究經(jīng)驗(yàn)，傳給年輕的學(xué)子，指導(dǎo)他們形成自己的物理品味和學(xué)術(shù)風(fēng)格。

 

01對比中美教育，為中國杰出人才成長指引道路

 

楊振寧在中國大學(xué)接受了系統(tǒng)的嚴(yán)格的本科和碩士階段的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，又到芝加哥大學(xué)跟隨費(fèi)米、泰勒、艾里孫等名師攻讀博士學(xué)位。他得到了中美兩國教育的長處，又避免了兩國教育的弊端。楊先生既熟悉中國教育，又非常了解美國教育的理念，是一位有自己獨(dú)特理念和深刻思想的教育家。

 

2011年，在中國物理學(xué)會第10屆物理教學(xué)委員會第一次會議上，楊先生發(fā)表了如下簡潔且深刻的演講：由于深及歷史和文化的原因，關(guān)于教育的哲學(xué)，中美之間存在巨大的差異。單詞“Educate”系從一個含義為“養(yǎng)育”、“撫育”拉丁文單詞衍生而來。反觀漢語中，“教育”是兩個漢字，“育”字的含義為“撫育”，它之前的“教”字的含義是“教導(dǎo)”。在中國的教育哲學(xué)中，教導(dǎo)和養(yǎng)育至少同等重要。教育 一詞，中美二者之異，含義非凡。

 

我想這一巨大的差異還沒有被教育家、教育者和教授們所充分分析。我們這些與會者，物理教師們，一定會觀察到在教育學(xué)生方面，中美之間的這一差別。相信這是一個非常重要的課題，理由當(dāng)然不止一個。我想這次會議可能會給予這個差別一個較好的分析，特別是在物理教師的培養(yǎng)方面。

 

對此我的體會是，美國的教育更多意義上是“放養(yǎng)”，給學(xué)生很多的自由空間，讓學(xué)生自生自滅，差生幾乎沒學(xué)到什么，而天才學(xué)生不受影響甚至發(fā)展得更好：而在中文里，“教”“育”二字都是會意字，“教”字從攴從孝，攴是形部， 孝是聲部。“攴”的篆體字形是用手持杖或執(zhí)鞭。從漢字造字之初就說明了，教育帶點(diǎn)暴力強(qiáng)制訓(xùn)導(dǎo)和機(jī)械灌輸?shù)暮x，“養(yǎng)不教”變成“父之過”了。

 

在楊先生教育思想指引下，這些年來，我們對優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行因材施教的理念有所轉(zhuǎn)變。我們傳統(tǒng)的因材施教是，優(yōu)秀學(xué)生“多學(xué)一點(diǎn)、學(xué)深一點(diǎn)、學(xué)早一點(diǎn)”；但是，對于特別優(yōu)秀的學(xué)生，到底是教師讓他們?nèi)?ldquo;多學(xué)一點(diǎn)，學(xué)深一點(diǎn)、早學(xué)一點(diǎn)”，或者教師給他們“多教一點(diǎn)，教深一點(diǎn)，早教一點(diǎn)”，還是給優(yōu)秀學(xué)生一個更寬松的自主空間，讓他們自己主動地多學(xué)一些感興趣的知識，主動地多研究一些感興趣的問題？

 

這些年來，我們的清華學(xué)堂物理班優(yōu)秀同學(xué)選擇的是后一種因材施教——越優(yōu)秀同學(xué)，給予的自主空間越大，規(guī)定動作越少。

 

1999年初在香港舉行的一次大學(xué)校長論壇上楊振寧先生還比較了中美兩個國家教育制度下學(xué)生的一般特點(diǎn)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，如下表所示。

 

 

更有意思的是，上表中的中美教育的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)，并不是絕對的，而是相對的， 因人而異。正如楊先生指出，中國的嚴(yán)格堅(jiān)實(shí)訓(xùn)練模式對于七、八十分的學(xué)生比較好，因?yàn)榛A(chǔ)打得比較扎實(shí)；而美國的不規(guī)范的訓(xùn)練模式對九十分以上的學(xué)生更有利，因?yàn)檫@些優(yōu)秀學(xué)生得到更多的自主空間，能隨心涉足寬闊領(lǐng)域，培養(yǎng)廣泛興趣。

 

又如，楊先生指出，費(fèi)米是一位標(biāo)準(zhǔn)的儒家君子，永遠(yuǎn)可靠和可信，腳踏實(shí)地，從不嘩眾取寵，但有這種品格的物理學(xué)家在歐美鳳毛麟角；然而，絕大多數(shù)成功的歐美物理學(xué)家非常aggressive，做事渴望取勝，為勝利甚至有時可以不擇手段，如奧本海默、泰勒、費(fèi)曼、庫恩（T. Kuhn）等。

 

楊先生提出，歐美多數(shù)物理學(xué)家這種aggressive性格跟他們的學(xué)術(shù)成就到底有沒有關(guān)系？這是值得研究的，雖然楊先生自己并不贊成這種做人方式，更喜歡費(fèi)米、周光召、米爾斯這類具有君子風(fēng)度的物理學(xué)家。我曾在一篇文章中把楊先生的這個想法稱之為“楊振寧猜想”，這個問題至今還沒有答案，值得我們進(jìn)一步探討。

 

02“滲透式”學(xué)習(xí)方式

 

楊先生在清華多次強(qiáng)調(diào)大學(xué)生要學(xué)會一種“滲透性”的學(xué)習(xí)方法，2004年他在給清華物理系一年級本科生上普通物理課程也在課堂上多次鼓勵同學(xué)學(xué)會這種學(xué)習(xí)方式。我們通常在學(xué)校里的學(xué)習(xí)，是一個知識點(diǎn)、一個知識點(diǎn)地循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)，一門課、一門課地上，一本書、一本書地學(xué)。

 

然而還有一種學(xué)習(xí)方式，叫滲透式學(xué)習(xí)。所謂“滲透式”學(xué)習(xí)是，遇到不懂的內(nèi)容，通過自己查文獻(xiàn)資料、與人討論，經(jīng)過似懂非懂的階段而有了初步理解，而后就繼續(xù)往下走。一開始不懂的點(diǎn)很多，通過這樣的反復(fù)從不懂到慢慢弄懂的過程，不懂的地方逐步減少，掌握的知識點(diǎn)逐步從點(diǎn)到線、再到面，慢慢地就全面掌握了一門沒有在課上學(xué)過的知識，這就是對人一生有益、快速高效的“滲透式”的學(xué)習(xí)方法。

 

對優(yōu)秀的大學(xué)生和研究生來說，特別是將來離開學(xué)校獨(dú)立工作時，許多知識的獲取并不是通過循序漸進(jìn)、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)得到的，“滲透式”學(xué)習(xí)往往成為獲得新知識的主要途徑。

 

清華物理系1998年成立基礎(chǔ)科學(xué)班，為楊先生的高研中心輸送一部分有潛質(zhì)的優(yōu)秀本科畢業(yè)生。基礎(chǔ)科學(xué)班專門設(shè)立了一門名叫“Seminar”的研究型課程，這門課的做法是，從大三開始，讓同學(xué)選擇一位研究導(dǎo)師，參加其研究組活動，這樣延續(xù)三個學(xué)期，中間可以更換導(dǎo)師。這門課的目的并不是要學(xué)生早出成果，而是要他們掌握這種“滲透式”的學(xué)習(xí)方法，體會科研的過程和樂趣，如果能發(fā)現(xiàn)自己感興趣的領(lǐng)域那就更好。我認(rèn)為，每一個清華學(xué)生，都應(yīng)該逐步掌握這種“滲透式”的學(xué)習(xí)方法，這是會影響一個人的一輩子的學(xué)習(xí)，非常重要。

 

03怎樣選擇未來的研究領(lǐng)域

 

大學(xué)階段形成自己的taste，關(guān)鍵點(diǎn)是剛接觸物理時的方向及其思考方法， 而且剛接觸物理時的方向往往又持續(xù)影響到自己未來的研究領(lǐng)域。一個有才能的年輕科學(xué)家，未來能否取得較大的成就，與選擇的領(lǐng)域至關(guān)重要。

 

楊振寧先生這些年來對清華研究生、清華物理系本科生、清華學(xué)堂班學(xué)生幾次三番根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)做演講，重點(diǎn)是告訴同學(xué)如何選擇未來的研究領(lǐng)域。楊先生的部分講演內(nèi)容曾經(jīng)發(fā)表在物理雜志上，題為“我的學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷”。

 

文章中談到他對研究生的十點(diǎn)建議——

 

（1）一方面直覺非常重要，可是另一方面又要及時吸取新的觀念修正自己的直覺；

（2）和同學(xué)討論是極好的真正學(xué)習(xí)的機(jī)會；

（3）博士生為找題目沮喪是極普遍的現(xiàn)象；

（4）最好在領(lǐng)域開始時進(jìn)入一個新領(lǐng)域；

（5）興趣→ 準(zhǔn)備工作→突破口；

（6）物理中的難題，往往不能求一舉完全解決；

（7）和別人討論往往是十分有用的研究方法；

（8）永遠(yuǎn)不要把“不驗(yàn)自明”定律視為是必然的；

（9）把問題擴(kuò)大往往會引導(dǎo)出好的新發(fā)展方向；

（10）一個研究生最好不要進(jìn)入粥少僧多的領(lǐng)域。

 

第（3）（4）（9）（10）都與選擇領(lǐng)域有關(guān)，都是十分寶貴的指導(dǎo)。

 

2000年1月我離開中科院半導(dǎo)體所來到清華大學(xué)高等研究中心擔(dān)任教授。在半導(dǎo)體所，我和黃昆先生在同一辦公室研究工作達(dá)15年之久，無拘無束，幾乎每天都和他討論問題，有幸成為世上受他教誨最多的一個人。

 

從西南聯(lián)大開始，盡管楊振寧先生和黃昆先生的品味和風(fēng)格不相同，他們是心有靈犀相通的多年好朋友。黃昆內(nèi)心不認(rèn)為許多諾貝爾獎獲得者是天才，但他最佩服楊振寧，認(rèn)為他是天才，一位最正常的天才。

 

21年來，楊振寧先生待我如學(xué)生如子侄如忘年之交，我們常一起吃飯聊天。聽楊先生談物理上的人和事，真是一種享受。我在清華物理系曾擔(dān)任的系主任和現(xiàn)在的學(xué)堂物理班首席教授的工作，都得到楊先生的大力支持，我個人也得到楊先生無微不至的關(guān)懷。楊先生從人生的起點(diǎn)畫了一個圓又回到起點(diǎn)，我從黃昆的學(xué)生又到楊振寧先生身邊，似乎從來沒有動過窩。

 

高山仰止，景行行止。祝楊振寧先生，何止期頤，相期以茶！

 

參考文獻(xiàn)：

 

1.楊振寧文集，張奠宙編，華東師范大學(xué)出版社，1998

2.Max Dresden， “試論物理學(xué)中的風(fēng)格和品味”，楊振寧——20世紀(jì)一位偉 大的物理學(xué)家，丘成桐、劉兆玄編，甘幼玶譯，廣西師范大學(xué)出版社，1993

 3.楊建鄴，楊振寧傳，三聯(lián)書店，2011

4.F.Dyson，“保守的革命者楊振寧”（楊振玉、范世藩譯）

 

文章來源于新清華 ，作者朱邦芬