緬懷 | 楊振寧與中國科學(xué)院大學(xué)研究生談學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷

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以下文章來源于科學(xué)網(wǎng) ，作者楊振寧

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編者按

享譽世界的物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授、清華大學(xué)高等研究院名譽院長楊振寧先生，因病于2025年10月18日在北京逝世，享年103歲。

2019年4月29日，楊振寧先生曾應(yīng)邀來到中國科學(xué)院大學(xué)雁棲湖校區(qū)，做客“明德講堂”（圖1）。楊先生與中國科學(xué)院大學(xué)近2000名研究生分享了自己的學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷，并寄語同學(xué)們：“把握住這個時代，這是一個大時代，而且要了解到，你們碰到了一個千載難逢的機會，要努力！”

本期，國科大官微特轉(zhuǎn)《科學(xué)文化評論》2019年第16卷第3期《選擇有前景的研究領(lǐng)域——與中國科學(xué)院大學(xué)研究生談學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷》。謹(jǐn)以此文，深切緬懷楊振寧先生。

座談時間：2019年4月29日

座談地點：中國科學(xué)院大學(xué)雁棲湖校區(qū)禮堂

整理人：張巖

選擇有前景的研究領(lǐng)域

與中國科學(xué)院大學(xué)研究生談學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷

楊振寧

圖1. 楊振寧在中國科學(xué)院大學(xué)雁棲湖校區(qū)禮堂談自己的學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷

我去過上百個大學(xué)演講，今天這個演講廳絕對是我所看見的演講廳里最大、最講究的。而你們是一個新大學(xué)，我想這很清楚地顯示出中國現(xiàn)在發(fā)展得多么快。

我今天講的題目是“我的學(xué)習(xí)和研究經(jīng)歷”。

我是1922年在安徽合肥出生的。因為父親做了清華大學(xué)教授，7歲開始，我住進了清華園。然后在北京讀了四年小學(xué)，畢業(yè)以后讀了四年中學(xué)。

中學(xué)是在宣武門附近，當(dāng)時的崇德中學(xué)（現(xiàn)北京市31中學(xué)）。那個時候是1930年左右，全北京市的中學(xué)里，我想有差不多一半是教會中學(xué)，崇德就是其中的一個。

這是一個很小的學(xué)校，只有大概300個學(xué)生，其中有1/3住校，我就是住校生之一。學(xué)校很小，沒有真正的圖書館，只有一間圖書室，我常常到這個圖書室里去瀏覽一下。

我想我對于物理學(xué)第一次發(fā)生興趣，就是看了這本書——《神秘的宇宙》（The Mysterious Universe）。發(fā)生興趣是因為書里講了在20世紀(jì)初物理學(xué)中的重大革命，即包括了量子學(xué)和相對論。

后來1937年抗戰(zhàn)開始，我們一家經(jīng)過合肥，1938年到了昆明。因為清華大學(xué)、南開大學(xué)、北京大學(xué)合起來，成立了西南聯(lián)合大學(xué)，1938年開始招生。那年夏天，我中學(xué)5年級剛念完，還缺一年才有中學(xué)文憑。

可是當(dāng)時因為中學(xué)生流離失所很多，所以教育部在重慶就有一個命令，學(xué)生中學(xué)不畢業(yè)也可以參加考試，叫做同等學(xué)歷，我就以這個資格考進了西南聯(lián)大（圖2）。

圖2. 大學(xué)入學(xué)考試準(zhǔn)考證

因為我的中學(xué)最后一年沒念，高中的物理我也就沒念過。可是入學(xué)考試需要考高中物理，于是我就借了一本高中物理的書在家念了一個月。

有一個很深的印象，給了我很深的教訓(xùn)。高中物理中的等速圓周運動，有一個加速，它的方向是向心的，我就覺得這個不對。在糾纏了一兩天后，才懂得，這個速度不僅有大小，它還是一個向量（vector），這個向量是在轉(zhuǎn)彎。

這是我一生得到的非常重要的教訓(xùn)，我后來永遠(yuǎn)記得。就是每一個人都有很多直覺（instinct），而直覺有許多是需要修正的。

換句話說，如果你隨時能夠接受修正直覺的話，就繼續(xù)在向前進。

向量的重要性就是那兩天發(fā)現(xiàn)的，直覺與書本知識沖突是最好的學(xué)習(xí)機會，必須抓住這個機會。

我在西南聯(lián)大念了四年，老師的教學(xué)態(tài)度、同學(xué)學(xué)習(xí)的態(tài)度都非常好。大家覺得這么困難的情形下，還能夠讀書、能夠做研究是非常不容易的，所以都很珍惜自己的機會，學(xué)習(xí)得很好。

四年念完后，我又進了西南聯(lián)大的研究院，兩年后獲得碩士學(xué)位。那時物理系研究生有六七個同班的，我和黃昆、張守廉住在一間屋子里，非常熟。

黃昆后來對于中國的半導(dǎo)體研究有決定性的影響。在20世紀(jì)50年代半導(dǎo)體研究還是剛剛開始的時候，他就做了一系列演講，帶了許多的學(xué)生，今天中國的半導(dǎo)體工業(yè)、半導(dǎo)體研究里主要的人物都是他的徒子徒孫。

張守廉后來到美國改學(xué)了電機，做了很多年電機教授，黃昆和張守廉兩位現(xiàn)在都不在了。我們?nèi)斯餐?992年照了一張照片（圖3），當(dāng)時周培源教授是北大校長，90歲，在北京有一個慶祝會議，張守廉和我也從美國來了，之所以那天我們?nèi)齻€人要特別照相，是因為我們?nèi)齻€人在西南聯(lián)大的時候整天辯論，聲音很大，所以大家叫我們“三劍客”。

圖3. 左起黃昆、張守廉和楊振寧（1992年6月1日攝于北京大學(xué)為周培源先生舉行的生日會上）

這種辯論對于我們對物理學(xué)的了解非常重要。

后來我曾經(jīng)這樣寫過，我們無休止地辯論著物理里面的種種題目，記得有一次我們所爭論的題目是關(guān)于量子力學(xué)中測量的準(zhǔn)確意義，這是哥本哈根學(xué)派一個重大而微妙的貢獻。

今天大概大家在網(wǎng)上看到的量子通信、量子糾纏都跟哥本哈根學(xué)說有密切的關(guān)系。

那天從開始喝茶辯論，到晚上回到昆華中學(xué)，關(guān)了燈上床，辯論仍然沒有停止。

我現(xiàn)在已經(jīng)記不得那天晚上爭論的確切細(xì)節(jié)了，也不記得誰持有什么觀點，但是我清楚地記得，我們?nèi)俗詈蠖紡拇采吓榔饋恚c亮了蠟燭，翻看海森堡（Heisenberg）的《量子理論的物理原理》，來調(diào)解我們的辯論。

我們的這種辯論是無休止的，事實上不止物理學(xué)的，天下一切的事情都在我們討論范圍。我想這個對于每一個年輕人，這種辯論都是有很大的好處，可以增加知識，增加視野，更增加了解別人的思想方法。

在西南聯(lián)大有兩個老師對我有長遠(yuǎn)的影響。

第一位就是吳大猷先生，是因為我在四年級要畢業(yè)的時候，需要寫一個學(xué)士論文，不知道現(xiàn)在國內(nèi)的大學(xué)是不是還有這個制度，其實就等于寫了一個報告的樣子。講某一小的領(lǐng)域里有些什么新的發(fā)現(xiàn)。不需要有真正自己的工作，自己的成績。

那么我去找吳先生，吳先生就要我看一篇文章，是講怎么用群論來解釋物理的現(xiàn)象，尤其是分子物理學(xué)，因為分子物理學(xué)是吳先生的領(lǐng)域。

群論所討論的是對稱，我們知道有左右對稱，有圓周對稱等，把對稱的觀念用了數(shù)學(xué)的語言叫做群論。用群論的這個數(shù)學(xué)語言，來了解對稱在這個物理的應(yīng)用，這是20世紀(jì)最最重要的物理學(xué)的精神之一，而那個時候把對稱的觀念用到物理的現(xiàn)象是剛剛開始。所以吳先生把我引到這個方面是我一生最大的一個幸運。

我在寫完了學(xué)士論文以后得了學(xué)士學(xué)位，又進了清華大學(xué)研究院。在研究院我的導(dǎo)師是王竹溪先生。王先生的領(lǐng)域的是統(tǒng)計力學(xué)，統(tǒng)計力學(xué)那個時候也是有個新的革命。所以王先生把我?guī)нM了這個領(lǐng)域。

梳理后發(fā)現(xiàn)，我以后一生中2/3的工作是在對稱理論，是吳先生帶我走的方向；1/3在統(tǒng)計力學(xué)，是王先生帶我走的。

我一直說自己實在是幸運極了，因為一個年輕的研究生，如果能夠走到一個領(lǐng)域，而這個領(lǐng)域在以后五年、十年、二十年是發(fā)展的話，那么你就可以跟著這個領(lǐng)域共同發(fā)展，這是最最占便宜的事情。

這么多年我看到了成千個研究生，很多都非常優(yōu)秀，可是十年以后他們得了博士學(xué)位再看，有的人非常成功，有的人非常不成功，并不是因為這些人的本事差了這么多，得到過博士學(xué)位的人通常本事都還不壞的；也不是因為有的人努力，有的人不努力。

主要是有人走對了方向，要是走到一個強弩之末的方向上，那就沒有辦法的，而且越走越不容易走出來，要換一個方向不容易，繼續(xù)做那就走成了最不幸的一個人。這點我希望在座的每一個研究生都理解到這幾句話的意思。

在1945年抗戰(zhàn)勝利以后，我考取了一個留美公費，到美國芝加哥大學(xué)做研究生，獲得了博士學(xué)位。

在芝加哥大學(xué)有兩位物理教授對我最有影響，一位是愛德華·特勒（Edward Teller），那個時候他還不到40歲，是一個聰明絕頂?shù)奶觳?，?dāng)時已經(jīng)很有名了，可是后來他變得更有名（圖4）。

圖4. 特勒（右）與楊振寧（1982）

在20世紀(jì)50年代，大家曉得原子彈做完以后，要用原子彈來引爆一個氫彈。

這個竅門很多年沒能解決，最后解決這個竅門的主要研究人員之一就是特勒，所以國際上說他是氫彈之父。他不喜歡這個名字，可是我想他是逃不掉這個名字的。

大家知道中國發(fā)展氫彈整個是晚了一些。中國的原子彈是1964年造出來的，非常值得驕傲的一件事情就是，從原子彈引爆到氫彈只花了兩年八個月的時間。

這在世界上是一個紀(jì)錄。因為法國比中國先造了原子彈，氫彈做不出來，而中國晚了一點，卻在1967年就爆炸了氫彈，法國的科學(xué)家非常不高興。

中國先成功的緣故是什么呢？就是因為中國有非常聰明的年輕人，而且有非常努力的年輕人。在這里面氫彈主要的貢獻者、關(guān)鍵想法的提出者是物理學(xué)家于敏，他最近剛剛過世。

另外一位對我影響更大的，就是芝加哥大學(xué)的恩里科·費米（Enrico Fermi）教授，他是20世紀(jì)最重要的物理學(xué)家之一。就是他率領(lǐng)二三十個物理學(xué)家，第一個做出反應(yīng)堆，制造的地方就在芝加哥大學(xué)，所以芝加哥大學(xué)現(xiàn)在有一個小的廣場，上面有一個雕塑是來紀(jì)念人類第一次用核能發(fā)電。

我在芝加哥大學(xué)學(xué)的物理對我非常重要，我在西南聯(lián)大學(xué)的物理也非常重要，可是這兩種物理的學(xué)法有一個分別。

在聯(lián)大的時候，我所學(xué)的物理學(xué)方法是推演法（理論——現(xiàn)象）。我到芝加哥大學(xué)以后發(fā)現(xiàn)，這些卻不是那些重要的教授整天所要思考的，他們想的恰恰是反過來的，即歸納法（現(xiàn)象——理論），從現(xiàn)象開始，歸納出來理論。就是這個現(xiàn)象我懂不懂？如果把它想清楚了，這個跟從前的一些理論是符合的，所以就是從現(xiàn)象到了理論，從而了解了這個現(xiàn)象，也就更近了一步。

假如你發(fā)現(xiàn)跟從前的不同，那更好，因為那代表這是修改從前的理論的機會。歸納法注重的是新現(xiàn)象、新方法，少注重書本上的知識。所以從現(xiàn)象到理論的這個研究方法，事實上是更容易出重要成果的。

而我自己覺得在聯(lián)大時推演法學(xué)得非常好，后來根據(jù)這個根基，又吸收了歸納法的精神，將二者結(jié)合起來，就又是我非常大的幸運。

在1946年1月到1947年，是我感覺最困難的一年。因為在昆明的時候?qū)W了很多理論物理，也念得很好，可是基本上沒做過什么真正的實驗，而我知道物理學(xué)根基是在最后的實驗。

到芝加哥大學(xué)的時候，就下了一個決心，要寫做實驗的博士論文，所以到了那邊就開始進入實驗。

當(dāng)時艾里遜（Allison）教授在做一個加速器，那時算是很大的。他帶了有六七個研究生，我就是其中之一。前后做了20個月?？墒俏也粫鰧嶒灒渴直磕_的，所以實驗室里的同學(xué)都笑我：“Where there is Bang，there is Yang!”后來我懂得，自己不是做實驗物理的材料，就不做了！

而理論方面我一去就找了特勒，他給了我?guī)讉€題目，但都不合我的胃口。他喜歡的題目和研究方法，以及他注意的事情跟我不一樣。在和他做了一個題目后，他認(rèn)為結(jié)果很好，要我把它寫出來，卻寫不出來了。

因為中間需要做一些近似的計算，而近似的計算沒法控制它的準(zhǔn)確性，所以我這個論文寫不出來。那么他說沒關(guān)系，覺得我是個很聰明的研究生，就做另外一個題目，結(jié)果又是發(fā)生這個現(xiàn)象。

這樣幾個月后，他跟我都知道，我們不是一類的理論物理學(xué)家。雖然他跟我的關(guān)系一直很好，可是我認(rèn)為不能從他那得到題目，就開始自己找題目了。

我可以跟大家講，研究生找題目感到沮喪是極普遍的現(xiàn)象。假如在座哪位研究生現(xiàn)在弄得很困難的話，你不要以為這是自己唯一的現(xiàn)象！

原因是因為在本科生的時候，學(xué)的是已經(jīng)有的知識，而研究生要自己找題目，自己找方法，在本科念的多好，都不見得在這方面很快就容易達(dá)到一個順利的地步。

做的不成功，當(dāng)然會不高興，不過也不要沮喪。這是我自己的經(jīng)驗。

幸虧我在聯(lián)大的時候念了很多東西，有好幾個問題是別人做了，但還沒有完全解決，我就把這些問題拿出來研究。

在那一年一共研究了四個問題。

第一個是貝特（Hans Bethe）在1930年關(guān)于自旋波（spin wave）的數(shù)學(xué)工作，自旋波跟固體的構(gòu)造有密切的關(guān)系。在當(dāng)時，有幾個很年輕、很重要的理論物理學(xué)家，他們有一套理論，在中國的時候，我就知道這個很重要，所以在芝加哥大學(xué)，我就把他們的文章拿來拼命的念。

第二個是昂薩格（L. Onsager）在1944年的文章，昂薩格做的是統(tǒng)計力學(xué)，其中有一個非常難的數(shù)學(xué)問題，被他在1944年解決了。我還記得這個文章當(dāng)時印出來的時候，我還是王竹溪先生的研究生。王先生曾經(jīng)研究過這個問題，沒能做出來。忽然看見昂薩格做出來了，他就告訴了我。王先生是一個平常不茍言笑的人，可是那天我可以看出來他很激動，這么困難的問題居然被解決了，我就知道這個里頭有文章！所以在1947年，就對這篇文章進行研究。

第三個題目是泡利（W. Pauli）關(guān)于場論的文章。

第四個是特勒的一個理論。

這四個題目我都去研究了，每一個花了好幾個禮拜到一兩個月。結(jié)果前三個都不成功！那個時候，除了第四個題目以外，芝加哥大學(xué)既沒有老師又沒有同學(xué)對那三個題目發(fā)生興趣，所以我就一個人在圖書館里頭研究。

又比如說昂薩格的文章，有十幾頁，看不懂。他說把公式一換到公式二里頭就得出公式三，照著做果然是對的。以此類推都是正確的。但所以說不懂，最主要的是他為什么要這么走？只是跟著一步步操作下來，不能夠算了解。最后感覺就像變戲法一樣得出了結(jié)果，這說明并沒有念通。

所以那一年是很不高興的。

不過幸好第四項做出來的東西，特勒發(fā)生了興趣。他來找我說，你不一定要寫個實驗的論文，這個題目上做得很好，把它寫出來，我就接受這個作為你的博士論文。

所以以第四個題目的工作得到了芝加哥大學(xué)的博士學(xué)位。

但由于前三個題目都是沒有成功，所以在1947年，我曾經(jīng)在給黃昆的一封信中，說自己disillusioned（理想破滅）。

可是我今天要特別給大家講的是，前三項花的力量并沒有白費，因為后來都開花結(jié)果了！我要把這個經(jīng)驗告訴大家。

在1948年得了博士學(xué)位以后，我留在芝加哥大學(xué)做了一年助教。1949年理論物理有個新的發(fā)展，叫做重整化（renormalization）理論，是個嶄新的理論。芝加哥大學(xué)沒人搞這東西。

在普林斯頓一個知名的高等研究所（圖5）里聚集了很多重要的、年長的以及年輕的研究員在搞這些東西，所以我就請求到那兒去做博士后。

圖5. 普林斯頓高等研究所

這是一個很小的機構(gòu)。既沒有本科生也沒有研究生，只有大概十幾個教授，有幾百個博士后以及一些訪問學(xué)者。在那里前后待了17年。

在我去的第一學(xué)期，大概是1949年10月，因為一個同坐班車的機會，路丁格（Luttinger）對我說，昂薩格的文章被他的學(xué)生考夫曼（Bruria Kaufman）簡化了，昂薩格這個難懂的文章被用一個考夫曼的新方法解決了。他在那僅幾分鐘的功夫里，告訴我新方法的關(guān)鍵部分，是幾個反對易矩陣（anticommuting matrices），而我對這部分極熟悉。

所以一到研究所，立刻就放棄了當(dāng)時在做的場論研究，把新的想法用到昂薩格的問題上去。因為這確實是關(guān)鍵，所以不過用了兩三個鐘頭，就完全做通了。后來我也就成為這個領(lǐng)域的一個重要貢獻者。

這個事情對我啟示是什么呢？為什么我能夠從路丁格的話得到那么大的好處呢？

第一，因為我曾經(jīng)在昆明做過狄拉克矩陣（Dirac matrices）的仔細(xì)的研究；第二，更因為在1947年的不成功，但對昂薩格工作的研究使得我對于總體的困難有所了解，問題在哪里比較有掌握。所以等到路丁格的出現(xiàn)，自然會把它們加在一起，也就成功了。

這是說明，第一就是要有興趣！我為什么有興趣？就是我做研究生的時候，王先生告訴我，昂薩格解決了一個非常困難的問題，簡直是難以想象的妙！第二個重要點，就要花功夫去研究。我花了幾個禮拜去研究不成功，但那不要緊，不成功是為后來鋪了路；第三個是要有機遇，當(dāng)然這是要有點運氣，我那天的運氣就是碰見了路丁格，產(chǎn)生了突破。

結(jié)論是：要做好一個科學(xué)研究，最重要的三個步驟是興趣、努力的準(zhǔn)備和最后突破。這三步曲也是后來我所有研究工作所遵循的路線！

有趣的是100年前，王國維在他的《人間詞話》中寫到的境界論，非常有意思。

他說古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種境界：昨夜西風(fēng)凋碧樹，獨上高樓，望盡天涯路，此第一境；衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴，此第二境；眾里尋他千百度，驀然回首，那人正在燈火闌珊處，此第三境。

大家對這境界論的解釋多多少少都是統(tǒng)一解釋。

第一境界說的是對于想要追求的事情要有點執(zhí)著，所以要獨上高樓，去追尋你所要看見的天涯路。說的就是興趣。第二境是什么意思呢？就是說即使人變得消瘦了也不要后悔，還要繼續(xù)下去，要努力的準(zhǔn)備；第三境中，在不經(jīng)意間，一回頭，忽然發(fā)現(xiàn)秘訣在哪里，就是機遇帶來的突破。

我認(rèn)為這就是代表興趣、準(zhǔn)備、突破的三步曲，不僅在科學(xué)領(lǐng)域里是一個好的道路，在文學(xué)里同樣是這條重要的路徑。

先生雖逝

諄諄教誨與殷殷期望

言猶在耳

楊振寧先生千古！

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原標(biāo)題：《緬懷 | 楊振寧與中國科學(xué)院大學(xué)研究生談學(xué)習(xí)與研究經(jīng)歷》

來源：中國科學(xué)院大學(xué)