【科学随笔】


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8月3日是我国著名理论物理学家程开甲院士诞辰105周年。作为我国核武器事业领导者之一、核试验事业的开拓者，程开甲1980年当选中国科学院院士，1999年获“两弹一星”功勋奖章，2014年获全国最高科学技术奖，2017年获“八一勋章”，2018年获“改革先锋”称号，“人民科学家”国家荣誉称号。

为谁培养人、培养什么人、怎样培养人？这是教育的根本问题。高等教育应以立德树人为根本任务，以为党育人、为国育才为根本目标，培养担当起民族复兴大任的时代新人。

六十多年前，程开甲面对国家的需求，毫不犹豫地转变研究方向，为我国核武器研制和核试验等作出了突出贡献。立足新时代，科技人才培养，就应该以程开甲这样的科学家为榜样，培养程开甲式的卓越人才。

研究程开甲的求学历程，笔者认为，他之所以能够在国防科技前沿取得巨大成就，离不开以“两弹元勋”王淦昌院士为代表的“大先生”们对他的教育和培养。在基础物理领域的深耕使他能够洞察大科学工程背后的核心问题，扎实广泛的物理基础使他能够很快掌握解决这些问题所必需的知识和技术，“大先生”们在民族危难时期的表率作用使他坚定了投身民族复兴事业的决心。

培养程开甲式的卓越人才，其核心内涵就是培养具有创新、拼搏、奉献精神，能在新时代，担当起民族复兴大任的时代新人。这既需要拥有坚实的科学理论基础，又有对科学锲而不舍的追求，更要有对祖国的无限忠诚和热爱。

培养勇担民族复兴重任的使命感

程开甲刚考入浙大物理系，就因杭州沦陷踏上了逃亡之路。在广西宜山，他所有的行李都被日寇飞机炸毁。这些亲身经历让他对国弱被辱有强烈的悲怆之感，对国强民安有着深切的渴望。在危难时期，王淦昌等前辈，顶着敌机狂轰滥炸于防空洞里把黑板挂在脖子上也要坚持授课的事迹，让他对科学救国、民族复兴有着强烈的渴望，同时也充满信心。

当他听到中国人民解放军击伤入侵我国内河的英帝国主义紫石英号军舰时，他激动地说：“我就知道，我们有一天能够这样子的!”然后毅然决然放弃英伦优渥的科研与生活待遇，回到一穷二白的祖国，并为之奋斗。这也为他在国家需要时，没有任何怨言，隐姓埋名奔赴戈壁深处为国铸盾，圆自己的科学强国之梦埋下了伏笔。

当今的青年，成长于和平年代，祖国有强大的经济和国防力量为他们护航，很难对老一辈科学家的科学强国梦有感同身受的体会。为了让他们对爱国爱党、专业精湛、勇于创新、不囿于物的精神有深刻认识和体会，应该积极推动近代史教育和家国情怀培养。有了一辈又一辈师长的率先垂范，在科学家精神的引领感召下，做王淦昌式的好老师，培养程开甲式的卓越学子，勇担民族复兴重任、积极投身国家急需领域这样的使命感、责任感，必将薪火相传下去。

培养深刻的洞察力

程开甲能在核武器研制和试验大科学工程中攻克若干难题，离不开作为物理学家的深刻洞察力。核武器要突破世界封锁，不是简单的工程技术改进，必须以基础科学的研究和方法论为突破口，真正做到知其然知其所以然，才能够洞察工程中的核心问题。事实上我国核武器研制和试验单位均建立了自己的一整套系统的理论研究体系。

作为我国核试验科学技术的创建者和领路人，程开甲建立发展了我国核爆炸理论，成为我国核试验总体设计、安全论证、测试诊断和效应研究的重要依据。以该理论为指导，领导并推进了我国核试验技术体系的建立和科学发展，支持了我国核武器设计改进和作战运用。在我国氢弹研制中，于敏抓住了临界质量限制原子弹当量的根源问题，提出了聚变快中子致铀238裂变的核心设计；又抓住了烧蚀压缩、自持燃烧等聚变过程的关键物理问题。王淦昌、程开甲带领唐孝威、吕敏等诸多科研人员实现了原理性试验。原子弹成功两年8个月后，就取得了超过300万吨TNT当量的实战化氢弹空投试验的圆满成功。

基础研究是科技创新的源头，当前很多“卡脖子”技术问题，根子是基础理论研究跟不上，源头和底层的东西没有搞清楚。基础研究一方面要遵循科学发现自身规律，以探索世界奥秘的好奇心来驱动，鼓励自由探索和充分的交流辩论；另一方面，通过重大科技问题带动，在重大应用研究中抽象出理论问题，进而探索科学规律，也能让础研究和应用研究相互促进。

培养扎实广泛的基础理论能力

程开甲最早从事基本粒子物理理论研究，在英国留学期间转向超导理论，回国后又创办了南京大学金属物理和核物理两个教研组，在核武器研制中负责状态方程研究，后来又开创了核试验体系、抗辐射加固技术等。

与这些研究类似，当今最紧迫的“卡脖子”技术之一的芯片微纳加工，光刻、电子束刻蚀、等离子体刻蚀等领域，也都是涵盖众多物理二级学科的交叉学科，每一项技术要取得突破，都需要物理理论的支撑，因此基础物理学培养的人才也一定能在这些领域大有作为。例如，浙江大学微纳电子学院院长吴汉明院士也是出身理论物理学科，前期一直从事聚变等离子体物理研究，后来转到芯片加工等离子体刻蚀领域作出了一系列重要贡献。

综上所述，无论是20世纪60年代核武器研发还是新时代如芯片加工等技术的突破，都属于交叉学科，而这些拥有扎实而广泛的物理基础的科学家，能够快速学习并融会贯通多个学科领域的知识。

在这一方面，程开甲的老师王淦昌也是例证。据其学生许良英撰文回忆：“为了使自己对整个物理学有一个全面坚实的理论基础，他除了经常教‘近代物理’以外，还要把物理系每一门课都至少教一遍。”

正是在这种氛围熏陶下，诺贝尔物理学奖获得者李政道在学习期间，打下了扎实广泛的理论基础，后来在量子场论、粒子物理、核物理、流体力学、统计物理和天体物理等多个领域都作出了杰出贡献，甚至还涉足过凝聚态物理的超导研究。

国内外多所知名高校也在培养方案中强调广泛的物理学基础教育的重要性。美国麻省理工学院物理系第三阶段的博士资格考试要求学生必须调研一个非自己研究的领域。中国科学技术大学近代物理系的本科人才培养方案中，核与粒子物理导论、固体物理、等离子体物理和计算物理均作为必选课。

当前，我国科学与技术发展面临挑战。实现高水平科技自立自强，就要主动掌握关键核心技术。这对人才培养也提出了新的要求，在这样的新形势、新要求下，更应该围绕立德树人的根本任务，培养具有强烈家国情怀，以中华民族伟大复兴为己任，同时具有扎实广泛的物理基础，坚持创新、拼搏、奉献精神的卓越人才。

（作者：颜鹂 王凯 杨李林，分别系浙江大学物理学院党委书记，副院长）（颜鹂 王凯 杨李林）

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