两位中国近代物理学家的不同遭遇和命运

每个人的一生都在时空坐标里留下一条轨迹，往往这个人和另一个人的轨迹在某时某地有个交点或有一段重合。过了这个交汇，两条轨迹又开始各奔东西，造成每个人生的不同精彩和悲哀。中国近代物理学家吴大猷与周同庆就是这一情形。

吴大猷和周同庆都生于1907年，吴大猷9月29日在广州出生。他的父亲是1901年满清举人，1909年他全家由粤搬迁至天津，随后父亲去吉林做官，不幸因关外大疫，卒于1911年。其后，举家重返广州，吴大猷在广东念完小学，1921年由其伯父带去天津入南开中学，1925年考入南开大学矿科，次年因学校停办矿科，改学理科物理系。1929年，他在南开毕业，遂参加清华大学公费留美考试，未取。那年考取此公费名额的则是刚从清华大学毕业的周同庆。

周同庆12月21日生于江苏省昆山县，父亲在昆山一所中学任国文教师。周14岁时便独自一人到南京就读东南大学附属中学。此时叶企孙在东南大学任教，在叶的影响下，周同庆对自然科学产生浓厚兴趣。1925年周同庆中学毕业时，叶企孙刚应聘到清华大学创办物理系，周同庆报考清华大学物理系并成为第一届本科生。当时一共仅4人，他们是王淦昌、施士元、周同庆和钟间。1929年毕业，周同庆随即以物理系第1名考取“庚款”公费，成为该届学生中最早出国一位。他进入美国普林斯顿大学物理系读研究生，师从K.T.康普顿（Compton）（现查明因康普顿在1930年便离开普林斯顿，周的导师实为Henry D.Smyth，作者注）。在普林斯顿大学，周同庆取得相当出色的研究成果，先后发表3篇学术论文，《氩放电管中的振动和移动辉纹》（1931）发表在《物理评论》、《二氧化硫的发射和吸收光谱》（1932）收录在1932年美国《物理学会会刊》、博士论文《二氧化硫的光谱》（1933）也发表在《物理评论》。他因成绩优异获得金钥匙奖，但他没有舍得花美元去购买那把金钥匙，仅仅带回一纸奖状。1933年他取道欧洲，途经英国、德国、苏联回国。

1931年，吴大猷在饶毓泰和叶企孙推荐下，获得中华文化基金会乙种研究奖助学金。在多所学校中，吴大猷选了学费低廉的密西根大学。做博士论文时，师从量子力学教授S.A. Goudsmit。当时密西根大学是研究红外分子光谱的中心。红外分子光谱在1920年代至30年代上半期是物理研究主流，该校许多教授都是当时国际知名物理学家。此外，物理系每年都有一个暑期研讨会，邀请当时的杰出科学家来演讲。吴大猷在学习期间，曾有机会听到迪拉克（Dirac，1933年诺贝尔奖得主）、费米（Fermi，1938年诺贝尔奖得主）、海森堡（Heisenberg，1932年诺贝尔奖得主）等学者的讲课。1933年春天，吴大猷开始发表论文。1933年6月，以论文《电势与原子光谱的问题》获博士学位。同年他再获中基会研究奖金继续留校研究。在博士论文中，他提出“铀元素之后是否有一系列14个化学性质相同的元素”问题，且作理论推断。因为当时还没有现代计算机，他主要靠手算完成这项重要成果。1951年，G.T.西博格 （Seaborg） 因发现9种以上的超铀元素获诺贝尔化学奖。1989年两人见面时，西博格对他说：“当年能获得诺贝尔奖，应归功于你的论文。”

周同庆回国后，于1933年至1936年间任北京大学物理系教授，从事电磁学、分子运动论及热力学、近代物理及实验、原子与分子光谱、气体传导等多门课程教学工作并进行汞分子光谱研究。在北京大学3年间，周同庆埋头实验室，在困难条件下建立起光栅光谱实验室，带领一位助教，完成了2篇论文。

吴大猷1934年夏回国，开始在北大物理系从事原子分子光谱研究。当时北大物理系教授只有饶毓泰、朱物华、周同庆、张宗蠡和副教授龙际云。吴大猷积极从事理论及实验工作，同时教授古典力学、量子力学及理论物理等课程，在3年中陆续于国内、美国、英国期刊上，发表15篇论文。

1936年，周同庆应聘到南京中央大学物理系，并担任系主任，教授光学课程。1937年抗日战争开始，周同庆随中央大学迁往重庆，仍任物理系主任。到重庆后，除教学工作外，抱着科学救国思想，周同庆带领李博、林大中2位同事争取到当时水利部及水工试验所拨款，受委托研制“声测水深仪”项目，探测河道水深及水中暗礁。他们设计制造仪器，还坐船到江上实地试验。经过2年多努力，终于制成《磁伸缩式高频声波自动记录的回声测声仪》。有关论文发表在1943年《中央研究院学术汇刊》上。这项研究成果获得当时教育部嘉奖并移交有关部门使用。1943年秋，周同庆转到当时也已迁至重庆的交通大学任物理系教授。抗战时期重庆的大学教授薪水很低，教授也不得不做一些兼差，增加收入，贴补家用。所以他又兼任军令部技术室物理组长，拿校级军官待遇。1945年，抗战胜利复员前，他辞去这一兼职。

1937年吴大猷携妻费尽周折由天津抵达成都，在国立四川大学任讲座教授，1938年初夏飞昆明，归队于西南联合大学。当年秋天，为纪念北大40周年，着手写作《多原子分子的结构及其振动光谱》（英文）专著，稿成于1939年夏，由老师饶毓泰带去上海付印。1939年该书获中央研究院丁文江奖金3000元。该书印出后曾寄国外同行，受到各方称誉。光谱学家E.U. Condon来信说：“想不到在抗战那样艰苦条件下还能写出这样的书。”并决定将此书列入由他主编的丛书中，由Prentice-Hall书局出版发行。1943年该书获教育部科学研究著作一等奖。吴大猷在西南联大教了8年书，教过的科目有电磁学、近代物理、量子力学及经典力学等。

1943年，周同庆转交通大学任教，1946年随校迁回上海。在交通大学期间，周同庆曾任理学院院长并亲自讲授普通物理及原子物理课程，同时带领教师建立原子物理实验室，开展原子物理学方面的科学研究。此实验室至1948年已初具规模。

1945年8月，美国在日本广岛、长崎两地投掷两枚原子弹，加速日本侵略者投降，同时也唤起中国人制造原子弹的梦想。抗战胜利后不久，重庆国民政府军政部部长陈诚邀请数学教授华罗庚、物理学教授吴大猷、化学教授曾昭抡赴重庆商讨发展原子武器事宜。3位教授拟订计划，遴选优秀青年学者赴美考察。吴大猷挑选朱光亚、李政道；华罗庚推举孙本旺，到美国后又推举徐贤修；曾昭抡推荐唐敖庆、王瑞酰。吴大猷9月抵美，随即向美国原子能委员会委员R.F. Bacher探询有关协助我国建立研究机构的可能性并陆续将建议和报告寄回军政部即后来的国防部。吴大猷1946年秋返回母校密西根大学任访问教授，并开始从事核子物理工作。1947至1948年转哥伦比亚大学做原子、分子束实验工作并讲授原子物理课程。1948年吴大猷被选为第一届中央研究院院士，出国之初，原拟以二三年为期限回国向国防部复命，然此时大陆情势日变，国防部已无暇国防科技计划。1949年秋，加拿大国家科学院设300余博士后奖金，广揽世界各国人才。吴大猷被聘为理论物理组主任，决定暂留海外，候观局势再行返国。后来，华罗庚与曾昭抡都返回大陆。 在大陆，周同庆从1949年下半年起，指导助教方俊鑫建立供电子管抽气用玻璃高真空系统，并抽调中法药厂玻璃工蔡祖泉到交通大学做玻璃吹制工作。1950年后，进口来源完全断绝，原子物理实验室X光管阴极灯丝损坏，所有X射线实验被迫停顿，更显迫切需要真空技术。交通大学与东北卫生部合作，开始研制医用X光管，由电机系试制高频感应炉，物理系试制电子管，并由周同庆主持正式成立“电子管工作委员会”。1952年底全国院系调整，交通大学物理系部分人员并入复旦大学，周同庆和方俊鑫来到复旦大学，与轻工业部上海精密医疗仪器厂华中一等一起从事X光管研究。1953年3月底成立复旦大学X光管研制实验室，继续接受工业部门（此时改为轻工业部上海医疗器械厂）委托，由政府调集交通大学、清华大学原从事该项工作大部分人员，恢复和发展因院系调整而中断的研究工作。由周同庆任主任，方俊鑫任副主任，华中一为厂代表。经过一段时间艰苦努力，解决了真空铸靶、阴极设计、铜与玻璃管状封接等一系列关键技术，并制定了排气和除气规范等一系列工艺规程文件，1953年秋试制成功我国第一个医用封闭式X光管。1954年1月，在《科学通报》上发表技术报告，5月2日在同一刊物上发表《研制X光管工作的新结果》，正式宣布研制成功。1955年，周同庆被聘为中国科学院数理化学部学部委员（院士）。1956年周同庆参加“十二年科学技术发展规划”讨论，与王大珩一起，主持物理学规划光学部分的制订。同年，周同庆在复旦被评定为一级教授。1957年他邀请各大学光谱学教师到复旦大学，研讨我国高等学校光谱学教学和研究工作，对我国光谱学发展起了推动作用。1956年初，周同庆担任新成立的光学教研室主任，教研室有近10位青年教师，都在他指导下工作，共同努力建立光学专门化。

吴大猷1956年应胡适之邀赴台任教，在台大和“清大”联合主办的研究生班讲授古典力学和量子力学，兼及流体力学和核子间的交互作用问题。当时台湾有物理学博士学位的还不到3位。此后他每年利用寒暑假期回台工作4至6个月。在美加，他先后任教于普林斯顿高等研究院、瑞士洛桑大学、加拿大国家研究院、美国纽约布鲁克林理工学院、纽约州立大学布法罗分校，1957年获选为加拿大皇家学会会员，其研究工作多在原子分子结构及光谱、核子散射、大气物理、电离体及气体方程式、统计物理、相对论等方面。1962年他协助在台湾恢复“中央研究院”物理研究所，并在1962～1976年间任所长。1965年任纽约州立大学布法罗分校物理与天文系主任。1967年在吴大猷建议下，台湾成立“国家安全会议”，下设科学发展指导委员会，特命吴大猷为主任委员。1978年吴从纽约大学退休，后长居台湾，1979年担任“教育部科学教育委员会”主委。1983～1994年出任台湾“中央研究院”院长。吴大猷一生共发表了120余篇科学论文，15本科学、科学史和科学哲学专著，在专著中，7册为《理论物理》英文著作，是供研究生用的教科书。此外还有7册《吴大猷文选》，叙述在台湾20余年工作回顾，也是台湾科学发展历史性资料。

1957年，吴大猷建议制定长期发展学术政策，1958年胡适由美返台任“中央研究院”院长，再请吴大猷拟出具体方案后，始得“教育部长”梅贻琦及“行政院院长”陈诚支持，翌年成立“国家长期发展科学委员会”，此举打开了政府直接支持学术研究的局面，对台湾科学发展意义极为重大。

相同期间，大陆经历了反右运动。1957年夏在复旦大学，在没有得到周同庆同意之下，他的两个研究生被下放到农村劳动，回校后直接分配做教师，这种釜底抽薪的方式使他的研究因此中断。1958年，周同庆受到批判、斗争。直到1961年，他参加了给“资产阶级知识分子”“摘帽”的广州会议，情况开始有些好转。此时，周同庆虽然是学部委员，但得不到充足研究经费资助以及研究人员的配备。他当时只能带领两三位青年教师和研究生做光谱线轮廓研究，这是一个很小的研究小组。1963年，光学教研室中一位党员教师提出研制激光器，得到校党委支持。按照周同庆的学术造诣及在物理学界的地位，理应请他出来主持、指导激光研究。但是，周同庆始终没有能参加这项工作。笔者记得在1964或1965年一次校庆学术报告会上，周同庆做了一个关于气体激光的报告。当时我很纳闷，他没有参加系里激光器研制工作，但却能说得如此深入浅出，明晰易懂。现在看到他的学生所写的一篇回忆文章中说：“多年之后，我在协助周同庆先生的子女整理周先生的遗稿时发现，周先生从那时候起读了许多关于激光的文献资料，还准备写有关激光的文章。可见，周同庆先生一开始就对激光研究非常感兴趣，只是没有机会直接参加研究工作而已。”激光是上世纪60年代初光学领域的重大发现，其开创者Charlos H. Townes为此获1964年诺贝尔物理学奖。作为当时中国光学顶尖教授，居然会被物理系一名助教排斥在激光研制工作之外，可见此事何等荒唐！

1970年以后，周同庆被分派到“理科大批判组”，翻译科学资料。当时被组织到“大批判组”翻译资料的有复旦大学理科各系许多老教授，教授们对于“理科大批判组”批判爱因斯坦和相对论一点也不热心，但大都不公开表示出来。周同庆却说：“爱因斯坦的科学理论是以大量实验为基础的，如果要批判相对论，就要拿出实验依据来。”从中可见他的坚持真理，胸怀坦荡。

周同庆从1970年开始，长期疾病缠身，1989年2月13日在上海逝世，享年82岁。吴大猷1994年在台湾退休，但仍执教于讲坛，直到他生命最后一息。他或许是世界上仅见的一位登坛讲学近70年的物理大师，2000年3月4日，他病逝于台北。回顾这两位前辈的生活轨迹，感慨万千。他们都有过的辉煌成就，值得后人敬仰。他们在上世纪50年代之后的极大差别，只能归结到个人的选择，以及所遇到的不同政治环境。

推荐阅读：

　　地理学科素养

　　《环境生物学》课程教学改革的探讨

　　改革开放30多年中国统计学发展的回顾与展望

　　关于理工类高校统计学专业课程的实践教学探讨

　　地理教学中对学生读图能力的培养

　　大数据时代经管类专业管理统计学教学改革研究