缅怀叶企孙先生:他是中国科学大师中的大师-深度-知识分子

缅怀叶企孙先生:他是中国科学大师中的大师

2017/03/04
导读
叶企孙,科学界中的一名匠人。


叶企孙先生,图片来自:baike.sougou.com


编者按:

每每怀念起叶企孙先生,人们总带有伤感等情绪。这本可以理解,李政道、钱学森、钱三强、王淦昌……这些响当当的名字被几代人所铭记,而他们的老师——叶企孙先生,却让绝大多数人感到陌生。曾有人评价叶企孙先生是被时代抛弃得最远的大师,也不失为一种现实的描述。

而本文作者在缅怀叶企孙先生的同时,更是将先生比作一名匠人。与古时那些制造玉器、青铜器、瓷器、文玩等器具的匠人不同的是,叶企孙先生在秉持匠人精神的同时将匠人与科学家们联合到了一起,使他像法拉第、瓦特等科学家一样,成为推动人类文明踏步向前的科学家中的一员。

正如作者提到的那样,“匠人如果没有与科学家联起手来,那么他们用化腐朽为神奇的手玩出来的漂亮玉器、青铜器、紫砂壶,不会成为推动人类文明前进的动力”。


撰文 | 老多

责编 | 吕浩然


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1924年3月,一个温文尔雅的文弱书生走进了东南大学的校园,被聘为物理系副教授,这个人的名字叫叶企孙(1898-1977)。可能绝大多数人对这个名字并不熟悉,或许根本就不认识。可是,这个名字在众多中国著名科学家的心里,却犹如一座山!



结缘清华


叶企孙在东南大学只做了三个学期的物理老师就于1925年夏天离开南京,走进了清华园。十四年前(1911年),13岁的叶企孙在清华学堂开学典礼上第一次走进这里。七年后,他又从这里离开,漂洋过海去了美国。1925年,已经在美国获得博士学位的叶企孙又回到了清华园,并从此开始了一段平凡却又不平凡的人生。

 

叶企孙,原名叶鸿眷,是一名作为“庚款留学生”到美国读书的海归。1911年,叶鸿眷考入当时刚刚从“游美肄业馆”更名为“清华学堂”的留美预备学校,不过由于辛亥革命的爆发,刚开学不久的“清华学堂”被迫撤销。1913年,他又以“叶企孙”的名字再次考入恢复后的清华。


那时的清华学堂和现在的清华大学完全不一样,并不是一所高等学校(university)。那是什么学校呢?那时的清华学制比较特别,清华学堂章程规定:学堂分为初等和高等两科,各科学程为四年。不仅如此,清华还有个更特别的规定:除了要学习各种(包括文科和理科)知识以外,还必须参加体育活动和社会性活动。


所谓社会性活动是指由学生自发创办的社团或者兴趣小组,而且体育和社会活动不仅是说说而已,还需要算学分的!叶企孙在清华念书的时候就创办过一个叫“科学社”的兴趣小组,这个科学社说不定比任鸿隽在美国康奈尔大学办的科学社还要早点儿。1918年,20岁的叶企孙从清华学堂毕业,踏上了5年的留学之旅。


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清华二校门,图片来自:清华大学官网



远赴芝加哥:巧手与认真劲儿


叶企孙到美国之后,于1918年以三年级插班生的身份进入了芝加哥大学物理系。芝加哥大学至今仍是美国最牛的大学之一,到2007年为止芝加哥大学共冒出了82位诺贝尔奖得主,其中包括杨振宁、李政道等华裔物理学家。而芝加哥大学物理系则是“牛中之牛”,彼时的物理系主任由1907年诺贝尔物理学奖得主阿尔伯特·迈克尔逊(Albert Abrahan Michelson,1852-1931)担任,他在光谱干涉、光速测定和同位素年代测定法等方面的工作也做的最牛。

 

物理有两种“玩法”,一种是像爱因斯坦或者霍金那样,他们除了需要一张纸和一支笔以外,剩下的全凭自己的脑袋瓜思考,属于“用脑子玩”,学术一点儿的说法就是理论物理学家;而像迈克尔逊这样的物理学家,他们还需要一双化腐朽为神奇的灵巧的手,属于“动手玩”,既实验物理学家。这些人别看一双手可能早都被硫酸、火碱烧的皮糙肉厚,可他们的这双手却精于各种极其复杂精密的实验,他们要用双手、用实验去证明各种物理学理论,就像米开朗基罗用他的糙手创造出的精美雕塑一样,所以爱因斯坦称迈克尔逊是“科学中的艺术家”。迈克尔逊是第一个获得诺贝尔物理学奖的美国人,而美国随后的两名诺贝尔物理学奖的获得者都出自这位“大玩家”的门下。

 

1920年,不到两年的时间,叶企孙就以优异的成绩获得学士学位。叶企孙表面上是个性格沉静的人,他也不是属于有着灵巧双手的那种人。可是他对自己想“玩”的事情却极端的认真,心中就像烧着一把火。在清华读书时,他写过一篇关于中国古代算学的文章《考正商功》,他的老师梅贻琦看过以后这样评价:“叶君疑问之作,皆由于原书中……一语之误。然叶君能反覆推测,揭破其误点,且说理之圆足,布置之精密,俱见深心独到之处,至可喜也。”[1]


“商功”是中国古算学《九章算术》里一种计算体积的方法,几千年来没被书呆子们发现的“一语之误”却被叶企孙揭破,而且还说理圆足地给考证论述一番,可见叶企孙有多大的认真劲儿。而芝加哥大学在物理学和精确实验方面的成就更让这个来自东方的,本来手不是很巧却认真得要命的“玩家”如鱼得水。两年下来,叶企孙不但成绩优秀,更重要的是他了解和学会了物理学与精确实验之间那不可或缺的关系。


1920年9月,获得芝加哥大学学士学位的叶企孙来到马萨诸塞州,进入哈佛大学研究院攻读实验物理学博士。从芝加哥出来,叶企孙就和实验卯上了,而且他选择的研究题目是《用X射线方法重新测定普朗克常数》。这个实验用现在的话说就是要冲击当时物理学的最高峰,是一个极端前沿的实验研究。


普朗克是量子力学的创始人,普朗克常数是打开二十世纪现代物理学的一把金钥匙。但在叶企孙之前,普朗克常数的精确数值还没有被测定出来。叶企孙在这个勇攀高峰的实验过程中,多次改进和修正实验方法,并最终得出了当时最准确的普朗克常数,他与合作者共同完成的《用X射线方法重新测定普朗克常数》的实验报告也得到了全世界科学界的赞赏。叶企孙证明了中国人灵巧的双手不光是拿来琢玉的,也可以创造出化腐朽为神奇的伟大的物理学成果!叶企孙成为当时全世界物理学界的骄傲。



功成回国 情系国强


1923年,叶企孙获得了哈佛大学博士学位。作为一个已经蜚声哈佛大学的中国学者,他完全可以选择留在美国继续“玩”更多的物理实验,做更牛的物理学研究,甚至拿诺贝尔物理学奖,但叶企孙却选择了回国任教。为什么作出这样的选择?这也许与他年轻时的家传有关。

 

叶企孙和明代著名学者徐光启是老乡,都是上海人。彼时的上海还不是纸醉金迷、洋楼林立的“大上海”,而仅是一座被城墙围着的小小上海城。从叶家的家谱看,叶企孙的爷爷叶佳镇大小做过官儿——“佳镇字静远,号澹人,和长子。国子监典簿衔,捐资指分浙江候补知县,历届江苏海运出力,奏报俟补缺,后以同知直隶州知州用,赏给五品封典”[2],今天相当于县政府里的一个小科长;叶企孙的父亲叶景沄是个读书人,“松江府学廪膳生……中式甲午科江南乡试第十五名举人。派赴日本考察学务。历任本邑养正小学校总教习,敬业小学校校长,龙门师范学校经学国文教员,养正小学校校长,北京清华学校国文教员,江苏第三中学校长,上海教育会会长。”[3]


一个举人,为何没有走上仕途,却吃了一辈子粉笔末?开始他也和大多数人一样,希望苦读诗书、考取功名,还中了举人。但叶企孙父亲生活的年代在经过两次鸦片战争后,是中华民族受尽欺辱的时代,叶景沄清楚地意识到,熟读经书、考取功名已经毫无意义,要中国富强必须另辟蹊径,寻求新的救国之路,这条路就是新式的教育,就是蔡元培说的:“从受教育者本体着想,有如何能力,方能尽如何责任;受如何教育,始能具如何能力”的教育,只有新式教育培养出的人才,才可以救中国于水火,创造出“国之利器”。因此,他没有走自己父亲的老路,而是选择了吃粉笔末儿,当老师。而叶企孙小时候就是在父亲当过校长的敬业书院里读书的,受父辈的影响,教育救国也必定在儿时的叶企孙心中留下了深刻的印象。

 

二十多年以后,已经在美国成绩卓著的叶企孙之所以选择回国教书,正是因为他清楚地看到,中国要富强,真正创造出“国之利器”,只有他们一两个科学家是不能实现的。中国必须培养更多的科学家,方有可能实现富强。出于这样的想法,“叶企孙才毅然决定放弃似乎已近在咫尺的科学家桂冠,而选择了当时不可预知、而后证明是一条不归之路的沉重的人生。”[4]



回归清华 桃李天下


1925年,叶企孙回到清华任教。他这次重回清华园是受梅贻琦(1898-1962)的邀请。梅贻琦是天津人,比叶企孙大9岁,他是第一批“庚款留学生”之一。1914年,梅贻琦从美国伍斯特理工学院毕业以后回到北京,1916年在清华任物理学教授,1931年任校长一直到1948年,后来他在台湾创办新竹清华,直到1962年去世。


梅贻琦是一位典型的谦谦君子,他是中国现代教育事业中一位非常重要的启蒙者与奠基人,被誉为“清华永远的校长”。他在清华当教授时,正值叶企孙再次考取清华并在清华读书,梅贻琦就成了叶企孙的数学和物理老师,这两门课又是叶企孙最喜欢的。梅贻琦十分喜欢叶企孙的认真和勤奋好学,而叶企孙也对恩师的谦谦君子风度和深厚的学问非常敬佩,师生之间的友谊从此开始。


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梅贻琦先生,来源:bbs.voc.org


1925年,彼时的清华学堂作为一个留美预备学校已经走过了十几个年头,梅贻琦开始酝酿清华改制的事情,他要把清华办成一所真正意义上的现代大学。


然而,要想办一所高水平的大学,首先要有高水平的教授。在为将来的物理系招聘人才时,梅贻琦第一个想到的就是他多年前的学生,那个能认真地从《九章算术》的“商功”里挑出“一语之误”的叶企孙。


恩师邀请自己,又是回到母校任教,叶企孙哪里能推辞!不仅如此,他还将他在东南大学的两个高徒赵忠尧、施汝为(两位都是中国现代物理学的大师和奠基人)也一起带到了清华。


于是,在1925年8月,小荷才露尖尖角,叶企孙再一次走进离别了7年的清华园,从此开始了他当老师的一生。叶企孙其实并不是个心灵手巧的人,但却可以把各种精密的物理学实验玩得非常牛。从外表上看,叶企孙不苟言笑,说话还有点口吃,但他却是一个极具优美品格的,真正的谦谦君子。就是这样一位并不心灵手巧、说话还带点口吃的叶老师,却能教导出一众桃李:赵忠尧、施汝为、柳大纲、李善邦、王淦昌、施士元、赵九章、彭桓武、王竹溪、王大珩、林家翘、钱伟长、钱三强、杨振宁、李政道、熊大缜……

 

这个名单还可以继续列下去,这些人或如雷贯耳,或耳熟能详,有些人可能并不被人所熟知。但无论咋样,他们都是中国甚至世界科学界大师级的人物,而且都曾受教于这个口吃的叶老师。



“灵芝”成林


叶企孙何德何能,可以在光绪走了没几年(光绪皇帝和慈禧太后都是1908年走的)、中国迂腐的读书人刚刚从科举制度里走出来、整个中国还处于硝烟之时,培养出这么多的科学家?


李善邦在《我的履历》里这样写到:“1921年(秋)-1925年(夏):南京东南大学物理系读书,当时叶企孙是我的力学老师。后来他介绍我到地质调查所研究地震。”[5]也就是说,叶企孙在东南大学教书的那三个学期,仅仅教了李善邦力学。而后者却成了“中国地震科学事业的开创者,最早的地震地球物理学家之一”。这就与他履历里后面一句话“后来他介绍我到地质调查所研究地震”有关系了:叶企孙不光教会了李善邦力学,他还是李善邦的伯乐。


而1929年从清华物理系毕业的施士元是这样回忆的:“叶先生亲自上课。他担任的课与学生同步升级。我在一年级,他教一年级的普通物理。我升到二年级,他教二年级的电磁学。我升到三年级,他教三年级的光学。我升到四年级,他带我的毕业论文。……叶先生教课很认真。遇到难度较大的地方,他进行重点解释,有时提问启发学生的思考。他有点口吃,但这不影响他的教学效果”。如此多的课,又如此的认真,中国有句老话“言传身教”,这样的老师就是让学生成才的灵丹妙药!施士元先生后来也成为了“中国居里夫人”——吴健雄的导师,就是吃了这副能受用一辈子的灵丹妙药。

 

后来有人把清华的学子们叫做 “灵芝”,它常被称作神芝、芝草、仙草、瑞芝、瑞草等等。对灵芝美好的期望,其实就是对清华学子们的期望。

 

著名诗人闻一多先生是1912年考入清华学堂的,他在《园内》一诗中这样写道:

 

“好了!新生命胎动了,

寂寥的园内生了瑞芝,

紫的灵芝,白的灵芝,

妆点了神秘的芜园。

灵芝生了,新生命来了!”


树长得多了,就会长成森林,而灵芝多了也可以成林,这是很奇妙的。不过如此奇妙的事情的确发生了,就在清华。清华长出的灵芝成了林,这其中沁透着梅贻琦、叶企孙、吴有训、周培源、赵忠尧、施汝为等老师们的汗水和心血,所以许许多多著名的科学家、文学家和诗人都记着他们,大家也应该记住他们!


老多后记:

多年以后,老多依然记得儿时爸爸在和我们小孩子聊天的时候,经常会谈到他的恩师叶企孙,却一直未得见。直到文革的某一天,在去海淀长征食堂的路上,老多看见一个衣衫褴褛的老人蹲坐在路边,头发花白,看上去就是一个可怜的疯老头。回到家里,我对爸爸说了自己看到的,那时候爸爸也被隔离审查刚刚放回家没几天。爸爸听了我的话以后,阴沉着脸无奈地对我说:“以后如果再看见他,你要恭恭敬敬的走过去,他是叶企孙先生,爸爸的老师!”


“灵芝”成林,枯木朽矣。缅怀先辈,其实是想让现在的我们能接过他们留下的科学精神的接力棒,让科学精神在我们手里继续传递下去。就像当年叶企孙先生含泪对王淦昌先生讲的:“一个国家与一个人一样,弱肉强食是亘古不变的法则,要想我们的国家不遭到外国人的凌辱,就只有靠科学!科学,只有科学才能拯救我们的民族”。


所以,中国要强大,没有其它路可走。


科学精神的接力棒不是背诵前人的名言,而是凭着我们的好奇心,站在先辈思考的肩膀上,用我们自己的创造力,让人类文明一次次的进步。就像叶企孙先生的学生们,他们并不是仅背诵恩师的教诲,而是从恩师手中接过科学精神的接力棒继续前行,成为中国各个科学领域的开创者。


参考文献:

[1]《清华学报》第二卷第二期 1916年6月15日 清华大学图书馆收藏

[2]《寿春堂叶氏家谱》上海图书馆收藏

[3]《寿春堂叶氏家谱》上海图书馆收藏

[4]《最后的大师》邢军纪著 北京十月文艺出版社 2010

[5]《我的履历》 李善邦 私人收藏


注:本文原载于微信公众号《老多的书房》,原标题为“中国科学家的故事——大师的大师叶企孙先生(3)”&“中国科学家的故事——大师的大师叶企孙先生(4)”,《知识分子》获授权刊发,略有修订。



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