【科学漫笔】
8月3日是我国闻名理论物理学家程开甲院士诞辰105周年。作为我国核武器工作领导者之一、核实验工作的开拓者,程开甲1980年中选中国科学院院士,1999年获“两弹一星”勋绩奖章,2014年获全国最高科学技能奖,2017年获“八一勋章”,2018年获“变革前锋”称谓,“公民科学家”国家荣誉称谓。
为谁培育人、培育什么人、怎样培育人?这是教育的底子问题。高等教育应以立德树人为底子任务,以为党育人、为国育才为底子方针,培育担当起民族复兴大任的时代新人。
六十多年前,程开甲面对国家的需求,毫不犹豫地改变研讨方向,为我国核武器研制和核实验等作出了突出贡献。安身新时代,科技人才培育,就应该以程开甲这样的科学家为典范,培育程开甲式的杰出人才。
研讨程开甲的肄业进程,笔者以为,他之所以可以在国防科技前沿获得巨大成就,离不开以“两弹功臣”王淦昌院士为代表的“大先生”们对他的教育和培育。在根底物理范畴的深耕使他可以洞悉大科学工程背面的中心问题,厚实广泛的物理根底使他可以很快把握处理这些问题所必需的常识和技能,“大先生”们在民族危险时期的表率作用使他坚决了投身民族复兴工作的决计。
培育程开甲式的杰出人才,其中心内在便是培育具有立异、斗争、奉献精力,能在新时代,担当起民族复兴大任的时代新人。这既需求具有坚实的科学理论根底,又有对科学锲而不舍的寻求,更要有对祖国的无限忠诚和酷爱。
培育勇担民族复兴重担的使命感
程开甲刚考入浙大物理系,就因杭州沦亡踏上了流亡之路。在广西宜山,他一切的行李都被日寇飞机摧毁。这些亲身经历让他对国弱被辱有激烈的悲怆之感,对国强民安有着殷切的巴望。在危险时期,王淦昌等长辈,顶着敌机狂轰滥炸于防空洞里把黑板挂在脖子上也要坚持授课的业绩,让他对科学救国、民族复兴有着激烈的巴望,一起也充满信心。
当他听到中国公民解放军击伤侵略我国内河的英帝国主义紫石英号军舰时,他激动地说:“我就知道,咱们有一天可以这姿态的!”然后当机立断抛弃英伦优渥的科研与生活待遇,回到一穷二白的祖国,并为之斗争。这也为他在国家需求时,没有任何怨言,隐姓埋名奔赴戈壁深处为国铸盾,圆自己的科学强国之梦埋下了伏笔。
当今的青年,成善于平和时代,祖国有强壮的经济和国防力量为他们护航,很难对老一辈科学家的科学强国梦有感同身受的领会。为了让他们对爱国爱党、专业精深、勇于立异、不囿于物的精力有深入知道和领会,应该活跃推进近代史教育和家国情怀培育。有了一辈又一辈师长的率先垂范,在科学家精力的引领感化下,做王淦昌式的好教师,培育程开甲式的杰出学子,勇担民族复兴重担、活跃投身国家急需范畴这样的使命感、责任感,必将薪火相传下去。
培育深入的洞悉力
程开甲能在核武器研制和实验大科学工程中霸占若干难题,离不开作为物理学家的深入洞悉力。核武器要打破国际封闭,不是简略的工程技能改善,有必要以根底科学的研讨和方法论为打破口,真实做到知其然知其所以然,才可以洞悉工程中的中心问题。事实上我国核武器研制和实验单位均树立了自己的一整套系统的理论研讨系统。
作为我国核实验科学技能的创建者和领路人,程开甲树立开展了我国核爆炸理论,成为我国核实验总体规划、安全证明、测验确诊和效应研讨的重要依据。以该理论为辅导,领导并推进了我国核实验技能系统的树立和科学开展,支撑了我国核武器规划改善和作战运用。在我国氢弹研制中,于敏抓住了临界质量约束原子弹当量的本源问题,提出了聚变快中子致铀238裂变的中心规划;又抓住了烧蚀紧缩、自我克制焚烧等聚变进程的要害物理问题。王淦昌、程开甲带领唐孝威、吕敏等许多科研人员完成了原理性实验。原子弹成功两年8个月后,就获得了超越300万吨TNT当量的实战化氢弹空投实验的圆满成功。
根底研讨是科技立异的源头,当时许多“卡脖子”技能问题,根子是根底理论研讨跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。根底研讨一方面要遵从科学发现本身规则,以探究国际奥妙的好奇心来驱动,鼓舞自在探究和充沛的沟通争辩;另一方面,经过严重科技问题带动,在严重应用研讨中笼统出理论问题,从而探究科学规则,也能让础研讨和应用研讨相互促进。
培育厚实广泛的根底理论才能
程开甲最早从事基本粒子物理理论研讨,在英国留学期间转向超导理论,回国后又创办了南京大学金属物理和核物理两个教研组,在核武器研制中担任状态方程研讨,后来又创始了核实验系统、抗辐射加固技能等。
与这些研讨相似,当今最急迫的“卡脖子”技能之一的芯片微纳加工,光刻、电子束刻蚀、等离子体刻蚀等范畴,也都是包括很多物理二级学科的交叉学科,每一项技能要获得打破,都需求物理理论的支撑,因而根底物理学培育的人才也必定能在这些范畴大有作为。例如,浙江大学微纳电子学院院长吴汉明院士也是身世理论物理学科,前期一向从事聚变等离子体物理研讨,后来转到芯片加工等离子体刻蚀范畴作出了一系列重要贡献。
综上所述,无论是20世纪60时代核武器研制仍是新时代如芯片加工等技能的打破,都归于交叉学科,而这些具有厚实而广泛的物理根底的科学家,可以快速学习并融会贯通多个学科范畴的常识。
在这一方面,程开甲的教师王淦昌也是例子。据其学生许良英撰文回想:“为了使自己对整个物理学有一个全面坚实的理论根底,他除了常常教‘近代物理’以外,还要把物理系每一门课都至少教一遍。”
正是在这种气氛熏陶下,诺贝尔物理学奖获得者李政道在学习期间,打下了厚实广泛的理论根底,后来在量子场论、粒子物理、核物理、流体力学、核算物理和天体物理等多个范畴都作出了杰出贡献,乃至还进入过凝聚态物理的超导研讨。
国内外多所闻名高校也在培育计划中着重广泛的物理学根底教育的重要性。美国麻省理工学院物理系第三阶段的博士资格考试要肄业生有必要调研一个非自己研讨的范畴。中国科学技能大学近代物理系的本科人才培育计划中,核与粒子物理导论、固体物理、等离子体物理和核算物理均作为必选课。
当时,我国科学与技能开展面对应战。完成高水平科技自立自强,就要自动把握要害中心技能。这对人才培育也提出了新的要求,在这样的新形势、新要求下,更应该环绕立德树人的底子任务,培育具有激烈家国情怀,以中华民族巨大复兴为己任,一起具有厚实广泛的物理根底,坚持立异、斗争、奉献精力的杰出人才。
(作者:颜鹂 王凯 杨李林,别离系浙江大学物理学院党委书记,副院长)