2010年,清華大學(xué)對物理系進行了第二次國際評估。新的評審委員會的成員包括“四沈二楊”6位先生,即第一次評估的“三沈一楊”再加上沈呂九和楊炳麟。在一如既往尖銳指出清華物理系尚存問題的同時,評審報告的結(jié)語寫道“自2002年第一次評審以來,清華物理系在各方面都有了極大的改進,在教授治學(xué)的大方針下科研實力已進入國際水準,在某些領(lǐng)域已處在世界領(lǐng)導(dǎo)行列。教學(xué)方面,更是非常成功。每年都能招引到全國拔尖的本科生,集而教之的英才多對系的教學(xué)相當滿意,與八年前大不相同。物理系在這一基礎(chǔ)上進一步改善,極有希望成為世界一流,但還需要系內(nèi)同仁堅持方向同心協(xié)力才能達到?!苯栌猛醮笾星靶iL一句話:“清華物理系有今天的成就,楊教授功不可沒?!?/p>

圖5楊振寧先生在清華大學(xué)給大一學(xué)生上課。左圖是他在課堂邊講邊寫教學(xué)內(nèi)容投影到屏幕上;右圖是課間學(xué)生圍著楊先生請教問題。
楊先生是香港“邵逸夫獎”評審委員會首任主席,也是香港求是科技基金會的創(chuàng)始顧問,他為這兩個獎項的成功設(shè)立了宗旨和高標準。1993年香港查濟民先生想切實幫助中國發(fā)展科技事業(yè),他向楊振寧表示,基金會的基金由查氏家族提供,而基金會的組成、運作和發(fā)獎方法,由楊先生這樣有成就又關(guān)心中國的科學(xué)家負責。他們倆決定香港求是科技獎的宗旨為“雪中送炭”。楊振寧回想起好友鄧稼先等人的清貧生活,想起中國一批最杰出的科學(xué)家的工作條件還很差,于是,求是基金會1994年第一次頒獎,獎勵了包括兩彈一星元勛鄧稼先、于敏、周光召在內(nèi)的10位杰出科學(xué)家;1995年,為了鼓勵優(yōu)秀的青年科學(xué)家留在國內(nèi)做基礎(chǔ)研究,求是基金會又設(shè)立了杰出青年學(xué)者獎,獲獎人中有一大批后來成為了中國科學(xué)研究的領(lǐng)軍人物。1996年,求是基金會授予屠呦呦等10位青蒿素及其衍生物研究工作的主要科研人員“求是杰出科技成就集體獎”,當時沒有任何機構(gòu)授予屠呦呦等人獎項。2004年設(shè)立的邵逸夫獎的獎勵領(lǐng)域是數(shù)學(xué)、天文學(xué)和生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)。楊先生作為首任評審會主席,把邵逸夫獎定位為與諾貝爾獎互補的、具有最高水準的全球科學(xué)大獎。楊先生的辛勤工作和慧眼識才,使得邵逸夫獎聲譽卓著,評出了一大批世界最優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、醫(yī)生和生命科學(xué)家,其中多人在獲得邵逸夫獎后進而獲得諾貝爾獎。
楊先生十分關(guān)心中國一些重大的科學(xué)工程以及科技政策,經(jīng)常就此發(fā)表自己的意見。他的意見從來不為自己或小集團謀取任何私利,一心只是為了中國的科技發(fā)展。1990年代末,他獨具慧眼,建議中國研制X射線自由電子激光器,為此多次上書。2017年1月在中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所建成了世界上第一座工作在20—100nm范圍的全相干自由電子激光,還正在上海應(yīng)用物理研究所試運轉(zhuǎn)一項軟X射線自由電子激光,且同步發(fā)展更大規(guī)模的高重復(fù)頻率的超導(dǎo)加速器驅(qū)動的硬X射線自由電子激光。中國的自由電子激光事業(yè)在楊先生的推動下向前邁出了一大步(圖2)。最近楊先生關(guān)于中國建造超級大對撞機爭議的見解,不管持有什么立場,毫無疑問,都可以看到楊先生熱愛中國、一心為中國人民的赤子之心。楊先生以他的學(xué)術(shù)成就和聲譽,在科學(xué)界所起的引領(lǐng)作用非常顯著。
2老驥伏櫪的物理學(xué)家楊振寧先生90歲生日時,清華大學(xué)送他的禮物是一塊黑色的立方體(圖3),上面刻有楊先生最喜歡的杜甫名句——“文章千古事、得失寸心知”,四個側(cè)面分別是他在場論、粒子物理、統(tǒng)計物理和凝聚態(tài)物理這四個領(lǐng)域的13項重大貢獻。這些貢獻都是他在回歸以前做出的。定居清華園時楊先生已年過八旬,但他還是傾力而為,拼搏在研究第一線。圖4是他回歸后發(fā)表的、以清華大學(xué)為作者單位的27篇SCI收錄的文章目錄。這些文章可以分為兩類,一類是純物理研究文章,一類是有關(guān)物理學(xué)史、物理學(xué)概念詮釋的研究文章。此外,他還出版了兩本著作和一大批中文學(xué)術(shù)論文。
對于物理研究選題,楊先生根據(jù)自己的經(jīng)驗提出了兩條原則:“要找與現(xiàn)象有直接簡單關(guān)系的題目,或與物理基本結(jié)構(gòu)有直接簡單關(guān)系的題目”“把問題擴大往往會引導(dǎo)出好的新發(fā)展方向”。這兩條原則對于研究生和研究工作者選題具有很好的指導(dǎo)意義。耄耋之年的楊振寧仍然依循這個“直接簡單關(guān)系”的原則,來決定自己的研究題目?;氐角迦A后,他的物理學(xué)研究主要在統(tǒng)計物理領(lǐng)域進行,這一方面是因為統(tǒng)計物理始終是他最喜歡的一個領(lǐng)域,與他對數(shù)學(xué)之美的欣賞和對物理之美的追求相洽;另一方面的原因是進入本世紀后,隨著激光冷卻技術(shù)的進展,冷原子物理學(xué)成為物理學(xué)研究的一個最活躍的重要前沿,而楊先生早先在統(tǒng)計物理上的一些重要理論預(yù)言得到了實驗證實,而有實驗配合,理論研究當然更有動力。楊先生回歸后的統(tǒng)計物理研究是在兩個物理結(jié)構(gòu)直接簡單的理想化模型上開展的:稀薄玻色硬球系統(tǒng)和一維具有δ函數(shù)排斥作用的多粒子系統(tǒng)(屬于他的13項物理學(xué)重大貢獻中的2項)。1950年代中期,出于對液氦超流的興趣,楊振寧與合作者完成了一系列關(guān)于稀薄硬球玻色子多體系統(tǒng)的論文。他們分別用雙碰撞方法和贗勢法得到了相同的基態(tài)能量,其中最令人驚訝的是著名的基態(tài)能量修正與密度的平方根成正比的修正項,即
當時無法得到實驗驗證。50年后,這個修正項隨著冷原子物理學(xué)的發(fā)展而得到了實驗證實。楊先生自己重新研究這個問題,用贗勢方法將稀薄硬球玻色子多體系統(tǒng)從3維分別推廣到2維、4維和5維。
1969年,楊振寧和他的弟弟楊振平將一維δ函數(shù)排斥勢中的玻色子問題推進到有限溫度。這是歷史上首次得到的有相互作用的量子統(tǒng)計模型在有限溫度(T>0)下的嚴格解?;谶@個模型的結(jié)果也在冷原子系統(tǒng)中得到實驗實現(xiàn)和驗證,回歸后,楊先生將其擴展到一維費米子系統(tǒng),具有多個分量的粒子系統(tǒng),推廣到各種形式的束縛勢,如一維諧波限制(harmonictrap)或其他限制(trap),排斥或有吸引力的δ函數(shù)勢的作用,等等。這些推廣并不是平庸的,有的具有相當難度,也都與冷原子物理研究緊密結(jié)合。
楊先生回到清華后,一共寫了13篇純物理研究文章,這些文章中多篇楊先生是唯一的作者,也有一些文章有合作者,一般是一個合作者,主要是馬中騏。還有一些合作者幫楊先生做了一些計算,像香港中文大學(xué)的WeiB.B.。這說明這些理論研究文章是楊先生親自研究和推導(dǎo)的,不像現(xiàn)在很多人,從40、50歲開始做老板,已不在科研一線做研究了。
回歸后楊先生曾經(jīng)向《物理評論快報》(PRL)投過一篇稿件,引起很不愉快的經(jīng)歷。第一位審稿人輕率地認為作者是與諾貝爾獎獲得者同名的某位C N Yang,審稿極為馬虎,似乎也完全忽視文章所研究系統(tǒng)存在受限勢;第二位審稿人的意見是許多人常遇到的、無實質(zhì)性批評內(nèi)容的所謂“缺乏廣泛興趣”和“缺少新的物理”,加上編輯“明顯傲慢自大和官僚化”的程式化答復(fù),使得楊振寧這位PRL的創(chuàng)始人和多篇重要論文的作者,感到整個拒稿過程“funny and troubling”。為此,在楊振寧文集Selected Papers II With Commentaries 的附注中,楊先生原原本本地附上審稿人意見以及他與PRL編輯的兩輪通信,力求改變這一錯誤的趨向[4]。之后,他的科研文章主要投給中國物理學(xué)會所屬的《中國物理快報》(CPL)上,以實際行動表達了楊先生的價值觀念:一項學(xué)術(shù)成果的價值并不等價于發(fā)表刊物的影響因子。作為CPL的主編,我經(jīng)??梢允盏綏钕壬谕砩?1—12點發(fā)來的電子郵件,作為一個耄耋之年的科學(xué)家,楊先生的干勁與活力實在令人敬佩和驚嘆!