李建華 李萬歆
(1.興義民族師范學(xué)院, 貴州 興義 562400;2.安龍國土資源局, 貴州 安龍 552400)
原子物理學(xué)之父盧瑟福的育才之道
李建華1李萬歆2
(1.興義民族師范學(xué)院, 貴州 興義 562400;2.安龍國土資源局, 貴州 安龍 552400)
世界著名科學(xué)家盧瑟福的育才之道:招才的國際化、育才的制度化、建團的合理化、實驗的優(yōu)先化、交流的自由化和為人的楷?;漭^系統(tǒng)地闡述了培養(yǎng)科研人才的方法,較全面地揭示了培養(yǎng)科研精英的奧秘。
物理學(xué)史;盧瑟福;育才之道
Abstract:Ways of cultivation of talent of Rutherford,the world famous scientist:Recruitment internationalization,institutionalization of cultivation of talent,rationalization of forming a team,prioritization of experimentation,liberalization of communication and modelization ofbehavior,state the ways of cultivation of talent systematically and reveal the secret of cultivation of talent comprehensively.
Key Words:History ofPhysics;Rutherford;ways ofcultivation of talent
在諾貝爾獎歷史上,英籍新西蘭裔科學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福由于研究發(fā)射性物質(zhì)及對原子科學(xué)的貢獻而榮獲1908年諾貝爾科學(xué)獎,被譽為“縱觀宇宙之王”。他不僅是一位偉大的科學(xué)家、科研工作的杰出組織者和領(lǐng)導(dǎo)者,而且還是一位偉大的教師。他在具體的科研實踐活動中培養(yǎng)了大批青年科研人才,其中有十多人先后摘取了科學(xué)的最高桂冠——諾貝爾獎,創(chuàng)下了個人培養(yǎng)諾貝爾獎科學(xué)家人數(shù)最多的“世界紀錄”。他之所以取得如此大的成就,這是與他獨特的育才之道分不開的。
科學(xué)研究的前提是人才,而人才的選拔應(yīng)國際化,這是盧瑟福的科學(xué)人才思想。他在蒙特利爾、曼徹斯特和劍橋領(lǐng)導(dǎo)的研究組織,一方面與有關(guān)國家的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和化學(xué)家保持廣泛的聯(lián)系和合作,另一方面又著眼世界,打破國家、種族和信仰的界限,廣泛招收和培養(yǎng)優(yōu)秀的青年科學(xué)人才。皮卡查是來自前蘇聯(lián)的研究生,因其聰明能干且有將工程和科研緊密結(jié)合的才能,受到盧瑟福的器重。當皮卡查回國不能再到卡文迪許工作時,盧瑟福派人將皮卡查研制的儀器設(shè)備送到蘇聯(lián),使皮卡查能繼續(xù)他的研究工作。張文裕是來自中國的科研人才,他初到卡文迪許學(xué)習時,盧瑟福引導(dǎo)他通過實驗發(fā)現(xiàn)問題,自己決定要研究的題目,因為做研究工作的學(xué)生若是自己擔負選題的主要責任,那么成功的可能性更大。他受盧瑟福科研思想的影響,深有感觸地總結(jié)道:“科學(xué)是否能生根發(fā)芽,關(guān)鍵在于科學(xué)實驗,沒有科學(xué)實驗,就不可能產(chǎn)生理論、驗證理論和發(fā)展理論,科學(xué)始于實驗?!盵1]奧主芬特是來自澳大利亞的研究生,他曾頗有感觸地說:“盧瑟福一直同情從大英帝國自治領(lǐng)地來的學(xué)生。他在曼徹斯特和劍橋的實驗室是有幸出國學(xué)習的那些海外學(xué)生的麥加?!薄皼r且,他是一個真正國際主義者,隨時相信不論是否是本地的、各色人種的和不同信仰的工作人員的成就?!盵2]據(jù)統(tǒng)計他的學(xué)生來自十多個國家,由他直接培養(yǎng)并沿著他指導(dǎo)的研究方向進行研究獲諾貝爾獎的達11人之多,而受他的影響和間接作用而獲諾貝爾獎的還有幾個人。正如皮卡查后來指出:“眾所周知,盧瑟福不僅是一個偉大的科學(xué)家,而且是一個偉大的教師?!彼鳛橐粋€偉大科學(xué)家和具有偉大教師光輝形象的人,吸引了來自世界各國的大量優(yōu)秀科學(xué)家到他周圍。
研究生制雖于1895年創(chuàng)始于劍橋大學(xué)三圣學(xué)院的卡文迪許實驗室,但真正形成較完善的正規(guī)制度則是盧瑟福從1907年起在曼徹斯特大學(xué)建立起來的。研究生制度分四年進行,第一年主要講述實驗方法和儀器的結(jié)構(gòu)與使用,并讓學(xué)生們經(jīng)常有規(guī)律地參加他講述的基礎(chǔ)課;第二年講短期的測量課,同時經(jīng)常用大部分時間準備第三年的題目,此外還舉行物理學(xué)的主要學(xué)位考試;第三年研究選擇的題目,閱讀流行的短刊;第四年寫近代物理論文,特別是放射性方向的論文。在后幾年大量加強講課,主要由盧瑟福承擔。此外,在他精心指導(dǎo)下經(jīng)常讓學(xué)生觀察物理實驗及圖像,以豐富科學(xué)生活和知識。實驗室經(jīng)常保持十五至二十人,形成一個穩(wěn)定的人流。對考試合格并鑒定通過學(xué)位論文的人,留在實驗室或推薦到國內(nèi)外其他大學(xué)任教授。在招收研究生時,一方面嚴格執(zhí)行招考的有關(guān)制度,另一方面要根據(jù)招考學(xué)生原學(xué)校推薦人的意見,逐個面談選拔錄取,同時使個別奇才破格錄取。譬如,前蘇聯(lián)的皮卡查隨約飛院士到卡文迪許訪問,他與主任助理查德克談話時提出愿意留下學(xué)習,盧瑟福說該室招收的20個研究生已滿額了。皮卡查問道:“教授!您的實驗誤差多大呢?”盧瑟福說:“百分之五。”皮卡查又說:“那么再增加一個還在誤差之內(nèi)呀!”盧瑟福一聽,感到這個青年很機智,思想活躍,在得知他有科學(xué)才能后決定接收下來,并為他搞到三一學(xué)院的獎學(xué)金。在盧瑟福的悉心指導(dǎo)下,皮卡查獲得博士學(xué)位。
盧瑟福在組織科學(xué)研究上,取得了舉世公認的重要成就。麥克吉爾大學(xué)因為他建立研究集體和取得成果而出名,曼徹斯特大學(xué)物理室由于他的組織成為當時英國甚至世界上主要的放射性原子物理研究中心,卡文迪許實驗室在他的領(lǐng)導(dǎo)下,成為世界上物理學(xué)家的圣地——“麥加”。[3]他能取得這些重大成就不是偶然的,原因之一就是他是一位兼?zhèn)淞搜芯亢徒M織能力的領(lǐng)導(dǎo)。他認為,科研機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)人不僅本人在科學(xué)研究上應(yīng)具有卓越的能力,而且同時應(yīng)當培養(yǎng)自己的科研組織能力,要善于發(fā)現(xiàn)人才,培養(yǎng)人才,組織科研。他還認為,科學(xué)家應(yīng)當勇于承擔學(xué)術(shù)組織的領(lǐng)導(dǎo)責任,因為科學(xué)家對于他們自己事務(wù)的管理是重要的。他積極組建科研團隊,并指導(dǎo)其開展科學(xué)研究,獲得可喜成果。以盧瑟?!w格—馬斯頓科研團隊為例,盧瑟福作為物理學(xué)教授和放射性研究方面的學(xué)術(shù)權(quán)威,借助由組織賦予的合法領(lǐng)導(dǎo)權(quán),由其自身學(xué)術(shù)能力和性格魅力而獲得專家領(lǐng)導(dǎo)權(quán),成為該科研團隊的領(lǐng)導(dǎo)者。蓋格是物理系的實驗員,根據(jù)盧瑟福的工作安排研究α射線。馬斯頓是蓋格的學(xué)生,正在學(xué)習放射性研究方法,由于蓋格的賞識和推薦進入該團隊。他們成為科研團隊的成員,該團隊組成一個小型協(xié)助團隊,其結(jié)構(gòu)呈扁平型。盧瑟福進行理論指導(dǎo)和實驗,蓋格和馬斯頓主要進行實驗和觀察,他用柔道方式管理團隊,用全渠道方式使每一個成員能與其他任何成員交流和溝通,用開放式開展各種學(xué)術(shù)交流。這個事例一則體現(xiàn)了盧瑟福的民主管理風格,他充分尊重助手蓋格的建議,二則體現(xiàn)盧瑟福卓越的科研敏銳性,認為α粒子的大角散射現(xiàn)象值得深入研究,三則體現(xiàn)出盧瑟福充分信任實驗室所培養(yǎng)的學(xué)生,并迅速把馬斯頓推到了科學(xué)研究的最前沿,最后,這也體現(xiàn)了盧瑟福不拘一格培養(yǎng)科研人才的精神??ㄎ牡显S正是繼承并發(fā)揚了這種精神,后來才培養(yǎng)出了幾個極其年輕的諾貝爾獎獲得者,也為世界各國培養(yǎng)出了許多年輕的優(yōu)秀物理學(xué)教授。
作為一個主要用實驗揭示微觀世界——原子和原子核的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部機制的實驗物理學(xué)家,盧瑟福繼承和發(fā)展了培根、牛頓和麥克斯韋進行扎實實驗和推理的治學(xué)傳統(tǒng)。他認為,只有可靠的實驗事實才是科學(xué)研究和建立理論大廈的牢固基礎(chǔ)。實驗是建立理論、發(fā)展理論和鑒定理論的唯一標準。因此,他對實驗要求十分嚴格和準確。培養(yǎng)人才方面他非常注重實驗的觀察和研究,放手讓學(xué)生去思考和動手。他提倡自制簡易儀器和讓學(xué)生自己動手的原則,在卡文迪許實驗的歷史上,研究前沿課題所用的儀器主要是自己制造的。1910年日本現(xiàn)代物理學(xué)的奠基人長崗半太郎參觀盧瑟福實驗室后,曾為盧瑟福用那么簡單的儀器做出那么多重大發(fā)現(xiàn)深表震驚。在培養(yǎng)研究生時,凡屬重要的實驗,特別是發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象時,他總是要親自做一遍以弄清真實情況。每當學(xué)生陷入錯誤的理論或?qū)嶒炃闆r說不清楚時,他就讓學(xué)生“回到實驗室去!重做實驗!”他告誡學(xué)生:“做實驗和理論,首要是研究結(jié)果的可靠性”。[4]他允許助手和學(xué)生大膽提出各種設(shè)想,但做實驗時必須一絲不茍。“一個勇敢的實驗,無疑地證明了一個偉大的成功”。他要求學(xué)生一定要拿出可靠的結(jié)果來,他幫助學(xué)生選好研究題目,鼓勵和關(guān)心他們的實驗研究,對他們的發(fā)現(xiàn)象對自己的發(fā)現(xiàn)一樣高興,但在發(fā)表時卻沒有自己的名字。他了解助手和學(xué)生的長處和短處,但不說哪個不行,他向他們學(xué)習新的思想和實驗發(fā)現(xiàn)的新跡象,認為每個人都有優(yōu)點和用處。有的學(xué)生有困難或能力不足,他就給予指導(dǎo)和幫助,因而使所有的人員非常團結(jié),好像生活在一個愉快的大家庭和世界科研的中心。
科學(xué)研究的目的是為了發(fā)現(xiàn),教育的目的是為了培養(yǎng)優(yōu)秀的人才,為了最大限度地實現(xiàn)這兩個目的,就必須消除一切偏見,不分國家種族、信仰和能力大小,無私地真誠合作,相互交流,取長補短,而要做到這一點,學(xué)風就必須民主,學(xué)術(shù)氣氛應(yīng)該自由。盧瑟福認為:科學(xué)研究必須廣泛交流,那種只見樹木不見森林的狹隘態(tài)度,是發(fā)展科學(xué)的嚴重障礙。他說:“我認為再沒有比那些只顧自己鼻子底下一點事情的人更可悲了。”[5]他希望實驗室的負責人讓他的研究人員到其他實驗室去參觀和訪問,并與別的研究人員保持密切的聯(lián)系和接觸,他也希望這些負責人要“寬容地對待雇傭的科學(xué)家,因為人們按時上下班并不是一定意味著他們正做著最需要做的工作。”[6]他相信那些對自己最感興趣的而又重要的課題進行研究的人,在民主學(xué)風和自由氣氛中進行研究,取得豐碩成果的幾率更大。
盧瑟福每天到實驗室詢問實驗進展情況,親自進行實驗直接指導(dǎo)團隊成員,與他們一起設(shè)計實驗,討論并解決實驗中遇到的問題。例如,蓋格從計數(shù)α粒子轉(zhuǎn)向研究粒子α的散射現(xiàn)象,就是在盧瑟福的指導(dǎo),自己的研究和布格拉的提醒下實現(xiàn)的,馬斯頓在盧瑟福和蓋格的直接指導(dǎo)下觀察到了α粒子的大角度散射現(xiàn)象。另外,盧瑟福組織了每天午后的茶時漫談會,盧瑟福夫人提供茶點,大家在一起自由地漫談,把問題提出來大家一起討論。在討論中,一個人的獨立見解可能打開很多人的眼界,前人走過的彎路又可能成為其他人的借鑒。此外每星期有一到兩天傍晚,他還會請部分助手和學(xué)生到家中便宴,餐時也就成為自由學(xué)術(shù)討論的重要時刻。盧瑟福樂觀豁達、幽默風趣的性格使這種自由討論更加輕松愉快,他在這種氣氛中向?qū)嶒炇业某蓡T提出了原子的想法和命名質(zhì)子的。
盧瑟福是一位深受人們愛戴的科學(xué)家和教師,他心地善良、熱情無私的優(yōu)良品質(zhì)和情操,影響著身邊的每一個人,他鼓勵人們努力探索,勤奮工作,并為他們的成功積極創(chuàng)造條件。盧瑟福與尼爾斯·玻爾的合作與友誼是科學(xué)家之間的典范。他倆經(jīng)歷了師生、同事以及兩大學(xué)派的密切合作。玻爾大學(xué)畢業(yè)后先到了J·J湯姆孫的實驗室學(xué)習,由于他對J·J湯姆孫的原子羔點模型有疑問,而離開湯姆孫來到盧瑟福身邊,跟隨盧瑟福研究原子的結(jié)構(gòu),他分析盧瑟福的原子模型,提出了其中的不足,盧瑟福和玻爾進行了深刻的探討,并鼓勵玻爾將結(jié)果寫成論文。而且積極幫助他推薦發(fā)表。玻爾正因這三篇論文成名,因此,玻爾深切地稱盧瑟福是“我的第二個父親”。
盧瑟福在榮譽面前不驕傲,接受爵士稱號時,寫信給他的老學(xué)生奧托·哈思說:“我想你知道我并不看重這個授勛形式,因為對我這樣的科學(xué)家有著明顯的不利,我已取得允許經(jīng)常不用這個稱號,并確信它不干預(yù)我的科學(xué)活動?!彼麤Q定不改變自己的名字。
他在名利面前不伸手,他常常給予學(xué)生許多具體的幫助,但從不考慮個人得失,對一些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)沒有爭過所有權(quán)與專利。在加拿大麥克吉爾大學(xué)工作期間,盧瑟福在科研和科學(xué)中取得了許多成果,他總結(jié)了這些成果準備出版著作時,他的合作者化學(xué)家索迪從盧瑟福的講課和其他方面得到了不少資料,而且先行發(fā)表,并在其出版的著作中又引用了許多盧瑟福的研究資料。盧瑟福獲悉這些情況,主動給索迪寫信進一步闡述他的觀點,索迪誠懇地接受了盧瑟福的觀點,對盧瑟福的寬闊胸懷十分敬佩。盧瑟福高尚的情操、博大的胸懷贏得世人的贊許。
綜上所述,作為一個貢獻卓著的偉大科學(xué)家和一個培養(yǎng)科學(xué)人才的大師,盧瑟福是值得后人作為楷模認真學(xué)習的。而他在幾十年科學(xué)生涯中所表現(xiàn)出來的招才的國際化、育才的制度化、建團的合理化、實驗的優(yōu)先化、交流的自由化、為人的楷?;?,更是值得后人學(xué)習借鑒。
[1]文軍,陳蘭萍.盧瑟福培養(yǎng)科研人才的教育實踐淺談[J].渭南師專學(xué)報(社會科學(xué)版),1999(2).
[2]M·L.O 1iphant,Proc.Phys.Soc.London,Vol.59,PartI.No.331,1947.
[3]眭平.盧瑟福是怎樣培養(yǎng)高科技人才的[J].北京:中國人才,1993(11).
[4]王榮德.盧瑟福的科學(xué)人才觀[J].寧波教育學(xué)院學(xué)報,2000(3).
[5]約翰·羅蘭.歐內(nèi)斯特·盧瑟?!艹龅脑游锢韺W(xué)家[M].原子能出版社,1978.
[6]A.S.Eve.Rutherford,1939.
責任編輯:楊合成
The Father of Atom ic Physics:YucaiRutherford
LIJian-hua1LIWanx-in2
(1.Xingyi Normal University for Nationalities,Xingyi Guizhou 562400 China;2.Land and Resources Bureau ofAn Long County Guizhou An Long552400)
1009—0673(2015)03—0079—04
G637
A
2015—05—02
李建華(1959— ),男,貴州興義人,興義民族師范學(xué)院物理與工程技術(shù)學(xué)院副教授,主要從事大學(xué)物理和物理學(xué)史教學(xué)。