物理學家觀察文革期間的大學教育!

美國7個物理學家在文革期間訪問了中國,   談到了新中國在"文革期間的教育體係民主化——來自美國代表團的觀察",  原載於美國物理學會的雜誌《今日物理》(《Physics Today》)，1972年12月。文章強調說，人們也許會在美國的IBM、貝爾實驗室或幾個大型的大學發現如此複雜的集成電路，但絕不會在小型的大學裏。

"文革期間的教育體係民主化——來自美國代表團的觀察"充分說明了文革期間中國的方方麵麵特別是科學技術教學民主化等都在不斷地進步。 充分說明了靠自力更生全民努力奮發建設新中國,  科學技術為人民服務光榮，而改革開放後科技隻為金錢服務可恥。

"文革期間的教育體係民主化——來自美國代表團的觀察。"原載於美國物理學會的雜誌《今日物理》(《Physics Today》)，1972年12月。

 最近美國物理學家們到新中國的參觀者發現中國集中於應用物理而不是基礎物理研究，同時嚐試使高等教育係統更加民主化。

中華人民共和國已經在應用物理的很多方麵取得了顯著的進步。這是最近7個美國物理學家參觀中國後並且討論物理學家們觀察以後得出的結論。物理學家們看到了集成電路生產，受控核聚變實驗，超導重力儀，望遠鏡.......各種各樣的科學儀器........全部產自中國。美國的物理學家參觀者普遍印象是中國非常重視應用物理而不是基礎研究。另外，物理學家們發現了一個全社會範圍的試圖使高等教育係統更加民主化的嚐試。

大多數物理學家以個人或者科學小組成員的身份旅遊參觀了中國。但是高能理論學家Marvin Goldberger(普林斯頓大學)領導了一個美國科學家聯盟(FAS)的代表團。Goldberger(FAS主席)，Jeremy Stone(FAS的主任)以及中國問題專家 Jerome A. Cohen受中國科學技術聯合會的邀請討論科學交流和其他共同感興趣的領域。

1. 物理所

科學院物理研究所，位於北京西北，有600-700名員工。所長，施汝為，於1934年從耶魯大學獲得博士學位。大約有150位博士或同等學曆者。年度預算為550萬元人民幣，約合270萬美元，Goldberger說。該研究所的研究領域包括：磁性薄膜和鐵素體和其在電子儀器中的的應用;氬激光，半導體，寬屏彩電;晶體;胰島素結構;低溫物理，地震預報;人造鑽石;語言學的聲學方麵，以及等離子體物理。

在等離子體物理方麵，研究所正在用文革以來建成的設備做θ-捏縮實驗。檢測設備是現代化的，Goldberger說，它使用激光幹涉儀等。這個實驗室的訪客之一是CK Jen(約翰霍普金斯大學應用物理實驗室)。有人告訴他，他們觀察(D，D)反應產生中子。Goldberger看到了同樣的設備，他們尚沒有測量中子能譜，他們也清楚這裏有一個校驗的問題。這個實驗室的另一個訪客，高能理論家Rudolph Hwa(俄勒岡大學)見證了一個響亮的捏縮實驗的演示。他的印象是，雖然實驗室似乎隻是在建設初期，考慮到他們缺乏經驗(手頭隻有年輕的物理學家就是證明)，它仍然是令人印象深刻的。

Goldberger說，他們也正在研究激光產生的核聚變，但因為這項工作被轉移到一個新的位置，他無法看到。Goldberger和Hwa還聽說一個項目，使用激光製造寬屏幕彩色電視。他們沒有看到展示，但他們告訴他這種電視比傳統彩電畫麵更明亮，更清晰，一側屏幕是1.5米寬。

該研究所擁有低溫實驗室，在Jen的一個從前的學生，CS黃，在這裏非常活躍。黃曾就讀於麻省理工學院和荷蘭萊頓，而後回到中國。Jen認為， 以中國現在的時機，可以開始做一些基礎的低溫物理研究。他戈德伯格和華都看到了超導重力儀被用來測量萬有引力常數的小到107的變化。他們還看到一個表麵塗有鉛的5克錫球，漂浮在磁場中，用Josephson結作檢測器。

2. 北京大學

北京大學成立於1898年，目前有17個係，64個專業，4200名學生。他有2100名教師，與文革前數量相等。另一方麵，以前學生錄取數量是11000名。據固體物理學家 Raphael Tsu說，到1974年，在校學生有望達到10000名。 Tsu還說教師數量與文革前保持一致。文革期間，老師們忙於重新整理、寫作新的課本，設計新的課程和做研究。北京大學革命委員會的副主席周培源，等同與校長，是一個物理學家，他還是中國科技協會的代主席。周在二戰後期在加州理工工作，並於1928年獲得博士學位。他的論文是有關廣義相對論的。

美國科學家聯盟代表團就北大的修改過的錄取政策與課程變化做了廣泛的交流。文化大革命期間，學生不是在大學接受訓練。當學生被錄取，他們隻接受一年新生的學習。到目前這些學生是在他們的第三年。學生不再從高中錄取，而是必須在公社、工廠或者軍隊裏工作至少兩至三年。他們是從同齡人裏，按照智力，政治意識和健康的身體挑選出來的，但最終決定權在大學。當被問及這些學生與老的選拔方式選出來的學生相比如何的時候，FAS被告知，他們還沒有足夠的機會評價新的係統，因為還沒有一個班畢業。文化大革命期間，班級暫停了，所以他們目前剛剛錄取了他們的第三班學生。課程從文革前的5、6年被縮短到了目前的3年，(除了理論物理要4年)，而獲得相當於本科的學位。在大學裏有小型的工廠，其中的一個製造示波器，學生在這些工廠裏要花很多時間。在北京大學的初級物理實驗室，Goldberger看到了可以與美國相媲美的設備。

高能理論學家楊振寧(紐約州立大學石溪分校)，今年夏天再次回到中國參觀。他去年曾成為多年來第一個參觀中國的物理學家。(Physics Today, 1971年11月，61頁)他與北大物理係一組40到50人的學生聊天，他發現這些學生非常敬業，工作努力而且有高度的積極性。對比於他以前住在中國的時候知道的一般學生，他發現這些學生非常善於表達，他把這歸功於目前鼓勵人講話的態度。“學生們非常關心他們自己對社會的貢獻，和中國整體的進步。他們把他們自己的學習當作是他們可以為社會做貢獻的方法。楊和一個25歲的大一學生進行了交談，這個學生以前是在工廠做了7年技工。當被問及他是怎樣來大學的時候，他說每個適齡的人都有機會來。他們有討論組來決定他們中的哪一個人會被推薦上大學。然後大學會出人篩選候選人。這個以前工廠的工人覺得盡管他已經忘記很多東西了，他7年的工作給了他其他高中畢業生沒有的經曆。

所有的新生要經過一個為期4個月的補課來彌補他們已經忘掉的知識，為將來的課程提供一個均一的水平。去年理論物理和低溫物理沒有接受新生，但是今年接受了。這種情況為什麽發生並不清楚。“很明顯，設立這些專業並分配學生到這些專業裏去，中國正在使科學訓練，比之餘通常情況，比如美國，更加專業化”。他覺得中國已經選擇了這樣一條路，因為他急需各種應用物理專業的人才，而且中國覺得這種方式可以快速的訓練能夠解決實際問題的人才。

在科學學院， Tsu 得知，這裏有數學，物理，生物，地質物理，化學，電子與雷達，和物理和生理。Tsu與黃昆討論了物理課程。黃坤是一個半導體理論學家的領袖，他正要離開北大去指導一個實驗性的集成電路工廠。學生們在本科期間學習如下的課程，微積分，矢量，複變函數，微分方程，電與磁，原子物理，現代物理，力學，熱力學，固體物理，量子力學，理論物理和統計力學。

3. 清華大學

同樣位於北京的清華工程與技術大學有時被稱為中國的麻省理工。這裏有2000名教師，其中200位教授。Tsu得知這裏有11個係：科學，電力，電子與天線，力學工程，水利，應用數學，化學工程，自動化，建築，工業材料(也許是冶金工程)，和精密儀器。這所大學沒有人文學科。物理，隸屬於科學係，很受重視，有一個巨大的物理樓。

Tsu得知他們已經沒有考試了，而是代之以類似考試的課後作業。學生們現在有機會吐苦水，而不是像以前的教學體係那樣。

Tsu告訴我們，物理係看起來像一個小型工廠和研究所的組合。他發現那裏正在製造的儀器幾乎像在惠普製造的某些儀器一樣複雜。他看到清華的女孩在做超聲焊接，這是集成電路的一個關鍵技術。

他也發現，學生們在使用複雜的設備，而不是像美國本科生用的那些簡單的裝置。因此他們開始工作的時候，他們已經有了工業經驗。

在清華，他看到他們正在做集成電路光微縮工作。在這個工序中，你先要畫一個模版，而後這個模版被顯微鏡光微縮成到矽或者鍺基底的光敏乳液上。通過一個在美國被稱為光刻的過程，不需要的部分被刻掉。然後把芯片放到蒸鍍儀，蒸上你想要的金屬，比如所鋁。這裏所用的光學係統都來自於中國光學所，他們用電腦輔助設計。Tsu強調說，人們也許會在美國的IBM，貝爾實驗室，德州儀器公司或者幾個大型的大學發現如此複雜的集成電路，但絕不會在小型的大學裏。但是他發現這種電路在清華大學裏到處都是。

4. 複旦大學

複旦大學位於上海，有人說這有中國最出色的物理學。文化大革命以前，這所大學有6500名學生，2500名老師和教工。據FAS說，現在有150名教授，304名教師和1060名助教和助研。Tsu得知現在有1800名學生。

很明顯，中國沒有研究生。Goldberger問到研究生教育和未來教授的培養會如何進行。他得知他們目前還沒有解決這個問題。Goldberger感覺他們仍然在嚴肅的反思他們的整個的教育哲學，他們正處在轉變過程中。

Tsu得知這裏將不在授予博士學位，因為這被認為是官僚製度。取而代之的是學生將會把自己在研究生院學習的經曆放到簡曆裏，而不會擁有學位本身。

複旦有六個科學係：化學，數學，物理，光學，原子物理和生物學。在藝術學院，有中國文學，外語，政治學，哲學，經濟學，新聞學和曆史學係。Tsu發現物理係裏幾乎所有的工作都是有關半導體，包括相當部分的集成電路。他再一次發現學術與工業相結合的氣氛。他說這裏正在做大量的工業研究，比如電離真空計，原子計數器，充氣管和閃光燈。

他也其他幾個參觀者看到鹵-鎢燈的製造，這種燈一中高強度的光源。Tsu看到了16英尺長的燈，產生500 000瓦特的功率。他們正在一個名叫蔡祖泉(Tsai)的人指導下建造，他沒有接受過正規的訓練。

5.      上海工業博覽會

在上海工業展覽會展出了大量的科學儀器，所有的設備都是中國製造的。Tsu看到一個44皮秒上升時間采樣示波器。(Tsu說美國有一個28皮秒上升時間的)。他看到一個100兆赫茲的數字計數器，與在美國做廣告的相似。一個200 000倍分辨率達到7埃的電子顯微鏡也在展示中。(他得知最好的德國顯微鏡能夠比這個的分辨率高50%)。有一個兩米長的2000到10 000埃的光柵光譜儀。他還看到一個質譜儀，質量分辨率達到1000，敏感度10-9。Tsu看到一個類似於美國的真空離子泵的離子泵，可以在14000升/秒的狀態下運行。有個拉晶爐，1500攝氏度，能夠自動控溫。它可以拉出3公裏的晶體;這個爐子幾乎與能在美國買到的最大的爐子一樣大。

Tsu還聽說了附近的一個工廠，主要由家庭婦女運作。他還聽說這個工廠每年可以生產200個擴散爐，這種爐子是用來外延生長矽層的。無論他走到哪裏，他都發現人們在運用晶體外延生長技術。

6. 計算機研究所

在北京的計算機研究所，Tsu看到一個二代計算機，訪問時間2微秒，存儲32 000單詞(48比特單詞)。這個機器既有核心存儲器也有磁鼓存儲器。他得知，中國沒有磁盤技術。所以他們會把磁鼓數據轉存到外部磁帶。輸入則是紙帶，很明顯他們沒有用打孔卡。Tsu打開電腦看了，發現他並沒有用集成電路。

但是在上海，他看到一台叫做TQ-11的機器有些集成電路，但不是全部。他有一個包含8192個單詞的磁鼓存儲器。

7.       半導體所

科學院半導體所位於北京。由王守武指導，他1949年畢業於美國普渡大學。這個研究所是科學院裏最大的所之一，由四個部門組成：材料科學，激光，集成電路，和微波器件。有四座大樓，其中一個是整個科學院1949年前的大樓。

Tsu發現材料科學實驗室非常接近美國的同種實驗室：你可以看到爐子裏的氣相或者液相晶體外延生長， 人們在測量載流子密度，均一性和遷移率。一半以上的研究是基於矽技術。另一半是基於砷化镓和其他三到五族的化合物。大多數設備是中國製造的，盡管Tsu偶爾看到日本製造的快速取樣示波器。整個大樓有空調控溫和雙層玻璃，這在中國是一個很平常的特色。

Tsu對整個中國的集成電路技術的進步印象深刻。盡管他們還沒有生產大規模集成電路，他覺得幾年之內中國就可以，而且會被集成進電腦裏。他到中國以前，他聽說中國人能造原子彈，因為原子彈技術是眾所周知的了，但是他們無法做複雜的事情，比如集成電路，這是必須靠觀察來學習而不能通過閱讀文獻而獲取的。但是中國人不能參觀我們的研究所來學習製造過程。Tsu觀察到，所以他們就去做了，盡管他們不得不在這個過程中犯錯誤。當然這與美國工業的開始的方法沒什麽不同。

8. 電子所

中國科學院電子所位於北京。任之恭 (C.K.Jen), 微波和毫米波專家，發現盡管這個研究所用激光工作，他主要還是集中於自己的領域。這裏的工作無論是在科學還是技術上都是非常先進的。他看到他們正在製造和使用兩種波的發生器----調速器、行波管和反波器，他們達到了毫米範圍。這個設備完全由中國製造，工藝精良，一部分由研究所自己製造。他覺得質量比起美國的來毫不遜色，但是沒有超過我們的質量。

9. 天體與流體力學

林家翹(C.C.Lin麻省理工)工作在天體物理，流體力學和應用數學領域。他參觀了一個位於密雲的射電天文台，位於北京東北70公裏。他看到一個16個盤排成列，每個盤直徑兩米，間距72米的係統。幹涉儀的分辨率是6分鍾弧兩米。這個係統用來觀察太陽光暈的活性，並且自動記錄。這個射電望遠鏡由悉尼大學的W. N.Christenson幫助建造，他定期的來中國為它的設計提供幫助。

在南京大學的紫金山天文台，林看到一個施密特望遠鏡，有一個直徑60厘米的球形反射儀和直徑43厘米的玻璃矯正器。另外一個天文台有一個更大的施密特望遠鏡，它的球形反射儀直徑有90厘米，校正儀的直徑有60厘米。這個望遠鏡用於觀測恒星光譜。紫金山天文台也有一個太陽光譜，分辨率1埃每厘米。

在南京大學，林與一個叫Tai的天文學教授對話，他帶著他的博士學生從劍橋大學來。他聽說他們有30個新學生，或者是天體物理與地質物理專業或者就是天體物理專業的。(這一點不是很清楚)。林還參觀了中科院的北京力學研究所。他提示他不一定看到了他們應用力學裏麵最好的設備，也許是因為保密要求。但是他看到的設備是頂級質量的。他看到了超音速風洞和一個新開發的用於測量流體速度的激光設備。

研究所的工作人員集中研究可壓縮流體的問題。在另一個場合，這次是在上海，林被問到如何用數字方法解一個他們在設計燃氣輪機中遇到的偏微分方程。這些問題，他解釋說，無論在中國還是美國都是不容易解決的。

10. 核物理

範章雲 (Chang-Yun Fan，亞利桑那大學)是空間物理的專家，但是他沒有看到任何直接與他專業相關的東西。然而他卻參觀了中科院核物理研究所。在那裏，他看到了2.5兆電子伏特的範德格拉夫加速器和一個研究用反應器，慢速中子流密度1014每平方厘米每秒。他看到各種各樣的中國製造的檢測器，碘化鈉和碘化銫檢測器，固態檢測器以及塑料檢測器。並且在北京大學，他看到這些設備正在組裝中。

11. 高能物理

當楊振寧(Yang)去年參觀中國的時候，他得知他們正在考慮建造一個高能加速器。今年，他很驚訝的看到大量的相對年輕人的物理學家(30到35歲)正在把中國向這個目標推進。盡管精確的設計還沒有定下，但是他們正在談論一個大約1億美元的加速器。

楊覺得經過文革，存在一個特別強調研究工作的應用方麵的時期。現在他相信對於什麽是實際應用的解釋已經放開了。比如，T.H.Ho告訴他有關場論和公理化場論的共組。很多人對高能物理的唯象學很感興趣;相當數量的物理學家正在涉足這個領域。其他的則對規範場的實體化為過渡態的玻色子和光子的可能性很感興趣。比如Steven Weinberg (MIT)的工作。但是他沒有聽到有關這方麵的新成果。楊也做了一個他自己在統計力學方麵工作的報告。但是據楊說這個主題在中國並不活躍。

當Hwa在上海講授有關高能夾雜物反應的時候，他與那裏的一些物理學家進行了長時間的有關哲學的討論。盡管他們中的一些人看起來並不像高能物理學家，他們非常反對伯克利大學的Geoffrey Chew的靴帶觀點。他們認為例子裏麵一定有組成。Hwa感覺這種信念來自由唯物辯證法，認為世界是由物質組成的，而不是抽象的的東西。爭論認為我們一定能進一步分裂粒子，因為曆史已經證明了。盡管靴帶理論成功的預測了所有的粒子質量和其他，他們認為我們仍然需要繼續追問例子的組成是什麽。在北京他的報告之後，他遇到了一個教授也喜歡組成觀，但是給出了一個比較令人信服的論證，考慮到囊括進形式因子。

Hwa還見到了一些研究層子的物理學家。他們告訴他,  他們正在嚐試做與加州理工的Murray Gell-Mann有關誇克的工作相同的事情。他們覺得誇克比層子更加成功。

12. 未來

在參觀中國的物理學家看來，未來看起來一片光明。比如，正在撰寫此文的時候，哥倫比亞大學的T.D.Le正在中國。上個月中國科學家的一個代表團，包括張文佑在內，正在計劃訪問美國。張之前在普林斯頓和普渡大學，他在宇宙射線實驗中發現μ介原子而被大家所熟知。我們都有很多向對方學習。