两位诺奖得主恩师，被称为“孔子式物理学家”的吴大猷 | 物理繁星闪耀时（五）

▲吴大任、大猷、大业、大立四兄弟1921年于北京

矿科停办后，吴大猷权衡再三决定留在南开转去物理系。20世纪20年代的中国物理学，正处于本土化的萌芽期，一批留学国外的物理学博士先后回国，在一些高校担任物理系主任或创建物理系，除了培养本科毕业生外，也开始克服各种困难添置物理仪器，倡导并创造条件进行物理学研究。

南开大学物理系由饶毓泰创建，但因人才缺乏，基本上属于一人系，只得身体力行教授各种课程。饶毓泰1913年赴美留学，先后求学芝加哥大学、哈佛大学、耶鲁大学和普林斯顿大学，1922年以低压电弧的电子发射速率实验研究获得博士学位，导师为K. T. 康普顿。

▲青年饶毓泰

在物理系，吴大猷遇到了他人生中第一位伯乐。他随饶毓泰读了许多大学物理课程，其中“近代物理”一课使他“开了物理的窍和兴趣，渐为饶师毓泰注意”。同时他还跟数学系姜立夫、钱宝琮学数学，姜让他研究一本与相对论有关的德文微分几何书。更重要的是，吴大猷从二年级开始自学，广泛涉猎，不仅翻译了一本英文小册子《原子》，还读了德文版索末菲的《原子结构及其光谱线》和普朗克的《热辐射》，并与同学组织研讨会“分别研读，轮流报告”。

▲南开大学理科学会部分会员合影。前坐左起：张维康、吴大猷、王端驯、陈（受鸟）、杨照。后立左起：陈省身、叶恭绍、阮冠世（后与吴大猷相恋）、张景廉、赵松雪（1929年初夏，吴大任摄于张景廉家中）

也是在南开，吴大猷也找到了同学之乐，数学系的陈省身比他低一级，但许多课诸如数学、德文都在一个班上，他们以德文“笨伯”（Dummkopf）一词的首音互称“董先生”。以致后来在美国吴大猷去陈省身家，陈让他家小孩叫吴“董伯伯”。当然，寡母孤儿的生活压力也一直伴随他，二年级开始利用暑假在外代课，三年级担任助教，基本上可以自立。1929年，吴大猷大学毕业，成为中国自行培养的第一代物理本科毕业生。

可以说，在南开大学，吴大猷接触到了物理学的最前沿，特别是德国物理学家们开创的量子力学、原子物理及相对论，为他未来的科学生涯奠定了坚实的知识基础。在自学中，吴大猷也培养了独立学习甚至科研的本领，这让他“不仅真的明白了求知的意义，也提高了求知的兴趣”，并立下从事科学研究，“得列著作之林”的誓言。那时候的他认为前途充满希望，后来这么回忆道：“那一段时间我从未经过真正的考验，不知道自己知识和能力的限度，以为前途像地毯一样，一推就会自动展开。”

大学毕业后，因饶毓泰获得中华教育文化基金董事会（中基会）奖助金去德国访问研究，另一位物理老师也辞职他去，吴大猷得以留校任教，讲授近代物理、高等力学等课程。他借此系统学习古典力学、热力学、量子论等方面的著作。他发现，教学不仅是传授知识，也是自我提升的有效途径，可谓教学相长，获益匪浅。

1931年春，经由饶毓泰和清华大学理学院院长叶企孙的推荐，吴大猷获得了中基会的研究奖助金。他原本计划前往德国研究晶体物理，但考虑到语言障碍，最终选择前往美国，并选择了学费较为低廉的密歇根大学。虽然未能前往科学中心德国，看似失去了直接向大师学习的机会，但实际上，当时的美国科学界正蓬勃发展，原子和分子结构成为物理学的主流研究领域。密歇根大学物理系在这方面表现突出，是美国红外分子光谱和原子光谱研究的重要基地，无论是理论还是实验方面都实力雄厚。

每年夏天，系里都会举办研讨会，曾先后邀请狄拉克（1933年诺贝尔奖得主）、泡利（1945年诺贝尔奖得主）、费米（1938年诺贝尔奖得主）、海森堡（1932年诺贝尔奖得主）、玻尔（1922年诺贝尔奖得主）等20世纪超级物理学家来校授课。吴大猷得以在密歇根大学亲耳聆听这些大师的教诲，亲身感受他们的学术风采，这无疑是极大的幸运。尽管玻尔的演讲内容深奥，加之演讲厅的音响效果不佳，使得他只能听懂部分内容，但这样的机会本身就是极其宝贵的。

在密歇根大学，吴大猷幸运地遇到了他人生中的第二位良师，即红外光谱分析的奠基人之一、物理系主任兰德尔（H. M. Randall）。兰德尔简朴诚实，“沉默寡言”，从不以主任自居，但对学科的发展有规划、有远见。1925年两位荷兰青年乌伦贝克（G. E. Uhlenbeck）和古兹密特（S. A. Goudsmit）提出电子自旋假说，兰德尔不等博士毕业就将它们聘请道到密歇根。作为实验物理学家，兰德尔却鼓励系里年轻理论物理学家们到欧洲访学，并为他们争取时间与经费，其为人处世深深地影响了吴大猷，成为他最为敬佩的人之一。

▲哈里森·兰德尔（H. M. Randall，1870-1969），曾任美国物理学会主席

在兰德尔的实验室，吴大猷虽在红外光谱研究上未取得显著成果，但成功改进了光谱仪，提升了分光仪的分辨率。他还随索末非的学生拉波特（O. Laparte）读原子光谱，期末成绩单获得了“一个优秀的年轻人”的批注，这极大地增强了他的自信。这番鼓励促使他决定在第二学期师从古兹密特学习量子力学，并在其指导下完成博士论文，也最终走上理论物理研究的道路。

1922年，玻尔预言了超铀元素的存在。吴大猷的博士论文研究了锕系元素光谱，对超铀元素进行了探讨。1933年，他的论文完成并发表，预言了超铀元素的原子光谱，从而开启寻找超铀元素研究的大幕。1951年，西博格（G. T. Seaborg）因发现超铀元素获得诺贝尔化学奖，1989年他们两人见面时，西博格对他说：“当年能获得诺贝尔奖，应归功于你的论文”。

▲吴大猷获得博士学位留影

在密歇根大学，吴大猷得到了众多物理学泰斗的亲自指导，并且在理论物理领域取得了创新性的研究成果，可以说他已经站在了理论物理学的前沿。吴大猷是当时中国为数极少的理论物理学家，他后来总结中国物理学发展历程时，认为实验物理学者多，从事理论物理学研究者少是一大缺陷。实验物理学需要基本的实验设备，中国不仅科学研究经费缺乏，设备难以购置，更重要的是连年内战与外战，缺乏稳定的科研环境，即使有些许设备也难以“物尽其用”。这样，留学生在国外实验室很容易从事的研究，回国后大多数不能继续。

1934年夏，吴大猷接受恩师饶毓泰的召唤，前往北京大学就任物理系教授。结束了一心求学的学生生涯，也结束了他“一生中最充实甜美的一段生活”，进入生命的第二个阶段——教研生涯。

在回国前，吴大猷访问了哥伦比亚大学、哈佛大学、麻省理工学院和加州理工学院等知名学府。在归途中，他收到了中央大学校长罗家伦的邀请，但因已与北京大学有约，只能谢绝。回到上海后，他迎接母亲北上定居，实现了自五岁丧父以来尽孝的愿望，内心的喜悦无以言表。

当时的北京大学在蒋梦麟的改革和中基会的支持下，科研和教学都已步入正轨。物理系除主任饶毓泰外，有教授朱物华、周同庆、郑华炽、张宗蠡等，助教有赵广增、沈寿春等，研究生有马仕俊、郭永怀，毕业生有马大猷、虞福春等。此时的北大物理专注于原子、分子结构及其光谱研究，到1937年共发表论文30余篇，其中吴大猷单独或与人合作20篇，成绩斐然。1937年玻尔到北京讲学时，吴大猷等还曾就最新研究成果向玻尔讨教，玻尔对在中国看见这样前沿的研究成果颇为惊讶，后来在讲演中还专门提及。

▲1937年，玻尔与听众在北大理学院大讲堂前合影，前排右六谓吴大猷，中间为玻尔一家三口

吴大猷在北大收获的第一个爱徒是马仕俊，他1935年本科毕业后随吴大猷读研究生，后留英在剑桥大学获得博士学位，1940年回国任教西南联大时“已小有名气”。他对介子场理论和量子电动力学多有贡献，杨振宁就是跟随他学场论的。1949年后，马仕俊“流落”异邦，自感无法赶上物理学的迅猛发展，1962年在澳大利亚自杀，吴大猷闻讯后深为愧叹。

抗战前的北大时光虽短，且“无日不在日本军力及政治压力下”，但学术气氛高昂。当时由吴大猷建议，北大、清华物理系与北平研究院物理研究所组成联合物理研讨会，每月轮流做东举行，开中国物理学研讨会先河。但日本帝国主义不容许学人们在北平致力于人类知识视野的扩展，刚刚萌芽的中国科学面临夭折的危险。

▲1937年，饶毓泰、郑华炽、吴大猷合影

全面抗战爆发，吴大猷先是在四川大学当教授，后来去了昆明的西南联大，陪伴孤苦的饶毓泰。联大期间，生活艰苦，他自己曾从马上摔下成脑震荡，卧床一个月之久。多病的夫人更是常常徘徊于鬼门关，对吴大猷产生了巨大的精神压力。但他以坚强的意志撑过了这段艰难时光，以“埋头写书”、全心投入工作作为一种“逃避”现实的方式。他曾说：“因为一心工作，就忘记了身心的苦痛。”当有朋友称赞他是标准丈夫时，他回应道：“他们不知道我是一面在照顾生病的妻子，一面却过着特别的‘逃避’生活。”

▲吴大猷与夫人阮冠世结婚照

联大八年，吴大猷教授了电磁学、近代物理、古典力学和量子力学等课程。他的课堂上汇聚了杨振宁、黄昆、胡宁、黄授书、李荫远等一批杰出的学生，可谓是难得一见的群英荟萃。遇见这样的“群英会”自然是教师最快乐的事，但吴大猷曾谦虚地表示：“教这样的一班人，是很不容易的事。除了我比他们多知先知一点外，他们的能力是比我高的”。在古典力学的课程中，杨振宁阅读了吴大猷推荐的《现代物理评论》上的一篇文章后，撰写了题为《以群论讨论多原分子之振动》的论文。这篇论文，吴大猷保存了三十多年后还给了杨振宁。

当然，在吴大猷长年的教研生涯中，以他慧眼识李政道最为人称道。按照吴大猷自己的说法，1945年春天，一个胖胖的、不到20岁的孩子，拿着密歇根大学熟人的介绍信来找他，这孩子就是李政道。李政道在浙大读一年级后，因日军逼近投奔联大。适逢学年中间，按规定不经考试不能转学，吴大猷便与教二年级数学、物理的老师们商量，让李政道随班听讲，若及格到暑假就转入二年级。其实，这不过是吴大猷个人认为的一个合理的办法，当时还未经过学校正式的承认和许可，可见其开明与远见。

李政道不仅轻松应对课程，还常向吴大猷请教，渴望做更多的习题、阅读更多的书籍。无论多难的题目和书，他都能很快做完看完，又要新的。这种异于常人敏捷思维让吴大猷惊讶。1946年，吴大猷有机会带学生到美国，他毫不犹豫选择了李政道，虽然他才读大学二年级。到美国后，吴大猷将李政道安排到芝加哥大学直接跟费米攻读博士学位，使他成为一个没有大学本科毕业文凭的博士。

▲赴美前的李政道

李政道、杨振宁成名后，人们都说是吴大猷“精心培植”的结果。但吴大猷并不这样看：“我们不过适逢相会，只是在彼时彼地恰巧遇上而已”，只要是钻石，“不管你把它们放在哪里，它们还是钻石。”这自然是他的自谦之词，钻石不被发现终是钻石，但人才不被发掘就会“被埋没”，也就失去了其“钻石”价值。

联大期间，因物理实验难以展开，吴大猷研究多集中于理论思考，研究分散零星，分布在分子振动与转动之交互作用、大气物理过程、电子激起分子振动等七个方面。为北大四十周年校庆而作的《多原子分子的结构及振动光谱》一书出版后激起强烈反响，先后获得中央研究院丁文江奖金、教育部学术著作奖一等奖，成为该领域最权威的著作。在国外也有极大影响，曾被多个出版社反复翻印，不少人因阅读该书受益与吴大猷建立了密切关系。1974年一次国际学术会议上，曾任国际科学联合会会长、国际纯粹与应用化学联合会会长、牛津大学教授汤普森爵士（Sir H. W. Thompson）还对吴大猷说他的书很好，他还在用，“你开了路，我们后面便容易了”。

抗战期间是吴大猷生命力最强盛阶段，也是研究成果勃发阶段，但这段人生中最宝贵的光阴却在战火中度过。非常幸运的是，他遇上了那批卓越的学生，这对他可能是非常大的心灵安慰。

获知美国引爆世界首颗原子弹后，南京国民政府也想在这方面有所作为。决定由华罗庚、吴大猷、曾昭抡各自挑选两位优秀青年带领出国进修相关知识。不想刚抵美国，内战爆发，计划中辍，只得安排各学生入学，教授们也分赴各校教研。吴大猷先任母校密歇根大学讲座教授，后到哥伦比亚大学从事核子物理研究。因吴健雄同在哥伦比亚大学，洋人往往混淆两人，闹出不少的笑话，诸如吴健雄给吴大猷的信全部回到吴健雄的信箱等等。

吴大猷这次离国本以为两三年就可以结束，不料很快政权转换，从此滞留海外。1949年，他成为加拿大国家研究院理论物理组的主任。他原本以为只是暂时的停留，没想到这一留竟是14年，占据了他学术生涯的大部分时光。在加拿大，吴大猷利用充足的博士后基金吸引了全球理论物理界的人才，包括中国青年物理学家胡宁、马仕俊等，以及邀请了狄拉克、查德威克、莫特、汤川秀树等众多物理学大师前来讲学。这些活动不仅激发了年轻物理学家的创新精神，也显著提升了加拿大国家研究院的学术地位和国际声誉。

▲杨振宁、吴大猷、马仕俊 1949年于纽约

他于1957年当选为加拿大皇家学会院士。还与日本物理学家大村充合作于1962年出版专著《散射的量子理论》，并将它题献给饶毓泰与兰德尔。其间，1957年，周培源到加拿大出席禁止核武器的首届帕格沃什会议，专程赴渥太华拜访吴大猷。翌年，周培源再次出席会议，预先电邀在芝加哥大学任教的陈省身到渥太华。旧友久别相聚异国他乡，其间的慨叹、欣慰与欢欣，自然非我辈所能想象。三人“畅谈了三天三晚，每晚谈到次日二三点钟”。

▲陈省身（左一）与吴大猷（中间）以及吴大任（右一）后排左起：母国光、杨振宁，摄于1992年吴大猷回南开

1963年，吴大猷离开加拿大国家研究院任教美国纽约布鲁克林理工学院。1965年，到纽约州立大学布法罗分校主持物理和天文系，直到1978年退休。13年间，以他在国际学术界的声望，招揽人才，使该系教师阵容和科学水平大为改观。在这里，他与李荣章合作发表文章对相对论中的“时钟佯谬”问题做出了重要推进，继续思考他在加拿大相关不可逆过程的时间方向性研究，把跃迁概率的概念同不可逆过程联系起来，严密表述和深入理解不可逆过程的时间方向性。

▲吴大猷一家人在加拿大

吴大猷在加拿大、美国主持学术机构，往来欧美讲学之间，也深切地关注着祖国故土。1960-1963年间，他曾用小邮包多次分批给孤苦的饶毓泰寄送奶粉、糖果等，“但又不敢多寄，生怕给他惹上麻烦”。1956年，应胡适之邀，吴大猷首次赴台任中基会讲座教授，介绍杨振宁、李政道、吴健雄的重大发现“宇称不守恒”。翌年出席中研院会议，向当局建议制订学术发展长期规划。后在胡适推动下，成立了“国科会”，具体制订科学发展计划，极大地影响了台湾科学的发展。1967年，应蒋介石之邀，赴台主持科学发展规划，担任“科学指导委员会”主任，由此步入他人生的第三个阶段，“直接为社会工作”，每年冬夏假期在台四五个月。

▲时年六十，担任“科导会”主任

在此期间，他以原子弹目标只针对大陆，“同胞相残”，劝阻蒋介石发展核武器计划，支持原子能和平利用，建议设立原子能委员会管理核能研究以免军方擅权用于军事发展。因此被人骂为汉奸，“科导会”主任一职成为闲职。1978年，吴大猷从纽约州立大学退休，虽全职回台，但基本上被闲置。

1983年,“中研院”第五任院长钱思亮突然去世，吴大猷以他的声望与人望接近全票当选院长第一候选人，虽蒋经国有意直接控制科技政策，但他深知学术界公义不可轻侮，只得任命吴大猷为院长。吴大猷以大学能够做或已经做得很好的研究领域，“中研院”决不另起炉灶，基础科学、应用科学和人文科学三者并重为办院宗旨，积极寻求学术研究领域的扩展与研究水准的提升，在研究人员的薪水、员工住宿、“中研院”制度建设等方面也尽心尽力，极大地提升了“中研院”的学术水准与学术地位。

▲1983年，吴大猷担任“中研院”院长

他主张将科学研究与政治分开，努力推进两岸关系的发展，并于1992年夏天在李政道的陪同下回到阔别半个世纪之久的大陆，出席国际学术会议之外，访亲问友。不久他又促成谈家桢、张存浩、吴阶平、邹承鲁等7位大陆学者访问台湾，其当时的影响及后续的意义是不可低估的。

由此，他也免不了政治与学术的纠葛，其决策与举动不断受到“立法委员”的质疑。1993年5月3日，86岁高龄的吴大猷从上午九时到晚上八时(中午休息两小时)在立法院预算审查会议上连番受到民进党“立委”的冷讽热潮甚至语言侮辱，被论者名为“吴大猷院长最长的一天”。1994年1月，吴大猷辞职。

▲1993年5月3日，吴大猷列席预算审查会议

对于他回台工作，他爱人以为牺牲了研究，但他以为他在台湾的工作，“可以大言不惭地说对得起这一代和下一代的台湾学子”，相比个人的研究而言，“有意义多了”，“虽在物理上落伍了，也不后悔”。

▲晚年吴大猷在课堂上

卸职后，接受李政道建议，吴大猷于1997年开始每周分别在台湾大学和清华大学(新竹)演讲，讲述20世纪上半叶中国物理学的发展，并以演讲稿为基础，补充资料整理成书。演讲结束后，吴大猷计划到北京一个月，完成该书的修订以及录影带的剪辑。不想，天不遂人愿，计划还未实施，就一病不起。演讲稿最终在两岸科学家的共同努力下，以“早期中国物理发展之回忆”为书名出版，给中国近代物理学发展史留下宝贵的“真实面貌”和一个卓越物理学家对相关问题的真知灼见。

2000年3月4日，吴大猷在台北病逝，享年94岁。传记作者说他是“孔子式物理学家”，从他培养了大批物理学人才、影响深远的七卷本《理论物理》教材来说，他完全配得上这个称号。但与孔子述而不作不同，吴大猷对中国物理学或对人类物理学的影响，主要是通过他自己的科研成果来体现的，因此，他不仅仅是个“孔子式物理学家”。

吴大猷一生研究兴趣相当广泛，早期以原子物理、分子光谱奠定他在物理学界的地位，后转向核物理、等离子体物理、散射理论、统计物理、天文和大气物理，二战后物理学许多新的研究方向，都留下了他极为重要的痕迹。他自认一生的研究，早期的训练影响很大，后来力求突破，“虽发展出自己的兴趣，但是也较广泛与零星”。

顶尖的科学家基本上都是哲学家，吴大猷也不例外，他先后发表《物理学中的守恒定律——宇称与时间反演》《现代物理学基础的物理本质和哲学本质》《物理学及其发展和哲学》《物理学的历史和哲学》等著述，对物理哲学进行了深邃的思考。他一生往来欧美、太平洋两岸，纵横四海，与国际学术界同仁们论道，将他对物理学的理解传输后辈，却心系中华，对两岸科学发展皆有贡献。