美籍华裔物理学家任之恭

2019-06-10 08:58林卫国
文史月刊 2019年5期

林卫国

物理学是一座深奥而神秘的“谜山”。为了攀登它,揭示它,古今中外数不清的专家学者筚路蓝缕,呕心沥血,付出了大量的甚至是毕生的精力。当人们欣喜地看到这门科学在飞速发展、欢呼一个个千古之谜被解开的时候,没有忘记一个中国人的名字——任之恭。

1906年10月2日(农历中秋节),任之恭出生于山西省沁源县河西村。

沁源县设置于北魏建义元年(528年),因在沁河之源而得名,历代县名未改。它位于太岳山脉的腹地,境内峰峦叠嶂,山道蜿蜒。河西村在县城以北约5公里处,在过去是有名的穷村。附近虽有一条沁河,但非涝即旱,土壤贫瘠,收成微薄。大多数农民一辈子不知道澡塘为何物,过年时能吃上一回肉饺子便认为是享福了。

像沁源县这样靠種地糊口的地方,在黄土高原上太多、太普通了!但是,它有吸引世人注目的不普通的地方:

任之恭教授偕夫人在山西考察

在抗战期间,沁源县军民中没有出过一个汉奸,抵抗日寇十分坚决和壮烈。全县有80%的房屋被日寇烧毁,有9153名抗日壮士英勇殉难!历时两年半的沁源围困战,成功创造了对占领八路军腹心地区之敌进行斗争的范例,为此,沁源县被誉为“抗日模范县”。

李立功书记(左四)接见任之恭(左三)一行

沁源县出了个国际知名的物理学家任之恭,他是美国物理学会理事,曾任美国哈佛大学教授和霍普金斯大学应用物理实验室负责人,是中国现代电子学的奠基者之一。他的研究及所取得的成果是先驱性的,在物理科学领域产生了很大的影响,获得了世界物理学界很高的评价。

沁源县出抗日英雄和出大科学家,表面看是两回事,实际上有着内在的联系:两者都来源于一种非凡的坚韧顽强的精神。这可能就是沁源县这块土地的灵气。

走出小山村

任之恭自幼聪颖好学,6岁入私塾读书。他认真地背诵“四书”“五经”,吮吸中华传统文化的乳汁。11岁时,他幸运地成了沁源小学一年级的学生。两年之后,在父亲的支持下,任之恭跳级考入太原的一所中学——山西省立第一中学(今太原五中)。他发奋学习,课余还向表兄弟学习英语。在他的心里,早已萌发了上清华的念头。这是他下一步的目标,也是父亲对他的殷切期望。

考进清华园

1920年夏天,14岁的任之恭凭着自己的优秀成绩,顺利地通过考试,被北京清华学校录取了。当他在布告栏上看到自己的名字荣登红榜的时候,高兴得蹦了起来。他告别了山西,有生以来第一次乘上了去北京的火车。

当时,任之恭身着一件浅蓝色的破旧长袍,脚穿一双手工制作的布鞋,开口说话是山西的方言土语,既寒酸,又土气。谁也不会想到,这个典型的“土包子”,日后会成为一个科技界的权威。

任之恭很快就适应了校园生活,在新的环境中如鱼得水。他很努力,在班上成绩一直拔尖。他自选题目的英语文章写得很出色,经常让老师当作范文拿到班上去朗诵。他对物理学情有独钟,于是选修了理科专业。担任物理系主任的叶企孙博士,是很受学生欢迎的教师。他在一次讲演中曾预言“波动力学”将是未来理论物理的主要动力,这个预言后来被事实所证明。任之恭对他很敬仰,并在他诱导下,坚定了攀登物理学高峰的决心。

毕业前夕,任之恭参加了1926年3月18日的请愿运动。罢课的进步学生,参加李大钊等人领导的天安门国民大会,抗议日本军舰3月12日对大沽口的炮击,并要求段祺瑞执政府拒绝日、英、美等8国提出的撤除大沽口国防设施的最后通牒。段祺瑞政府甘冒天下之大不韪,悍然出兵对群众进行血腥的镇压。清华学生韦杰三也中弹死在血泊中。这就是震惊全国的“三一八惨案”,它给任之恭留下了永难磨灭的记忆。

攻读花旗下

1926年的一天,在美国西雅图,自中国上海启程的大型客轮“麦金利总统号”,完成了横穿太平洋的辉煌航行,在徐徐靠岸停泊。一群中国学生兴高采烈地走下轮船,踏上这块到处飘扬着星条旗的陌生土地。他们当中,有一位中等个子穿着朴素的青年,这就是任之恭。当时他的心情十分兴奋,用他自己的话说,是“心中充满着对即将来临的一切的巨大期望”。

随船而来的学监,将学生们送往各自的目的地。任之恭和另一位同学选择了位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院,他将在那里攻读电机工程。该院是享誉世界的第一流工科大学,有不少在研究领域处于主导地位的物理学家和天文学家都曾在这里讲学,这使任之恭获得了许多受益的机会。

第一年,任之恭主要学习直流、交流电路和机械。从第二年起,他扩大了选修范围,包括近代物理、工程数学、机械系统力学、工程热力学、水力学和政治经济学。课程负担十分繁重,学生时刻都感到一种让人喘不过气的重压,于是流行起这么一句话:“TECH(麻省理工学院的别称)简直就是地狱!”

“地狱”虽苦,任之恭和其他大多数同学还是乐意呆在“地狱”里拼搏。暑假期间,任之恭还到芝加哥大学去上暑假班,选修近代物理学、量子力学和复变函数。这种主动给自己加压的做法,不仅锻炼了自己的坚韧和刚毅,更重要的是使自己在较短时间里获得了大量新鲜的信息和知识,为攀登物理学的高峰铺下了坚实的基石。

1928年,任之恭毕业,靠奖学金进入摩尔电工学院,从事研究工作。第二年秋天,他进入哈佛大学,在无线电物理学分部从事研究。而后,担任大学的研究助理、讲师。1931年,这个来自中国黄土高原小山村的农民的儿子,终于获得了物理学博士学位,为自己的人生历史写下精彩的一笔。

纵观20年代末至30年代初任之恭的研究工作,成果是很突出而喜人的,主要在如下几个方面:高空电离层,电子振荡器的理论与实验,氢负离子(H—)亲合性吸收光谱的量子力学理论。他的研究论文,发表在《无线电工程师协会会刊》等刊物上,引起了广泛的重视。

任教大西南

1933年,任之恭结束了留美生活,回到了祖国的怀抱。先在山东大学工作一年,然后回母校清华大学担任物理学和电机工程教授。当时,占领了中国东三省的日本军队,正虎视眈眈地窥视着华北;师生们对日本侵略者的野心感到愤怒,对当局的不抵抗主义感到失望和不满。北京城笼罩在阴霾之中,整个局面变得混乱不堪而十分严峻。

日本人全面侵华己不可避免,大家又不愿意当亡国奴任人随意宰割,那么应该怎么办呢?大家一致认为应该调整课程,根据国防需要,开设一些有利于抵抗侵略的应变课程。于是,由任之恭主持,开一门短期课程,讲授军事无线电工程,内容包括无线电收发报机的装配、天线、电力供给等,并进行收发报的实习。

1937年7月7日,日本侵略者制造了卢沟桥事变,20多天后占领了北京。8月初,清华大学开始向后方撤退。任之恭携新婚妻子陶葆柽开始了流亡生活。他们先到长沙,但不久即遭到日寇飞机的空袭,于是选择昆明作为自己的目的地,开始了非凡的“大学长征”。250名师生步行去昆明,餐风宿露,披荆斩棘,经过60多天艰险的跋涉,行程数千里,终于在1938年4月底抵达目的地。携家眷的人,则从长沙乘火车到九龙,然后搭轮船从香港到越南海防,最后顺滇越铁路到达昆明。

任之恭订婚照

平时并不繁华的昆明,一时间变成难民的避难所和保存文化和精神财富的圣地。北京大学、清华大学和南开大学合并为一个战时的教育机构——国立西南联合大学,简称“西南联大”。当时条件极为艰苦,没有教室,没有设备,没有宿舍,没有餐厅,没有讲义,没有书本……就在这种情况下,任之恭教授被任命为清华大学无线电研究所所长,这真正是“受命于危难之时”。研究所共有4名教授(含所长)、8名副研究员。他们千方百计,东拼西凑,搞到了一些设备,很快开展了教学和研究。敌机空袭的骚扰,通货膨胀的威胁,流行疾病的打击……丝毫没有影响他们研究的决心和热情。

在任之恭的领导下,无线电研究所克服重重困难,在国内首次制造出电子管等无线电器件,并开创性地对雷达的使用进行了模拟试验。任之恭还亲自撰写了关于“电子学中的感应电流和能量平衡”等方面的一批论文,发表在美国的刊物上。这座战时的教育机构,还培养了一批科学家和工程师,他们后来都成为各自领域里的学术研究带头人。中国科协原名誉主席周培源先生在回忆了这段生活以后,感慨地说:“任(之恭)博士确实是中国现代电子学的一位伟大的先驱和奠基人。”

定居美利坚

第二次世界大战结束后,中国知识界再次掀起“出国潮”。官派和自费双管齐下,政府和民间齐头并进。有识之士认清了一个道理:要使中国免受列强欺侮,必须向发达国家学习强国之道、富国之经。

任之恭便是官派留学的一员。西南联大有4名教授获此殊荣:生物学家张景钺(北大),化学家杨石先(南开),机械工程专家刘仙洲(清华),物理学家任之恭(清华)。他们被认为在“战争中贡献最大,表现最好”。

在庆祝抗战胜利结束的狂欢之后,任之恭和同事从昆明乘飞机离开中国。马达在轰鸣,任之恭的心潮也在翻腾澎湃。他从窗口望着喜马拉雅山那巍峨的身影,心里默默地说:“再见了,伟大的中国!您的儿女不管走到哪里,都会永远地想着您,爱着您……”

飞机在印度加尔各答着陆。他们转乘美军运输船“帕特里克将军号”,再次穿越太平洋,踏上了美利坚合众国的土地。

从1946年至1950年,任之恭在哈佛大学任电子学研究讲师。从1950年开始,他在霍普金斯大学应用物理实验室工作,先后担任微波物理学组组长和应用物理实验室中心副主席。1977年,他从该室退休。之后被聘为顾问,达10年之久。

在这个阶段,任之恭研究的主要范围和课题是微波波谱学;电子自旋磁共振;分子转动磁矩塞曼效应;自由磁基共振;微波在生物系统的应用等。他的工作十分出色,他的研究以及所取得的成果,都产生了巨大的影响。美国科学院院士、前美国物理学会主席吴健雄和美国布鲁克海汶国家实验室高级研究员袁家骝这样评价他:从40年代末开始的20多年中,任(之恭)教授在微波波谱领域做出了许多先驱性的贡献。他利用电子自旋共振的方法,研究了由于核磁矩与分子转动磁矩的耦合而产生的超精细结构。后来,这个方法扩展到用于液氦温度时基块隔离下稳定化的自由基的研究。1959年,任之恭被接纳为美国物理学会理事。

任之恭夫婦和四个女儿

出于狭隘的种族偏见和所谓的“国家利益”,美国联邦调查局、中央情报局和国家安全局一直对华裔科学家持怀疑或敌视态度,千方百计地进行监视、调查、骚扰,甚至罗织罪名横加迫害。任之恭博士就不止一次遭到这样的“待遇”。但由于他在美国特工面前,坚持正义,勇斗智斗,特工的阴谋终一次次以失败告终。

永续华夏缘

任之恭拥有美国国籍,所以他说:“我是一个华裔科学家。”但是,身着洋装、持有美国护照,就能与生育他的华夏大地一刀两断了吗?任之恭回答:不能!

血浓于水啊!

任之恭给作者的来信

定居美国后,任之恭一直关注中国政局的变化、科技的现状、以及人民生活的情况等等,每一条消息,都会在他心里激起波澜。1949年新中国成立后,他很想回国投身建设事业,但因种种原因未能实现。他曾多次对朋友表示:“我对回国献身于祖国现代化建设事业的朋友们怀有真挚的敬意。”他在等待为祖国出力的机会,在探索为中美交流做出贡献的各种途径。

组织第一个“美籍中国学者参观团”访华,这是任之恭为推动中美的交流所做出的杰出贡献。

1972年2月,美国总统理查德·尼克松访华,发表了与周恩来总理共同签署的“上海公报”,美中关系有了突破性的进展。但两国尚未建交,在美国国内,敌视中国的势力还相当活跃。任之恭要组团访华的消息传开了,这个大胆的举措震惊了海外社会,各种“压力”也就随之而来了。

参观团的一个成员收到了一封自称是他在大陆的童年好友的来信,警告他不要去中国,说:“如果你不听劝告,共产党就会大大加害于你!”另一个成员也收到类似的来信,是以往与他关系密切的一个中国教授写来的,用真诚、关切和非常严肃的语气警告他:不要到中国去!这些恫吓信件确实在参观团成员及其家属中引起一些惊慌和不安。

任之恭和他的同伴的决心并没有动摇。对于某些人的伎俩,他早已“领教”过了。现在,又有人故伎重演,采取威胁手段,企图迫使他中止访华计划,任之恭当然不吃这一套。他和朋友对那些所谓大陆来信感到蹊跷,于是仔细检查一番,发现有两处破绽:一是“北京邮戳”与平时收到的北京来信有细微不同;二是来信是用当时相当先进的IBM打字机打的字,而这个时候,中国大陆的知识分子家庭怎么可能拥有这样的“洋货”呢?诡计揭穿了,他們的中国之行计划也就付之实施了。1972年6月28日,由任之恭担任团长的“美籍中国学者参观团”一行27人,乘火车自深圳入境,投入阔别几十年的令人魂牵梦绕的祖国母亲的怀抱!

“美籍中国学者参观团”包括12名定居在美国的第一流的华人科学家和15名家属。它的到来所引起的轰动,从某种意义上说,并不亚于基辛格博士或尼克松总统访华。7月14日晚9时45分至次日凌晨2时15分,周恩来总理在人民大会堂接见了参观团全体并谈话约5小时。任之恭非常荣幸地坐在周总理的身边。周恩来总理对任之恭一行表示热烈的欢迎,并赞赏他们的行动。他说:“这一次,12位教授和家人进行了勇敢的返乡之行,下次,每个人会带12位或更多的开路人回来。”他对那些有亲戚在“文革”中受迫害甚至致死的参观团成员表示慰问,他说:“你们能够抛开个人的不幸,来到中国目睹解放20多年来发生的革命性变化,这显示了你们的勇敢和宽广的胸怀。”

这次幸福的会见,给任之恭留下了永远难忘的印象,并深刻地影响着他的后半生。

组建美京华人各界联合会,是任之恭为推动中美交流所做出的另一个贡献。

中美“上海公报”发表不久,居留在美国的华侨华人欢呼雀跃,纷纷成立各种社团,为促进中美关系而组织政治声援、传播中国信息,兴办文化活动和教育事业。最为突出的组织是全美华人协会,在美国十多个城市成立它的分会。而任之恭则发起并领导了美京华人各界联合会,在活动若干年之后于1984年正式注册登记。任之恭担任第一届主席,而副主席是另一位山西籍女科学家张凌女士。在重大节日(国庆、春节等)举行集会庆祝,遇到中国发生水旱地震等自然灾害时则发动捐款赈灾。接待中国高层领导人访问美国,是美京华人各界联合会表示对中国的热爱和支持的重要方式。其中包括1979年1月底接待军委主席邓小平一行,1984年1月中旬接待国务院总理赵紫阳一行,1985年7月下旬接待中华人民共和国主席李先念一行等等。作为美京华人社团的领导人之一,任之恭做了大量的工作,付出了辛勤的心血和汗水。

向海外各界人士介绍新中国的真相和成就,这是任之恭为推动中美交流所做出的又一个贡献。

在20世纪70年代,美国社会对中国真实情况几乎一无所知,就是华侨华人对自己的祖国也感到神秘莫测。1972年组团访华之后,任之恭到处演讲,并撰写关于中国的文章,其主题就是“新中国已经站起来了”。他说:“这个国家现在已经相当强大,足以抵抗1840年鸦片战争期间和以后强加在中国的外国帝国主义侵略;而且,新政府能够根除旧社会遗留下来的罪恶,在预防大面积传染病方面也取得了长足的进展;它取消了地主和商人对穷苦无权无势的人的剥削,它赞颂工人和农民,而且按照它的箴言,每个人都应努力工作,‘全心全意为人民服务。”

作为科学家,他还介绍中国科技的进步。他撰写了《中国科技的历史和当代的发展》《中国人对1054年超新星爆发的天文学观察记录及其在近代天文学中的意义》,分别发表在加拿大和香港的刊物上。

任之恭同作者在一起

从1972年至去世,任之恭访华10余次,每一次返美,他都要演讲。朋友们开玩笑说:“想知道中国的情况,去问任教授就行了。”任之恭结合自己所见所闻和亲身感受所作的演讲报告和撰写的文章,具有说服力和感染力,粉碎了敌对势力对于中国的歪曲和诬蔑,也澄清了友好人士对中国的误解。

教育下一代要热爱中华,这是任之恭为推动中美交流所做出的永久性的贡献。

任之恭有4个女儿。每个女儿都既有中文名又有英文名。任博士夫妇对女儿自小进行中国传统伦理道德教育,要她们正直诚实,要约束自己,不准她们把学校的铅笔带回家里,不准在办公室里打私人电话……她们没有辜负父母的期望,即使是在美国长大,也没有丢掉中国的传统美德。更令人欣慰的是,她们个个发奋上进,事业有成。大女儿峻明是分子生物学家;二女儿峻玲是生物化学家,1976年获化学博士学位;三女儿峻斐是医学专家;四女儿峻瑞是数学家,1981年获应用数学博士学位。4个女儿都对中国怀有强烈的眷念之情,经常随父母到中国访问、旅行,了解中国的发展情况并亲身感受中国人民改天换地的决心和精神。

任之恭经常对女儿说:“我的‘根在山西,你们的‘根也在山西。山西虽然比较苦,但山西人很有志气,像山一样扎实和顽强。有了这种精神,山西和中国一定能步步走向富强!”

1986年5月,任之恭和夫人携带女儿峻瑞回山西沁源县河西村寻“根”。在父辈出生的土地上,任峻瑞捧起一把土,激动地说:“我终于找到了‘根了!”她像父亲那样,在中国的大学里讲学、交流,把中国四化建设当作自己的事情尽心尽力。

1988年,任之恭的4个女儿集资1万美元,在山西设立“任之恭数理奖学金”,奖励当年高中毕业成绩优秀并考入全国重点大学的理工科学生,至今已有许多学生获此殊荣。

为了推动中美交流,促进中国建设,任之恭做的事很多,难以一一列举。他自己总结说:“我在中美之间起‘桥梁的作用。”是的,他是一座牢靠的永不动摇的“桥梁”,因为他和他的后代与华夏大地的情缘是连绵不断的。

邓小平同志在一次会见任之恭等华人科学家时说:“我们在十一届三中全会以来,做了不少事情,付出了中华民族的知识和劳动,今天已取得了第一步的成果。这里包含着海外的亲人和朋友提供的知识和劳动,在座的和不在座的,不在座的更多了。今天同你们见面,是对你们的帮助表示感激,同时也希望你们今后提供更多的知识和劳动。”这些话,始终在任之恭博士耳边回响,在温暖着他,激励着他。

1992年4月,任之恭在国内出版了一部著作《一位华裔物理学家的回忆录》。书中说:“对于将来,我的希望是什么呢?……我相信文化的根基是足够强壮的,人民的性格是足够坚定的,能够使国家从挫折中恢复过来,并在各方面继续前进,那将是我们骄傲地称它是我们的祖国。”

1995年11月19日,任之恭在美国病逝,享年89岁。

如今,神州大地上所发生的一切可喜变化,中华民族雄纠纠气昂昂的前进脚步声,都在告慰任之恭的在天之灵:任先生,你对于祖国的希望已经一步一步地实现了!