原子物理学之父卢瑟福的育才之道

李建华 李万歆

（1.兴义民族师范学院， 贵州 兴义 562400；2.安龙国土资源局， 贵州 安龙 552400）

原子物理学之父卢瑟福的育才之道

李建华1李万歆2

（1.兴义民族师范学院， 贵州 兴义 562400；2.安龙国土资源局， 贵州 安龙 552400）

世界著名科学家卢瑟福的育才之道：招才的国际化、育才的制度化、建团的合理化、实验的优先化、交流的自由化和为人的楷模化，其较系统地阐述了培养科研人才的方法，较全面地揭示了培养科研精英的奥秘。

物理学史；卢瑟福；育才之道

Abstract:Ways of cultivation of talent of Rutherford,the world famous scientist:Recruitment internationalization,institutionalization of cultivation of talent,rationalization of forming a team,prioritization of experimentation,liberalization of communication and modelization ofbehavior,state the ways of cultivation of talent systematically and reveal the secret of cultivation of talent comprehensively.

Key Words:History ofPhysics；Rutherford；ways ofcultivation of talent

在诺贝尔奖历史上，英籍新西兰裔科学家欧内斯特·卢瑟福由于研究发射性物质及对原子科学的贡献而荣获1908年诺贝尔科学奖，被誉为“纵观宇宙之王”。他不仅是一位伟大的科学家、科研工作的杰出组织者和领导者，而且还是一位伟大的教师。他在具体的科研实践活动中培养了大批青年科研人才，其中有十多人先后摘取了科学的最高桂冠——诺贝尔奖，创下了个人培养诺贝尔奖科学家人数最多的“世界纪录”。他之所以取得如此大的成就，这是与他独特的育才之道分不开的。

一、招才的国际化

科学研究的前提是人才，而人才的选拔应国际化，这是卢瑟福的科学人才思想。他在蒙特利尔、曼彻斯特和剑桥领导的研究组织，一方面与有关国家的物理学家、数学家和化学家保持广泛的联系和合作，另一方面又着眼世界，打破国家、种族和信仰的界限，广泛招收和培养优秀的青年科学人才。皮卡查是来自前苏联的研究生，因其聪明能干且有将工程和科研紧密结合的才能，受到卢瑟福的器重。当皮卡查回国不能再到卡文迪许工作时，卢瑟福派人将皮卡查研制的仪器设备送到苏联，使皮卡查能继续他的研究工作。张文裕是来自中国的科研人才，他初到卡文迪许学习时，卢瑟福引导他通过实验发现问题，自己决定要研究的题目，因为做研究工作的学生若是自己担负选题的主要责任，那么成功的可能性更大。他受卢瑟福科研思想的影响，深有感触地总结道:“科学是否能生根发芽，关键在于科学实验，没有科学实验，就不可能产生理论、验证理论和发展理论，科学始于实验。”[1]奥主芬特是来自澳大利亚的研究生，他曾颇有感触地说：“卢瑟福一直同情从大英帝国自治领地来的学生。他在曼彻斯特和剑桥的实验室是有幸出国学习的那些海外学生的麦加。”“况且，他是一个真正国际主义者，随时相信不论是否是本地的、各色人种的和不同信仰的工作人员的成就。”[2]据统计他的学生来自十多个国家，由他直接培养并沿着他指导的研究方向进行研究获诺贝尔奖的达11人之多，而受他的影响和间接作用而获诺贝尔奖的还有几个人。正如皮卡查后来指出：“众所周知，卢瑟福不仅是一个伟大的科学家，而且是一个伟大的教师。”他作为一个伟大科学家和具有伟大教师光辉形象的人，吸引了来自世界各国的大量优秀科学家到他周围。

二、育才的制度化

研究生制虽于1895年创始于剑桥大学三圣学院的卡文迪许实验室，但真正形成较完善的正规制度则是卢瑟福从1907年起在曼彻斯特大学建立起来的。研究生制度分四年进行，第一年主要讲述实验方法和仪器的结构与使用，并让学生们经常有规律地参加他讲述的基础课；第二年讲短期的测量课，同时经常用大部分时间准备第三年的题目，此外还举行物理学的主要学位考试；第三年研究选择的题目，阅读流行的短刊；第四年写近代物理论文，特别是放射性方向的论文。在后几年大量加强讲课，主要由卢瑟福承担。此外，在他精心指导下经常让学生观察物理实验及图像，以丰富科学生活和知识。实验室经常保持十五至二十人，形成一个稳定的人流。对考试合格并鉴定通过学位论文的人，留在实验室或推荐到国内外其他大学任教授。在招收研究生时，一方面严格执行招考的有关制度，另一方面要根据招考学生原学校推荐人的意见，逐个面谈选拔录取，同时使个别奇才破格录取。譬如，前苏联的皮卡查随约飞院士到卡文迪许访问，他与主任助理查德克谈话时提出愿意留下学习，卢瑟福说该室招收的20个研究生已满额了。皮卡查问道：“教授！您的实验误差多大呢？”卢瑟福说：“百分之五。”皮卡查又说：“那么再增加一个还在误差之内呀！”卢瑟福一听，感到这个青年很机智，思想活跃，在得知他有科学才能后决定接收下来，并为他搞到三一学院的奖学金。在卢瑟福的悉心指导下，皮卡查获得博士学位。

三、建团的合理化

卢瑟福在组织科学研究上，取得了举世公认的重要成就。麦克吉尔大学因为他建立研究集体和取得成果而出名，曼彻斯特大学物理室由于他的组织成为当时英国甚至世界上主要的放射性原子物理研究中心，卡文迪许实验室在他的领导下，成为世界上物理学家的圣地——“麦加”。[3]他能取得这些重大成就不是偶然的，原因之一就是他是一位兼备了研究和组织能力的领导。他认为，科研机构的领导人不仅本人在科学研究上应具有卓越的能力，而且同时应当培养自己的科研组织能力，要善于发现人才，培养人才，组织科研。他还认为，科学家应当勇于承担学术组织的领导责任，因为科学家对于他们自己事务的管理是重要的。他积极组建科研团队，并指导其开展科学研究，获得可喜成果。以卢瑟福—盖格—马斯顿科研团队为例，卢瑟福作为物理学教授和放射性研究方面的学术权威，借助由组织赋予的合法领导权，由其自身学术能力和性格魅力而获得专家领导权，成为该科研团队的领导者。盖格是物理系的实验员，根据卢瑟福的工作安排研究α射线。马斯顿是盖格的学生，正在学习放射性研究方法，由于盖格的赏识和推荐进入该团队。他们成为科研团队的成员，该团队组成一个小型协助团队，其结构呈扁平型。卢瑟福进行理论指导和实验，盖格和马斯顿主要进行实验和观察，他用柔道方式管理团队，用全渠道方式使每一个成员能与其他任何成员交流和沟通，用开放式开展各种学术交流。这个事例一则体现了卢瑟福的民主管理风格，他充分尊重助手盖格的建议，二则体现卢瑟福卓越的科研敏锐性，认为α粒子的大角散射现象值得深入研究，三则体现出卢瑟福充分信任实验室所培养的学生，并迅速把马斯顿推到了科学研究的最前沿，最后，这也体现了卢瑟福不拘一格培养科研人才的精神。卡文迪许正是继承并发扬了这种精神，后来才培养出了几个极其年轻的诺贝尔奖获得者，也为世界各国培养出了许多年轻的优秀物理学教授。

四、实验的优先化

作为一个主要用实验揭示微观世界——原子和原子核的结构及其内部机制的实验物理学家，卢瑟福继承和发展了培根、牛顿和麦克斯韦进行扎实实验和推理的治学传统。他认为，只有可靠的实验事实才是科学研究和建立理论大厦的牢固基础。实验是建立理论、发展理论和鉴定理论的唯一标准。因此，他对实验要求十分严格和准确。培养人才方面他非常注重实验的观察和研究，放手让学生去思考和动手。他提倡自制简易仪器和让学生自己动手的原则，在卡文迪许实验的历史上，研究前沿课题所用的仪器主要是自己制造的。1910年日本现代物理学的奠基人长岗半太郎参观卢瑟福实验室后，曾为卢瑟福用那么简单的仪器做出那么多重大发现深表震惊。在培养研究生时，凡属重要的实验，特别是发现新的现象时，他总是要亲自做一遍以弄清真实情况。每当学生陷入错误的理论或对实验情况说不清楚时，他就让学生“回到实验室去！重做实验！”他告诫学生：“做实验和理论，首要是研究结果的可靠性”。[4]他允许助手和学生大胆提出各种设想，但做实验时必须一丝不苟。“一个勇敢的实验，无疑地证明了一个伟大的成功”。他要求学生一定要拿出可靠的结果来，他帮助学生选好研究题目，鼓励和关心他们的实验研究，对他们的发现象对自己的发现一样高兴，但在发表时却没有自己的名字。他了解助手和学生的长处和短处，但不说哪个不行，他向他们学习新的思想和实验发现的新迹象，认为每个人都有优点和用处。有的学生有困难或能力不足，他就给予指导和帮助，因而使所有的人员非常团结，好像生活在一个愉快的大家庭和世界科研的中心。

五、交流的自由化

科学研究的目的是为了发现，教育的目的是为了培养优秀的人才，为了最大限度地实现这两个目的，就必须消除一切偏见，不分国家种族、信仰和能力大小，无私地真诚合作，相互交流，取长补短，而要做到这一点，学风就必须民主，学术气氛应该自由。卢瑟福认为：科学研究必须广泛交流，那种只见树木不见森林的狭隘态度，是发展科学的严重障碍。他说：“我认为再没有比那些只顾自己鼻子底下一点事情的人更可悲了。”[5]他希望实验室的负责人让他的研究人员到其他实验室去参观和访问，并与别的研究人员保持密切的联系和接触，他也希望这些负责人要“宽容地对待雇佣的科学家，因为人们按时上下班并不是一定意味着他们正做着最需要做的工作。”[6]他相信那些对自己最感兴趣的而又重要的课题进行研究的人，在民主学风和自由气氛中进行研究，取得丰硕成果的几率更大。

卢瑟福每天到实验室询问实验进展情况，亲自进行实验直接指导团队成员，与他们一起设计实验，讨论并解决实验中遇到的问题。例如，盖格从计数α粒子转向研究粒子α的散射现象，就是在卢瑟福的指导，自己的研究和布格拉的提醒下实现的，马斯顿在卢瑟福和盖格的直接指导下观察到了α粒子的大角度散射现象。另外，卢瑟福组织了每天午后的茶时漫谈会，卢瑟福夫人提供茶点，大家在一起自由地漫谈，把问题提出来大家一起讨论。在讨论中，一个人的独立见解可能打开很多人的眼界，前人走过的弯路又可能成为其他人的借鉴。此外每星期有一到两天傍晚，他还会请部分助手和学生到家中便宴，餐时也就成为自由学术讨论的重要时刻。卢瑟福乐观豁达、幽默风趣的性格使这种自由讨论更加轻松愉快，他在这种气氛中向实验室的成员提出了原子的想法和命名质子的。

六、为人楷模化

卢瑟福是一位深受人们爱戴的科学家和教师，他心地善良、热情无私的优良品质和情操，影响着身边的每一个人，他鼓励人们努力探索，勤奋工作，并为他们的成功积极创造条件。卢瑟福与尼尔斯·玻尔的合作与友谊是科学家之间的典范。他俩经历了师生、同事以及两大学派的密切合作。玻尔大学毕业后先到了J·J汤姆孙的实验室学习，由于他对J·J汤姆孙的原子羔点模型有疑问，而离开汤姆孙来到卢瑟福身边，跟随卢瑟福研究原子的结构，他分析卢瑟福的原子模型，提出了其中的不足，卢瑟福和玻尔进行了深刻的探讨，并鼓励玻尔将结果写成论文。而且积极帮助他推荐发表。玻尔正因这三篇论文成名，因此，玻尔深切地称卢瑟福是“我的第二个父亲”。

卢瑟福在荣誉面前不骄傲，接受爵士称号时，写信给他的老学生奥托·哈思说：“我想你知道我并不看重这个授勋形式，因为对我这样的科学家有着明显的不利，我已取得允许经常不用这个称号，并确信它不干预我的科学活动。”他决定不改变自己的名字。

他在名利面前不伸手，他常常给予学生许多具体的帮助，但从不考虑个人得失，对一些发明和发现没有争过所有权与专利。在加拿大麦克吉尔大学工作期间，卢瑟福在科研和科学中取得了许多成果，他总结了这些成果准备出版著作时，他的合作者化学家索迪从卢瑟福的讲课和其他方面得到了不少资料，而且先行发表，并在其出版的著作中又引用了许多卢瑟福的研究资料。卢瑟福获悉这些情况，主动给索迪写信进一步阐述他的观点，索迪诚恳地接受了卢瑟福的观点，对卢瑟福的宽阔胸怀十分敬佩。卢瑟福高尚的情操、博大的胸怀赢得世人的赞许。

综上所述，作为一个贡献卓著的伟大科学家和一个培养科学人才的大师，卢瑟福是值得后人作为楷模认真学习的。而他在几十年科学生涯中所表现出来的招才的国际化、育才的制度化、建团的合理化、实验的优先化、交流的自由化、为人的楷模化，更是值得后人学习借鉴。

[1]文军，陈兰萍.卢瑟福培养科研人才的教育实践浅谈[J].渭南师专学报（社会科学版），1999(2).

[2]M·L.O 1iphant,Proc.Phys.Soc.London,Vol.59,PartI.No.331,1947.

[3]眭平.卢瑟福是怎样培养高科技人才的[J].北京:中国人才，1993（11）.

[4]王荣德.卢瑟福的科学人才观[J].宁波教育学院学报，2000（3）.

[5]约翰·罗兰.欧内斯特·卢瑟福——杰出的原子物理学家[M].原子能出版社，1978.

[6]A.S.Eve.Rutherford,1939.

责任编辑：杨合成

The Father of Atom ic Physics:YucaiRutherford

LIJian-hua1LIWanx-in2
（1.Xingyi Normal University for Nationalities，Xingyi Guizhou 562400 China；2.Land and Resources Bureau ofAn Long County Guizhou An Long552400）

1009—0673（2015）03—0079—04

G637

A

2015—05—02

李建华(1959— ),男，贵州兴义人，兴义民族师范学院物理与工程技术学院副教授，主要从事大学物理和物理学史教学。