周 勇
(華東師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所 上海 200062)
1987年2月26日,《人民日報(bào)》發(fā)表《深切懷念葉企孫教授》,葉企孫先生由此得以重新進(jìn)入公眾視野。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,則有王淦昌、錢偉長、李政道、楊振寧、戴念祖等弟子先后為葉先生舉辦誕辰紀(jì)念,撰寫回憶錄及傳記,整理出版文集,為全面了解葉企孫對于中國現(xiàn)代科學(xué)及科學(xué)教育的輝煌貢獻(xiàn)提供了眾多珍貴的歷史資料。2006年,上海文廣集團(tuán)紀(jì)實(shí)頻道推出百集文化紀(jì)錄片《大師》,所選人物雖多來自人文領(lǐng)域,但到2016年也曾專門刻畫葉企孫的物理學(xué)及科學(xué)教育貢獻(xiàn)。2018年,央視《朗讀者》亦曾邀請北京大學(xué)物理學(xué)教授薛其坤朗讀《禮記·大學(xué)》選段,借以紀(jì)念葉先生誕辰120周年。諸如此類的公共傳播努力還有不少,長期淡出視線的葉先生因此能越出科學(xué)界,逐漸被更多的人知道。網(wǎng)絡(luò)上近些年就不斷有人發(fā)帖,表彰葉企孫的卓越貢獻(xiàn)及偉岸人格,競相將葉先生譽(yù)為“一代宗師”或“大師的大師”。
遺憾的是,雖然科學(xué)界及媒體已有不少傳播努力,但在教育理論界,葉企孫仍不大為人所知。迄今僅見兩位教育學(xué)者曾自覺開拓葉企孫研究:一位便是率先在《人民日報(bào)》發(fā)文紀(jì)念葉企孫的作者之一汪永詮教授[1],另一位是近期主編葉企孫紀(jì)念文集的儲朝暉教授。前者重在彰顯葉企孫科學(xué)教育貢獻(xiàn)及人格;后者繼續(xù)認(rèn)識葉企孫的科學(xué)教育貢獻(xiàn)及人格之余,還建構(gòu)了一大概念工具即“教育感”,用于揭示葉先生“既擅長了解學(xué)生的優(yōu)勢潛能所在,又能摸準(zhǔn)世界科技發(fā)展各個方向的前沿,同時(shí)還能夠把學(xué)生的優(yōu)勢潛能引向世界科技發(fā)展的前沿地帶,培養(yǎng)出杰出人才”[2]。兩大權(quán)威研究均能為了解葉企孫提供有益基礎(chǔ),但要改變?nèi)~企孫在教育理論界的冷遇狀況,仍需更多的人重視葉企孫。本文便嘗試在既有研究基礎(chǔ)上,從新視角入手進(jìn)一步考察葉企孫的科學(xué)教育努力,探討其重要意義,以求使更多年輕教育學(xué)子和有志探尋科學(xué)教育正途的一線教師也能重視研究葉先生的科學(xué)教育初心及進(jìn)路,從中尋找啟示以優(yōu)化當(dāng)前中國科學(xué)教育。
21世紀(jì)以來,敘及葉企孫之于中國現(xiàn)代科學(xué)教育的卓越貢獻(xiàn),最先想到的常常是“兩彈一星”。如紀(jì)錄片《大師》之《葉企孫》即是從1964年10月中國第一顆原子彈在羅布泊試驗(yàn)成功講起,并援引鄧小平的重要論述:“如果六十年代以來,中國沒有原子彈、氫彈和衛(wèi)星,中國就不能叫有重要影響力的大國,就沒有現(xiàn)在的國際地位?!敝?,場景切換為1999年人民大會堂,國家隆重授予23位科學(xué)家“兩彈一星功勛獎?wù)隆薄=又闶墙沂疽粋€長期不為人知的教育事實(shí):“這些不同領(lǐng)域的學(xué)科開創(chuàng)者竟與同一位老師的教育有關(guān)”,[3]他便是葉企孫。此段開場大體不錯,葉企孫晚期學(xué)生虞昊也曾指出,兩彈爆炸試驗(yàn)成功,是靠王淦昌、錢三強(qiáng)、鄧稼先、朱光亞、周光召等,“這些人中除了二人之外竟都是葉企孫的弟子,那二人中有一位卻又是葉師大弟子王淦昌的學(xué)生”;“再看中國的衛(wèi)星上天后被評為功臣的名單:他們依次是趙九章、錢驥、錢學(xué)森、王大珩、陳芳允……,其中除一人外,都是葉師的弟子”。[4]
考察23位科學(xué)家的教育背景及師承關(guān)系,足以證明葉企孫曾為國家作出舉世無雙的科學(xué)教育與人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)。倘若結(jié)合鄧小平提到的重要事實(shí),則還可以進(jìn)一步認(rèn)為,多虧有葉企孫,中國才培養(yǎng)出自己能造“兩彈一星”的科學(xué)家,進(jìn)而才能在實(shí)現(xiàn)民族獨(dú)立之后,在短期內(nèi)便具備可以和美、英、蘇等大國抗衡的尖端科技實(shí)力。本文即從這一大國競爭事實(shí)入手,先對中國現(xiàn)代(或近代,即modern)科學(xué)教育的艱難生長展開考察,以更深入地理解葉企孫的科學(xué)教育努力及意義。所謂中國現(xiàn)代科學(xué)教育的艱難生長,可上溯至鴉片戰(zhàn)爭前后中國遭遇英法等西方大國經(jīng)濟(jì)軍事入侵。其時(shí),林則徐、魏源試圖改革經(jīng)學(xué)為主的傳統(tǒng)科舉教育,發(fā)展西方軍工制造及操作必需的現(xiàn)代科技教育,但二人為駕馭西方列強(qiáng)提出的教育改革建議卻被道光帝斥為一派胡言。最終魏源按林則徐囑托編完《海國圖志》便心灰意冷,未能創(chuàng)建任何科學(xué)教育機(jī)制。1860年代以后,曾國藩、李鴻章等封疆大吏為增強(qiáng)國家軍事經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)起“洋務(wù)運(yùn)動”,依靠徐壽、傅蘭雅等創(chuàng)辦江南制造局及福州船政局附設(shè)學(xué)堂、格致書院等新教育機(jī)制,先是圍繞船炮制造及操作,后又拓展至采礦、電報(bào)等技術(shù)領(lǐng)域,開設(shè)天文、算學(xué)、格物、地理、化學(xué)等課程,才讓中國正式誕生現(xiàn)代科學(xué)教育。
徐壽、傅蘭雅等均是李鴻章在當(dāng)時(shí)中國所能物色到的科技造詣最高的教師。但李鴻章并無設(shè)想要專門發(fā)展天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等現(xiàn)代基礎(chǔ)或自然科學(xué),而是將這些學(xué)科視為制造槍炮的工具。徐壽、傅蘭雅等也非真正的現(xiàn)代科學(xué)家,不了解西方基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)科學(xué)的飛躍進(jìn)步。要到20世紀(jì)20年代,一般科學(xué)啟蒙教育家才大體知道,僅物理學(xué)自19世紀(jì)中期起便在“力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)”等領(lǐng)域迎來重大實(shí)驗(yàn)及理論突破。[5]徐壽、傅蘭雅等所能做的主要就是從應(yīng)用出發(fā)翻譯西方科學(xué)教科書,且質(zhì)量難有保證。何況這點(diǎn)難得的應(yīng)用科學(xué)啟蒙教育努力之后還被19世紀(jì)末興起的主流改革動向掩蓋了。1895年,康有為、梁啟超等登臺發(fā)起新一輪變法,以為魏源、李鴻章等都沒抓到大國競爭根本,中國之所以落后于西方列強(qiáng),根本原因不是不懂科技或沒有船炮、火車、電報(bào)等重器,而是國家政治制度及國民政治素質(zhì)不如西方。改革重心因此由增強(qiáng)國家軍事經(jīng)濟(jì)實(shí)力,轉(zhuǎn)向改良國家政治體制或革命,加上清廷體制因腐敗無法統(tǒng)整人心,最優(yōu)秀的學(xué)子在政治改良或革命潮流影響下紛紛改學(xué)西方法政,原本統(tǒng)一的中國政治遂在清末最后十年變得日益分裂。
清末改革精英中,也有少數(shù)堅(jiān)持認(rèn)為中國最要緊的不是政治改良或革命,而是發(fā)展工業(yè)及科技教育。杜亞泉1900年就曾專門針對“吾國之士皆熱心于政治之為”,疾呼“二十世紀(jì)者,工業(yè)時(shí)代”,“政治學(xué)中所謂進(jìn)步,均籍藝術(shù)以成之”。為扭轉(zhuǎn)精英學(xué)子熱衷于政治,發(fā)展工業(yè)競爭急需的科技教育,杜亞泉還在上海自創(chuàng)學(xué)館,編輯“亞泉雜志,揭載格致算化農(nóng)商工藝諸科學(xué)”。[6]此外便是編譯教科書。遺憾的是,因?yàn)橐卜钦嬲目茖W(xué)家,杜亞泉同樣主要是在傳播其所見各類西方科技工藝常識,未能從發(fā)展中國基礎(chǔ)科學(xué)、追趕西方基礎(chǔ)科學(xué)的角度,努力先做好數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)教育。當(dāng)然,在權(quán)力、資源、人力均很有限的情況下,杜亞泉所為已屬難能可貴。更不能否認(rèn)在知識精英熱衷于法政學(xué)、政治分裂的清末歷史進(jìn)程中,中國現(xiàn)代科學(xué)教育之所以還能繼續(xù)生長,就因有杜亞泉式的人在基層埋頭普及科技教育。葉企孫兒時(shí)能形成強(qiáng)烈科學(xué)興趣與志向,也要感謝有杜亞泉式的開拓者在上海從事科技啟蒙教育。
1912年,國內(nèi)政治分裂及斗爭初告停歇,中華民國成立,蔡元培、范源濂、鐘觀光登臺主持教育部。蔡、鐘曾留學(xué)德國,范曾留學(xué)日本。盡管蔡元培最看重哲學(xué)及美學(xué)教育,但也支持發(fā)展基礎(chǔ)理科教育。范、鐘更是成為生物學(xué)開拓先鋒。1914年,又有任鴻雋、胡明復(fù)等留美學(xué)子組建中國科學(xué)社,創(chuàng)辦《科學(xué)》雜志,向國內(nèi)“介紹整個的科學(xué)思想”,“成所謂思想革新之大業(yè)”。[7]留學(xué)精英成為教育領(lǐng)袖與科學(xué)開拓先鋒有利于再造長期以來近乎舍本逐末的中國科學(xué)教育。1913年,北京大學(xué)理科算學(xué)門、物理學(xué)門、化學(xué)門開始招生,中國由此開始形成以發(fā)展基礎(chǔ)科學(xué)為本的現(xiàn)代科學(xué)教育。理科學(xué)長夏元瑮1909—1912年更曾在德國柏林大學(xué)留學(xué),且其導(dǎo)師還是頂級物理學(xué)家普朗克。夏元瑮很希望北大能成為理論物理學(xué)研究及人才培養(yǎng)中心,然而后續(xù)進(jìn)展依舊艱難,到1917年,北大理科本科畢業(yè)生總計(jì)僅有19人,文科則有116人。[8]至于夏元瑮更期望的,即創(chuàng)辦研究所,使北大及中國拿出可以和普朗克較勁的一流理論物理學(xué)新成果,更是遙不可及。
夏元瑮甚至自責(zé):“回國做教習(xí)數(shù)年,日所為者,不過溫習(xí)學(xué)過之物而已,新知識增加甚少,新理之研究,更可云絕世。吾輩如此,中國學(xué)問之前途,尚有希望乎?”[9]置身優(yōu)秀學(xué)子偏愛文科、經(jīng)費(fèi)設(shè)備奇缺、政局動蕩等不利境遇,夏元瑮所能做的就是一面竭力派遣教師出洋學(xué)習(xí)基礎(chǔ)科學(xué)前沿進(jìn)展,一面做好科學(xué)名詞審定、科學(xué)書籍報(bào)刊購買編譯、翻譯普及愛因斯坦的相對論,以此為發(fā)展物理及基礎(chǔ)科學(xué)教育創(chuàng)造條件。兩年后即1919年,北大開始成為全國學(xué)生向往的“新文化”中心,但北大被外界認(rèn)可的“新文化”仍非數(shù)學(xué)、物理或化學(xué)等現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué),而是政治運(yùn)動和胡適領(lǐng)銜發(fā)起的新文學(xué)及白話文運(yùn)動,皆系政治或文科方面的種種運(yùn)動。1920年,蔡元培作為校長也注意到“外邊頗有謂北京大學(xué)學(xué)生專為政治運(yùn)動,能動不能靜”,并在開學(xué)典禮上辯護(hù),說投身運(yùn)動乃“愛國熱誠,為特別活動,一到有研究學(xué)問的機(jī)會,仍是非常鎮(zhèn)靜”。[10]
胡適作為全國教育界影響最大的“新文化”領(lǐng)袖,其實(shí)極推崇科學(xué),但他只能從一般方法層面琢磨科學(xué),泛談科學(xué)就是“以科學(xué)的方法、科學(xué)的態(tài)度、科學(xué)的精神應(yīng)對問題”,[11]其實(shí)際能做的“科學(xué)”則是以“大膽假設(shè)、小心求證”這一其概括的科學(xué)方法來重新整理國故,發(fā)明所謂系統(tǒng)科學(xué)的“新國故學(xué)”,并認(rèn)為以往從道德、美學(xué)等角度解讀《紅樓夢》都錯了,方法不科學(xué)?!罢韲省边\(yùn)動由此在全國教育界興起,卻惹來曾經(jīng)學(xué)醫(yī)的魯迅看不下去,批判整理國故的人“不問什么是道德、怎樣是科學(xué),只是信口開河,造謠生事,使國人格外惑亂”。魯迅甚至說“其實(shí)中國自所謂維新以來,何嘗真有科學(xué)”。[12]1931年,陳寅恪也在清華二十周年校慶會上盤點(diǎn)“全國學(xué)術(shù)現(xiàn)狀”,第一塊便是“自然科學(xué)”,指出在自然科學(xué)領(lǐng)域,“凡近年之發(fā)明之學(xué)理,新出版之圖籍,吾國學(xué)人能知其概要,舉其名目,已復(fù)不易”。只有“地質(zhì)生物氣象等學(xué),可稱尚有相當(dāng)貢獻(xiàn)”。[13]
相比大學(xué)的科學(xué)教育,到1931年仍無法取得一流科學(xué)研究及人才培養(yǎng)成就,中小學(xué)科學(xué)教育同樣談不上能比清末有顯著進(jìn)步,多數(shù)連杜亞泉的科學(xué)常識啟蒙水平都達(dá)不到。以基礎(chǔ)教育最好的江蘇省為例,1933年有人做過調(diào)查,結(jié)果小學(xué)“一千零八十校中,查其能自制標(biāo)本,并注意自然科學(xué)者,為數(shù)僅十?!?,“由此可推知一般的小學(xué)校,多忽略科學(xué)教育”。為數(shù)不多的科學(xué)教育在教學(xué)質(zhì)量上其實(shí)也拿不出手,因?yàn)椤岸鄶?shù)小學(xué)教師竟完全憑口解釋,自然教學(xué)等于國語教學(xué)”。調(diào)查者只能悲嘆:“在此科學(xué)昌明之世紀(jì)與科學(xué)救國之時(shí)期,如此建筑兒童科學(xué)基礎(chǔ),前途危險(xiǎn)實(shí)甚?!盵14]至于中學(xué)界,則連像樣的數(shù)理化基礎(chǔ)科學(xué)教科書都編不出來。吳大猷就記得,其1921年讀中學(xué)時(shí),基礎(chǔ)科學(xué)方面“根本就沒有中文的教材”,其所入南開中學(xué)“數(shù)學(xué)課程如代數(shù)、幾何、化學(xué)和物理,一切都是英文書”。南開中學(xué)因招生要求高,“學(xué)生還勉強(qiáng)適應(yīng)得過去。但是對于全國大多數(shù)的學(xué)生來講,在中學(xué)里面,你若沒有中文教科書,就根本不能教”。[15]
也許因記憶有誤,吳大猷忽視了當(dāng)時(shí)中學(xué)數(shù)理化其實(shí)有中文教材。杜亞泉1923年就曾編過中學(xué)有機(jī)化學(xué)課本。只是中學(xué)中文基礎(chǔ)科學(xué)教材編者大都和杜亞泉一樣皆非科學(xué)家,即使編出來,質(zhì)量上也被任鴻雋、孫學(xué)悟概括為“不三不四的本子”,造成“咱們國里科學(xué)沒能下一個根基”。[16]何況杜亞泉本人也曾交代其編化學(xué)課本時(shí),各科科學(xué)名詞如何翻譯都還沒有統(tǒng)一確定下來,[17]只能靠非科班編者自行翻譯所見良莠不一的中學(xué)科學(xué)教材。在此情況下,想讓全國中學(xué)生都能通過可靠中文教材獲得高質(zhì)量的基礎(chǔ)科學(xué)教育便無從談起。大學(xué)數(shù)學(xué)、物理等系只能指望少數(shù)中學(xué)為其提供生源,甚至很難招到學(xué)生??傊?,幾代開拓先鋒艱難探索至1920年代,雖然總算有不少人知道數(shù)理化等基礎(chǔ)科學(xué)最重要,也建起了大中小學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)教育體系,但該體系的質(zhì)量卻令人堪憂,談不上能為改變中國現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)落后狀況奠定可靠教育基礎(chǔ),更無可能為國培養(yǎng)一流科學(xué)人才。質(zhì)量堪憂的原因有許多,最根本的正是吳大猷所說的“要有人,沒有人就根本無從談起”。[18]現(xiàn)在要輪到葉企孫登場了,就看他將如何提升中國現(xiàn)代科學(xué)教育質(zhì)量。
葉企孫正式登場是在1925年。兩年后任鴻雋曾在《現(xiàn)代評論》發(fā)起一場討論,其中又提到中國基礎(chǔ)科學(xué)研究及教育之所以總是上不去,系因缺乏“領(lǐng)袖人才”,其學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)能力具體包括:“他不但自己能有特殊的問題,提出研究,并且對于和他相近的學(xué)科,也能指出發(fā)展的路徑。他能利用他的學(xué)識經(jīng)驗(yàn),在短時(shí)間內(nèi),把研究事業(yè)理出一個頭緒,造成一個間架,而讓他人慢慢去做底細(xì)的工作?!比硒欕h認(rèn)為“這樣的一個領(lǐng)袖人才,若能找到,不要說三年五年,就是一年半載,也是很有益的”。然而任鴻雋又覺得當(dāng)時(shí)中國找不到這樣的科學(xué)領(lǐng)袖,只能請外國科學(xué)家,只是“不易請到”,“物理學(xué)化學(xué)一類的先生”更是難請,因?yàn)椤暗街袊鴣?,絕對沒有自己工作的希望,純粹是一種犧牲”。[19]其他發(fā)言人也說“現(xiàn)在中國沒有像外國那樣第一流的研究領(lǐng)袖,想來誰都不敢否認(rèn)”。[20]本文關(guān)注的還不是中國能否找到人,而是任鴻雋的領(lǐng)袖人才言論很適合用來理解葉企孫登場對于中國科學(xué)教育及科學(xué)發(fā)展的重要意義。進(jìn)而言之,葉企孫正是任鴻雋所期盼的領(lǐng)袖人才,無論學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力,還是犧牲精神,葉企孫都堪稱不二人選。
由此必須提及洋務(wù)運(yùn)動以來未曾中斷的留學(xué)政策帶來的一線生機(jī),雖然多數(shù)留學(xué)生都選擇工科、法政及文科,很少選擇數(shù)理化等基礎(chǔ)科學(xué),但20世紀(jì)第一個十年,在任鴻雋看重的物理學(xué)領(lǐng)域,中國終于開始實(shí)現(xiàn)零的突破,有1人在波恩大學(xué)拿到物理學(xué)博士學(xué)位,他便是李復(fù)幾。只是李復(fù)幾1907年歸國后“未繼續(xù)從事物理學(xué)研究,而是在漢冶萍公司、漢口工巡處、四川鹽務(wù)管理局等部門任工程師”。[21]1910—1920年間,有2人獲得物理學(xué)博士學(xué)位,“這時(shí)中國的物理(仍)可以說是一片空白”。但從1921年到1925年,一下子有9人在國外一流大學(xué)物理系獲得博士學(xué)位,[22]包括葉企孫。和眾多留學(xué)生一樣,來自上海敬業(yè)中學(xué)的葉企孫也是先考上清華學(xué)校,得以出國留學(xué)。葉企孫考入清華是在1911年,當(dāng)年10月,辛亥革命爆發(fā),清華停課,葉企孫只得返回上海。1913年,葉企孫重新報(bào)考清華,再次順利脫穎而出。五年后,葉企孫進(jìn)入芝加哥大學(xué)物理系直接讀本科三年級。1920年,葉企孫升入哈佛大學(xué)攻讀物理學(xué)博士,時(shí)年22歲。
第二年,葉企孫“用X射線方法重新測定了普朗克常數(shù)h值”,比西方科學(xué)家“1917年用光電效應(yīng)方法測得的被當(dāng)時(shí)公認(rèn)為最準(zhǔn)確的h值,更為精確,因而被國際物理學(xué)界沿用十六年之久”。1923年,在導(dǎo)師布里奇曼指導(dǎo)下,葉企孫又改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,重新研究“液體靜壓力對于磁體磁導(dǎo)率的影響”,“將壓強(qiáng)從200多大氣壓提高到前人未曾用過的12000大氣壓,對典型的鐵磁性金屬鐵、鎳、鈷和兩種碳鋼的磁導(dǎo)率進(jìn)行了精確測量,觀測到前人不曾觀測到的復(fù)雜現(xiàn)象”,“為這一領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究工作開辟了新的途徑,在當(dāng)時(shí)的磁學(xué)和高壓物理學(xué)中都具有創(chuàng)新意義;同時(shí),他又對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了理論分析,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果能定性符合。……獲得當(dāng)時(shí)歐美科學(xué)界的好評”。[23]葉企孫即靠這一創(chuàng)新研究于1923年獲得哈佛大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。這是中國人首次在實(shí)驗(yàn)及理論物理學(xué)前沿領(lǐng)域做出歐美科學(xué)界公認(rèn)的一流成果,由此在物理學(xué)這一20世紀(jì)最重要的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域,中國終于有了自己的世界一流的科學(xué)博士。
假使葉企孫留在哈佛繼續(xù)做研究,或許不難像其導(dǎo)師布里奇曼1946年那樣靠高壓電磁物理學(xué)貢獻(xiàn)獲得諾貝爾獎,但葉先生即使明知回國后無法繼續(xù)推進(jìn)其在哈佛開拓的研究,也依然選擇回國。原因很簡單,就是祖國需要和回報(bào)祖國。求學(xué)清華時(shí),葉企孫就對諸多留學(xué)生虛度光陰以致既誤己又不能回報(bào)國家感到心痛,乃至在日記里寫下“祖國以巨萬金供給留學(xué)生,當(dāng)知何艱難困苦。謀祖國之福,而乃敷衍從事,不亦悲乎”。[24]葉企孫選擇赴美攻讀物理學(xué),正是為了有朝一日能為國謀福。1924年葉企孫抵達(dá)上海,在第二所國立大學(xué)即東南大學(xué)擔(dān)任物理學(xué)副教授,同時(shí)編輯中國科學(xué)社主辦的《科學(xué)》雜志。第二年,清華學(xué)校決定辦大學(xué),葉企孫于當(dāng)年9月被母校召回,負(fù)責(zé)創(chuàng)辦物理學(xué)系。中國現(xiàn)代科學(xué)教育由此迎來嶄新起點(diǎn),長期連賽道都找不到的中國,也隨之可以從零開始追趕自牛頓力學(xué)起已有兩百年現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)的積累,并在20世紀(jì)初又有新一輪科學(xué)突破的西方大國了。
然而清華物理系開辦之初,教授及世界一流的科學(xué)博士就只有葉企孫一人,趙忠堯、施汝為等助教雖是葉企孫看中的人才,但都剛從東南大學(xué)物理本科畢業(yè)。葉企孫很想能請到水平和他一樣或比他高的教授,卻無法請到??嘤跓o人可用的葉企孫只得將重心放在培養(yǎng)科學(xué)苗子上。頭三年,清華物理系只招了7個學(xué)生。第一屆4個,包括王淦昌、施士元等,第二屆2個,第三屆1個。因中學(xué)物理教育質(zhì)量差,學(xué)生很少愿意選讀物理學(xué),葉企孫身為系主任唯有親自逐年開課,期望能吸引到資質(zhì)好的學(xué)生,為他們打下扎實(shí)基礎(chǔ),將他們引上物理學(xué)前沿賽道。原本學(xué)化學(xué)的王淦昌即因在葉企孫的普通物理學(xué)課堂上聽得入迷,并能準(zhǔn)確理解回答問題而被葉先生看中,后又在葉先生“循循善誘下”改選了物理。1926年3月日寇入侵引發(fā)“大沽口事件”,王淦昌和其他清華學(xué)子一起“游行到段祺瑞政府門前示威”,“軍警竟向手無寸鐵的學(xué)生開槍”。王淦昌向葉企孫報(bào)告情況,葉先生悲痛之余對弟子說“誰叫你們?nèi)サ??你們明白自己的使命嗎?一個國家,一個民族,為什么挨打?……只有科學(xué)才能拯救我們的民族。說罷淚如雨下”。深受感染的王淦昌更因此決定攻讀核物理學(xué),并像老師那樣將“愛國與科學(xué)緊密相關(guān)”視作“生命中最最重要的東西”。[25]
上課之余,葉企孫還盡可能為全校學(xué)生開講座。任之恭就記得自己1926年前往麻省理工深造前,曾聽過葉企孫作演講,“預(yù)言‘波動力學(xué)’(該詞當(dāng)時(shí)從未聽到過)將是未來理論物理的主要動力”。后來果然有薛定諤因波動力學(xué)貢獻(xiàn)于1933年獲得諾貝爾獎,任之恭也因此“時(shí)常感到奇怪,葉企孫怎么能那么早就預(yù)見到事態(tài)的發(fā)展”。[26]事實(shí)上,葉企孫在哈佛改進(jìn)高壓物理及電磁物理實(shí)驗(yàn)研究時(shí),就很清楚照其創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)繼續(xù)下去,將開拓哪些新的科學(xué)前沿領(lǐng)域,像“葉企孫關(guān)于原子微觀結(jié)構(gòu)對鐵磁性影響的理論預(yù)言,迄20世紀(jì)60年代才在鐵磁性材料科學(xué)(諸如收錄機(jī)、電腦、光盤等)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展與變化”。再如葉企孫到任清華后,發(fā)現(xiàn)大禮堂“音質(zhì)極差,既有回音又有混響”,為此葉企孫帶領(lǐng)趙忠堯等助教“開創(chuàng)了國內(nèi)建筑聲學(xué)之先河”。1927年葉企孫發(fā)表論文,“從理論上解決了大禮堂聽音困難之癥結(jié),從實(shí)踐上提出了改正大禮堂音質(zhì)的好辦法”。在美國,類似聲學(xué)難題是1918年提出,到1924年才被伊利諾伊大學(xué)物理學(xué)教授沃森解決。葉企孫不到兩年便解決這一聲學(xué)難題,“也可謂是站在該學(xué)科前沿上”。[27]
無奈葉企孫即使知道必然誕生諸多重要新領(lǐng)域,也沒法立即著手展開研究以爭取領(lǐng)先一步,他只能全力做好清華物理教育,為助教及學(xué)生將來深造奠定扎實(shí)理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。1927年,趙忠堯前往加州理工攻讀博士,第一屆畢業(yè)生王淦昌、施士元等被送往柏林大學(xué)、巴黎大學(xué)攻讀博士,專業(yè)都是最前沿的領(lǐng)域,如射線、原子結(jié)構(gòu)、核變。1928年,葉企孫終于請到兩位世界一流的科學(xué)博士吳有訓(xùn)和薩本棟來清華任教。1929年起,又有周培源、熊慶來、張子高、任之恭等一流物理學(xué)、數(shù)學(xué)及化學(xué)博士陸續(xù)學(xué)成歸來加入清華,葉企孫因此可以在1929年創(chuàng)辦理學(xué)院及各科研究所。這些“在當(dāng)時(shí)國內(nèi)尚屬首創(chuàng)”。[28]葉企孫認(rèn)為本科不能專業(yè)化,學(xué)物理必須同時(shí)有機(jī)會學(xué)化學(xué)及數(shù)學(xué);反之亦然,所以必須辦理學(xué)院,否則學(xué)生很難有大的發(fā)展空間或成為一流物理及其他科學(xué)人才。辦研究所、建實(shí)驗(yàn)室則是為了讓教師回國后能繼續(xù)通過實(shí)驗(yàn),推進(jìn)其在國外開拓的前沿研究,并為優(yōu)秀本科畢業(yè)生提供研究及深造機(jī)會。
得益于葉企孫全力創(chuàng)造條件,一批世界一流的科學(xué)博士來到清華任教后才得以繼續(xù)推進(jìn)其在國外開拓的前沿研究。吳有訓(xùn)更是“首得在國內(nèi)從事研究并獲有成績”。1930年,吳有訓(xùn)完成“關(guān)于X線散射研究論文一篇,寄往英國自然周刊發(fā)表”,被嚴(yán)濟(jì)慈譽(yù)為“實(shí)開我國物理學(xué)研究之先河”,[29]堪稱中國人首次在本土做出一流科學(xué)成果。葉企孫請吳有訓(xùn)時(shí),就破例把后者薪金定得比他還高,因?yàn)樗X得就對近代物理尤其20世紀(jì)物理學(xué)前沿進(jìn)展的了解及研究能力而言,吳有訓(xùn)比他還高。為了能讓請來的一流科學(xué)人才安心繼續(xù)研究,使中國也擁有能追趕西方基礎(chǔ)科學(xué)前沿的科學(xué)研究與教育中心,葉企孫作為系主任兼院長,“總是乞求為下屬創(chuàng)造一個好環(huán)境,好待遇”。其對吳有訓(xùn)如此,對薩本棟亦如此,“為使薩本棟專心研究并矢電路及其數(shù)學(xué)問題,專心寫好《普通物理學(xué)》教本等書,葉企孫自己代薩本棟講課,以減輕薩本棟的教學(xué)負(fù)擔(dān)”。[30]清華物理系之所以能迅速成為一流基礎(chǔ)科學(xué)研究與教育中心,固然受益于清華經(jīng)費(fèi)相對穩(wěn)定,但更要靠葉企孫作為系主任尊重愛惜一流人才,體制建構(gòu)及資源配置均是為他們安居樂業(yè)創(chuàng)造條件。
1929年,清華物理系的教授們竟致信校長羅家倫,集體聲明“本校物理系教授,因鑒于發(fā)展本系之重要,乃一致議定,自下學(xué)年起,概不在外兼課,專力于教授及研究”。[31]這更能說明,清華物理系其實(shí)已變成志同道合的科學(xué)研究及教育共同體,其使命就是以一流基礎(chǔ)科學(xué)研究為國培養(yǎng)一流基礎(chǔ)科學(xué)人才。且清華物理系教授們不光能以研究行動向?qū)W生示范西方基礎(chǔ)科學(xué)前沿,還能向?qū)W生展現(xiàn)一心為國發(fā)展科學(xué)、不計(jì)個人名利得失等一流品德。就此而言,又得提起葉企孫的示范作用。吳有訓(xùn)、薩本棟等教授都清楚葉企孫有何學(xué)術(shù)能力及品德。學(xué)生同樣容易從葉企孫言行舉止中獲得一流品德熏陶。比如葉企孫雖口吃,但因總想讓學(xué)生迷上物理,所以其實(shí)很會教學(xué)。然而他卻常對學(xué)生說自己教得不好,勉勵學(xué)生努力從其他老師那學(xué)到更好的物理學(xué)。1930年,第二屆學(xué)生馮秉銓、龔祖同畢業(yè)時(shí),葉企孫就曾說:“你們畢業(yè)了,這幾年我教你們的課不少,教學(xué)效果不理想,我感到慚愧。……為了補(bǔ)償我的不足,我請了一些比我高明的學(xué)者來任教,像薩本棟先生、吳有訓(xùn)先生,還有我們近年請的周培源先生,他是愛因斯坦的學(xué)生,他們都比我強(qiáng)。我只是有這樣一個心愿:希望我們培養(yǎng)的學(xué)生,將來都比我們有更深的造詣,對國家的貢獻(xiàn)更大?!盵32]
說自己學(xué)問不如諸位同事高明,其實(shí)是從大局考慮的謙辭。物理系第七屆畢業(yè)生錢偉長后來知道葉企孫讀博士時(shí)就測定了更精確的普朗克常數(shù)值,驚訝之余曾感慨:“葉老師這一貢獻(xiàn),鮮為人知,而葉老師自己則幾乎從來沒有提起過,這種虛懷若谷的崇高品德,怎能不使人崇敬仰止?”[33]葉企孫本人所看重的也正是身教,而非依靠行政力量或制度來規(guī)訓(xùn)教師與學(xué)生。葉先生相信只要能讓吳有訓(xùn)、薩本棟、周培源等安心為國從事科學(xué)研究,便能為學(xué)生樹立榜樣,使學(xué)生跟著成為品行一流的基礎(chǔ)科學(xué)人才。然而1928年9月上任的校長羅家倫卻竭力按蔣介石及教育部意思,以行政權(quán)力改造清華。葉企孫作為清華學(xué)術(shù)領(lǐng)袖隨即起身反對,認(rèn)為羅家倫雖有功于清華,“但在學(xué)問上根底不切實(shí),又好大言,以致為教師們和學(xué)生們所輕視”。[34]加上畢業(yè)校友抵制、北方并未被蔣介石掌控等因素,羅家倫只得于1930年春辭職離去。之后,又發(fā)生閻錫山想派幕僚喬萬選執(zhí)掌清華,蔣介石任命親信吳南軒繼任校長,同樣均遭到清華師生抵制。1931年,梅貽琦結(jié)束留美學(xué)生監(jiān)督歸來出任校長,清華體制震蕩終于結(jié)束,葉企孫得以安心繼續(xù)全力支持教授趕超世界科學(xué)前沿。
進(jìn)入1930年代,葉企孫開始迎來可以滿足其心愿的收獲。1932年初,學(xué)生趙忠堯從加州理工學(xué)成歸來被葉企孫請來在清華“進(jìn)行核物理實(shí)驗(yàn)研究”,“并于1933年完成了有關(guān)電子對的產(chǎn)生與湮滅的實(shí)驗(yàn),……論文發(fā)表在Nature”。[35]1933年,施士元也從巴黎大學(xué)學(xué)成歸國,不僅完成最新的核物理成果,還按葉企孫囑托從其導(dǎo)師居里夫人那買來鐳放射源,為清華發(fā)展核物理研究提供必不可少的放射源。1934年則有王淦昌從柏林大學(xué)學(xué)成歸國,其理論及實(shí)驗(yàn)水平在放射物理學(xué)前沿領(lǐng)域堪稱頂級。1930年,博特和學(xué)生“用放射性釙放射的a粒子轟擊鈹核,發(fā)現(xiàn)了很強(qiáng)的貫穿輻射,他們把這種輻射解釋為Y輻射”。王淦昌了解后,“總覺得Y輻射能否具有那么強(qiáng)的貫穿能力值得懷疑”。他認(rèn)為“博特在實(shí)驗(yàn)中用的探測器是計(jì)數(shù)器,如果改用云霧室做探測器,重復(fù)博特的實(shí)驗(yàn),會弄清這種貫穿輻射的性質(zhì)”。他兩次向?qū)熯~特納申請啟用云霧室,1922年便開始研究Y輻射的邁特納竟然沒有理會,導(dǎo)致錯失良機(jī)。1932年英國物理學(xué)家查德威克啟用云霧室,“證實(shí)這種輻射是中性粒子流,并且計(jì)算了這種粒子的質(zhì)量,這就是中子的發(fā)現(xiàn)。查德威克因此獲得了1935年諾貝爾物理學(xué)獎”。[36]
回國后,王淦昌對通過實(shí)驗(yàn)探測中微子充滿信心,即使因?qū)嶒?yàn)條件不具備,也可以依靠追蹤文獻(xiàn)把握這一領(lǐng)域前沿進(jìn)展,同時(shí)提出進(jìn)一步研究的理論假設(shè)??梢哉f,1931年起葉企孫的第一批學(xué)生都已成長為國家急缺的一流基礎(chǔ)科學(xué)人才。與此同時(shí),葉企孫又在物色新學(xué)生,開拓更多國家急需的前沿科學(xué)?!熬乓话耸伦儭北l(fā),日寇飛機(jī)轟炸東北,葉企孫隨即率先籌辦航空系,請航空動力學(xué)名家馮·卡門來華,并改革清華庚款留美政策,將非清華學(xué)子錢學(xué)森選拔出來,送往麻省理工跟隨馮·卡門求學(xué)。1933年“熱河事變”以來,葉企孫又安排龔祖同、趙九章前往柏林大學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)用光學(xué)、動力氣象學(xué)。1937年以來最艱苦的八年抗戰(zhàn)時(shí)期,葉企孫又為國家自覺分擔(dān)了更多責(zé)任,如通過研制炸彈及電報(bào)機(jī)、募捐等方式支持抗戰(zhàn)。即使責(zé)任更多,葉企孫仍在戰(zhàn)火中努力維系其與清華師生開拓的水平堪稱世界一流的基礎(chǔ)科學(xué)研究與教育事業(yè)。盡管許多實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行,但至少能在理論探索方面緊追乃至超越西方前沿進(jìn)展。楊振寧、李政道等諾貝爾獎獲得者便是在這一時(shí)期打下攀登前沿科學(xué)高峰必需的理論基礎(chǔ)。
辦好清華物理系及理學(xué)院之余,葉企孫還曾支援北大理科發(fā)展,如與北大理學(xué)院院長饒毓泰攜手優(yōu)化中國現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)教育,派吳有訓(xùn)到北大講授普通物理學(xué),讓北大學(xué)生也有機(jī)會接受當(dāng)時(shí)國內(nèi)水平最高的科學(xué)教育。錢三強(qiáng)聽課后,便因“認(rèn)識到清華名師的水平,被其所吸引,就轉(zhuǎn)到清華物理系”。[37]當(dāng)時(shí)沒有今日的大學(xué)排行榜或?qū)W科排名體系,但北大清華之間也存在競爭。不過葉企孫、吳有訓(xùn)、薩本棟所想都是提升整個國家的基礎(chǔ)科學(xué)教育及研究水平,所以會去支援北大。葉企孫替薩本棟上課,使后者安心編好普通物理學(xué)教材,也是為了讓全國大學(xué)生有機(jī)會接受最好的基礎(chǔ)教育。大學(xué)外,更讓葉企孫揪心的乃是當(dāng)時(shí)中學(xué)物理及科學(xué)教育質(zhì)量低劣,如沒有像樣的教材,教師因不懂科學(xué)很容易將教學(xué)扯到遠(yuǎn)離科學(xué)的方向上去,學(xué)生即使努力也學(xué)不到科學(xué)。甚至清華物理系及理學(xué)院選拔上來的堪稱全國最優(yōu)秀的中學(xué)生,連必須做好哪些最基本的物理實(shí)驗(yàn)都未掌握,導(dǎo)致葉企孫1926年起“每年仍需開高中物理一班,以補(bǔ)不足”,[38]并為全國中學(xué)編寫物理實(shí)驗(yàn)教材。
吳有訓(xùn)也在《科學(xué)》上特地撰文介紹葉企孫所編中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材,“深佩編者規(guī)劃之精細(xì)”。[39]但相比胡適一系宣傳的教育生活化或活動化可以主導(dǎo)中小學(xué)教學(xué)改革走向,葉企孫及吳有訓(xùn)的努力在中小學(xué)領(lǐng)域則很難看到有多大反響。好在中小學(xué)的科學(xué)教育質(zhì)量無論多差,終究還有葉企孫及其同事在清華發(fā)展世界一流的科學(xué)教育。他們奮戰(zhàn)到1940年代便已為國家培養(yǎng)出日后制造“兩彈一星”必需的基礎(chǔ)科學(xué)人才,其領(lǐng)銜者正是葉企孫的清華大弟子王淦昌。王淦昌記得“浩瀚的戈壁灘上空升起光彩奪目的大蘑菇云的時(shí)候”,陳毅元帥曾對他說“那個東西響了,我這個外交部長就好當(dāng)了”,聶榮臻元帥也說“靠人家靠不住,也靠不起”,“只能把希望寄托在本國科學(xué)家身上”。王淦昌自己則感慨道:“在這個時(shí)候我不能不想起我的師長葉企孫教授,只要細(xì)看看投身于兩彈事業(yè)的科技骨干名單,就會看出這些人大都是葉師創(chuàng)建的物理系培養(yǎng)出來的學(xué)生,或者是葉師學(xué)生的學(xué)生?!盵40]這些學(xué)生還曾“受到過批斗監(jiān)禁”,“可是他們在受了冤屈、凌辱之后,不改愛國和忠于科學(xué)事業(yè)的初衷,忍辱負(fù)重依舊全身心投入事業(yè)中去,艱苦拼搏,默默無聞地工作”。[41]名師出高徒,他們都是葉企孫由創(chuàng)辦清華物理系入手為國培養(yǎng)的品行一流的基礎(chǔ)科學(xué)人才。
如之前所述,本文先是從大國競爭角度梳理中國現(xiàn)代科學(xué)教育的艱難成長,從中可以看出,為對抗西方大國軍事經(jīng)濟(jì)入侵,中國自1860年代起開始發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)教育。盡管曾遭遇傳統(tǒng)科舉教育束縛,以及改革精英熱衷于政體重建、國內(nèi)政局動蕩等一系列不利因素,但不同時(shí)期總會有人在不利處境中努力推進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)教育。到清末民初,中國現(xiàn)代科學(xué)教育終于由最初少數(shù)機(jī)構(gòu)的教育實(shí)驗(yàn)發(fā)展成大中小學(xué)科學(xué)教育體系。然而這些不過是規(guī)模擴(kuò)張,論及質(zhì)量提升,卻長期未能進(jìn)步,而且數(shù)十年來甚至都沒有人能知道中國現(xiàn)代科學(xué)教育質(zhì)量不足在哪。到蔡元培、夏元瑮、任鴻雋等留學(xué)精英登臺,總算明白此前科學(xué)教育過于關(guān)注應(yīng)用科學(xué),相比西方大國,中國真正缺少的乃是數(shù)理化等基礎(chǔ)自然科學(xué),所以必須提高基礎(chǔ)科學(xué)教育質(zhì)量。然而即使知道質(zhì)量不足在哪,也只能徒呼奈何,因?yàn)橹钡?920年,中國也找不出能把基礎(chǔ)科學(xué)教育做好的人,尤其是能把學(xué)生引入西方基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域的一流科學(xué)家,整個教育界更連一個都難找到。
了解上述背景及中國現(xiàn)代科學(xué)教育質(zhì)量提升難題之后,顯然有利于在既有研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識葉企孫的重要意義。葉企孫確如汪永詮教授所言:“是我國科學(xué)界、物理學(xué)界的老前輩,對我國物理學(xué)以及整個自然科學(xué)教育的教育、人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的發(fā)展都曾作出卓越的不可磨滅的貢獻(xiàn)?!盵42]同時(shí),葉先生也如儲朝暉教授所說具有非凡“教育感”,善于“把學(xué)生的優(yōu)勢潛能引向世界科技發(fā)展的前沿地帶,培養(yǎng)出杰出人才”。但從本文的歷史考察來看,還可以進(jìn)一步認(rèn)為,就中國現(xiàn)代科學(xué)教育而言,長期以來懸而未決的質(zhì)量提升難題到葉企孫登場才開始予以解決,或者說直到葉企孫1925年在清華大學(xué)創(chuàng)辦物理系,中國才談得上開始切實(shí)發(fā)展質(zhì)量一流的現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)教育,即最終能把學(xué)生引入西方物理學(xué)突破引發(fā)的眾多基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域的現(xiàn)代科學(xué)教育。這當(dāng)中最關(guān)鍵的不是別的,就是葉企孫本人首先是世界一流的科學(xué)家,知道當(dāng)時(shí)西方物理學(xué)實(shí)驗(yàn)及理論研究前沿領(lǐng)域,能躋身其中做出領(lǐng)先的研究成果,同時(shí)愿意犧牲個人科學(xué)進(jìn)步,埋頭從事教育,全力為中國學(xué)生也能成為一流科學(xué)人才奠定必需的實(shí)驗(yàn)及理論物理學(xué)基礎(chǔ)。
清華大學(xué)也因葉企孫而能后來居上超越夏元瑮所在的北京大學(xué),成為中國現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)研究及教育中心。至于葉企孫在清華大學(xué)如何從創(chuàng)建物理系入手努力提升中國現(xiàn)代科學(xué)教育質(zhì)量,本文也已做過重點(diǎn)考察,從對當(dāng)前中國科學(xué)教育發(fā)展有何啟示的角度看,以下幾點(diǎn)值得特別歸納或再做些強(qiáng)調(diào)。首先是葉企孫對于大國競爭的認(rèn)識以及由此形成的堅(jiān)定的科學(xué)救國理想與愛國情感,進(jìn)而愿意犧牲個人科學(xué)成就投身教育,甚至終生未娶,一生都奉獻(xiàn)給了為國培養(yǎng)品行一流的基礎(chǔ)科學(xué)人才。其次是葉企孫深知中國軍事經(jīng)濟(jì)之所以落后,是因沒有真正的基礎(chǔ)科學(xué),即使曾有許多科學(xué)教育發(fā)展努力,也是舍本逐末只注重應(yīng)用科學(xué),此乃科學(xué)教育質(zhì)量難有提升的關(guān)鍵所在。1919年,29歲的陳寅恪留學(xué)哈佛時(shí)也曾對吳宓說:“今則凡留學(xué)生,皆學(xué)工程、實(shí)業(yè),其希慕富貴、不肯用力學(xué)問之意則一。而不知實(shí)業(yè)以科學(xué)為根本”,一旦“境遇學(xué)理,略有變遷,則其技不復(fù)能用?!盵43]所言也能抓到中國科學(xué)教育的結(jié)構(gòu)缺陷,只可惜陳寅恪并未去主攻學(xué)理意義的基礎(chǔ)科學(xué)。葉企孫則在1915年(17歲)便遺憾“國人皆頌愛迪生而不知牛頓,不理解西方的科學(xué)理論”,呼吁“同學(xué)諸君莫忽視理想科學(xué)(純科學(xué))”。[44]陳寅恪能發(fā)現(xiàn)問題已屬不易,但更難得的還是葉企孫以實(shí)際行動解決中國現(xiàn)代科學(xué)教育質(zhì)量提升難題。
尤其重要的是難題解決進(jìn)路,有的固然知道真正或最基礎(chǔ)的科學(xué)乃是理論科學(xué),但卻是在哲學(xué)或形而上學(xué)層面展開探索,將科學(xué)哲學(xué)視為真正的科學(xué);葉企孫則是在芝加哥大學(xué)及哈佛大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室里依靠優(yōu)化實(shí)驗(yàn),趕超西方物理學(xué)理論前沿。這里無法判斷兩種進(jìn)路孰是孰非,只能感嘆幸虧還有葉企孫式的進(jìn)路,否則不知道中國何時(shí)才可以找到20世紀(jì)因西方物理學(xué)突破形成的基礎(chǔ)科學(xué)賽道,以及該如何培養(yǎng)能將最前沿的物理學(xué)成果應(yīng)用于原子彈制造的科學(xué)人才。由此將引出需要強(qiáng)調(diào)的第三點(diǎn)啟示,即葉企孫創(chuàng)建清華物理系以來,一直渴望能請到能在西方物理學(xué)前沿領(lǐng)域取得突破,甚至水平比他高的科學(xué)博士擔(dān)任教授,然后不計(jì)個人名利得失,為他們在清華繼續(xù)從事前沿研究創(chuàng)造條件。1927年,葉企孫規(guī)劃物理系時(shí)甚至提出“教學(xué)生不過是一部分的事”,“大學(xué)校的靈魂在研究學(xué)術(shù)”,“物理系的目的就重在研究方面”。[45]葉企孫不把教學(xué)視為本科核心工作,并不表示他輕視培養(yǎng)學(xué)生,相反恰恰為了能讓學(xué)生成為一流基礎(chǔ)科學(xué)人才,所以他才把聘請一流科學(xué)博士、讓他們安居樂業(yè)視為本科核心工作。
請到一流科學(xué)博士,自然知道本科必須開哪些課,才能讓學(xué)生具備追趕西方物理學(xué)及科學(xué)前沿必需的基礎(chǔ)理論知識及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,像吳有?xùn)、薩本棟,便為學(xué)生開設(shè)了近代物理、普通物理學(xué)等必需課程。總之,教學(xué)方面葉企孫最看重的也是先要有能做出一流基礎(chǔ)科學(xué)研究的教師。為確保教師、學(xué)生有時(shí)間研究,葉企孫還控制班級人數(shù),“使不超過約十四人”,同時(shí)盡量精簡課程,“重質(zhì)而不重量”。[46]物理系本科需兼修數(shù)學(xué)、化學(xué)乃至社會科學(xué)和教育學(xué),但四年下來總共也僅有26門課程。[47]之后學(xué)生通過嚴(yán)格畢業(yè)考核且有志繼續(xù)深造,便到研究所直接跟老師合作,在前沿領(lǐng)域展開實(shí)驗(yàn)及理論研究,或到國外留學(xué)做前沿研究。這些都表明葉企孫不會把開課及教學(xué)從研究中獨(dú)立出來考慮,更不會舍本逐末,追求教學(xué)指標(biāo)增長。葉企孫甚至?xí)鲃犹娼處熒险n,其所言所行都是為了先夯實(shí)教學(xué)之本。這個本便是讓教師有條件和時(shí)間在各自熟知的前沿領(lǐng)域從事研究取得一流成果,尤其不計(jì)個人名利而一心為國趕超西方科學(xué)前沿,更需要有教師身教示范在先,學(xué)生才能跟在老師后面成為品行一流的基礎(chǔ)科學(xué)人才。
最后一點(diǎn)啟示與優(yōu)化中小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量有關(guān)。葉企孫最看重的是讓中小學(xué)生尤其高中生掌握物理基礎(chǔ)知識,能做物理基本實(shí)驗(yàn)。然而小學(xué)最常見的卻是把自然課上成國文課,中學(xué)則連中文數(shù)理化教科書都編不好。1917年以來,胡適領(lǐng)銜的杜威中國弟子及國內(nèi)師范學(xué)校畢業(yè)的眾多新教育家都曾大力改革中小學(xué)科學(xué)教育。然而這些改革領(lǐng)袖均非科學(xué)家,常常只能將科學(xué)籠統(tǒng)地界定為就是以科學(xué)方法解決包括人生問題在內(nèi)的各種問題,科學(xué)教育也隨之表現(xiàn)為引入美國道爾頓制、設(shè)計(jì)教學(xué)法等教學(xué)新方式,為學(xué)生設(shè)計(jì)五花八門的問題探究活動,以為這樣就可以讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)。這是當(dāng)時(shí)最流行的中小學(xué)科學(xué)教育改革努力,它把數(shù)理化等基礎(chǔ)科學(xué)的基本知識掌握及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng),替換為設(shè)計(jì)各種活動使學(xué)生自主養(yǎng)成所謂科學(xué)的方法、科學(xué)的思想或科學(xué)的精神。至于何謂科學(xué)的方法、思想或精神,理解又莫衷一是,導(dǎo)致活動越多,學(xué)生及教師越不清楚科學(xué)教育究竟要學(xué)什么、教什么,猶如盲人摸象。葉企孫也不得不分出精力,為全國中學(xué)生編寫物理實(shí)驗(yàn)教材。
大學(xué)領(lǐng)域同樣會出現(xiàn)類似空泛的科學(xué)教育走勢,諸多科學(xué)課程及教學(xué)只知道高喊獨(dú)立研究、科學(xué)方法、大膽假設(shè)、小心求證等大道理,弄得吳有訓(xùn)也忍不住出來批評:“這種高調(diào)的課程對具有玄談傳統(tǒng)習(xí)尚的中國人,非常適合口味,結(jié)果學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)常識,一無訓(xùn)練,惟日談自由研究不知研究為何事,以科學(xué)工作空談便算了事?!盵48]1929年,葉企孫也曾提請大學(xué)教育界注意,中國“在物理學(xué)方面,現(xiàn)在至少有四所大學(xué),儀器和實(shí)驗(yàn)室都尚完備,但是沒有人去利用”,“所以實(shí)在的困難,是在科學(xué)家太少”。說完,葉先生又談起師范教育和中學(xué)教育,直言:“師范教育辦了幾十年,不過成績非常壞。出來的學(xué)生,連極根本的、極淺近的科學(xué)原理,還弄不清楚。因?yàn)閹煼恫缓?,中學(xué)亦辦不好?!盵49]葉企孫只有將去中學(xué)任教定為清華物理系學(xué)生畢業(yè)出路之一,希望清華學(xué)子不僅可以趕超西方基礎(chǔ)科學(xué)前沿,而且能為優(yōu)化中學(xué)科學(xué)教育貢獻(xiàn)力量。今天葉先生早已不在人世,但大中小學(xué)科學(xué)教育在質(zhì)量提升方面依然面臨許多問題,如廣為人知的“錢學(xué)森之問”,中小學(xué)數(shù)理化被刷題及各種遠(yuǎn)離科學(xué)基礎(chǔ)知識及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕顒又鲗?dǎo),甚至高考方案變動不居都會減少學(xué)生選擇物理,所以教育理論界及一線教師仍需重溫葉先生為提升中國科學(xué)教育質(zhì)量付出的系列努力,光大其為國培養(yǎng)品行一流的基礎(chǔ)科學(xué)人才的教育初心與進(jìn)路。