一位物理学家的人生轨迹

石破

埋首研究理论物理的科学家段一士，经历了悠悠80多年的悲喜人生。

段一士是兰州大学理论物理研究所名誉所长，今年85岁。搞的是广义相对论物理，拓扑场理论研究，比较深。

有的教授退休后就不带研究生了，但段一士到80多岁了还在带。“到现在，我总共培养了72个研究生，36个博士研究生。年纪大了，以后不带了。”

段一士头脑清晰，待人随和、幽默，心态悠然。跟中国的许多老派知识分子一样，段一士起起落落，但跟别人不同的是，他总能逢凶化吉，遇难呈祥。这一位埋首研究理论物理的科学家，经历了悠悠80多年的悲喜人生。

初中就上了历史名校

段一士祖籍四川，1927年出生在北京。抗战爆发后，“有一次，日军飞机把成都的春熙路炸惨了，一些胳膊、腿挂在树上。我看到这种情况，满腔愤怒。这时，苏联帮助国民党在四川都江堰建了一所空军幼年学校，我报名后被录取了，从初一学起。”

12岁的段一士，就此考上了名校，从头至尾，全世界只有2000多名孩子有资格上这所学校。在这里，段一士学了微积分，那时他就懂量子力学、理论力学。他说，这是他后来做学问的一个基础。1946～1947年，段一士转到杭州笕桥中央航空学校，在这里还学会了开飞机。

段一士珍藏着一张发黄的报纸，那是1951年10月13日的《新华日报》，上面有篇文章：《爱国主义推动段一士学习与创造》。文中写道：

“段一士在中学的数学课里，他知道了世界上数学的三大难题之一——角三等分，在机械制图上形成了严重的困难。他试想着，要解决这个问题。后来，他知道帝国主义国家已经用‘T式仪来解决了，他们并且宣称是‘满意地解决，但这种仪器使用时既麻烦又不完全精确。段一士经过20多次的试验，终于发明了一种制造简单的仪器，使用时又迅速准确，解决了一角三等分机械制图的问题。经过工厂试验，结果大大改进与提高了生产，工厂便立刻采用了。金陵大学也出大字报表扬他的成就。”

1950年代初，还是青年学生的段一士。早早迎来了自己最风光的时候。这篇文章接着写道：

“1951年五一节，段一士人了团。爱国主义思想和共青团员对祖国的责任感，鼓舞着段一士认真学习。在电学和流体力学上，他感到复变数函数由‘U求‘V的办法过于复杂，而祖国将来的建设事业中必须要大量发展电力和水力，当需要运用复变数函数由‘U求‘V的方法时，却要经过积分等一大套繁复的计算……他开始苦苦地思考和试算，又找了一些参考书，终于发现了复变数函数由‘U求‘V的新方法，只用一个简明的公式就可以代替原来要经过积分等一套繁复的公式，在电学与流体力学需要运用复变数函数由‘U求‘V来计算的地方，开辟了崭新的捷径。”

文章说，段一士对将来十分乐观自信。他说：“我们祖国的科学一定会很快进步起来，因为人民民主专政的制度，就是科学文化飞跃发展的保证!”解放最初两年的亲身经历，使他确定自己的这一认识是正确的，但其后的政治环境变化，却使这位数学兼物理人才的命运陷入了一个又一个的漩涡中，身不由己地飘荡浮沉，演出了一幕幕的悲喜剧。

1953年，我国选派第一批赴苏联留学生，南京大学只选派了一名研究生，就是段一士。在苏联，段一士很快又崭露头角。

新华社记者李克在一篇《中国留学生在苏联》的文章中写道：

“莫斯科大学物理系研究生段一士在学习期间，连续在苏联科学院《实验和理论物理》杂志上发表了3篇科学论文，引起有关方面的兴趣。他在毕业论文中，提出一个不同于物理学中流行的见解的看法。一般认为，重力场在基本质点中不起作用，他提出重力场在基本质点中起一定作用的论题，并加以论证。他的指导教授、广义相对论专家西罗可夫说：这一论断虽然有可争议之点，但是这篇论文是有科学价值、有创造性的。”

从中可看到段一士有股初生牛犊不怕虎的劲头，以及他在学术研究上的天分与自信。

回国后，段一士来到兰州，进入设在这里的中科院化学物理研究所工作。

潜心教学科研

粉碎“四人帮”后，知识分子又迎来了春天。甘肃报纸大力宣传科学家段一士的事迹。当时的甘肃省团委书记胡锦涛，就请段一士去给共青团员做科普报告，胡锦涛书记也亲自去听了。段一士讲微观的量子力学，也讲宏观的广义相对论，讲原子，也讲宇宙。讲座结束，胡锦涛书记请段一士吃饭。他们吃的都是盒饭，胡书记还吩咐给段老师加一个荤菜。

1954年，杨振宁提出了针对电磁场的规范场理论。国内有人说这理论不实用；也有人批判说这是先理论后实验，不符合马克思主义认识论，但段一士还是在坚持研究这个理论。

1979年，段一士发表了规范场分解理论，对规范场的内部结构提出新见解。这是一项新理论，段一士提出的比苏联人、美国人、韩国人都早。杨振宁听说了，也到兰州来看望段一士，与他討论这个理论。

段一士跟记者说：“我数学相当好，可以跟数学家讨论问题。2003年，我跟陈省身在南开大学讨论数学问题，他非常高兴，但隔一年他就去世了……”

那次，他们讨论的是陈省身1946年提出的一个定理：GBC定理。段一士对此提出了新见解。陈省身很高兴，说：“你得出的结论非常重要!明年我们接着讨论。”

第二年，段一士正在给兰大学生上课，听到了陈先生去世的消息。就在前几天，他还收到了陈省身寄来的一张照片，背后写着：“一士先生哂存。省身。”

谈起现在大学的学风，段一士感叹：“现在大学生学的课程，结合经济应用的多，愿意搞纯理论研究的少了。”

爱因斯坦是段一士一生的偶像，段一士更佩服爱因斯坦搞科研的精神。“他临去世前还在搞科研。陈省身也是，90多岁还在搞。伟大的科学家都这样。”段一士家里保存有爱因斯坦的黑白照片。爱因斯坦爱弹钢琴，段一士也买了钢琴弹。爱因斯坦爱骑自行车，段一士也爱骑自行车，80岁了还骑自行车上下班，几个月前才因为身体原因而放弃。

今年段一士的研究规划，是把规范场理论应用到膜里面。虽然他不带研究生了，但还要经常和毕业留校的教师们讨论，这些老师，大部分都是他的研究生。