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北大理科百年輝煌歷程

發(fā)布時(shí)間:2020-05-19 來源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:

  

  提起北大,人們自然而然地就會(huì)想起“兼容并包、思想自由”的精神,想起紅樓,想起五四新文化運(yùn)動(dòng),從而也會(huì)想起陳獨(dú)秀、李大釗、毛澤東、胡適、魯迅等一大批曾經(jīng)叱咤風(fēng)云的人物。確實(shí),在國人的心中,北大更應(yīng)該象一所文科類的大學(xué)。這也許和近現(xiàn)代中國的歷史使命有關(guān),在救亡、啟蒙壓倒一切的日子里,革命先驅(qū)與啟蒙思想家的光輝總是久久映照在一代代人的心中。正如此,與文科相比,北大理科似乎總是湮沒在救亡圖存的呼聲之中,只是一股在風(fēng)雨中默默前行的潛流。然而,嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、不求聞達(dá)的北大人從未在探索科學(xué)真理的道路上止步不前,伴隨著北大所經(jīng)歷的千溝萬壑與百年滄桑,北大理科早已匯成了一條滔滔大江。

  

  一、篳路藍(lán)縷,以啟山林

  

  北京大學(xué)的理科淵遠(yuǎn)流長,其數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地質(zhì)等系都是在我國大學(xué)中最早建立的。北大的前身是1898年設(shè)立的京師大學(xué)堂,而1862年京師同文館的設(shè)立則是我國創(chuàng)辦新式學(xué)校的開端。1867年,同文館設(shè)立天文算學(xué)館。1870年,算學(xué)館正式開課,此后,化學(xué)館、天文館、格致館等也陸續(xù)建立。1876年,中國最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在同文館建成。由此同文館逐步建立了比較全面的科學(xué)教育體系,發(fā)展壯大為一所多學(xué)科的綜合性高等學(xué)府。同文館的首任算學(xué)教習(xí)李善蘭是清末最著名的數(shù)學(xué)家,其外籍教習(xí)們也致力于傳科技之火于華夏,為中國近代科學(xué)的早期發(fā)展立下了諸多功績。他們中間有英國教習(xí)傅蘭雅(John Fryer),他不僅創(chuàng)辦了第一種中文科技期刊《格致匯編》,為中國編譯了100余種科技書籍,還于1877年制成了中國的第一部電話;
有法國教習(xí)畢利干(Anatole Billequin),他是第一本中文化學(xué)教科書的編寫者。同文館后來并入京師大學(xué)堂,這就是北大理科最早的歷史淵源。

  

  1902年頒布的《欽定學(xué)堂章程》規(guī)定,京師大學(xué)堂設(shè)分科大學(xué),其中的格致科下分天文、地質(zhì)、高等算學(xué)、化學(xué)、物理、動(dòng)植物學(xué)六目。同年,京師大學(xué)堂師范館設(shè)數(shù)學(xué)物理部,這標(biāo)志著我國數(shù)理高等教育的開端。1910年,京師大學(xué)堂格致科正式開辦,其中包括化學(xué)門和地質(zhì)學(xué)門,此外還有與理科相近的農(nóng)科和工科(含土木學(xué)門、采礦及冶金學(xué)門)。

  

  1912年民國建立,京師大學(xué)堂也改名為北京大學(xué),著名啟蒙思想家嚴(yán)復(fù)出任北大首任校長。同年,北大格致科改稱理科。1913年,理科的數(shù)學(xué)門、理論物理門、化學(xué)門開始招生。在當(dāng)時(shí)理科的所在地——北大第二院的日晷上,銘刻著這樣一段文字:“仰以觀于天文,俯以察于地理,遠(yuǎn)取諸物,近取諸身”。如果說這合乎當(dāng)時(shí)士人“師夷長技以制夷”的強(qiáng)國之夢(mèng),那么,以后“德先生”與“賽先生”的到來則為北大理科的發(fā)展奏響了新曲。

  

  在蔡元培先生親自為北大設(shè)計(jì)的校旗里,最上面的一道顏色代表科學(xué),僅此一點(diǎn)就足以表明當(dāng)時(shí)科學(xué)在知識(shí)分子心中的地位。正是在民主與科學(xué)的旋渦里,在科學(xué)與玄學(xué)的論爭中,北大理科在這時(shí)找到了自己的生長點(diǎn)。1916年,蔡元培出任北大校長,整頓教務(wù),廣聘名流,由陳獨(dú)秀出任北大文科學(xué)長,理科學(xué)長則由當(dāng)時(shí)赫赫有名的夏元傈擔(dān)任。夏元傈是中國第一位介紹愛因斯坦相對(duì)論的人。在他的主持下,北大早在1917年就設(shè)立了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等各學(xué)科的研究所,這是中國高校設(shè)立科研機(jī)構(gòu)之始。在當(dāng)時(shí)北大理科的許多教授中,最有名恐怕當(dāng)數(shù)李四光。1920年,李四光來北大任教,他是中國地學(xué)的奠基人,其卓越的成就在今日之中國家喻戶曉。地質(zhì)系在當(dāng)時(shí)北大的理科系中可謂功勛卓著,在國內(nèi)高校中長期一枝獨(dú)秀,在我國的地學(xué)史上留下了濃墨重彩的一筆。

  

  進(jìn)入30年代,在蔣夢(mèng)麟校長的領(lǐng)導(dǎo)下,北大對(duì)理科的建設(shè)更加重視。這一時(shí)期,與北大文科的發(fā)展不相上下,北大理學(xué)院也迅速壯大,進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。一方面,硬件設(shè)施的建設(shè)成就卓著,以圖書館、地質(zhì)館為代表的北大新建筑,代表了當(dāng)時(shí)國內(nèi)最好的科研條件。到1935年,北大已建成實(shí)驗(yàn)室40多個(gè),儀器6716件,在當(dāng)時(shí)被稱為“全國高校之冠”。更重要的是,在校長蔣夢(mèng)麟等人的主持下,一批大師級(jí)的科學(xué)家紛至沓來,加盟北大。當(dāng)時(shí)理科各系的系主任與主要教授均極一時(shí)之選,理學(xué)院的水平與實(shí)力得到了大幅的提升。從當(dāng)時(shí)各學(xué)科的代表人物身上,不難一睹當(dāng)時(shí)北大理科人的風(fēng)采:

  

  奧斯古德(W. F. Osgood):原哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系主任,這位蜚聲國際數(shù)學(xué)界的大師于1934年來華,擔(dān)任北大數(shù)學(xué)系教授;

  江澤涵:哈佛大學(xué)博士,是我國拓?fù)鋵W(xué)的奠基人,35年開始任北大數(shù)學(xué)系主任;

  饒毓泰:普林斯頓大學(xué)博士,是我國近代物理學(xué)奠基人之一,33年開始任北大物理系主任,36年起又兼任理學(xué)院院長;

  許寶騄:34年起任教于北大數(shù)學(xué)系,擔(dān)任奧斯古德教授的助手,后獲倫敦大學(xué)博士學(xué)位,他為我國的概率統(tǒng)計(jì)學(xué)科作出了卓越的貢獻(xiàn),成為我國最著名的數(shù)學(xué)家之一;

  吳大猷:密歇根大學(xué)博士,為我國最卓越的物理學(xué)家之一,34年起擔(dān)任北大物理系教授,后曾任臺(tái)灣“中央研究院”院長,從他的弟子中先后走出了郭永懷、馬大猷、朱光亞、楊振寧、李政道等一大批中國最優(yōu)秀的物理學(xué)家;

  朱物華:哈佛大學(xué)博士,是我國電子學(xué)科與水聲學(xué)科奠基人,33年開始任北大物理系教授,后任上海交大校長(其兄朱自清畢業(yè)于北大哲學(xué)系,兄弟二人均為北大杰出校友,亦為學(xué)界之佳話);

  曾昭掄:麻省理工學(xué)院博士,是我國近代教育的改革者和化學(xué)研究的開拓者,31年開始任北大化學(xué)系教授、系主任,后曾任高教部副部長、科學(xué)院化學(xué)所所長;

  錢思亮:伊利諾伊大學(xué)博士,是我國著名的有機(jī)化學(xué)家與教育家,34年起任北大化學(xué)系教授,后長期擔(dān)任臺(tái)灣大學(xué)校長、“中央研究院”院長,臺(tái)大還建有以他的名字來命名的“思亮館”;

  張景鉞:芝加哥大學(xué)博士,是我國植物形態(tài)學(xué)和植物系統(tǒng)學(xué)的開拓者,32年開始任北大生物系主任;

  李四光:畢業(yè)于英國伯明翰大學(xué),1930年開始任北大地質(zhì)系主任;

  謝家榮:畢業(yè)于北大與農(nóng)商部合辦的地質(zhì)研究所,是中外馳名的地學(xué)大師,最早預(yù)見大慶油田的科學(xué)家,35年起任北大地質(zhì)系主任;

  孫云鑄:北大本科畢業(yè),后獲德國哈勒大學(xué)博士學(xué)位,是我國古生物學(xué)和地層學(xué)的主要奠基人,也是卓越的地質(zhì)教育家,中科院地學(xué)部院士中,大約1/3出于其門下(近50人),時(shí)任北大地質(zhì)系教授,后任西南聯(lián)大地質(zhì)地理氣象系主任、北大地質(zhì)系主任……

  

  在日軍的隆隆炮聲中,寓身于昆明西南聯(lián)大的北大師生可能很難想到在他們中間將會(huì)產(chǎn)生未來的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,會(huì)有許多共和國的“兩彈”元?jiǎng)。正是在這里,李政道、楊振寧、鄧稼先、朱光亞、黃昆、唐敖慶、鄒承魯?shù)热伺c他們的導(dǎo)師們一起默默耕耘。他們中的許多人將成為未來之中國乃至于世界最卓越的科學(xué)家。西南聯(lián)大稟承“剛毅堅(jiān)卓”之校訓(xùn),在艱難困苦中維系著中華教育之命脈。

  

  經(jīng)過幾十年的積累,到胡適校長時(shí)期(1946-48年),北大理科厚積薄發(fā),達(dá)到了一個(gè)新的顛峰。46年以后,隨著大批杰出科學(xué)家的引入,單就師資而言,北大的數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物、地質(zhì)等學(xué)科均躋身國內(nèi)之最強(qiáng)。另外,建立于46年的北大醫(yī)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院也發(fā)展神速,在短短兩三年內(nèi)躍居國內(nèi)最前列;
工學(xué)院也逐漸發(fā)展起來,其中的不少中青年師生,如高景德、王補(bǔ)宣、杜慶華、顧夏聲、金國藩、汪菊淵、張蔚榛等人,后來都榮膺院士之選,在全國院系調(diào)整后成為清華等校工科的支柱性人物。

  

  二、一枝獨(dú)秀,碩果累累

  

  建國后,出于國家建設(shè)的需要,全國實(shí)行院系大調(diào)整。按中央規(guī)定,北大的醫(yī)、工、農(nóng)學(xué)院及其他部分學(xué)科獨(dú)立成為高等學(xué)校,或并入其他學(xué)校與科學(xué)院系統(tǒng)。而清華大學(xué)、燕京大學(xué)的文、理科主體部分及其他高校的某些有關(guān)系科并入北大,從此北大成為了一所側(cè)重文理科的綜合性大學(xué)。具有戲劇性的是,當(dāng)時(shí)從北大獨(dú)立出去的醫(yī)學(xué)院,后來發(fā)展成為北京醫(yī)科大學(xué),在進(jìn)入二十一世紀(jì)時(shí),北醫(yī)重新并入北大,完成了一次歷史循環(huán)。

  

  新北大的理科更加名師薈萃名師,專業(yè)的設(shè)置也更加細(xì)致完善?梢哉f,經(jīng)過重組的北大理科從設(shè)施到師資在國內(nèi)都無出其右者。北大理科的師生們不負(fù)國家重托,在新中國的科學(xué)大進(jìn)軍中大展宏圖。

  

  1956年,根據(jù)國家科學(xué)發(fā)展規(guī)劃的需要,集中北京大學(xué)等校師生到北大物理系,在黃昆、謝希德教授的主持下,創(chuàng)辦了我國第一個(gè)半導(dǎo)體專業(yè),培養(yǎng)了我國新興半導(dǎo)體事業(yè)的第一批骨干,對(duì)我國從無到有的建立和發(fā)展半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)工業(yè)體系起到了重要作用。

  

  1955年,為了盡快建立我國的核工業(yè)體系,國家在北大建立了全國第一個(gè)原子能人才培養(yǎng)基地——物理研究室(北大技術(shù)物理系的前身)。1959年初,物理研究室改為原子能系,1960年又改為技術(shù)物理系。北大技術(shù)物理系的建立、發(fā)展和演變都與我國原子能事業(yè)的發(fā)展休戚相關(guān),她為我國核科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了大批高水平專業(yè)人才,做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

  

  在科學(xué)研究方面,北大理科充分發(fā)揮了自己的天然優(yōu)勢,在國際新學(xué)科和重要學(xué)科研究的前沿領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。1965年,北大與中國科學(xué)院合作,在世界上第一次人工合成了牛胰島素。1973年,北大在國內(nèi)首次研制成功百萬次電子計(jì)算機(jī)。1988年,北大數(shù)學(xué)系廖山濤教授關(guān)于微分動(dòng)力系統(tǒng)的研究榮獲國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。另外,北大在湍流理論、層子模型理論等重要領(lǐng)域都取得了國際性的突破。

  

  九十年代以來,隨著國家對(duì)教育、科技投入的增加,北大理科取得了更大的發(fā)展。1991年,北大化學(xué)系、物理系在國內(nèi)首先研制出碳60、碳70,進(jìn)入國際先進(jìn)行列;
同年,化學(xué)與分子工程學(xué)院測定的錮原子量被接受為原子量國際標(biāo)準(zhǔn),這也是我國科技史上的第一次,隨后,他們測定的銻、銪、鈰原子量也被接受為國際標(biāo)準(zhǔn);
1992年,技術(shù)物理系等單位研制的加速器質(zhì)譜儀建成并投入應(yīng)用,不僅在地球科學(xué)與考古方面取得了重要成果,在生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)上也有廣泛應(yīng)用;
1995年,北大計(jì)算機(jī)系研制的青鳥系統(tǒng)及其參與研制的COV1、0系統(tǒng)軟件平臺(tái)雙雙入選電子十大科技成果;
1996年,中國第一個(gè)磁光阱誕生于北大,標(biāo)志著我國邁入了激光冷卻獲得超冷氣體原子這一世界尖端的科學(xué)領(lǐng)域;
2000年,夏商周斷代工程通過驗(yàn)收,入選“中國十大科技新聞”,北大以其文理兼?zhèn)涞膬?yōu)勢起到起了重要作用;
同時(shí),北京大學(xué)的亞納米碳管穩(wěn)定性研究和國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究雙雙入選2000年“高校十大科技進(jìn)展”,北大是唯一一所有兩項(xiàng)成果入選的學(xué)校。

  

  在應(yīng)用研究和科技成果轉(zhuǎn)化方面,北大理科也取得了累累碩果,充分顯示了自身的實(shí)力。1993年,區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型通信系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制成功12路波分復(fù)用光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上,他們又研制出了我國第一套可供現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和工程使用的,傳輸容量最大的無中繼波分復(fù)用系統(tǒng);
視覺與聽覺信息處理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的石青云教授成功研制出指紋識(shí)別系統(tǒng),其性能超過了國外的同類產(chǎn)品;
在王選教授的領(lǐng)導(dǎo)下,北大計(jì)算機(jī)研究所研制出了第四代漢字激光照排系統(tǒng),進(jìn)一步使我國印刷和新聞出版業(yè)的技術(shù)革命推向深入。

  

  伴隨著層出不窮的新發(fā)現(xiàn)、新成果,北大理科日益走向世界,北大的科學(xué)家們也頻頻出現(xiàn)在國際領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上。1991年,號(hào)稱“小諾貝爾獎(jiǎng)”的聯(lián)合國教科文組織賈烏德·侯賽因青年科學(xué)家獎(jiǎng)被北大年輕的學(xué)者陳章良教授捧走;
1995年,王選教授榮獲聯(lián)合國教科文組織科學(xué)獎(jiǎng)。北大理科人所獲得的這些榮譽(yù),都是我國高校中的第一。

  

  三、搶占前沿,奔向未來

  

  二十一世紀(jì)是納米技術(shù)、生物工程、超導(dǎo)技術(shù)和IT產(chǎn)業(yè)的時(shí)代,伴隨著潮起云涌的世界科技進(jìn)程,北大理科已經(jīng)瞄準(zhǔn)了時(shí)代的最前沿。北大納米科技中心發(fā)揮北大的化學(xué)、物理、電子、生物、微電子多學(xué)科綜合的優(yōu)勢,在超高密度信息存儲(chǔ)材料、納米器件的組裝和自組裝、納米結(jié)構(gòu)的加工、短單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)和電子學(xué)特性研究、近場光學(xué)顯微技術(shù)、納米尺度的生物研究以及微電子機(jī)械加工技術(shù)方面都取得了可喜的成果。特別是中心長江學(xué)者彭練矛研究組發(fā)現(xiàn)了0.33nm級(jí)別的單壁碳納米管,突破了日本科學(xué)家所給出的0.42nm的理論極限,并從理論上論證了其穩(wěn)定性。北大生命科學(xué)院與醫(yī)學(xué)部強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、珠聯(lián)璧合,實(shí)力更加雄厚,在生物信息技術(shù)、植物基因工程、干細(xì)胞研究、后基因組時(shí)代的蛋白質(zhì)組學(xué)研究、免疫治療等國際前沿領(lǐng)域都取得了重大突破。在超導(dǎo)研究方面,北大物理學(xué)院甘子釗院士擔(dān)負(fù)了國家973超導(dǎo)項(xiàng)目首席科學(xué)家的重任,(點(diǎn)擊此處閱讀下一頁)

  北大還與中科院聯(lián)合組建了北京射頻超導(dǎo)中心,將在超導(dǎo)研究方面發(fā)揮領(lǐng)頭雁的作用。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微處理器是我國信息產(chǎn)業(yè)掌握發(fā)展主動(dòng)權(quán)和實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的基石。在程旭教授領(lǐng)導(dǎo)下,北大計(jì)算機(jī)系體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)成功了中國第一個(gè)16位和32位嵌入式微處理器,被譽(yù)為第一顆“中國芯”。

  

  歷經(jīng)百年磨礪,今天的北大理科已經(jīng)今非昔比。北大發(fā)展成為國內(nèi)高校中設(shè)施最完備、師資最雄厚的科研與教學(xué)重鎮(zhèn),吸引了無數(shù)國內(nèi)外專家的目光。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前北大共有國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與教育部、衛(wèi)生部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室30余個(gè),幾乎涵蓋了所有理科院系。2000年,北大理科的到校科研經(jīng)費(fèi)共達(dá)3億元,比上年整整翻了一番。國家“211工程”和“創(chuàng)建世界一流大學(xué)計(jì)劃”的實(shí)施,無疑又為北大理科的發(fā)展吹來了一股煦暖的東風(fēng)。

  

  跨入新世紀(jì)的第一年,也是北大理科捷報(bào)頻傳的一年。在2001年國家重點(diǎn)學(xué)科評(píng)審中,北京大學(xué)共有81個(gè)學(xué)科入選(清華大學(xué)49個(gè)排名第二),其中理科26個(gè),醫(yī)科16個(gè),工科亦達(dá)10個(gè),重點(diǎn)學(xué)科總數(shù)及理科重點(diǎn)學(xué)科數(shù)目均在全國高校中遙遙領(lǐng)先。在2001年新當(dāng)選的兩院院士中,北大教授達(dá)6名,在各大高校高居榜首。至此,北京大學(xué)的中科院院士已達(dá)48人,工程院院士達(dá)7人,第三世界科學(xué)院院士5人,在全國高校中高居第一。同年,北大又有15人入選教育部“長江學(xué)者”,在全國高校中入選人數(shù)最多。至此,北大的長江學(xué)者已達(dá)51人,總數(shù)為全國高校之首。這也顯示出北大已經(jīng)建成了一支老中青合理搭配的教師隊(duì)伍,擁有最雄厚的師資力量。

  

  同時(shí),北大在科研與教學(xué)上成果不斷。SCI論文收錄量是衡量高?蒲兴胶蛯(shí)力的重要指標(biāo),2001年的數(shù)據(jù)表明,北大SCI論文收錄量再創(chuàng)新高,在全國率先打破1100篇的大關(guān),居高校第一。更值得北大理科人欣慰的是,以城市與環(huán)境學(xué)系方精云、地球與空間科學(xué)學(xué)院李江海、生命科學(xué)院程和平、鄧興旺等人為代表的一批北大中青年學(xué)者,紛紛在世界上最重要的學(xué)術(shù)刊物《自然》與《科學(xué)》上發(fā)表了論文,李江海與方精云的科研成果還分別躋身于“中國基礎(chǔ)研究十大新聞”與“高校十大科技進(jìn)展”之列。同年,北大共有4項(xiàng)成果被評(píng)為國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(一等獎(jiǎng)空缺),居全國高校之首。在教育部設(shè)立的國家教學(xué)成果獎(jiǎng)評(píng)選中,北大繼續(xù)保持了歷年以來的領(lǐng)先優(yōu)勢,共獲獎(jiǎng)24項(xiàng),其中含特等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

  

  在最近剛剛揭曉的第二屆“國家最高科技獎(jiǎng)”評(píng)選中,北大教授王選院士和北大校友黃昆院士同獲此殊榮。王選院士長期致力于中文文字、圖形、圖像信息處理研究,推動(dòng)漢字印刷告別鉛與火的歷史,步入了光與電的時(shí)代,為中國現(xiàn)代印刷技術(shù)革命做出了卓越貢獻(xiàn)。黃昆院士在固體物理學(xué)研究方面做出了許多開拓性的重大貢獻(xiàn)。他于1951年至1977年北京大學(xué)任教,在北大主持創(chuàng)建了我國第一個(gè)半導(dǎo)體專業(yè)。加上首屆國家最高科技獎(jiǎng)得主之一、原北大數(shù)學(xué)系教授吳文俊院士,北大人在已評(píng)選出的四位國家最高科技獎(jiǎng)得主中占了三位。

  

  

  當(dāng)世界最權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物——《科學(xué)》把北京大學(xué)評(píng)為中國大陸最杰出大學(xué)的時(shí)候,北大師生不能不為之喜悅。然而,素以嚴(yán)峻的反思精神而著稱的北大人并未僅僅滿足于陶醉其間,因?yàn)樗麄兌忌钌畹刂溃骸奥仿湫捱h(yuǎn)兮”,等待在前面的將是一道道更高的門檻。跨入新世紀(jì),開局之年的勝利同樣只能讓他們稍息片刻!袄磉\(yùn)有常時(shí),物格無止境”,正如人類探索自然的雄心從無止境,北大人的科學(xué)之路同樣沒有盡頭。

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