1957年北京大學物理系畢業以來,大部分時間是在大學里從事教學和科研工作:
1978年起任教于南京大學天文系:我培養研究生,實際始于1982年。
十余年來,我培養出8名博士,另外還有1名也將要畢業。8名并不算多,但在我們這
個領域,已是一個不小的數字。這8名博士都活躍在國際天文學界。他們經常出國訪問、 交流、合作、出席國際學術會議等。但是,他們全部立足于國內工作,在祖國的天文學
崗位上挑起了重擔,成為了骨干力量:其中2名獲得國家杰出青年科學基金;3名成為中
國科學院百人計劃人才;6人已成為教授(或研究員),另一人剛畢業不足2年,也已成為副研究員;5人已成為博士生導師;1人任國家天文臺副臺長;1人承擔國家重大項目"LA
MOST"(大天區多目標光譜巡天望遠鏡)并任常務副總經理,6人承擔"973"(國家重點基礎
研究專項經費)項目;4人進入中國科學院創新工程,3人成為首席研究員;3人枝選為中國天文學會理事,1人為副理事長;1人的博士學位論文被評為全國優秀博士學位論文。
下面將就研究生(特別是博士研究生)的培養,談談我的幾點體會。
(1) 事業心
培養學生是每個教師的基本職責。作為理科大學里研究生的指導教師,應該把培養一支能打硬仗的科研隊伍作為自己的職責。應該讓學生知道,攻讀博士學位就意味著將
來要在祖國的科學事業上桃大粱。
樹立事業心非常重要。基礎科學是研究物質世界基本規律的一門科學,以擴充和深
化人類對自然界的認識,發現新的現象,揭示新的規律為奮斗目標。它對于科學技術的發展有著根本的重要性。
從經濟效益來說,從衣食住行的直接需要來說。基礎科學的作用是長遠的而不是立桿見影的。從事基礎科學研究的人,一般地說,沒有明顯的直接經濟效益。然而,這是一
個祟高的、受人尊敬的事業。今天之所以有這么多的高科技產品.使我們得以享受現代化的生活,確實應該感謝歷史上那些從事基礎研究的先驅人物。將來的高科技發展,必然
也要仰仗我們今天的基礎科學研究。顯然,這個工作需要很強的事業心,要求人全身心
地投入工作。為祖國的強大、為科學事業的發展而刻苦奮斗的決心是事業成功的最終保證。事業心并不是抽象的。事業心意味著認識到所從事的工作的重要性,對它發生濃厚的興趣,甚至著迷,才會不為各種誘惑所動而頑強地干下去。其實,基礎科學確實是一門耐
人尋味、使人著迷的學問,只要深鉆進去,你一定會喜歡它的。我們的研究生大多非常了解這種意義。
(2)創新意識
研究基礎科學可以完善對客觀規律的認識,積累和充實人類對自然所掌握的數據庫,
為技術發展提供扎實的基礎。如果沒有基礎科學研究做后盾,技術發展就會缺乏源泉,
數據庫就會枯竭。另一方面,基礎科學本身就代表著人類對客觀世界的認識范圍,基礎科學研究就在于從已知范圍向未知范圍的擴展,這本身就意味著需要創新。不僅范圍要擴大、深度要增加,而且方法和途徑也經常需要更新。因此,基礎科學研究不僅橫向不斷
擴展范圍,縱向不斷增加深度,而且還需要創造新的方法和技術,因而經常會取得一些意想不到的重要的副產品。今天發展十分迅速、應用不可限量的"WWW英特網"并不是在通
訊技術研究中發展起來,而是在粒子物理的基礎研究中應運而生的。如此重要故高新技術就誕生在基礎科學研究中,由歐洲核子研究中心(CERN)首先研究出來。道理很簡單:
因為基礎科學是探索自然界新規律的,人們的目標總是要去開辟未知領域,常規的辦法和技術往往是不夠用的,這就必然要求發展新技術、新辦法。一個國家如果沒有基礎科學研究的深厚底于,技術也不可能扎實地、持久地發展下去。
基礎科學比起技術研究來創新意識更強。我們不妨比較一下技術、實驗和理論研究
三個方面。當你完成了一項研究,加果這項研究國外已經有了,那么,在技術領域仍有
意義,這叫"填補國內空白";在實驗研究領域,也可能有一定意義,可叫"證實"或"檢驗";如果在理論研究領域,就只能叫"抄襲",一點意義也沒有了!因此,創新意識在我們的培養工作中是特別強調的。實際上,從教育的意義上來說,培養創新意識的重要性也十分明顯,只有這樣才能人才輩出。
(3)思考與能力
培養學生,不僅要傳授知識,更重要的是培養他們的能力。要把培養他們的自學能
力和獨立工作能力放在頭等重要的位置上。要讓他們一開始就知道。讀研究生是從學習
到創造的一個極重要的過渡階段。除了必要的課程教學以外。鼓勵他們多思考、多提出問題、多參與前沿的討論活動。如果說大學生做題基本上還是做老師出的已知答案的題,那么,研究生就得準備著去做自己出的還沒有人知道答案的題。這里不僅要強調題目的創新性、它的答案還沒有人知道,而且,強調要學著自己去尋找這樣的題目。這一點對于攻讀理科博士學位的研究生來說尤其重要、因為理科專業的奮斗目標是要去探索新的自然規律。就是說,不僅要培養解決問題的能力,而且要鼓勵他們去發現問題之所在。即使參與導師的科研項目,對每個具體問題來說,還得準備著自己去創造。導師在這里起著組織引導、把握方向的作用,切不可抱著走。攻讀博士學位期間的學術研究是極有活力、極有創見的。
(4)直覺與判斷
我們非常強調培養判斷能力。掌握定性和半定量的物理直覺功夫,是培養判斷能力的一個關鍵。就是說,遇到一個問題,首先要憑物理直覺,作出定性的或半定量的估算,然后對問題作出一個大體的判斷。這是一個訓練有素的物理學家所必須具備的,也是每個研究生首先要學習的。大家知道,原子物理的開拓者玻爾(N.Bohr),他的數學功底很好。但是,他的學生常常戲稱他只用"大于、等于和小于",可見玻爾的定性和半定量的物理直覺功夫已熟練到了爐火純青的程度。這個功夫掌握了,也就有了很好的獨立科研能力。一般地說,學生開始想的大多是意義不大或者意義雖大卻做不到的題目,經過反復訓練,逐漸地就能在意義和現實兩個方面都考慮到,成果就開始涌現,能力得到很好鍛煉,興趣也培養出來了,而興趣往往是持續后勁的源泉。在研究生的學習階段,導師的指導還有一個極其重要的作用,那就是保證"初戰必勝"。就是說,要引導、判斷、把關,使寫成的第一篇文章能順利獲得通過。初試的成功對后來的影響至關重要。
與工程技術不同,基礎研究是探索性很強的,很難預先規定一個明確目標,有更大的靈活性,因而更需要思想活躍.積極進取,大膽提出各種各樣的新想法。諾貝爾獎獲得者玻特(W.Bothe)曾經說過:如果在-百個想法中能有二三個得以實現。那就是很大的成就了。
(5)歷史與前沿
要培養能挑大梁、能打硬仗的科技人才,應該讓學生了解科學史上的重大事件。那里有許多經驗教訓和聰明才智,那里有許多絕妙高論和遠見卓識。學習前人怎樣抓住問題的關鍵,又以怎樣的毅力去解決問題。特別要欣賞那些里程碑性質的成就,欣賞他們怎樣提出關鍵性的問題,又怎樣采用巧妙的方法來解決它們。當然,也要清醒地意識到,
史學家在撰寫他們的著作時,往往過多地收集了成功的方面而略去了許多失敗的事實。 事實上,失敗也是極有意義的史實,我們也應當十分重視。熱力學的三大定律其實就是
三大失敗的總結:第一類永動機不可能(第一定律);第二類永動機不可能(第二定律);絕對零度不能達到(第三定律)。只要是真正的結果,實在的結果,成功與失敗都是有價值的。
同時也應盡早讓學生接觸科學的前沿陣地,去看看前沿陣地上有些什么"碉堡",去探索攻克這些碉堡的:方法和途徑。在交流和研討前沿資料的時候。也要借鑒科學史的
經驗和教訓,分析關鍵之所在,從中提煉出課題、方法并組織實施。
(6)聰明與毅力
在我年輕的時候,總以為對于科學事業而言,聰明是最重要的。科學家的傳記作家也往往都強調說他們從小就很聰明。的確,聰明意味著反應快,思想敏捷,容易接受新
思想。這些對于科學事業是十分有利的。但是,聰明人并不等于是天生的科學家。傳記作家也往往是由果推因過分強調了聰明。幾十年的教學經驗告訴我們,聰明人也有聰明人的問題。正因為聰明,反應靈敏,也就容易受外來的影響,搖擺不定,堅定性比較弱,有時甚至還會懷疑到事業本身的價值。聰明人好比靈敏度特別高的儀器,它的抗干擾能力會弱一些。實際上,這是一對自然的矛盾。對于這一點,教學上切切不能忽視。說聰明人可以放松教育,那是教學上的大忌。經驗證明,無論聰明的或是不那么聰明的甚至是笨的,都應該很好地教育引導,使他們真正地建立牢固的事業心。特別是在當今各種思潮沖擊下,能熱衷于事業而毫不動搖,才是真正難能可貴的。我說這些,是想說明,聰明的不一定都能成為有成就的科學家,不很聰明的也不見得一定不能成為有成就的科
學家。這里,教育是非常重要的,事業心的建立是非常重要的。"聊齋志異"作者蒲松齡有一段傳神的描寫:"性癡,則其志凝;故書癡者文必工,藝癡者技必良。——世之落拓而無成者,皆自謂不癡者也。",說的就是這類意思。事實上,最偉大的科學家愛因斯坦年輕時就并不顯得那么聰明。愛因斯坦畢業的時候,據說他的父親曾就愛因斯坦的
就業問題去征求過學校的意見,學校竟說:他做什么都可以,反正不會有什么成就。年輕時并不顯得聰明,后來卻成為了最偉大的科學家.這個"愛因斯坦現象"實在是史學界和教育界的重大研究課題。這個例子也說明,對于那些看起來并不那么聰明的學生,同樣要熱情地培養他們。當然,聰明人有更大的優越性,只要不放松教育,鼓勵他們的成就,堅定他們的事業心,他們的成才是極有希望的。
(7)基礎與科研
前蘇聯流傳著培養理論物理研究生的兩個學派,一個是朗道(L.D.Landsu)學派,一個是塔姆(I.E.Tamm)學派,朗道和塔姆都是諾貝爾物理獎獲得者。前者要求學生首先讀
通朗道和列夫希芝編的一套相當完整的理論物理教程,然后才允許開始做科研。由于這
套教程有相當的深度和難度,學術界常戲稱它為朗道勢壘。"勢壘"好比是一座山,學生得先穿透這個勢壘,才允許開始做科研工作。后者則采用邊研究邊學習的辦法。這兩個學派均為蘇聯培養了一批杰出入才。但我比較傾向于后者,這決不意味著不重視基本知識。事實上,在科研開始之前是必須要有相當基礎的,只是認為不必在學完那么完整的理論物理之后才開始做科研。許多知識還得在科研工作中繼續學習。在我們的實踐中,這個方法是行之有效的。我比較傾向于后者還有一個考慮,那就是可以較早些建立導師和學生的科研集體,這個集體對于培養科研人才非常有效。
( 跨學科與跨專業
培養人才往往需要考慮廣與專、博與精的問題。在我的博士生中,一半以上在本科階段不是學天文的;在攻讀碩士學位期間,也有近一半不是學天文的。但是,他們在攻讀博士學位期間,都得到了很好的鍛煉。他們在各自的崗位上,在工作中,仍然很成功。由此可見,在人才培養中,學歷不是培養的障礙,改行也不會成為問題,跨學科的知識甚至還可以起有益的作用。不妨回憶一下,我們現在所從事的研究內容可以說幾乎郁是我們自己當初設有學過的。研究生階段,持別是博士生階段,是這個歷程的有指導的壓縮,要在短短的幾年時間內,從原有基礎進到科研的前沿。其實,這里重要的是事業心,是興趣,是基本功,是自學能力。這些都是要大力培養的。當然,一定的基礎還是必要的。對于天體物理專業來說,有比較好的物理基礎,或者至少對物理有濃厚的興趣,還是很重要的。
(9)機遇與準備
人的一生中,機遇非常多。誰能把握住機遇?誰就能成功。但是,機遇只給那些有準備的人。因為機遇是時間性的,如果你沒有準備,機遇來了也只能拱手讓給別人。所以,誰的準備充足.誰就容易抓住機遇,成功的機會就越多。培養學生也就在于使他們有充足的準備,去面對經常會出現的機遇。對于科研工作而言,所謂準備即指有足夠的基礎知識和科研能力。所謂"打硬仗"就是要把握住機遇并且有能力把它拿下來。
在攻讀學位的研究生階段,科研能力的培養應該是一種實戰性的訓練,這里其實已經包括了抓住機遇、把握方向、提出課題和實際解決在內。雖然這是一個有指導的科研,卻是一個指導性逐漸減少、獨立性逐漸增多的過程,是培養獨立工作和實戰能力的極為重要的階段。
有一種人只肯學將來用得著的東西,認為將來未必能用得著的東西今天去學就是浪費時問,因而不愿意做打基礎的事。這種人貌似聰明,其實是必敗無疑的,因為他們對于
將來會遇到的極大多數的機遇都沒有一點適應能力。他們還認為,搞科學太苦了,要及時玩才快樂。其實,一個勁地玩并不愉快,而到頭來一想什么也沒有,才是苦不堪言。實際上,熱衷于科學,其本身就是其樂無窮的。
(10)我不是嚴師
我不是嚴師.我與學生之間的關系是十分融洽的師生關系,同時又是非常良好的朋友關系。其實,大學生、碩士生、博士生的培養有很大的不同。不同層次,傳授知識相培養創新能力的比重是不同的。所謂嚴,通常總是指嚴格地按明確的目標、明確的樣子去做。對于傳授知識而言,確實有個明確的目標、明確的樣子,因而可以用嚴格要求的辦法去做。但是,對于博士生,培養其創新能力將上升到最重要的高度。科學研究在于不斷地向未知領域探索,這里,創新意識極為重要,當然,科學是嚴肅的,其嚴肅性主要在于必須經受嚴格的實驗或觀測的檢驗。這里的"嚴",不是通過教學去實現,而是通過學生的創新能力去實現。所以,我主張對于研究生的培養,特別是對于博士生的培養,不是以"嚴師"的方式,而是以更為平等、更為寬松的方式去實現。
然而,特別重要的是,為了實現創新意識和創新能力的培養,導師自己必須有豐富的科研經驗.而且必須活躍在國際學術前沿,因為創新意識不僅需要有扎實的知識基礎,而且要有來自國際學術前沿從事科研的直接經驗。
(11)導師與學生
我非常欣賞玻爾培養學生的作風。大家知道,玻爾曾經培養了十多位諾貝爾獎獲得者、許多大物理學家也多以成為玻爾的學生而自傲。據說,有一次玻爾訪問前蘇聯,在他做完學術報告后,有人間,為什么年輕人都喜歡跟隨他學。他回答說,因為他不怕在年輕人面前承認自已是傻瓜。當時翻譯競將它譯成為不怕說年輕人是傻瓜,弄得轟堂大笑。據說卡皮查(P.L.
Kapitza,也是一位諾貝爾獎獲得者)當場站起來說:看起來似乎
是一字之差,其實反映了兩個學派的根本思想的不同。這個傳聞很說明玻爾與他的學生之間的極好關系。
從事科研得有個集體,導師和學生就構成一個集體(研究小組)。學生與導師成為親密朋友,使這個科研集體非常和諧與美妙。在研究生階段更是如此。這個集體的良好氣氛使它成為一個教學和科研的有效培養基地。在這個集體內,互相切磋,討論研究。通力合作,同時也有共享成果的喜悅,事實也證明,學生中經常會有一些非常巧妙的想法,促進了科研工作的發展。年輕人是很有創造力的。在這個集體中已經培養出了許多學生,他們確實已在各自的工作單位擔負起了重任,他們的成績非常顯著。
我們這個小組每星期至少活動一次(約3小時)。活動的內容大體上包括:介紹前沿、
交流心得、匯報進度、討論課題以及重點文獻的研讀。這里,我們經常強調兩件事情:
①要出自己的想法,出新思想;②要注意戰略性、根本性問題。這是促進思維、啟發創新的重要途徑。這個集體是非常融洽的,大家相互了解、相互協作、相互幫助。各種各樣的學術問題都在小組活動中互相討論,互相啟發,互相促進。這種方法很有成效。
1983年起,每年元旦我的研究生均要到我家來包餃子吃。大家自己動手,一邊包餃子,一邊說話交流,熱熱鬧鬧,高高興興。現在大家相聚,還時時會提起這個"餃子派對"。這個活動使相互關系更加密切,導師和學生成為很好的朋友。
(12)團結與合作
在研究生培養中,我們非常強調團結與合作的精神。在我們研究小組的活動中,也非常注意這個問題。經常有各種交叉合作,效果也很好。的確,科學研究不僅需要獨立
思考,也需要通力合作。在現代條件下,不少項目均要許多人合作完成。特別是-些所謂 的"大科學"項目,比如,1993年發表于國際刊物Physics
Letters上的測定中性Z粒子性質的文章,作者名單就占了將近3頁(近40個單位,近450個作者)!因此,團結互助,通力
合作是研究者必要的品德,也是打好硬仗所必需的。
簡言之,要培養在科學研究上能打硬仗的人才。這樣的人才,不僅學術上要過得硬,
要站得高、看得遠、有思想、能實干,而且品德上要高尚.作風上要正派,要有堅定的事業心。
(陸埮,南京大學天文系教授;南京,210093)
陸埮教授簡歷
陸埮,1932年生于江蘇,1957年北京大學物理系本科畢業。1978年調入南京大學天文學系工作。連續當選為第五、六、七屆全國人大代表。他在粒子物理、理論物理、
天體物理等研究領域成果卓著,至今已在國內外學術刊物上發表論文230余篇,在國際上被他人引用約350篇次。八十年代開始帶領研究生,特別是博士生,建立了一個研究小組,研究高能天體物理。1984年,首次研究奇異物質和奇異星的動力學行為,提示其極高的體粘滯性。1994年,首次提出脈沖星輻射的"代參數"概念。1997年國際上剛發現伽瑪暴的余輝不久,就研究了余輝物理的一些基本問題:提出了既適用于極端相對論,又適用于非相對論的余輝動力學演化的統一模型;揭示了一些伽瑪暴的星風環境和致密
環境,有力地支持了伽瑪暴起源于大質量恒星塌縮的觀點;研究了噴流狀態下的伽瑪暴余輝的光變規律,指出其光變曲線的變陡拐折不發生于火球膨脹的極端相對論時期、而應發生于轉向非相對論時期;并對伽瑪暴提出了可以避免"重子污染"的能源機制等。同時,他為國家培養了一批杰出人才,由他帶領的科研隊伍在國際上已有相當高的顯示度,
并在國內獲兩項教育部1等獎。2003年當選中國科學院數理學部院士。