諾貝爾獎得主丁肇中的物理志中國情和科學(xué)觀

程民治 王向賢 朱愛國

（巢湖學(xué)院物理系，安徽 巢湖 238000）

諾貝爾獎得主丁肇中的物理志中國情和科學(xué)觀

程民治 王向賢 朱愛國

（巢湖學(xué)院物理系，安徽 巢湖 238000）

本文簡要地介紹了美籍華裔物理學(xué)家丁肇中傳奇的成長經(jīng)歷，勇于創(chuàng)新和情系中華的人生風(fēng)采以及深邃的科學(xué)觀.其宗旨在于以他獻(xiàn)身于科學(xué)的精神風(fēng)范來激勵、啟迪和鞭策我國的青年科技工作者及廣大教育界人士.

丁肇中；諾貝爾獎；中國情；科學(xué)觀

J粒子的發(fā)現(xiàn)奠定了丁肇中在世界物理學(xué)的地位，誠如前美國總統(tǒng)福特當(dāng)年向他致電祝賀中所說：“這種基本知識上的重大進(jìn)展，能導(dǎo)致科學(xué)的更進(jìn)一步的突破，進(jìn)而造福人類.”［1］（P.iii）正因為如此，丁肇中當(dāng)之無愧地被國際科學(xué)界“公認(rèn)為最有實驗?zāi)芰Α⒆钣袧摿Φ膶嶒炍锢韺W(xué)家”［2］.為了弘揚(yáng)丁肇中在科學(xué)及其思想上的卓越貢獻(xiàn)以及作為一個海外華人關(guān)愛祖國的高尚品德，筆者特撰此文.

1 從少年時起就立志“要探求自然的奧秘”

1936年1月27日，丁肇中誕生于美國密歇根州安阿伯鎮(zhèn)，但其祖籍卻在中國山東省日照市.父親丁海觀和母親王雋英都是教育家，他倆原先均在美國密歇根大學(xué)取得了碩士學(xué)位.1936年4月初，襁褓中的丁肇中就在母親的懷抱里回到了中國，與先期回國在河南焦作工學(xué)院任教的父親團(tuán)聚.當(dāng)時正值日本發(fā)動侵華戰(zhàn)爭，年僅一歲半的丁肇中隨父母度過了動蕩不安、飽暖不定、顛沛流離的逃難生活.連綿的戰(zhàn)火也使得童年時代的丁肇中無法接受正規(guī)的小學(xué)教育.

1948年，12歲的丁肇中隨父母輾轉(zhuǎn)到了臺灣.次年秋，丁肇中以優(yōu)異的成績考入了臺北市成功中學(xué).一年后，通過轉(zhuǎn)學(xué)考試，他又進(jìn)入了臺北市首屈一指的建國中學(xué)就讀.開學(xué)的第一天，丁肇中就被建國中學(xué)校園內(nèi)懸掛的一條橫幅所深深吸引.橫幅上寫道：“古之成大事者，不惟有超世之才，亦有堅忍不拔之志”（按：我國北宋文學(xué)家蘇軾語）.但更加使少年丁肇中的心靈深受震撼的則是由他父親講述的或者他自己閱讀的一些著名科學(xué)家的故事或傳記.他非常景仰、欽佩牛頓（I.Newton）和愛因斯坦（A.Einstein），特別崇慕法拉第（M.Faraday）.從中學(xué)時代起，丁肇中就暗下決心：“我要探求自然的奧秘”.［1］（P.26）立志以后也要像法拉第那樣，成為受人尊敬和仰慕的科學(xué)家.

1955年，19歲的丁肇中以優(yōu)異的成績從建國中學(xué)高中剛一畢業(yè)，就被校方確定為保送對象，即無需參加高校升學(xué)考試就可直接到臺南市的成功大學(xué)就讀.但倔強(qiáng)的丁肇中毅然決然地放棄了這個保送的資格，參加了全省的聯(lián)合考試，竭盡全力向自己理想的目標(biāo)——臺灣大學(xué)沖刺.最終因文科成績拉了分，丁肇中沒能如愿.但通過這次挫折，卻使他變得更加成熟、越發(fā)勤奮了.漸漸地，丁肇中感到自己對于物理學(xué)的興趣越來越濃厚了.于是，他放棄了原在成功大學(xué)所學(xué)的機(jī)械工程專業(yè)，于1956年9月赴美國密歇根大學(xué)工學(xué)院就讀，并于次年夏轉(zhuǎn)學(xué)到密歇根大學(xué)物理系.在這里，丁肇中在物理學(xué)的知識海洋中揚(yáng)起了風(fēng)帆，努力學(xué)習(xí)，刻苦攻關(guān).當(dāng)1959年夏他從密歇根大學(xué)畢業(yè)時，同時獲得了物理學(xué)和數(shù)學(xué)兩個理學(xué)學(xué)士學(xué)位.

1959年秋，丁肇中被留在密歇根大學(xué)研究院當(dāng)研究生，攻讀理論物理.1960年4月的一天，他與該研究院擔(dān)任實驗物理教學(xué)的馬丁·佩爾（Martin Perl）教授的一次偶然相遇，成了丁肇中人生旅途中的又一個轉(zhuǎn)折點.由于佩爾十分賞識丁肇中的才能，要他趁著暑假的空隙到加利福尼亞的伯克利實驗中心去當(dāng)幫手，在加速器上做一項關(guān)于π介子和質(zhì)子撞擊的實驗.當(dāng)時丁肇中擔(dān)任的工作就是監(jiān)視機(jī)器的工作電壓，并把計數(shù)器的數(shù)據(jù)記錄下來.丁肇中的工作干得認(rèn)真而出色，深得佩爾的滿意.他不僅很快登堂入室，領(lǐng)悟到了實驗結(jié)果中一根根曲線、一組組數(shù)據(jù)的深刻內(nèi)涵，而且他與佩爾教授等同事們在這一段時間內(nèi)所取得的研究成果，還以題為“在3、4、5GeV/c2處的π介子與質(zhì)子的彈性散射”的論文，發(fā)表在1962年的美國《物理評論通訊》上.這也是丁肇中的名字第一次出現(xiàn)在專業(yè)刊物上.丁肇中在加州伯克利的加速器中心緊張地工作了近兩個月，出于佩爾的熱情挽留，他決定由理論物理學(xué)轉(zhuǎn)向?qū)嶒炍锢韺W(xué).從此，當(dāng)一名實驗高能物理學(xué)家，就是他畢生為之奮斗的目標(biāo).

1962年，已經(jīng)分別獲物理學(xué)碩士和哲學(xué)博士學(xué)位的丁肇中，以一位實驗物理學(xué)研究者的身份，從密歇根大學(xué)研究院提前畢業(yè)了.他居然先后在1960年和1962年兩年內(nèi)連中雙元，這在密歇根大學(xué)的校史上，還是十分罕見的.

2 堅持“要用漢語發(fā)表諾貝爾獎獲獎演說”

邁出密歇根大學(xué)研究院大門的丁肇中，面對著猶如雪花般飄來的大學(xué)或研究所盛情的招聘申請單，果斷地選擇了哥倫比亞大學(xué)的尼文斯實驗室，師從著名的華裔實驗物理學(xué)家吳健雄教授.對于這位新來的同是中國血統(tǒng)的年輕有為的博士，吳教授自然倍加關(guān)愛和賞識.然而一年后，當(dāng)丁肇中獲悉歐洲核子研究中心（CERN）有一個任期一年的職位，雖然它的薪金只有尼文斯實驗室的三分之一，但丁肇中并不計較待遇的優(yōu)劣，決意要去西歐.因為在那兒，他可以跟隨慕名已久的柯克尼（G.Cocconi）教授.

1963年，在取得福特基金會的資助之后，丁肇中去了西歐核子研究中心這個真正的國際性研究機(jī)構(gòu).在柯克尼手下工作，并發(fā)表了一些具有重大科學(xué)價值的包括柯克尼參與的合作性研究論文.在這里，丁肇中從他的導(dǎo)師身上學(xué)到了很多東西，實驗技能有了長足的發(fā)展.這正如后來丁肇中在他的自傳中所描述的那樣：“在那里，我有幸與柯克尼在裝有質(zhì)子加速器的地下室里一塊兒工作，并從他那里學(xué)會了許多物理學(xué)知識.他總是用簡單的方式看待復(fù)雜的問題，做實驗也非常認(rèn)真.他給我留下了深刻的印象.”［1］（P.65）

1965年春天，丁肇中從西歐返回哥倫比亞大學(xué)教書.此時的尼文斯實驗室可謂是人才濟(jì)濟(jì).除了李政道和吳健雄兩位教授之外，還有萊德曼（L.Lederman）、拉比 （I.I.Rabi）、施瓦 茨 （M.Schwartz）等.這些一流的物理學(xué)家個個才華橫溢，有各自別具匠心的研究風(fēng)格和獨創(chuàng)性的見解.丁肇中在同他們一起研究討論的過程中，得到了進(jìn)一步的鍛煉和提高.這時的丁肇中已經(jīng)成長為世界高能物理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)著名的青年實驗物理學(xué)家了.他不僅參加了由萊德曼教授擔(dān)任主任的實驗小組，而且還參與了普林斯頓大學(xué)與賓州大學(xué)合辦的加速器實驗室的工作.1965年秋，丁肇中又接受了世界著名的聯(lián)邦德國漢堡電子同步加速器研究中心（DESY）主任延奇克（W.Jentschke）的邀請，到那里去進(jìn)行了一項用電子和正電子碰撞，制造“重光子”即尋找新夸克的實驗，這是丁肇中有生以來第一次主持實驗.

特別值得一提的是，為了維護(hù)量子電動力學(xué)的權(quán)威地位，丁肇中不顧萊德曼教授的善意勸阻，并以20美元作賭注，暫時放下了對重光子的研究，于1966年3月在聯(lián)邦德國漢堡的DESY，全力以赴進(jìn)行著另一項重要的實驗，即檢驗哈佛大學(xué)和康奈爾大學(xué)的一些著名學(xué)者各自所觀測到的一個“異?，F(xiàn)象”的真?zhèn)涡?因為他們原先分別在電子加速器上相繼做了一個由光子同核靶碰撞產(chǎn)生電子—正電子對的實驗，由此他們看到了一種好像與量子電動力學(xué)相違背的現(xiàn)象，即宣稱他們測得了電子的直徑.結(jié)果，丁肇中僅僅在半年之內(nèi)，就以他自行設(shè)計的新穎而精湛的實驗，糾正了上述兩所美國著名大學(xué)的物理學(xué)家的錯誤結(jié)論，以無可辯駁的實驗事實——經(jīng)測量電子是沒有體積的，以此深刻地揭示了量子電動力學(xué)的正確性.萊德曼教授因此而輸?shù)袅?0美元，而丁肇中卻贏得了與20美元的價值無法攀比的崇高的國際聲譽(yù).這不僅使德國漢堡的DESY為丁肇中保留了“客座”的待遇，而且為他日后完成榮獲諾貝爾獎的研究工作奠定了堅實的基礎(chǔ).據(jù)此，丁肇中在給他父親的信中曾寫下了這樣的豪言壯語：“在未來的10年內(nèi)，我將有希望獲得諾貝爾獎.”［1］（P.72）

在漢堡初露鋒芒之后，為了追求更高的人生價值，實現(xiàn)自己偉大的科學(xué)抱負(fù)，1967年，丁肇中受聞名全球的物理學(xué)家韋斯科夫（V.F.Weisskopf）教授作為校方代表的邀請，來到了麻省理工學(xué)院，頭兩年擔(dān)任該校物理系的副教授，1969年晉升教授，并且他是這所學(xué)校唯一不上課的教授.丁肇中的任務(wù)是在他的親自掛帥下，挑選一些既年輕又能干的實驗物理學(xué)家，組建成一個“丁肇中實驗小組”，一分為二被安排在大西洋的兩岸，其中一批在聯(lián)邦德國，另一批留在美國.不分節(jié)假日，日以繼夜地用實驗的方法尋找和捕捉丁肇中原先所中斷研究的重光子.但是，經(jīng)過5年的辛勞，他們?nèi)匀粵]有取到預(yù)期的結(jié)果，所看到的只是3種別人早已發(fā)現(xiàn)的重光子.在非議與批評甚至病魔（按：丁肇中因過度勞累曾于1970年春患了嚴(yán)重的神經(jīng)衰弱癥）面前，他們絲毫沒有退卻.面對著了解內(nèi)情的同事苦口婆心的勸阻，丁肇中斬釘截鐵地回答：“不，即使這也許是波士頓的雨季里，僅在一秒鐘內(nèi)降下的一顆帶顏色的雨滴，我也要把它找出來.”［1］（P.83）隨后，丁肇中等在重新審查了5年來的實驗結(jié)果、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)和逐步改良提高實驗儀器精密度的基礎(chǔ)上，最后決定在世界上3個高能實驗基地（按：德國漢堡的DESY、瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心和紐約的布魯克海文國立實驗室）里，同時開展大規(guī)模的尋找新的重光子的工作.功夫不負(fù)有心人，1974年8月，丁肇中實驗小組終于在布魯克海文國立實驗室，發(fā)現(xiàn)了一個質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)量的3倍、對應(yīng)的能量是3.1GeV、壽命是10－20s的新粒子，并命名它為J粒子.但為了謹(jǐn)慎起見，丁肇中直到11月才公布有關(guān)發(fā)現(xiàn)J粒子的消息.同年11月，斯坦福大學(xué)直線加速器中心的伯頓·里希特（Burton Richter，1931— ）和他的小組正好也獨立地發(fā)現(xiàn)了同一粒子，他們稱其為ψ粒子.這樣，丁肇中和里希特在兩個不同的實驗室，用兩種截然不同的方法，幾乎同時發(fā)現(xiàn)了一個新的重粒子.后來人們稱這種新粒子為J/ψ粒子.鑒于丁肇中和里希特探測到的J/ψ粒子直接導(dǎo)致了粲夸克（c）的發(fā)現(xiàn)，豐富和完善了夸克理論，被國際物理學(xué)界譽(yù)為：“基本粒子領(lǐng)域的最大發(fā)現(xiàn)之一.”［3］（P.224）因此，他倆共同分享了1976年度的諾貝爾物理學(xué)獎.

按照慣例，獲獎?wù)咭陬C獎典禮上用本國語言發(fā)表講演.在頒獎儀式之前，丁肇中心潮澎湃，母親臨終前留下的遺言：“愛祖國，愛科學(xué)，雙愛雙榮.”［1］（P.59）又一次在他的耳邊響起.強(qiáng)烈的民族自尊心，驅(qū)使著丁肇中致信向瑞典皇家科學(xué)院提出了一個請求：先用中文發(fā)表講演，然后再用英文復(fù)述.雖然當(dāng)時遭到了美國駐瑞典大使的幾次阻撓，但丁肇中理直氣壯的回答，嚴(yán)辭拒絕了對方，他說：“這 不是你的事 情，你 管不著！”［1］（P.108）于是，1976年12月10日，丁肇中登上了瑞典首都斯德哥爾摩諾貝爾授獎典禮廳的講臺，用一口流利的漢語發(fā)表了精彩的演講.這是自1901年以來，在近500多位獲獎?wù)咧校谝淮斡腥擞弥腥A民族的語言——漢語在這里發(fā)表的獲獎演說.他指出：“……得到諾貝爾獎是一個科學(xué)家最大的榮譽(yù).我是在舊中國長大的，因此想借這個機(jī)會向發(fā)展中國家的青年們強(qiáng)調(diào)實驗工作的重要性.……事實上，自然科學(xué)理論不能離開實驗的基礎(chǔ)，特別是物理學(xué)是從實 驗中產(chǎn)生的.……”［3］（P.225）一段近200字的發(fā)言，包含了丁肇中對人生、對科學(xué)的真知灼見，也傾注了他對中華民族，對祖國母親的一片深情.

為了表彰丁肇中在粒子物理學(xué)領(lǐng)域中所做出的杰出貢獻(xiàn)，除榮膺諾貝爾獎外，他還分別于1975年、1976年、1977年先后獲得了美國文理學(xué)會研究基金、美國政府勞倫斯獎、美國工程科學(xué)學(xué)會ERINGEN獎?wù)拢?988年4月還成為榮獲意大利頒發(fā)的卡斯貝里科學(xué)獎的首位外籍科學(xué)家.

在現(xiàn)代實驗物理學(xué)界，丁肇中既是一位眼光超前、思維敏捷、始終站在粒子物理的前沿陣地、不斷追求卓越的科學(xué)家，又是一位有著極強(qiáng)的民族自尊心和高度民族責(zé)任感的海外赤子.為了幫助改革開放后的中國培養(yǎng)新一代的高能物理學(xué)家，丁肇中利用自己在國際科學(xué)界的地位和影響及其淵博的學(xué)識、高超的實驗技能，通過各種形式和采取多種渠道，全力以赴予以幫助.首先，他為中國年輕的學(xué)者提供了世界一流的粒子物理實驗基地，率領(lǐng)他們參加了一些國際性的高能物理前沿領(lǐng)域的科研項目.例如，在J粒子發(fā)現(xiàn)后的1979年，由他在聯(lián)邦德國漢堡的DESY主持的馬克—杰（Mark－J）實驗組，其中就有20多位中國科學(xué)工作者參與.該實驗組所首次發(fā)現(xiàn)的“三噴注現(xiàn)象”，就證實了膠子的存在.從而又進(jìn)一步加深了人類對物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識.其次，頻繁來中國進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和講學(xué)，搞合作研究.例如，2000年10月和2004年2月，丁肇中來華后，曾先后在北京人民大會堂與山東大學(xué)，分別作了題為《探求自然界的基本構(gòu)造》和“AMS實驗課題介紹”的學(xué)術(shù)報告.正因為如此，從1982年至2005年期間，丁肇中先后被我國的許多高校：諸如中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京大學(xué)、北京大學(xué)、日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院和山東曲阜師范大學(xué)等聘為名譽(yù)教授或名譽(yù)校長，并于1994年6月當(dāng)選為中國科學(xué)院首批外籍院士.當(dāng)然，這位懷著一顆火熱的赤子之心的華人科學(xué)大師，對中國科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展前景，也充滿著信心和寄予厚望.他曾斷言：“占世界人口四分之一的中國，必將對世界的科學(xué)技術(shù)貢獻(xiàn)達(dá)到四分之一的水平.”［1］（P.174）

3 告誡人們“在科學(xué)的道路上只有第一名”

丁肇中曾指出：“要成為一個科學(xué)家并沒有絕對的秘密的方程式.”［1］（P.206）在他看來，必須最先占領(lǐng)制高點，這是一個在崎嶇小道上攀登科學(xué)高峰的人，只能抱有的一個惟一的念頭.“一是因為自然科學(xué)新的、重大的突破，是少數(shù)人破除多數(shù)人觀點的結(jié)果；二是能在自然科學(xué)上有所突破的，僅僅是極少數(shù)人關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人默默無聞；三是科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，向來以第一個發(fā)現(xiàn)為主，不承認(rèn)第二、第三個人的類同的發(fā)現(xiàn).”［4］由此，丁肇中又進(jìn)一步重申“科學(xué)道路上只有第一名，沒有第二名.”［5］那么，一個試圖在科學(xué)征途上標(biāo)新立異、勇往直前的人，怎樣做才能獨占鰲頭呢？丁肇中在長期的科學(xué)研究生涯與科學(xué)教育實踐中所逐步形成的深邃的科學(xué)觀，回答了這個問題，它一定會給我們帶來極其深刻而有益的啟示.現(xiàn)分述如下：

（1）科學(xué)奪魁的首要條件是要“注意實驗工作的重要性”

我們知道，科學(xué)實驗是獲取科學(xué)事實的基本方法之一，是形成和檢驗科學(xué)假說與理論的實踐手段.實驗方法能夠克服“自然觀察”的局限性，更便于發(fā)揮人的主觀能動性，更明顯地表現(xiàn)出科學(xué)研究的目的性.這是通常人對于實驗的作用及其地位的一般性理解.

然而，長期通過實驗方法探索自然奧秘的丁肇中，對于理論與實踐關(guān)系問題的看法，層次則更高、更精辟.他指出：“做實驗確實非常重要，因為任何理論沒有實驗的證明，是沒有用的.實驗可以推翻理論，理論絕對不能推翻實驗.‘相對論’要是沒有實驗證明的話，是沒有意義的.”［6］于是，在丁肇中看來，除數(shù)學(xué)以外，所有的自然科學(xué)都是實驗科學(xué)，它們最主要的目的是解釋自然現(xiàn)象，所以理論是次要的，實驗是主要的.他還以牛頓力學(xué)、愛因斯坦的相對論為例，生動地說明了：科學(xué)的增長是先有理論，人們通過實驗證實或證偽，或是找出破綻，再得出新的理論，再經(jīng)過實驗求證，從而使這種理論不斷完善，不斷向真理靠攏.對于物理學(xué)為什么會形成這樣一種循環(huán)式發(fā)展的進(jìn)程，丁肇中的解釋是：“科學(xué)研究的對象是隨著時間變化的.”因此，“不斷進(jìn)行假設(shè)，不斷進(jìn)行實驗論證，不斷檢驗和打破舊的觀念，不斷得出新的智慧成果.”［1］（P.208）才是物理學(xué)等實驗科學(xué)發(fā)展的模式.另外，丁肇中還談到，雖然理論與實驗相比較，前者的地位次于后者，但“還應(yīng)該有個觀念，就是說，一個好的實驗物理學(xué)家，你一定得懂理論，不懂理論只會動手，只能是工程人員，是技師.”“我每一次做實驗以前，通常都要找?guī)讉€世界上很有名的物理學(xué)家討論一下.……和最好的物理學(xué)家討論，并不是照他所說的做，而是了解這些人的看法.……找?guī)讉€特別好的物理學(xué)家討論一下，對我個人來說很有好處.”［6］

正因為“物理學(xué)是從實驗中產(chǎn)生的”，丁肇中才在如上文所述的諾貝爾獎頒獎儀式的演說中針對發(fā)展中國家的青年們重理論、輕實驗的弊端，強(qiáng)調(diào)了實驗工作的重要性.

（2）科學(xué)奪魁的堅實基礎(chǔ)是諸多因素融為一體的治學(xué)方法

重興趣而不唯功利、大膽質(zhì)疑而小心求證、理論與實踐相結(jié)合、不唯書本、不盲從權(quán)威而勇于挑戰(zhàn)等多種因素融為一體，構(gòu)成了丁肇中獨特的治學(xué)方法.他認(rèn)為這樣做的結(jié)果，“一個普通人也可以有偉大的成就”.［1］（P.211）

丁肇中認(rèn)為，興趣既不是一個孤立的東西，也不是受功利欲所制約的.他說：“學(xué)自然科學(xué)，應(yīng)該以興趣為主，不能以求名求利為主.……自然科學(xué)的發(fā)展，通常是很多人做貢獻(xiàn)，而做出最重要貢獻(xiàn)者總是極少數(shù).假如你參加這個工作，一心求名求利，那以 后會痛苦的.”［1］（P.211）并提醒人們：“為了名和利去做科學(xué)是很危險的”.［7］更難能可貴的是，丁肇中還將興趣與事業(yè)心緊密聯(lián)系在一起，他曾指出：“任何科學(xué)研究，最重要的是要看對于自己從事的工作有沒有興趣，換句話說，也就是有沒有事業(yè)心.”［8］因為他深深地懂得，如果缺乏事業(yè)心，就不會產(chǎn)生很大的動力，即使是你在某一個時期對某一事物有著濃郁的興趣，但也不可能持久.關(guān)于這一點，我們完全可以從他在中學(xué)時代的求學(xué)經(jīng)歷中得到佐證.如上所述，雖然他在少年時代早就立志：“我要探求自然的奧秘”.可是讀高中時，丁肇中卻感到“最有興趣的是中國歷史，其次才是化學(xué)，物理是第三.”［8］但當(dāng)他發(fā)現(xiàn)到：“在歷史學(xué)中尋求真理比在自然科學(xué)中尋求真理要困難得多”［9］時，于是又很快將探索的目光重新轉(zhuǎn)向自然科學(xué)，意識到這才是他終生為之奮斗的目標(biāo).從此，物理實驗研究就占據(jù)了他的整個事業(yè)心，成了他最感興趣的學(xué)科.并宣稱：“既然選擇了這門學(xué)科就要做好吃苦的準(zhǔn)備，要有為了科學(xué)什么都不顧的犧牲精神，并為此付出一生的努力.”［9］

丁肇中所成功進(jìn)行的J粒子實驗，就是從質(zhì)疑開始的.面對著1964年以來人們所相繼發(fā)現(xiàn)的3種夸克，即“上夸克（u）”、“下夸克（d）”、“奇異夸克（s）”，丁肇中沒有像其他一些微觀物理學(xué)家那樣盲目樂觀.而是有的放矢地提出了這樣的幾個問題：“這些重光子在原子核內(nèi)有什么行為？自然界里究竟有多少種重光子？大概不會就是眼前所知道的那3種吧？”［1］（P.67）于是，從1966年開始，經(jīng)過8年孜孜不倦的努力，丁肇中的實驗終于取得了重大的突破，即發(fā)現(xiàn)了J粒子.于是，他聲稱：“創(chuàng)造發(fā)端于質(zhì)疑”.［10］（P.206）為了確保所獲得的結(jié)果做到萬無一失，針對實驗中的每一個具體環(huán)節(jié)，他都要進(jìn)行小心的求證.他說：“我不斷地對我自己的實驗結(jié)果和能力表示懷疑，為此，我總是反復(fù)檢查自己的工作，這樣，我們到現(xiàn)在為止，實驗結(jié)果還沒有出過錯誤.”［1］（P.210）

如前文所述，丁肇中雖然強(qiáng)調(diào)“實驗可以推翻理論，理論絕對不能推翻實驗”，但他決不是一個重實驗、輕理論的科學(xué)家.他每一次做實驗之前，之所以要和一些著名物理學(xué)家交換意見，為的是找到更準(zhǔn)確的理論依據(jù).因為他深知搞實驗沒有理論不行.他還進(jìn)一步指出：“一個實驗科學(xué)家應(yīng)當(dāng)徹底了解理論，只有徹底了解理論后，才能做出出色的實驗成果.”［11］與此同時，丁肇中也不是一個“唯書本”的科學(xué)家.告誡人們：“作為一個科學(xué)家，最重要的是不斷探尋在教科書之外的事”，［1］（P.209）以便“對客觀物理現(xiàn)象有深刻、獨到的見解.”［12］他常常“突破書本描述的局限去理解物理現(xiàn)象.對于確實不理解的事物，提出問題而不含糊問題.”［9］并且通過實驗去揭示這一事物的本質(zhì).

不盲從權(quán)威，不論反對的意見是多么不可一世，仍然毫不猶豫地堅持自己的科學(xué)觀點，勇于挑戰(zhàn)，敢于競爭，也是丁肇中治學(xué)方法的一大特色.他說，由于“自然科學(xué)的進(jìn)展是多數(shù)服從少數(shù)，所以一個科學(xué)家能夠有成績，一定有很多人反對.我所做的實驗，每一個實驗都有阻力，不單是美國人反對，全世界的人都反對.不能因為別人反對就不做.要明白，為什么人們反對呢？因為人的觀念是由以前的知識來的.科學(xué)的進(jìn)展呢，是要把以前的知識推翻，才能前進(jìn).所以要做新的東西，一定會有挫折.”［1］（P.210）正因為丁肇中敢于摒棄一般流行的見解，并盡自己最大的努力，在競爭中用最快的速度和最好的質(zhì)量超過別人.才使他在科學(xué)競爭中出人頭地，立于不敗之地.

此外，丁肇中的治學(xué)方法還包括：堅持獨立思考、勤于自己動手、不被分?jǐn)?shù)牽著鼻子跑以及反對實用主義、重視基礎(chǔ)研究等.

（3）科學(xué)奪魁的有力保障是極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯匡L(fēng)格

在上文中，我們已經(jīng)提到，丁肇中在每次做實驗之前，不僅要和一些世界上頂尖的物理學(xué)家共同商討，征求他們的看法；而且對儀器的選擇、安裝、調(diào)試等方面，都要親自過問、進(jìn)行反復(fù)檢查，籍以確保萬無一失.每次實驗后，他都要對實驗的方法和結(jié)果提出質(zhì)疑，小心地進(jìn)行求證.這實際上已經(jīng)表現(xiàn)出他的研究風(fēng)格是何等的嚴(yán)謹(jǐn).但更有甚者，就是他對實驗的過程也作了硬性的規(guī)定.他說：“實驗的過程，不是消極的觀察，而是積極的、有計劃的探索.實驗的過程，不是毫無選擇的測量，它需要小心具體的計劃.特別重要的，是要有一個適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)，以作為整個探索過程的向?qū)?”［1］（P.208）因為他深知，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實驗儀器精密度的提高，實驗研究的難度和對實驗人員的要求也隨之增大.這既需要“靠實驗者的判斷力和 靈感”，［1］（P.209）又需 要 一 絲 不 茍 的 科 研 風(fēng)格.因為“只有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)才可能做到少出錯或不出錯，把真?zhèn)畏珠_.”［8］才能“確保實驗得到的每一個數(shù)據(jù)的有效率接近百分之百”［8］，并且能經(jīng)得住時間的考驗.為了達(dá)到這一目標(biāo)，丁肇中以身作則，帶頭每天在實驗室工作16小時.并以能長時間連續(xù)工作和特別珍惜時間而聞名遐邇.

丁肇中指出：“一個成功的實驗，需要眼光、勇氣和毅力.”［1］（P.209）一貫認(rèn)為“做實驗是基于對事物的理解而不是基于理論上的爭論”［9］，指責(zé)那些完全“按照理論家的理論進(jìn)行實驗實在是浪費時間”.［13］因此，他從來既不重復(fù)別人已做過的事，也不去做所謂的求證工作，即用實驗來論證那些由理論家綜合、總結(jié)許多實驗結(jié)果或研究舊學(xué)說后所提出的新假說或猜測.而是“一向爭取去做自己認(rèn)為重要的實驗”，［1］（P.209）追求自己的實驗結(jié)論，從而直接達(dá)到探索本質(zhì)世界之目的.丁肇中還極力主張“一個實驗物理學(xué)家最重要的任務(wù)是在正確的時間、正確的加速器上選擇正確的實驗.”［14］因為“科學(xué)研究是要做前人未做過的事情”［1］（P.213）.只有這樣，才能標(biāo)新立異，提出新觀念，創(chuàng)立新理論.所以，丁肇中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲酗L(fēng)格，還蘊(yùn)含著“自立自強(qiáng)、勇于創(chuàng)新”的精神.

綜觀丁肇中傳奇而卓越的科學(xué)人生，“歸納起來就是‘苦’、‘智’、‘趣’三個字，即堅強(qiáng)的意志，刻苦的精神；獨立思考，以智取勝；濃厚的興趣和強(qiáng)烈的事業(yè)心.”［1］（P.60）這些因素不僅是他在實驗研究中不斷超越，屢獲碩果的重要條件，也是他形成豐富而深邃的科學(xué)觀的堅實基礎(chǔ).無疑，所有這一切，都是值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的極其寶貴的精神財富.只要我們努力地發(fā)掘它，就必將對我國的科技界、尤其是教育界，產(chǎn)生不可估量的深遠(yuǎn)影響.

如在科學(xué)技術(shù)界，那些興趣至上的青年科技工作者，往往以為有了興趣就會不費吹灰之力而捷足先登.這就導(dǎo)致了他們?nèi)狈κ聵I(yè)心、缺乏吃大苦耐大勞、腳踏實地和實事求是的精神.因此，他們在研究問題時怕累厭煩、作風(fēng)輕浮，猶如蜻蜓點水、淺嘗則止，不愿或不善深入下去.其結(jié)果是如同竹籃打水一場空.其中有的還擅長投機(jī)取巧，甚至是弄虛作假、不擇手段剽竊他人成果.丁肇中上述中肯的告誡和楷模式的表率，難道就不會對這些人以及時的警示、深刻的教育和有力的鞭策嗎？

又如在教育界，在“不以分?jǐn)?shù)論英雄”、“理論聯(lián)系實際”等方面，長期以來雖一再強(qiáng)調(diào)，但仍時緊時松，收效甚微，難盡如人意，尤其是雖然近年來對升學(xué)考試的模式作了一些改革，但功利性極強(qiáng)的“高考指揮棒”，至今并沒有失去昔日的魔力.在學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究興趣與好奇心的培養(yǎng)以及科學(xué)思維方法的訓(xùn)練上下的功夫不夠、效果不一，其中有的還缺乏創(chuàng)造性的引導(dǎo)因素，“按部就班”、“統(tǒng)一模式”倒成了不可動搖的鐵律.學(xué)生如今獲得的幾乎是“授人以魚”的教育，很少得到“教人以漁”的培養(yǎng)模式，缺乏鮮明的個性，呆板、教條、唯書本、鸚鵡學(xué)舌是當(dāng)前不少學(xué)生一時難以抹去的印記.學(xué)生的人文精神、吃苦耐勞精神、敬業(yè)精神以及為科學(xué)獻(xiàn)身精神等全面素質(zhì)的培養(yǎng)上，缺乏廣度與力度，似乎還達(dá)不到現(xiàn)代社會的要求等.無疑，在如何妥善而卓有成效地解決諸如此類的問題上，丁肇中的言行給了我們很多的啟迪與教益.

如今的丁肇中，正以一個華裔科學(xué)家非凡的才能，引領(lǐng)著來自全球各國的數(shù)百名物理學(xué)家，主持著一個自20世紀(jì)90年代就開始啟動的世界規(guī)模最大的科學(xué)實驗，簡稱AMS實驗，其目的在于尋找太空中的反物質(zhì)和暗物質(zhì).我們在祝愿他不斷地取得新的進(jìn)展和突破的同時，也祝愿他健康長壽.

科學(xué)史一再昭示人們：誰能在攀登科學(xué)高峰的坎坷征途上，把握著歷史所賦予的機(jī)會和使命，并為此而鍥而不舍、刻苦攻關(guān)，誰就會獲得意想不到的巨大收獲.

［1］ 周金品.丁肇中傳［M］.北京：科學(xué)出版社，2006

［2］ 杜明明.丁肇中談實驗精神［N］.科學(xué)日報，1987年5月5日

［3］ 薛鳳家.諾貝爾物理學(xué)獎百年回顧［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2003

［4］ 劉玉亭.從實驗中獲取新知識——丁肇中寄語青年科學(xué)工作者［N］.科技日報，1987年4月19日

［5］ 李約華等.三位諾貝爾獎獲得者縱論科技發(fā)展［N］.中國科學(xué)報，1997年7月4日

［6］ 夏有為.理論絕對不能推翻實驗——訪諾貝爾物理學(xué)獎獲得者丁肇中教授［J］.實驗室研究與探索，2002，（5）

［7］ 丁肇中.諾貝爾獎得主丁肇中南京演講：連答三個不知道［N］.揚(yáng)子晚報，2004年11月8日

［8］ 曉宣.在丁肇中實驗組工作的那些日子里［J］.青年科學(xué)家，1981，（4）

［9］ 丁肇中.在探索中——一個物理學(xué)家的體驗［J］.青年科學(xué)家，1981，（1）

［10］ 戴永良.成長的足跡——諾貝爾獎之路探秘［M］.北京：中國戲劇出版社，2002

［11］ 丁肇中.談中國自然科學(xué)落后的原因［N］.科技日報，1987年1月4日

［12］ 宣奉華等.尋找宇宙間力的本源——訪丁肇中教授［N］.中國科學(xué)報，1992年8月14日

［13］ 王勇.發(fā)出跨世紀(jì)挑戰(zhàn)的丁肇中：追求反物質(zhì)［N］.科技日報，1996年5月23日

［14］ 丁肇中.“依薩貝爾”計劃之我見［J］.自然雜志，1982，（1）

2009－09－21）

巢湖學(xué)院教授科研啟動基金資助項目.

程民治（1945年出生），安徽績溪人，現(xiàn)任巢湖學(xué)院教授.主要從事物理學(xué)史、原子物理學(xué)、理論物理和科學(xué)哲學(xué)的研究與教學(xué)工作.