北京大学磁学班,1962,第二排左四为叶,左五为戴道生。
《一代师表叶企孙》
编辑:钱伟长
版本:上海科学技术出版社
2013年1月1日
本书由清华大学叶奖基金会策划,50多位专家学者参与编写。作者主要是叶老师的同事和学生。
叶老师是我国物理学的主要奠基人之一,磁学的奠基人。他早年留学美国,在W.Duane教授的指导下,与H.H.Palmer一起测量普朗克常数。1921年,他发表了著名的普朗克常数H的精确测量,一直被引用到1936年。之后在哈佛大学读博期间,我得出了“只有彻底退磁(即磁中和),才能准确测量磁性材料的基本磁参数”的结论,这对提高磁性材料基本磁量的准确测量起到了关键作用。
从哈佛毕业后,叶回国从事教育工作52年,培养了许多世界一流的科学大师,为中国高等教育和科技事业的发展做出了不可磨灭的贡献,是近百年来科教兴国的先行者。叶老师的教育思想不是见于专门著作,而是体现在教书育人的实践中。在20世纪50年代,我有幸受到叶先生多年的熏陶和教导,他的教育思想和实践对我产生了深远的影响。
在五十年代,亲教
1952年,我国高等教育体制和建制进行了大调整和大改革。清华物理系并入北大,新设物理系。叶老师被聘为物理系教授。北京大学物理系合并成立后,以苏联莫斯科大学为基础,设立固体物理(含半导体、金属、磁学三个组)、光学、理论物理、射电物理、电子物理等教研室,分别负责专业教学。普通物理教研室负责基础课和实验教学,还有一个中级物理实验教研室,类似于现在的近代物理实验。
叶老师奉命开设磁学专业。起初,有胡、三位老师(张后来被调回)和一间40平方米左右的房子,准备建一个实验室。1953年招收磁学第一届研究生钟;从1954年开始,四年制本科生学习不同的专业,有五个学生参加了磁学。他们的课程有黄昆教授的固体物理,教授的金相学,教授的晶体学,叶教授的基础铁磁学,胡教授的磁学基础实验。1955年学生开始毕业。1956年秋,金属磁学专业成立了金属磁学系,由叶任主任。1958年后,分别成立了磁学教研室和金属教研室,叶先生一直担任磁学教研室主任,直至文革开始。
1951年我是清华物理系的学生。当时,叶先生是清华学校委员会的主任。我只在学校的会议上见过叶老师。1954年我被分配到磁学班,1955年夏从北京大学物理系磁学组毕业,留校任助教。可以说,我是叶老师多年来亲自培养和教导的,他的教育思想和教学实践对我影响很大。
叶老师亲自给我们做了铁磁性的讲座,南京大学进修老师翟鸿儒等人也来听课。叶老师从来不做听课笔记,总是先讲实验,再做理论讲解或分析。它简单扼要,很少重复。你在讲每一个问题或现象的时候,总是在黑板上画一个示意图,慢慢解释。用的数学公式不多,有时候你停下来让大家思考判断。这对培养学生独立思考的能力很有帮助。看起来
高三下半学期,叶老师经常叫我们5个学生去他家,大多是晚上。他利用这段时间了解我们的生活和学习,同时也介绍一些国外的物理和磁学发展现状,有时还会介绍一些中国古代的科技成果。叶先生古文功底深厚,历史功底深厚,对中国科技史有深入研究。比如在讨论中国古代磁性材料的发现时,他从书架上拿出一本沈括的《梦溪笔谈》,翻到一段关于指南针的记录和制作的叙述。他认为这是可靠的记载,黄帝对蚩尤战争中使用的指南车是否与磁性材料有关,有待进一步研究。
三项任务,终身受用。
叶老师非常重视实验,强调学好理论一定要掌握实验技术,因为物理是一门实验科学。他认为,所有的教师都应该既教书又搞专题研究,这就是所谓的“教学与研究并举”,尤其是对青年教师而言。
刚毕业留校做助教。叶老师给了我三个教学任务:一个是中级物理实验教学(现在现代物理是系里对助教的统一要求),每周三次;二是协助叶老师指导下一届的毕业论文。内容是设计制作萨克史密斯环式天平(即一种磁天平),要求样品从低温(液氮)加热到高温(Fe的TC以上)时不被氧化(真空度优于10-5torr)。我的具体工作是出图纸,跑加工,帮忙安装调试;第三,准备给第三届磁学班的同学做一次磁分析的讲座。
按照今天的工作量标准,光是第一个任务就已经满足工作量要求了。第二个任务,叶先生亲自让我抄应用物理研究所史先生的图纸。之后叶先生根据图纸讲解了测量仪的设计原理、实施方案、加工方法、安装调试,并要求我和仔细了解各个环节的具体工作。原厂配件安装后,要分析设备的测量效果,给出磁测和温度。
测量的误差范围,整个过程就如同写作一篇优异的毕业论文。对于一个刚进入助教工作的新手而言,同样也是一次从建立实验设备、掌握设备性能到用科学方法进行实验的全方位训练过程。第三项任务对刚毕业的我来说难度更大,但叶先生亲自指导,经常让我去他的住处汇报备课情况,对我所遇到的问题和疑点耐心讲解,先议定要学习的基本内容和关键参考书。每学习一段时间,再和我讨论所学的内容,并了解备课的进展,指出下一步要学的内容和关键问题。有时还亲自为我查找文献和资料,使我能较快地入门和有信心去完成任务。在备课过程中,我在磁学基本理论和实验技术方面打下了良好基础。
虽然说协助学生做毕业论文也具有科研性质,但叶先生认为这不是个人独立进行的研究工作。因此,要我到中科院应用物理研究所(现中科院物理所前身)跟潘孝硕先生做不同成分NiAu合金的热处理和脱溶研究,每周两天。总体来看,时间不够用是最大的问题,在做助教的第一年里,绝大多数情况是每周干7天,每天从早上7点干到晚上12点,确实非常紧张。但那时人们的精神境界比较高,有着改变国家一穷二白落后面貌的决心,几乎所有年轻人都在昼夜努力,辛勤劳动,积极设法完成任务,我只是其中一员而已。
叶先生还特别要求学生和青年教员自己动手做实验设备,如绘制加工草图、加工小型零件、制作研究样品等。我经常要去系或校工厂加工器件,常排队等待,认识了工人师傅,就主动打下手和学习简单的加工技术。这使我认识到,再好的现成实验设备和测量仪器,是不可能满足开创性研究工作的需要的,而是总要自己做特定的补充器件。为了节省时间和有利于改进设计,我就学会了机床加工和焊接技术,从而能自己动手制作简单的实验器件。
言传身教,表里如一
叶先生对学生和青年教师的培养方法,一贯是身教和言传并举,善于启发和培养学生对学习或研究内容的积极性。他常在晚上邀一些学生或青年教师到住处茶叙,让大家随便谈自己在工作中遇到的问题,或是了解到的科技动态。这种小型聚会作用很大,既有交流科研学术思想和教学心得,也使青年教师或学生之间互相学习,开阔思路。
而叶先生总是谦虚地说,这对他也是一种学习。因为科学技术发展很快,一个人不可能样样都自己去看、去做,互相学习可以事半功倍。我们每次去见叶先生时,他总要问大家:最近在磁学或其他科研方面有什么新情况?遇到或看到什么有意思的问题?这在无形中促使我随时留心国内外物理学方面的动态,对自己的工作开动脑筋,也注意周围的人有什么工作成绩。
在叶先生的指引下,北大磁学组迅速成为有影响的教学和科研基地。从1955年到1996年,共为国家输送了磁学本科毕业生464人、博士生和硕士生51人。据校自然科学处的统计(1988-1993),北大磁学教研室的研究工作在国际上有较大影响,表现在SCI和ISTP(科技论文引用)收录的论文数五年均居全校第一位,获得科研奖励的人次也最多。
叶企孙先生既是深受中国传统教育、熟知中国文化和科技历史的学者,又是受到现代西方科学教育的科学家。他学贯中西,在教书育人的一生中,因材施教,有教无类,又注重应用西方的科学发展和教学理念,如实验和理论、教学和研究并重。他还以个人的高尚道德品质,对学生进行言传身教,严于律己,宽以待人;勿道人之短,勿说己之长。
我国磁学经历了四十年的巨大发展,在科研、教学和生产方面有一大批教授和技术专家,他们都能很好地合作共事,相互学习,团结奋进,这都离不开叶先生的表率作用。他在磁学界拥有崇高威望,没有门户之见,对学生和青年科学工作者厚爱有加。
叶先生对我们的教诲太多了,写下这一点回忆,表达对他老人家的深切怀念。
□戴道生(北京大学物理学院教授、博导)