科学网—费米的人才培养成就和风格
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2024-6-8 09:36
| 系统分类: 科普集锦
费米是20世纪最伟大的物理学家之一，在统计物理、原子核贝塔衰变理论、慢中子技术、原子能科学几个方面做出了开创性贡献，这些都是早已口耳传颂的。 迄今已有很多部费米的传记流传于世，他在科学研究方面的丰功伟绩已得到无数称颂。
本文讨论费米恢弘壮丽的人生另一个维度-人才培养。费米在人才培养方面的惊人成就很少在他的传记中作为重要组成部分。费米以身作则、在科研中勇往直前、永远求变求新，他指导的一众弟子在科学研究和管理方面取得了许多重大成就。他在人才培养中秉持“授人以鱼不如授人以渔”的理念、为弟子选题时奉行“永远向前”的准则。作为在第一线工作的教师和科技领导们或许可以从中悟出十分有益的道理; 如果根据实际情况从中有所借鉴，或许是很有帮助的。
费米卒于壮年，所以直接指导的研究生只有十多位，而作为前辈精心指教或辅导的青年学者大概也只有十多位。但是，费米在人才培养方面的成就是惊人的，他直接指导的研究生有4位为诺贝尔物理奖获得者(李政道、塞格雷、张伯伦、弗里德伯格)，作为共同导师的研究生又有2名诺贝尔物理奖获得者(杨振宁、斯坦伯格)。而终其一生作为导师或学界前辈精心指导过的、后来获得诺贝尔物理奖的青年学者多达11位，还有1位 “理应获得”诺贝尔奖(但是实际上没有获奖)。在这方面总结最全面的是Jay Orear的书《Enrico Fermi: The Master Scientist》，该书作者列了一个相关表格，具体如下。
本表摘自 Jay Orear, 《Enrico Fermi: The Master Scientist》, published by the Internet-First University Press, Chapter 2:The Cornell Fermi Symposium. Page 3-7. 在这一章中关于这些人为什么被说成是Fermi 的弟子们有详细的解说，这里从略。表格中的“Dick Garwin“是属于该被授予诺贝尔物理奖但是实际上没有获奖的人，是费米的研究生。“Frank Yang” 是杨振宁先生，他是泰勒的研究生；根据杨先生的简历，费米是杨振宁的academic advisor。
根据这篇文章，费米训练指导的年轻后辈至少催生了10个诺贝尔物理奖, 而且还不包括费米学术传承族谱的几名“孙辈”诺贝尔物理获奖者。根据Jay Orear的统计，诺贝尔物理奖得主的学生或助理后来也能获得诺贝尔物理奖的概率不到十分之一，如果这个数字是随机的，那么对于费米这种情况而言，这个比例就小于百亿分之一了。即使我们只认为6位诺贝尔奖获得者算是他的研究生(虽然还有一些导致获奖的重大贡献是在费米直接指导或重要启示下做出的)，在二十世纪费米这一指标也是无与伦比的。
我们再看看费米指导的其他没有获奖的研究生（以师从费米时间的先后次序为序）：1、阿马尔迪 （Edoardo Amaldi，早期反质子的独立发现者之一）；2、马约拉纳 (Ettore Majorana, 传奇式理论物理学家)；3、Geoffrey Foucar Chew, UC Berkeley 教授，指导的研究生中包括后来的诺贝尔物理奖获得者David Gross)；4、Marvin Leonard Goldberger (加州理工学院的前校长)； 5、Harold Melvin Agnew (洛斯阿拉莫斯国家实验室的前主任)；6、Sam Bard Treiman (普林斯顿大学教授，指导的研究生中包括后来的诺贝尔物理奖获得者Steven Weinberg)； 7、Arthur Hinton Rosenfeld (UC Berkeley 教授，被誉为Godfather of energy efficiency能效的教父)；8、Mildred Dresselhaus (女, 加州理工学院教授，被誉为“Queen of Carbon Science碳科学女王“)。可见，费米的那些即使没有获得诺贝尔物理奖的研究生，也都是十分活跃的国际级专家，具有很高的学术造诣。
费米在上世纪五十年代去世，他的学生们后来自发纪念他，共有四次专门的会议(The Four Fermi Student Reunions)，每次都有不少物理学界重量级人物参会。 在全世界有许多优秀学者，其他重量级的部分学者有更多的研究生或博士后，但是唯独费米研究组的学术传承如此成功！那么费米在人才培养方面取得巨大成就的原因是什么？
本文作者曾与DHF 老师多次讨论此事。我们一致认为，费米对于年轻一代的培养教育其实正是我们的那句口号“永远向前“。在这方面费米本人身教为先。他自从进入学界以来从来没有躺在已经取得的成就上，而是在学术上不断开拓新领域、研究新问题，即使在原有研究领域发展顺利的情况下也在考虑新领域，哪怕进入这个新领域有一定冒险性。例如费米在年轻时从光谱学转入核物理，而彼时在意大利几乎没有人懂核物理，实验基础十分薄弱；又比如早在洛斯阿拉莫斯的曼哈顿计划期间，他就已经想到他的下一步肯定不再是中子物理等。费米求新求变的步伐从未停歇。这方面也反映在他指导学生和年轻一代学者的过程中。 费米的学生也没有一个人在费米后面做那些补遗的事情，没有一个学生沿着费米过去的具体思路做事情，他们都在向前进。向前进也是费米及其弟子们最重要的科学特质。
费米在教育上特别成功、特别突出的一点是他在人才培养方面有教无类。费米应该对于教育心理学方面有很好的修养，他能够发现每一个学生的长处，很好地找到了每个学生心灵深处独特的、最亮的闪光点，让每一个心灵按照各自独特的方式发热发光。这当然也是教育的真谛、教育的伟大，把教育做到极致大概也就是这样。费米的弟子们个性迥异，而费米做到了因材施教。在费米精心培养下，这些弟子们都勇往直前，全部飞得很高很远；他们后来发展也是各不相同，有从事科学或教育管理的，散布在基础科学、高科技、政治和文化交流多个领域，而每个人都十分成功。同时，本文作者也认为，费米的这些学生们如此优异，也得益于他巨大的社会声誉，他的声誉帮助他吸引彼时物理英才们汇聚到他的门下。当然，世界上没有任何一个人真的能够点石成金，把一个平庸的人经过几年点拨称为著名学者。费米和费米的优秀学生们属于相互成就，有一定的马太效应。在这个意义上，他们的成功属于风云际会，既有一定个人特质，也有历史和社会因素。
总之，费米不仅是伟大的科学家，也是一位伟大的教育家，他平易近人、育人有方，精心指教的一众弟子后来都成龙成凤，在国际物理学界中具有十分深远的影响。费米在培养人才方面授人以道、求新求变、永远向前，弟子们后来在很多的领域内披荆斩棘。费米的这种人才培养模式是目前工作在一线的导师们可以借鉴的地方。
本文作者感谢中国科学院自然科学史研究所的FZQ 老师和中国原子能科学研究院的LZH 老师，他们为本文作者提供了相关资料；感谢DHF老师，文中部分观点是在与他多次讨论过程中逐步形成的；感谢MJ老师和DHF老师在本文公开前的阅读。
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