兩位中國近代物理學家的不同遭遇和命運

兩位中國近代物理學家的不同遭遇和命運 每個人的一生都在時空坐標里留下一條軌跡，往往這個人和另一個人的軌跡在某時某地有個交點或有一段重合。過了這個交匯，兩條軌跡又開始各奔東西，造成每個人生的不同精彩和悲哀。中國近代物理學家吳大猷與周同慶就是這一情形。

吳大猷和周同慶都生于1907年，吳大猷9月29日在廣州出生。他的父親是1901年滿清舉人，1909年他全家由粵搬遷至天津，隨后父親去吉林做官，不幸因關外大疫，卒于1911年。其后，舉家重返廣州，吳大猷在廣東念完小學，1921年由其伯父帶去天津入南開中學，1925年考入南開大學礦科，次年因?qū)W校停辦礦科，改學理科物理系。1929年，他在南開畢業(yè)，遂參加清華大學公費留美考試，未取。那年考取此公費名額的則是剛從清華大學畢業(yè)的周同慶。

周同慶12月21日生于江蘇省昆山縣，父親在昆山一所中學任國文教師。周14歲時便獨自一人到南京就讀東南大學附屬中學。此時葉企孫在東南大學任教，在葉的影響下，周同慶對自然科學產(chǎn)生濃厚興趣。1925年周同慶中學畢業(yè)時，葉企孫剛應聘到清華大學創(chuàng)辦物理系，周同慶報考清華大學物理系并成為第一屆本科生。當時一共僅4人，他們是王淦昌、施士元、周同慶和鐘間。1929年畢業(yè)，周同慶隨即以物理系第1名考取“庚款”公費，成為該屆學生中最早出國一位。他進入美國普林斯頓大學物理系讀研究生，師從K.T.康普頓（Compton）（現(xiàn)查明因康普頓在1930年便離開普林斯頓，周的導師實為HenryD.Smyth，作者注）。在普林斯頓大學，周同慶取得相當出色的研究成果，先后發(fā)表3篇學術論文，《氬放電管中的振動和移動輝紋》（1931）發(fā)表在《物理評論》、《二氧化硫的發(fā)射和吸收光譜》（1932）收錄在1932年美國《物理學會會刊》、博士論文《二氧化硫的光譜》（1933）也發(fā)表在《物理評論》。他因成績優(yōu)異獲得金鑰匙獎，但他沒有舍得花美元去購買那把金鑰匙，僅僅帶回一紙獎狀。1933年他取道歐洲，途經(jīng)英國、德國、蘇聯(lián)回國。

1931年，吳大猷在饒毓泰和葉企孫推薦下，獲得中華文化基金會乙種研究獎助學金。在多所學校中，吳大猷選了學費低廉的密西根大學。做博士論文時，師從量子力學教授S.A.Goudsmit。當時密西根大學是研究紅外分子光譜的中心。紅外分子光譜在1920年代至30年代上半期是物理研究主流，該校許多教授都是當時國際知名物理學家。此外，物理系每年都有一個暑期研討會，邀請當時的杰出科學家來演講。吳大猷在學習期間，曾有機會聽到迪拉克（Dirac，1933年諾貝爾獎得主）、費米（Fermi，1938年諾貝爾獎得主）、海森堡（Heisenberg，1932年諾貝爾獎得主）等學者的講課。1933年春天，吳大猷開始發(fā)表論文。1933年6月，以論文《電勢與原子光譜的問題》獲博士學位。同年他再獲中基會研究獎金繼續(xù)留校研究。在博士論文中，他提出“鈾元素之后是否有一系列14個化學性質(zhì)相同的元素”問題，且作理論推斷。因為當時還沒有現(xiàn)代計算機，他主要靠手算完成這項重要成果。1951年，G.T.西博格（Seaborg）因發(fā)現(xiàn)9種以上的超鈾元素獲諾貝爾化學獎。1989年兩人見面時，西博格對他說：“當年能獲得諾貝爾獎，應歸功于你的論文?！?/p>

周同慶回國后，于1933年至1936年間任北京大學物理系教授，從事電磁學、分子運動論及熱力學、近代物理及實驗、原子與分子光譜、氣體傳導等多門課程教學工作并進行汞分子光譜研究。在北京大學3年間，周同慶埋頭實驗室，在困難條件下建立起光柵光譜實驗室，帶領一位助教，完成了2篇論文。

吳大猷1934年夏回國，開始在北大物理系從事原子分子光譜研究。當時北大物理系教授只有饒毓泰、朱物華、周同慶、張宗蠡和副教授龍際云。吳大猷積極從事理論及實驗工作，同時教授古典力學、量子力學及理論物理等課程，在3年中陸續(xù)于國內(nèi)、美國、英國期刊上，發(fā)表15篇論文。

1936年，周同慶應聘到南京中央大學物理系，并擔任系主任，教授光學課程。1937年抗日戰(zhàn)爭開始，周同慶隨中央大學遷往重慶，仍任物理系主任。到重慶后，除教學工作外，抱著科學救國思想，周同慶帶領李博、林大中2位同事爭取到當時水利部及水工試驗所撥款，受委托研制“聲測水深儀”項目，探測河道水深及水中暗礁。他們設計制造儀器，還坐船到江上實地試驗。經(jīng)過2年多努力，終于制成《磁伸縮式高頻聲波自動記錄的回聲測聲儀》。有關論文發(fā)表在1943年《中央研究院學術匯刊》上。這項研究成果獲得當時教育部嘉獎并移交有關部門使用。1943年秋，周同慶轉(zhuǎn)到當時也已遷至重慶的交通大學任物理系教授?？箲?zhàn)時期重慶的大學教授薪水很低，教授也不得不做一些兼差，增加收入，貼補家用。所以他又兼任軍令部技術室物理組長，拿校級軍官待遇。1945年，抗戰(zhàn)勝利復員前，他辭去這一兼職。

1937年吳大猷攜妻費盡周折由天津抵達成都，在國立四川大學任講座教授，1938年初夏飛昆明，歸隊于西南聯(lián)合大學。當年秋天，為紀念北大40周年，著手寫作《多原子分子的結(jié)構(gòu)及其振動光譜》（英文）專著，稿成于1939年夏，由老師饒毓泰帶去上海付印。1939年該書獲中央研究院丁文江獎金3000元。該書印出后曾寄國外同行，受到各方稱譽。光譜學家E.U.Condon來信說：“想不到在抗戰(zhàn)那樣艱苦條件下還能寫出這樣的書。”并決定將此書列入由他主編的叢書中，由Prentice-Hall書局出版發(fā)行。1943年該書獲教育部科學研究著作一等獎。吳大猷在西南聯(lián)大教了8年書，教過的科目有電磁學、近代物理、量子力學及經(jīng)典力學等。

1943年，周同慶轉(zhuǎn)交通大學任教，1946年隨校遷回上海。在交通大學期間，周同慶曾任理學院院長并親自講授普通物理及原子物理課程，同時帶領教師建立原子物理實驗室，開展原子物理學方面的科學研究。此實驗室至1948年已初具規(guī)模。

1945年8月，美國在日本廣島、長崎兩地投擲兩枚原子彈，加速日本侵略者投降，同時也喚起中國人制造原子彈的夢想。抗戰(zhàn)勝利后不久，重慶國民政府軍政部部長陳誠邀請數(shù)學教授華羅庚、物理學教授吳大猷、化學教授曾昭掄赴重慶商討發(fā)展原子武器事宜。3位教授擬訂計劃，遴選優(yōu)秀青年學者赴美考察。吳大猷挑選朱光亞、李政道；華羅庚推舉孫本旺，到美國后又推舉徐賢修；曾昭掄推薦唐敖慶、王瑞酰。吳大猷9月抵美，隨即向美國原子能委員會委員R.F.Bacher探詢有關協(xié)助我國建立研究機構(gòu)的可能性并陸續(xù)將建議和報告寄回軍政部即后來的國防部。吳大猷1946年秋返回母校密西根大學任訪問教授，并開始從事核子物理工作。1947至1948年轉(zhuǎn)哥倫比亞大學做原子、分子束實驗工作并講授原子物理課程。1948年吳大猷被選為第一屆中央研究院院士，出國之初，原擬以二三年為期限回國向國防部復命，然此時大陸情勢日變，國防部已無暇國防科技計劃。1949年秋，加拿大國家科學院設300余博士后獎金，廣攬世界各國人才。吳大猷被聘為理論物理組主任，決定暫留海外，候觀局勢再行返國。后來，華羅庚與曾昭掄都返回大陸。在大陸，周同慶從1949年下半年起，指導助教方俊鑫建立供電子管抽氣用玻璃高真空系統(tǒng)，并抽調(diào)中法藥廠玻璃工蔡祖泉到交通大學做玻璃吹制工作。1950年后，進口來源完全斷絕，原子物理實驗室X光管陰極燈絲損壞，所有X射線實驗被迫停頓，更顯迫切需要真空技術。交通大學與東北衛(wèi)生部合作，開始研制醫(yī)用X光管，由電機系試制高頻感應爐，物理系試制電子管，并由周同慶主持正式成立“電子管工作委員會”。1952年底全國院系調(diào)整，交通大學物理系部分人員并入復旦大學，周同慶和方俊鑫來到復旦大學，與輕工業(yè)部上海精密醫(yī)療儀器廠華中一等一起從事X光管研究。1953年3月底成立復旦大學X光管研制實驗室，繼續(xù)接受工業(yè)部門（此時改為輕工業(yè)部上海醫(yī)療器械廠）委托，由政府調(diào)集交通大學、清華大學原從事該項工作大部分人員，恢復和發(fā)展因院系調(diào)整而中斷的研究工作。由周同慶任主任，方俊鑫任副主任，華中一為廠代表。經(jīng)過一段時間艱苦努力，解決了真空鑄靶、陰極設計、銅與玻璃管狀封接等一系列關鍵技術，并制定了排氣和除氣規(guī)范等一系列工藝規(guī)程文件，1953年秋試制成功我國第一個醫(yī)用封閉式X光管。1954年1月，在《科學通報》上發(fā)表技術報告，5月2日在同一刊物上發(fā)表《研制X光管工作的新結(jié)果》，正式宣布研制成功。1955年，周同慶被聘為中國科學院數(shù)理化學部學部委員（院士）。1956年周同慶參加“十二年科學技術發(fā)展規(guī)劃”討論，與王大珩一起，主持物理學規(guī)劃光學部分的制訂。同年，周同慶在復旦被評定為一級教授。1957年他邀請各大學光譜學教師到復旦大學，研討我國高等學校光譜學教學和研究工作，對我國光譜學發(fā)展起了推動作用。1956年初，周同慶擔任新成立的光學教研室主任，教研室有近10位青年教師，都在他指導下工作，共同努力建立光學專門化。

吳大猷1956年應胡適之邀赴臺任教，在臺大和“清大”聯(lián)合主辦的研究生班講授古典力學和量子力學，兼及流體力學和核子間的交互作用問題。當時臺灣有物理學博士學位的還不到3位。此后他每年利用寒暑假期回臺工作4至6個月。在美加，他先后任教于普林斯頓高等研究院、瑞士洛桑大學、加拿大國家研究院、美國紐約布魯克林理工學院、紐約州立大學布法羅分校，1957年獲選為加拿大皇家學會會員，其研究工作多在原子分子結(jié)構(gòu)及光譜、核子散射、大氣物理、電離體及氣體方程式、統(tǒng)計物理、相對論等方面。1962年他協(xié)助在臺灣恢復“中央研究院”物理研究所，并在1962～1976年間任所長。1965年任紐約州立大學布法羅分校物理與天文系主任。1967年在吳大猷建議下，臺灣成立“國家安全會議”，下設科學發(fā)展指導委員會，特命吳大猷為主任委員。1978年吳從紐約大學退休，后長居臺灣，1979年擔任“教育部科學教育委員會”主委。1983～1994年出任臺灣“中央研究院”院長。吳大猷一生共發(fā)表了120余篇科學論文，15本科學、科學史和科學哲學專著，在專著中，7冊為《理論物理》英文著作，是供研究生用的教科書。此外還有7冊《吳大猷文選》，敘述在臺灣20余年工作回顧，也是臺灣科學發(fā)展歷史性資料。

1957年，吳大猷建議制定長期發(fā)展學術政策，1958年胡適由美返臺任“中央研究院”院長，再請吳大猷擬出具體方案后，始得“教育部長”梅貽琦及“行政院院長”陳誠支持，翌年成立“國家長期發(fā)展科學委員會”，此舉打開了政府直接支持學術研究的局面，對臺灣科學發(fā)展意義極為重大。

相同期間，大陸經(jīng)歷了反右運動。1957年夏在復旦大學，在沒有得到周同慶同意之下，他的兩個研究生被下放到農(nóng)村勞動，回校后直接分配做教師，這種釜底抽薪的方式使他的研究因此中斷。1958年，周同慶受到批判、斗爭。直到1961年，他參加了給“資產(chǎn)階級知識分子”“摘帽”的廣州會議，情況開始有些好轉(zhuǎn)。此時，周同慶雖然是學部委員，但得不到充足研究經(jīng)費資助以及研究人員的配備。他當時只能帶領兩三位青年教師和研究生做光譜線輪廓研究，這是一個很小的研究小組。1963年，光學教研室中一位黨員教師提出研制激光器，得到校黨委支持。按照周同慶的學術造詣及在物理學界的地位，理應請他出來主持、指導激光研究。但是，周同慶始終沒有能參加這項工作。筆者記得在1964或1965年一次校慶學術報告會上，周同慶做了一個關于氣體激光的報告。當時我很納悶，他沒有參加系里激光器研制工作，但卻能說得如此深入淺出，明晰易懂。現(xiàn)在看到他的學生所寫的一篇回憶文章中說：“多年之后，我在協(xié)助周同慶先生的子女整理周先生的遺稿時發(fā)現(xiàn)，周先生從那時候起讀了許多關于激光的文獻資料，還準備寫有關激光的文章?？梢姡芡瑧c先生一開始就對激光研究非常感興趣，只是沒有機會直接參加研究工作而已。”激光是上世紀60年代初光學領域的重大發(fā)現(xiàn)，其開創(chuàng)者CharlosH.Townes為此獲1964年諾貝爾物理學獎。作為當時中國光學頂尖教授，居然會被物理系一名助教排斥在激光研制工作之外，可見此事何等荒唐！

1970年以后，周同慶被分派到“理科大批判組”，翻譯科學資料。當時被組織到“大批判組”翻譯資料的有復旦大學理科各系許多老教授，教授們對于“理科大批判組”批判愛因斯坦和相對論一點也不熱心，但大都不公開表示出來。周同慶卻說：“愛因斯坦的科學理論是以大量實驗為基礎的，如果要批判相對論，就要拿