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    著名物理学家甘子钊
    来源: 点击数:104次 更新时间:2019-8-15 8:53:21

        云山苍茫,鉴水流芳。在“岭南圣母”冼夫人的故乡茂名与广西交界的地方,便是连绵不断的云开大山,而粤西第一大江鉴江则发源于云开大山的南麓,它经过的第一座城市就是而今的信宜市区,这里又叫东镇。由于美丽的山水滋养,信宜人不仅勤劳聪慧,而且勇敢进取。它是中国著名的侨乡,当年下南洋、闯海外的华人就有来自信宜的;它还是自古以来就名扬四海的教育之乡,比如信宜,仅镇隆一镇至今尚保留着二十几座古代书院的遗迹,可见当年读书风气的繁盛。当代著名教育家林砺儒亦是东镇附近的北界镇人。离东镇仅数公里的水口镇,亦是坐落在鉴水之滨的一座文化名镇和教育名镇,近代以来名人辈出,享誉海内外。

    甘子钊

    甘子钊

        山水风物,滋养一地的人文底蕴;而一地的人文底蕴则培育出一代代杰出的人物。本文要介绍的主人公,著名物理学家甘子钊就出生在水口镇双山村。说起水口甘氏三兄弟,不仅在信宜、在茂名有口皆碑,即便是在广东那也是一个近乎现代教育的传奇。因为甘家三兄弟都是茂名市当代杰出人才,在新中国的科学、教育等领域各自做出了不同的贡献。老大甘子玉,毕业于中山大学电机工程系,1949年9月参加工作,曾任聂荣臻元帅秘书、教育部办公厅负责人、国家计委副主任、国家外国投资管理委员会副主任。当选为第九届全国人民代表大会常务委员会委员、全国人大华侨委员会主任委员。他同时也是一名杰出的科学家,出版有《工厂的计划工作》《宇理图—  从基本粒子到总星系的宇宙图景》,译有《控制论浅述》《计算机和人脑》等书。老二甘子均也是一名科学家,曾任中科院南海研究所副所长。

        老三甘子钊更是了得。他是中国当代最著名的物理学家、物理学教育家之一,北京大学资深教授、博士生导师,中国科学院资深院士,其科学成就在国内外影响巨大。

      甘子钊教授出生于1938年4月16日,1959年毕业于北京大学物理系,1963年在该校研究生毕业。1991年当选为中国科学院学部委员(数学物理学部院士)。先后兼任北京大学物理系系主任、固体物理研究所所长、国家超导专家委员会首席专家、国家“973”计划项目首席科学家;国家超导实验室学术委员会主任,人工微结构和介观物理国家实验室主任,《中国物理快报》(Chinese Physics Letters)主编,国务院学位委员会物理学科组成员,国家自然科学基金委员会物理学科评议组成员,Solid State Communications中国编委,Modern Physics Letters B中国编委,中国物理学会出版委员会副主任,中国物理学会学术交流委员会副主任,中国材料科学学会常务理事。中国人民政治协商会议第九、第十届常委。

      任何一个人的成功,都不可能是轻轻松松可以达到的,必定是经历了长期艰苦的学习、磨炼,付出了超出常人不知多少倍的汗水和泪水。甘子钊中小学时代就勤奋好学,聪颖过人,学习成绩优异。据有关人士回忆,他当年读书时,课内外作业总是完成得又快又好,然后用大量的时间到图书馆读书,尤其喜爱鲁迅的著作。读高中时,他在语文课堂上读到《卓娅和舒拉》一文,深受教育和启发,便自发地写了一篇几千字的分析文章,既有独到的见解又抒发了自己深刻的阅读感受,被学生会编入墙报发表,受到全校师生的称赞。1954年,甘子钊到湛江参加高考,以优异成绩考上北京大学物理系。

      在北大学习期间,甘子钊就已经是全校闻名的优秀学生。据闻,他在入学第一学期,就被人称为“怪才”,第二学期则被称为“天才”,第三学期便改成了“奇才”,可见甘子钊在同学中的影响力。大学本科毕业后,北大物理专业的教授们都争着接收甘子钊为研究生,他成为著名物理学家黄昆教授的大弟子。1963年,甘子钊研究生毕业,留校任教。先后评为副教授、教授、历任固体物理研究所所长、国务院学位委员会第二届学科评议组成员等。1979年以来,甘子钊又先后在美国普林斯顿大学工作一年,在意大利国际理论物理中心短期工作两次共四个月,多次出国访问和参加国际重要学术会议。

      甘子钊的主要研究领域是固体物理和激光物理等,在凡是他所进入的领域,都可以说成就卓著。让我们一起来看看他骄人的科研历程和不凡的成就吧!

    李政道与甘子钊(前右)

    李政道与甘子钊(前右)

      1960年至1965年间,他主要从事半导体物理的研究工作。曾在半导体中的电子隧道过程、杂质电子状态、磁共振现象等方面进行理论研究,解决了锗中隧道过程的物理机理。他的研究,在半导体中隧道效应的机理、多原子分子多光子离解的物理模型以及光在半导体中相干传播的理论等方面,做出了开创性工作。

      1970年至1978年间,他主要从事激光物理的研究工作,进行二氧化碳气体激光器和燃烧型气体动力学激光器的研制,在国内最早研发出燃烧型气体动力学激光器。他在气体激光器的频率特性等方面进行的实验和理论研究,对发展我国的大能量气体激光做出重大贡献。

         1978年至1982年间,主要从事光与物质的相互作用的研究,曾提出多原子分子光致离解的物理模型和光在半导体中相干传播的理论。

      1982年至1986年主要从事固体电子状态的研究,曾在半导体中杂质的自电离状态、量子Hall效应、绝缘体—金属相变、磁性半导体中磁极化子、低维系统中电子输运等方面进行理论研究,成果斐然。

        从1986年开始,他又转入高温超导电性的实验和理论研究,主持北京大学的高温超导和全国超导攻关项目的研究工作,对我国高温超导研究的发展做出重要贡献,并负责组建国家重点实验室“人工微结构物理实验室”的工作,在国际与国内学术刊物上发表论文50余篇。

        甘子钊学术工作的特点是致力于在凝聚态物理与光学物理的前沿研究,并总是力求把理论研究与实验研究结合起来。由于其杰出贡献,1984年被授予“国家级有突出贡献中青年专家”称号。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。

        人类的精神和文明不是在某一个时刻突然造就的,是要经过漫长的时间,由一代代人薪火相传、逐渐积累而成。这就凸显出了教育的重要性。任何一个杰出的科学家,在做出个人的科研成就的同时,还肩负着培养科学新人的重任,这样才能让人类的科学探索和创造精神永不熄灭。作为中国最高学府北京大学的一名教员,甘子钊既是院士,同时又是一名普通的教育工作者。一方面,他长期坚持在教育第一线,兢兢业业,从事物理学科的教学;另一方面,他对于中国的科学教育发展也有自己独到的见解,这主要体现在他对基础科学研究的高度重视上面,为此他专门撰写了《加强基础科学研究的四点意见》一文。在文章中,他对中国基础科学的发展提出了两点特别中肯的意见:一是要“深入认识基础研究的意义和作用,争取适当增大投入”;二是要“深入贯彻‘有所为,有所不为’的原则,适当集中力量,力争在有长远战略意义的重大方向上有所突破”。更为难得的是,他也大胆地批评了中国在基础科学教育方面存在的主要问题,“当前影响我国基础研究发展的一个大问题是普遍存在的急于求成心态和浮躁风气”;“科研管理上过于行政化,以及由此造成的过多的非业务干扰也是当前存在的一个要注意的问题”。这些意见,都是出于一个以赤子之心长期从事科学研究和科学教育工作的科学家和教育家的肺腑之言,既见披肝沥胆,又有真知灼见。

    甘子钊与何祚庥院士

    甘子钊与何祚庥院士

        对于自己熟悉的物理学科的教育现状,甘子钊院士更是充满了忧思,同时也对其未来的发展进行过独到、深刻的思考。2012年,在接受《中国科学报》记者采访时,他曾专门论及这个问题。当记者问及中国物理学教育的现状和物理学科学生的现状时,甘子钊教授坦率地说:“尽管物理已不是最‘红火’的专业,但一直以来,北大物理系始终能招收到全国最优秀的高中毕业生。近几年我感觉到,有很多物理系同学在进校一年之后,越来越不知道自己该干什么,能干什么,变得很迷惘。这种迷惘,会表现为学习动力不足、努力程度不够、对科学缺乏热爱等。”

         对于如何解决类似物理学科这样的基础科学教育中普遍存在的问题,以适应中国进一步改革开放、建设现代化强国的需要,甘子钊教授与记者的一番对话也许是颇值得人们深思的。凡是关心中国科学的未来和祖国前途命运的读者,都应该认真聆听和领会一个当代中国科学家言内言外之意:

        《中国科学报》记者:这是否与他们对物理学缺乏真正的兴趣有关?

        甘子钊:应当看到,今天的科学已是有很多人共同参与的事业,不能完全用好奇心来说话。在我们的科学教育中,喜欢强调大科学家的故事和成就,以期让同学们对科学产生兴趣,树立远大的理想。事实上,在现实中有多少从事物理工作的人,能成为爱因斯坦式的人物?另外,在当前的教育中,我们很少去讲物理学等基础科学对于国家的意义,对于人类现实生活的意义。这样一来,同学们往往就会很困惑,既然成不了大科学家,又不知道研究物理的意义何在,那么学习物理究竟有什么作用?我觉得,必须让同学们理解,在国家的现阶段,学物理究竟能否起到重要作用,这些作用将体现在哪里。

        《中国科学报》记者:也就是说不能单纯强调个人兴趣,而是要让学生理解物理学对于国家发展的意义?

        甘子钊:是的。但也应该看到,在不同的阶段,物理对我们国家发展的贡献有所区别。从新中国成立到改革开放的头30年,物理学对中国意义重大。当时的中国百废待兴,国家建设急需各项技术,但又没有机会引进。物理学作为当代技术的基础,其发展刻不容缓。我们靠书本教材的引进,建立起一个个学科和技术部门。改革开放之后的30年,物理学发展面临的环境有其特殊性。从某种程度上说,在经济全球化的局面下,中国依靠市场和劳动力来换取现代技术,成为这一时期的主题。与物理相关的前沿技术领域进步很快,但应当承认,中国大学和科研机构在这一过程中的贡献并不大。也就是在这30年,物理作为基础学科,我们开始强调好奇心驱动,日益关心学科发展、发表文章的数量和影响因子、国际活动等。人们忘记了,整个物理学应当是工业的基础。当然,科学的本质应当是求知的欲望。同时,经过几千年的实践和认知,人类看到这种欲望会为自己带来极大的利益。而在20世纪的两次世界大战之后,各国都深刻地认识到,科学已经成为社会发展的重要基业。

        《中国科学报》记者:对于今天在校学习的物理学子们而言,您认为他们应当如何理解物理学与社会发展的关系?

        甘子钊:首先,他们应当理解到,物理学是追求真理的学问,了解自然是这门学科发展的本质动力;其次,人类历史已经证明,物理学为人类带来了很大的福利。因此,追求真理与造福人类是统一的。在这个前提下,中国学生更需要从如何使国家发展更快、更好的角度来学习物理,这要求他们必须深入认识中国国情,巩固专业思想,争取对社会有所贡献。可以说,2008年之后我们开启了国家发展的另一个30年。从某种程度上说,接下来30年的发展,中国物理学界必须在国家经济建设和国防建设上做出实质性的贡献。今天在校读书的这一代物理学学子,必须承担起这个历史责任来。在教育中,我们必须让他们意识到,自己所学的专业对国家经济和国防,乃至老百姓的生活都有重要意义。从更为宏大的视角来看,中国这个世界上人口最多的国家要在很短的时间内走上现代化道路,让人民过上体面、幸福的生活,这是人类历史上从未有过的大变革。而在这一变革中,物理学应当能够起到很大的作用。

        《中国科学报》记者:普遍认为,20世纪是物理学的世纪。在信息、生物等科技领域迅猛发展的今天,更偏向于基础研究的物理学为何依然重要?

        甘子钊:毫无疑问,所有人都认为物理学是20世纪自然科学的带头学科。也有人说,物理基本理论趋于成熟稳定,很难再有实质性进展,因此不再引领自然科学的发展。但是在可见的未来,若从社会进步、国家发展的角度来看问题的话,仍然需要物理学引领发展,从而发挥重大作用。当前,从每一个具体的科技应用问题深入下去,都会牵扯出一系列的基本科学问题。这些基础问题的解决,将会收到双赢的效果,就是基础研究和应用研究都有发展。另外,现代物理发展到今天,基础研究与实际应用之间的距离已非常接近,很多研究都能快速推动工业发展。

        《中国科学报》记者:那么是不是可以理解为,今天学习物理,应重点培养创新能力?

        甘子钊:我们今天鼓励创新,这本没有错,但是,很多对于创新的大力“鼓吹”实际上都是没有用的“高论”。这种取向,也的确影响到今天物理系学生的学习态度和思想。我还是主张,学生就应当按照教学计划,按部就班地学习。教学计划中,有前人总结凝练出来的宝贵经验,值得尊重。但是,这并非说学习知识后,马上就能起到很大的作用。应当懂得,大学中学习的这些东西,将来可能很有用。说到创新,当前中国还有一个与此相关的要害问题,就是以文章发表数量、论文影响因子、项目申请数量、科研项目经费等各种量化指标,来评估、评价科研人员乃至学科的价值。以为这些标准就衡量着创新的价值。如此一来,造成了科学界内部的多种竞争关系。将市场法则以极端的方式在科学界推广,这就造成了很多问题。创造知识的科学,是社会化的生产活动,尤其不能拿市场法则来衡量其价值。

        《中国科学报》记者:这种价值取向,是否影响到了物理学子的成长?

        甘子钊:我们知道,按照当前中国的人才选拔方式,不论以何种标准来看,重点大学招收的学生都可以说是一流的,但毋庸讳言,大学培养出来的人才却很少有一流的。说严重点,我们确实耽误了一代代的年轻人。对于他们而言,科学需要恢复它的本来面目,就是追求真理和造福人民两个目标的统一。在科学这个行业里,应当首先明确这一根本的职业目标。在此基础上,更要突出强调的是,中国的现实社会中有很多问题有待解决,其中不乏物理学可以大有作为的科学问题。认清这些目标,学生们也许就会不再那么迷惘,学习也许就会稍微努力些了。

        作为读者,从上述问答中,我们强烈地感受到了一位杰出的科学家所具有的科学情怀和爱国情怀,他的忧思是一种有远见的忧思。甘子钊教授的回答虽然语言不多,但高屋建瓴,内容丰富,包括了对科技教育发展的目的、目标、具体任务、存在的种种问题(如行政化、形式化、功利化等问题)以及解决问题的主要方向等。他的思考不仅是关乎物理学这个具体学科的教育与发展问题,而且是关乎所有科学和技术的教育与发展问题,甚至关乎中国未来的国运、关乎中华民族伟大复兴的中国梦能否实现的根本问题。因此,这也可以看作一位中国当代科学家对自己一生工作和追求的一个间接性的概括和回答,每一个有理想、有抱负的青年人都可以从中得到启发。

    (文/向卫国,图/佚名)

     

     

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