兩位諾獎得主恩師，被稱爲“孔子式物理學家”的吳大猷 | 物理繁星閃耀時（五）

1957年，楊振寧、李政道成爲華人獲諾貝爾獎的開啓者。當年10月31日，楊振寧接到獲獎電話，當即致函吳大猷說：

值此十分興奮,也是該深深自我反省的時候,我要向您表示由衷的謝意,爲了您在1942年曾引導我進入對稱原理與羣論這個領域,我以後工作的大部分,包括關於宇稱的工作,都直接或間接於15年前的那個春天,從您那裡學到的概念有關。這是多年來我一直想要告訴您的情意,今天或許是最好的時刻。

同日，李政道也致函說：

接訊後的感覺很多,而亦分歧,一方面當然覺得這是一種光榮;可是一方面深深感覺自己之學識有限,希望對將來能繼續努力。現在的成就,大部分由於在昆明時您的教導,而假使在46年沒有能來美的機會,那更根本不可能會有這幾年的工作,此點我深深感覺,特此致意。

▲諾貝爾物理學獎得主楊振寧、李政道與恩師吳大猷

此時的吳大猷以李、楊二人的恩師而名譽海內外。時光回溯到1948年，吳大猷以“光譜及天文物理等研究”榮膺中央研究院首屆院士，年僅41歲，是物理學科最年輕的院士，可已是新一代學術英才馬仕俊、郭永懷、馬大猷、黃昆、楊振寧、黃授書、張開廉、李政道等人的業師。他因國民黨政府原子彈研究計劃去國赴美，並流落異國他鄉，卻在前往臺灣後，力阻蔣介石的原子彈研製。

赴南開遇到伯樂

1907年，吳大猷出生在番禺，祖父進士、父親舉人，可謂是書香門第。不料年幼時家遭不幸，父親病故，憑藉世代書香傳統與母親賢惠，吳大猷在伯父的資助下繼續接受教育。1921年，吳大猷隨伯父去天津，進入南開中學讀書。吳大猷認爲“這是決定我一生前途的第一個機遇”。以培養精英爲目標的南開中學爲吳大猷打開了學習近代科學的大門，在南開中學，吳大猷扎牢英文、數學根基，更重要的收穫是“不知不覺地對學問產生了興趣”。

▲吳大猷與母親

1925年夏，吳大猷跳級考入南開大學礦科。之所以選擇這一專業，按他自己後來的說法，一是容易找工作，一是“天資有限”。其實“謀事容易”應是真正的理由。自小由母親撫養長大的吳大猷，覺得對家庭有責任。當然也不能不說“天資有限”是自謙，因爲當時的吳大猷也認爲自己學習工程“成就會比純粹科學爲佳”。

不料礦科纔讀一年，捐助者因經營失敗不再資助，被迫停辦。私立大學這樣的不幸，對吳大猷個人和中國物理學的發展來說，卻是“禍兮福之所伏”。否則，中國近代史上可能多一個能掙錢、事業也可以很成功的礦業工程師，卻少了一個物理學的大師。當然，對急於尋求自立的吳大猷來說，實在是一個不小的打擊。

▲吳大任、大猷、大業、大立四兄弟1921年於北京

礦科停辦後，吳大猷權衡再三決定留在南開轉去物理系。20世紀20年代的中國物理學，正處於本土化的萌芽期，一批留學國外的物理學博士先後回國，在一些高校擔任物理系主任或創建物理系，除了培養本科畢業生外，也開始克服各種困難添置物理儀器，倡導並創造條件進行物理學研究。

南開大學物理系由饒毓泰創建，但因人才缺乏，基本上屬於一人系，只得身體力行教授各種課程。饒毓泰1913年赴美留學，先後求學芝加哥大學、哈佛大學、耶魯大學和普林斯頓大學，1922年以低壓電弧的電子發射速率實驗研究獲得博士學位，導師爲K. T. 康普頓。

▲青年饒毓泰

在物理系，吳大猷遇到了他人生中第一位伯樂。他隨饒毓泰讀了許多大學物理課程，其中“近代物理”一課使他“開了物理的竅和興趣，漸爲饒師毓泰注意”。同時他還跟數學系姜立夫、錢寶琮學數學，姜讓他研究一本與相對論有關的德文微分幾何書。更重要的是，吳大猷從二年級開始自學，廣泛涉獵，不僅翻譯了一本英文小冊子《原子》，還讀了德文版索末菲的《原子結構及其光譜線》和普朗克的《熱輻射》，並與同學組織研討會“分別研讀，輪流報告”。

▲南開大學理科學會部分會員合影。前坐左起：張維康、吳大猷、王端馴、陳（受鳥）、楊照。後立左起：陳省身、葉恭紹、阮冠世（後與吳大猷相戀）、張景廉、趙鬆雪（1929年初夏，吳大任攝於張景廉家中）

也是在南開，吳大猷也找到了同學之樂，數學系的陳省身比他低一級，但許多課諸如數學、德文都在一個班上，他們以德文“笨伯”（Dummkopf）一詞的首音互稱“董先生”。以致後來在美國吳大猷去陳省身家，陳讓他家小孩叫吳“董伯伯”。當然，寡母孤兒的生活壓力也一直伴隨他，二年級開始利用暑假在外代課，三年級擔任助教，基本上可以自立。1929年，吳大猷大學畢業，成爲中國自行培養的第一代物理本科畢業生。

可以說，在南開大學，吳大猷接觸到了物理學的最前沿，特別是德國物理學家們開創的量子力學、原子物理及相對論，爲他未來的科學生涯奠定了堅實的知識基礎。在自學中，吳大猷也培養了獨立學習甚至科研的本領，這讓他“不僅真的明白了求知的意義，也提高了求知的興趣”，並立下從事科學研究，“得列著作之林”的誓言。那時候的他認爲前途充滿希望，後來這麼回憶道：“那一段時間我從未經過真正的考驗，不知道自己知識和能力的限度，以爲前途像地毯一樣，一推就會自動展開。”

留美攻讀博士

大學畢業後，因饒毓泰獲得中華教育文化基金董事會（中基會）獎助金去德國訪問研究，另一位物理老師也辭職他去，吳大猷得以留校任教，講授近代物理、高等力學等課程。他藉此系統學習古典力學、熱力學、量子論等方面的著作。他發現，教學不僅是傳授知識，也是自我提升的有效途徑，可謂教學相長，獲益匪淺。

1931年春，經由饒毓泰和清華大學理學院院長葉企孫的推薦，吳大猷獲得了中基會的研究獎助金。他原本計劃前往德國研究晶體物理，但考慮到語言障礙，最終選擇前往美國，並選擇了學費較爲低廉的密歇根大學。雖然未能前往科學中心德國，看似失去了直接向大師學習的機會，但實際上，當時的美國科學界正蓬勃發展，原子和分子結構成爲物理學的主流研究領域。密歇根大學物理系在這方面表現突出，是美國紅外分子光譜和原子光譜研究的重要基地，無論是理論還是實驗方面都實力雄厚。

每年夏天，系裡都會舉辦研討會，曾先後邀請狄拉克（1933年諾貝爾獎得主）、泡利（1945年諾貝爾獎得主）、費米（1938年諾貝爾獎得主）、海森堡（1932年諾貝爾獎得主）、玻爾（1922年諾貝爾獎得主）等20世紀超級物理學家來校授課。吳大猷得以在密歇根大學親耳聆聽這些大師的教誨，親身感受他們的學術風采，這無疑是極大的幸運。儘管玻爾的演講內容深奧，加之演講廳的音響效果不佳，使得他只能聽懂部分內容，但這樣的機會本身就是極其寶貴的。

在密歇根大學，吳大猷幸運地遇到了他人生中的第二位良師，即紅外光譜分析的奠基人之一、物理系主任蘭德爾（H. M. Randall）。蘭德爾簡樸誠實，“沉默寡言”，從不以主任自居，但對學科的發展有規劃、有遠見。1925年兩位荷蘭青年烏倫貝克（G. E. Uhlenbeck）和古茲密特（S. A. Goudsmit）提出電子自旋假說，蘭德爾不等博士畢業就將它們聘請道到密歇根。作爲實驗物理學家，蘭德爾卻鼓勵系裡年輕理論物理學家們到歐洲訪學，併爲他們爭取時間與經費，其爲人處世深深地影響了吳大猷，成爲他最爲敬佩的人之一。

▲哈里森·蘭德爾（H. M. Randall，1870-1969），曾任美國物理學會主席

在蘭德爾的實驗室，吳大猷雖在紅外光譜研究上未取得顯著成果，但成功改進了光譜儀，提升了分光儀的分辨率。他還隨索末非的學生拉波特（O. Laparte）讀原子光譜，期末成績單獲得了“一個優秀的年輕人”的批註，這極大地增強了他的自信。這番鼓勵促使他決定在第二學期師從古茲密特學習量子力學，並在其指導下完成博士論文，也最終走上理論物理研究的道路。

1922年，玻爾預言了超鈾元素的存在。吳大猷的博士論文研究了錒系元素光譜，對超鈾元素進行了探討。1933年，他的論文完成並發表，預言了超鈾元素的原子光譜，從而開啓尋找超鈾元素研究的大幕。1951年，西博格（G. T. Seaborg）因發現超鈾元素獲得諾貝爾化學獎，1989年他們兩人見面時，西博格對他說：“當年能獲得諾貝爾獎，應歸功於你的論文”。

▲吳大猷獲得博士學位留影

在密歇根大學，吳大猷得到了衆多物理學泰斗的親自指導，並且在理論物理領域取得了創新性的研究成果，可以說他已經站在了理論物理學的前沿。吳大猷是當時中國爲數極少的理論物理學家，他後來總結中國物理學發展歷程時，認爲實驗物理學者多，從事理論物理學研究者少是一大缺陷。實驗物理學需要基本的實驗設備，中國不僅科學研究經費缺乏，設備難以購置，更重要的是連年內戰與外戰，缺乏穩定的科研環境，即使有些許設備也難以“物盡其用”。這樣，留學生在國外實驗室很容易從事的研究，回國後大多數不能繼續。

1934年夏，吳大猷接受恩師饒毓泰的召喚，前往北京大學就任物理系教授。結束了一心求學的學生生涯，也結束了他“一生中最充實甜美的一段生活”，進入生命的第二個階段——教研生涯。

任教北大育英才

在回國前，吳大猷訪問了哥倫比亞大學、哈佛大學、麻省理工學院和加州理工學院等知名學府。在歸途中，他收到了中央大學校長羅家倫的邀請，但因已與北京大學有約，只能謝絕。回到上海後，他迎接母親北上定居，實現了自五歲喪父以來盡孝的願望，內心的喜悅無以言表。

當時的北京大學在蔣夢麟的改革和中基會的支持下，科研和教學都已步入正軌。物理系除主任饒毓泰外，有教授朱物華、周同慶、鄭華熾、張宗蠡等，助教有趙廣增、沈壽春等，研究生有馬仕俊、郭永懷，畢業生有馬大猷、虞福春等。此時的北大物理專注於原子、分子結構及其光譜研究，到1937年共發表論文30餘篇，其中吳大猷單獨或與人合作20篇，成績斐然。1937年玻爾到北京講學時，吳大猷等還曾就最新研究成果向玻爾討教，玻爾對在中國看見這樣前沿的研究成果頗爲驚訝，後來在講演中還專門提及。

▲1937年，玻爾與聽衆在北大理學院大講堂前合影，前排右六謂吳大猷，中間爲玻爾一家三口

吳大猷在北大收穫的第一個愛徒是馬仕俊，他1935年本科畢業後隨吳大猷讀研究生，後留英在劍橋大學獲得博士學位，1940年回國任教西南聯大時“已小有名氣”。他對介子場理論和量子電動力學多有貢獻，楊振寧就是跟隨他學場論的。1949年後，馬仕俊“流落”異邦，自感無法趕上物理學的迅猛發展，1962年在澳大利亞自殺，吳大猷聞訊後深爲愧嘆。

抗戰前的北大時光雖短，且“無日不在日本軍力及政治壓力下”，但學術氣氛高昂。當時由吳大猷建議，北大、清華物理系與北平研究院物理研究所組成聯合物理研討會，每月輪流做東舉行，開中國物理學研討會先河。但日本帝國主義不容許學人們在北平致力於人類知識視野的擴展，剛剛萌芽的中國科學麪臨夭折的危險。

▲1937年，饒毓泰、鄭華熾、吳大猷合影

全面抗戰爆發，吳大猷先是在四川大學當教授，後來去了昆明的西南聯大，陪伴孤苦的饒毓泰。聯大期間，生活艱苦，他自己曾從馬上摔下成腦震盪，臥牀一個月之久。多病的夫人更是常常徘徊於鬼門關，對吳大猷產生了巨大的精神壓力。但他以堅強的意志撐過了這段艱難時光，以“埋頭寫書”、全心投入工作作爲一種“逃避”現實的方式。他曾說：“因爲一心工作，就忘記了身心的苦痛。”當有朋友稱讚他是標準丈夫時，他迴應道：“他們不知道我是一面在照顧生病的妻子，一面卻過着特別的‘逃避’生活。”

▲吳大猷與夫人阮冠世結婚照

聯大八年，吳大猷教授了電磁學、近代物理、古典力學和量子力學等課程。他的課堂上匯聚了楊振寧、黃昆、胡寧、黃授書、李蔭遠等一批傑出的學生，可謂是難得一見的羣英薈萃。遇見這樣的“羣英會”自然是教師最快樂的事，但吳大猷曾謙虛地表示：“教這樣的一班人，是很不容易的事。除了我比他們多知先知一點外，他們的能力是比我高的”。在古典力學的課程中，楊振寧閱讀了吳大猷推薦的《現代物理評論》上的一篇文章後，撰寫了題爲《以羣論討論多原分子之振動》的論文。這篇論文，吳大猷保存了三十多年後還給了楊振寧。

當然，在吳大猷長年的教研生涯中，以他慧眼識李政道最爲人稱道。按照吳大猷自己的說法，1945年春天，一個胖胖的、不到20歲的孩子，拿着密歇根大學熟人的介紹信來找他，這孩子就是李政道。李政道在浙大讀一年級後，因日軍逼近投奔聯大。適逢學年中間，按規定不經考試不能轉學，吳大猷便與教二年級數學、物理的老師們商量，讓李政道隨班聽講，若及格到暑假就轉入二年級。其實，這不過是吳大猷個人認爲的一個合理的辦法，當時還未經過學校正式的承認和許可，可見其開明與遠見。

李政道不僅輕鬆應對課程，還常向吳大猷請教，渴望做更多的習題、閱讀更多的書籍。無論多難的題目和書，他都能很快做完看完，又要新的。這種異於常人敏捷思維讓吳大猷驚訝。1946年，吳大猷有機會帶學生到美國，他毫不猶豫選擇了李政道，雖然他纔讀大學二年級。到美國後，吳大猷將李政道安排到芝加哥大學直接跟費米攻讀博士學位，使他成爲一個沒有大學本科畢業文憑的博士。

▲赴美前的李政道

李政道、楊振寧成名後，人們都說是吳大猷“精心培植”的結果。但吳大猷並不這樣看：“我們不過適逢相會，只是在彼時彼地恰巧遇上而已”，只要是鑽石，“不管你把它們放在哪裡，它們還是鑽石。”這自然是他的自謙之詞，鑽石不被發現終是鑽石，但人才不被髮掘就會“被埋沒”，也就失去了其“鑽石”價值。

聯大期間，因物理實驗難以展開，吳大猷研究多集中於理論思考，研究分散零星，分佈在分子振動與轉動之交互作用、大氣物理過程、電子激起分子振動等七個方面。爲北大四十週年校慶而作的《多原子分子的結構及振動光譜》一書出版後激起強烈反響，先後獲得中央研究院丁文江獎金、教育部學術著作獎一等獎，成爲該領域最權威的著作。在國外也有極大影響，曾被多個出版社反覆翻印，不少人因閱讀該書受益與吳大猷建立了密切關係。1974年一次國際學術會議上，曾任國際科學聯合會會長、國際純粹與應用化學聯合會會長、牛津大學教授湯普森爵士（Sir H. W. Thompson）還對吳大猷說他的書很好，他還在用，“你開了路，我們後面便容易了”。

抗戰期間是吳大猷生命力最強盛階段，也是研究成果勃發階段，但這段人生中最寶貴的光陰卻在戰火中度過。非常幸運的是，他遇上了那批卓越的學生，這對他可能是非常大的心靈安慰。

去國與前往臺灣

獲知美國引爆世界首顆原子彈後，南京國民政府也想在這方面有所作爲。決定由華羅庚、吳大猷、曾昭掄各自挑選兩位優秀青年帶領出國進修相關知識。不想剛抵美國，內戰爆發，計劃中輟，只得安排各學生入學，教授們也分赴各校教研。吳大猷先任母校密歇根大學講座教授，後到哥倫比亞大學從事核子物理研究。因吳健雄同在哥倫比亞大學，洋人往往混淆兩人，鬧出不少的笑話，諸如吳健雄給吳大猷的信全部回到吳健雄的信箱等等。

吳大猷這次離國本以爲兩三年就可以結束，不料很快政權轉換，從此滯留海外。1949年，他成爲加拿大國家研究院理論物理組的主任。他原本以爲只是暫時的停留，沒想到這一留竟是14年，佔據了他學術生涯的大部分時光。在加拿大，吳大猷利用充足的博士後基金吸引了全球理論物理界的人才，包括中國青年物理學家胡寧、馬仕俊等，以及邀請了狄拉克、查德威克、莫特、湯川秀樹等衆多物理學大師前來講學。這些活動不僅激發了年輕物理學家的創新精神，也顯著提升了加拿大國家研究院的學術地位和國際聲譽。

▲楊振寧、吳大猷、馬仕俊 1949年於紐約

他於1957年當選爲加拿大皇家學會院士。還與日本物理學家大村充合作於1962年出版專著《散射的量子理論》，並將它題獻給饒毓泰與蘭德爾。其間，1957年，周培源到加拿大出席禁止核武器的首屆帕格沃什會議，專程赴渥太華拜訪吳大猷。翌年，周培源再次出席會議，預先電邀在芝加哥大學任教的陳省身到渥太華。舊友久別相聚異國他鄉，其間的慨嘆、欣慰與歡欣，自然非我輩所能想象。三人“暢談了三天三晚，每晚談到次日二三點鐘”。

▲陳省身（左一）與吳大猷（中間）以及吳大任（右一）後排左起：母國光、楊振寧，攝於1992年吳大猷回南開

1963年，吳大猷離開加拿大國家研究院任教美國紐約布魯克林理工學院。1965年，到紐約州立大學布法羅分校主持物理和天文系，直到1978年退休。13年間，以他在國際學術界的聲望，招攬人才，使該系教師陣容和科學水平大爲改觀。在這裡，他與李榮章合作發表文章對相對論中的“時鐘佯謬”問題做出了重要推進，繼續思考他在加拿大相關不可逆過程的時間方向性研究，把躍遷概率的概念同不可逆過程聯繫起來，嚴密表述和深入理解不可逆過程的時間方向性。

▲吳大猷一家人在加拿大

吳大猷在加拿大、美國主持學術機構，往來歐美講學之間，也深切地關注着祖國故土。1960-1963年間，他曾用小郵包多次分批給孤苦的饒毓泰寄送奶粉、糖果等，“但又不敢多寄，生怕給他惹上麻煩”。1956年，應胡適之邀，吳大猷首次赴臺任中基會講座教授，介紹楊振寧、李政道、吳健雄的重大發現“宇稱不守恆”。翌年出席中研院會議，向當局建議制訂學術發展長期規劃。後在胡適推動下，成立了“國科會”，具體制訂科學發展計劃，極大地影響了臺灣科學的發展。1967年，應蔣介石之邀，赴臺主持科學發展規劃，擔任“科學指導委員會”主任，由此步入他人生的第三個階段，“直接爲社會工作”，每年冬夏假期在臺四五個月。

▲時年六十，擔任“科導會”主任

在此期間，他以原子彈目標只針對大陸，“同胞相殘”，勸阻蔣介石發展核武器計劃，支持原子能和平利用，建議設立原子能委員會管理核能研究以免軍方擅權用於軍事發展。因此被人罵爲漢奸，“科導會”主任一職成爲閒職。1978年，吳大猷從紐約州立大學退休，雖全職回臺，但基本上被閒置。

1983年,“中研院”第五任院長錢思亮突然去世，吳大猷以他的聲望與人望接近全票當選院長第一候選人，雖蔣經國有意直接控制科技政策，但他深知學術界公義不可輕侮，只得任命吳大猷爲院長。吳大猷以大學能夠做或已經做得很好的研究領域，“中研院”決不另起爐竈，基礎科學、應用科學和人文科學三者並重爲辦院宗旨，積極尋求學術研究領域的擴展與研究水準的提升，在研究人員的薪水、員工住宿、“中研院”制度建設等方面也盡心盡力，極大地提升了“中研院”的學術水準與學術地位。

▲1983年，吳大猷擔任“中研院”院長

他主張將科學研究與政治分開，努力推進兩岸關係的發展，並於1992年夏天在李政道的陪同下回到闊別半個世紀之久的大陸，出席國際學術會議之外，訪親問友。不久他又促成談家楨、張存浩、吳階平、鄒承魯等7位大陸學者訪問臺灣，其當時的影響及後續的意義是不可低估的。

由此，他也免不了政治與學術的糾葛，其決策與舉動不斷受到“立法委員”的質疑。1993年5月3日，86歲高齡的吳大猷從上午九時到晚上八時(中午休息兩小時)在立法院預算審查會議上連番受到民進黨“立委”的冷諷熱潮甚至語言侮辱，被論者名爲“吳大猷院長最長的一天”。1994年1月，吳大猷辭職。

▲1993年5月3日，吳大猷列席預算審查會議

對於他回臺工作，他愛人以爲犧牲了研究，但他以爲他在臺灣的工作，“可以大言不慚地說對得起這一代和下一代的臺灣學子”，相比個人的研究而言，“有意義多了”，“雖在物理上落伍了，也不後悔”。

▲晚年吳大猷在課堂上

卸職後，接受李政道建議，吳大猷於1997年開始每週分別在臺灣大學和清華大學(新竹)演講，講述20世紀上半葉中國物理學的發展，並以演講稿爲基礎，補充資料整理成書。演講結束後，吳大猷計劃到北京一個月，完成該書的修訂以及錄影帶的剪輯。不想，天不遂人願，計劃還未實施，就一病不起。演講稿最終在兩岸科學家的共同努力下，以“早期中國物理髮展之回憶”爲書名出版，給中國近代物理學發展史留下寶貴的“真實面貌”和一個卓越物理學家對相關問題的真知灼見。

2000年3月4日，吳大猷在臺北病逝，享年94歲。傳記作者說他是“孔子式物理學家”，從他培養了大批物理學人才、影響深遠的七卷本《理論物理》教材來說，他完全配得上這個稱號。但與孔子述而不作不同，吳大猷對中國物理學或對人類物理學的影響，主要是通過他自己的科研成果來體現的，因此，他不僅僅是個“孔子式物理學家”。

吳大猷一生研究興趣相當廣泛，早期以原子物理、分子光譜奠定他在物理學界的地位，後轉向核物理、等離子體物理、散射理論、統計物理、天文和大氣物理，二戰後物理學許多新的研究方向，都留下了他極爲重要的痕跡。他自認一生的研究，早期的訓練影響很大，後來力求突破，“雖發展出自己的興趣，但是也較廣泛與零星”。

頂尖的科學家基本上都是哲學家，吳大猷也不例外，他先後發表《物理學中的守恆定律——宇稱與時間反演》《現代物理學基礎的物理本質和哲學本質》《物理學及其發展和哲學》《物理學的歷史和哲學》等著述，對物理哲學進行了深邃的思考。他一生往來歐美、太平洋兩岸，縱橫四海，與國際學術界同仁們論道，將他對物理學的理解傳輸後輩，卻心繫中華，對兩岸科學發展皆有貢獻。

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