豐碩的實(shí)驗(yàn)室成果是創(chuàng)建世界一流大學(xué)的基石

朱娟蓉

摘要：大學(xué)實(shí)驗(yàn)室成為取得輝煌科研成果的重要載體，是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。英國劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的成功經(jīng)驗(yàn)告許我們：追求科學(xué)和真理是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)持續(xù)不變的目標(biāo)；不拘一格選主持、不拘一格育人才是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的高貴靈魂；志存高遠(yuǎn)、視名利如天上浮云是實(shí)驗(yàn)室研究人員的優(yōu)良品質(zhì)；思想活躍、學(xué)術(shù)自由、氛圍寬松是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的文化根基。

關(guān)鍵詞：世界一流大學(xué)；實(shí)驗(yàn)室；科學(xué)精神

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）37-0001-02

大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為取得輝煌科研成果的重要載體，是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。科研這個(gè)硬指標(biāo)上去了，自然也促使所在大學(xué)快速挺進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的行列。卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的成果不僅奠定了英國劍橋大學(xué)相當(dāng)長時(shí)期的輝煌，而且名聲永恒，成為劍橋大學(xué)立于世界一流大學(xué)和一流學(xué)科永不唱衰的業(yè)績。

一、卡文迪許實(shí)驗(yàn)室簡介

英國劍橋大學(xué)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室（Cavendish Laboratory），最初是以H.卡文迪什命名的物理系教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，后以整個(gè)卡文迪許家族命名，相當(dāng)于英國劍橋大學(xué)（University of Cambridge）的物理系。卡文迪許實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于1871年，1874年建成，由當(dāng)時(shí)劍橋大學(xué)校長W.卡文迪許（William Cavendish）私人捐款興建。

二、卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的杰出成果

在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室一百四十多年的歷史中，它開創(chuàng)了電磁理論和實(shí)驗(yàn)、氣體放電和原子結(jié)構(gòu)、核物理、分子生物學(xué)、射電天文學(xué)、非晶半導(dǎo)體、凝聚態(tài)物理和有機(jī)聚合物半導(dǎo)體等很多重要的科學(xué)領(lǐng)域，培養(yǎng)了很多著名大師和一流的科研與教學(xué)方面的專家，而且產(chǎn)生了25個(gè)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的獲得者[1]，在世界近現(xiàn)代的科研機(jī)構(gòu)中，可謂是歷史最長、最著名和影響最大的基礎(chǔ)科學(xué)研究與教學(xué)的機(jī)構(gòu)。

三、對(duì)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室發(fā)展階段的點(diǎn)評(píng)與啟示

卡文迪許實(shí)驗(yàn)室輝煌發(fā)展時(shí)期曾經(jīng)經(jīng)歷了九任實(shí)驗(yàn)室主任，從宏觀角度可分為三大發(fā)展階段。

1.第一階段，原子物理黃金期（1871—1937）。這一時(shí)期，經(jīng)歷了四任實(shí)驗(yàn)室主任。從麥克斯韋到盧瑟福，是卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的原子物理的黃金時(shí)期，這一時(shí)期的實(shí)驗(yàn)室工作奠定了我們今天對(duì)物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。麥克斯韋和瑞利建立起實(shí)驗(yàn)室的框架，將科學(xué)家的個(gè)人研究轉(zhuǎn)變?yōu)閱挝谎芯浚源龠M(jìn)科學(xué)家間的合作，從而適應(yīng)現(xiàn)代物理所需要的專業(yè)化趨勢(shì)。

（1）點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)室第一任主任堅(jiān)持教學(xué)和科學(xué)相結(jié)合研究，培養(yǎng)學(xué)生自制儀器的動(dòng)手能力。著名物理學(xué)家麥克斯韋（James Clerk Maxwell）（1831—1879）負(fù)責(zé)籌建這所實(shí)驗(yàn)室。1874年實(shí)驗(yàn)室建成后他擔(dān)任第一任實(shí)驗(yàn)室主任。按照麥克斯韋的主張，物理教學(xué)在系統(tǒng)講授的同時(shí)，還輔以表演實(shí)驗(yàn)，并要求學(xué)生自己動(dòng)手，從那時(shí)起，使用自制儀器就形成了卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)。

（2）啟示：自制儀器不是為了省錢，而是讓學(xué)生明白儀器是如何解碼事物奧秘的，從而學(xué)會(huì)和掌握探尋事物存在、發(fā)展、演變的規(guī)律；今天社會(huì)發(fā)展很快，實(shí)驗(yàn)室儀器越來越先進(jìn)，但是無論是老師還是學(xué)生通過先進(jìn)儀器做實(shí)驗(yàn)，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了時(shí)間，缺點(diǎn)是只知其然不知其所以然，很難有更深突破。

2.第二階段，轉(zhuǎn)型期（1938—1953）。這一時(shí)期，經(jīng)歷了1任實(shí)驗(yàn)室主任布拉格。布拉格指導(dǎo)下的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷了轉(zhuǎn)型，將實(shí)驗(yàn)室重心調(diào)整為晶體物理學(xué)、分子生物學(xué)和射電天文學(xué)，他本人在晶體物理學(xué)上貢獻(xiàn)良多。

（1）點(diǎn)評(píng)：這一時(shí)期，實(shí)驗(yàn)室在布拉格的領(lǐng)導(dǎo)下，將主攻方向由核物理改為晶體物理學(xué)、生物物理學(xué)和天體物理學(xué)，實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。保證了實(shí)驗(yàn)室在這兩個(gè)新興學(xué)科上做出了輝煌的成果，發(fā)現(xiàn)了類星體、脈沖星、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，確定了血紅蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等，造就了一大批諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。

（2）啟示：體制的變化對(duì)事物都會(huì)帶來或積極或消極的影響，關(guān)鍵是如何正確對(duì)待；布拉格正確對(duì)待困難的精神體現(xiàn)了人類共有的一種潛質(zhì)，“歷盡苦難，癡心不改”。當(dāng)然，不是所有人都具備發(fā)揮這種潛質(zhì)的品德，布拉格是關(guān)鍵中的少數(shù)人的杰出代表；“戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移天地寬”應(yīng)該成為當(dāng)今眾多大學(xué)實(shí)驗(yàn)室久不出成果的新思維。

3.第三階段，劍橋大學(xué)物理系時(shí)期（1954— ）。這一時(shí)期的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，其實(shí)就是劍橋大學(xué)的物理系，依然非常好，可不再是獨(dú)一無二的了。黃金時(shí)代的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的是原子物理，屬于這個(gè)學(xué)科的時(shí)間是上世紀(jì)三十、四十年代。對(duì)于進(jìn)一步的高能物理研究，大型加速器是必要的工具，這是一個(gè)極端耗錢耗能源的實(shí)驗(yàn)方向，以英國的國力很難單獨(dú)支撐起現(xiàn)在的大型加速器實(shí)驗(yàn)。從這個(gè)角度，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的歷史意義已經(jīng)結(jié)束，從麥克斯韋到盧瑟福的主要?dú)v史積累已經(jīng)用完，它現(xiàn)在就只是一個(gè)頂尖大學(xué)的物理系。[2]

（1）點(diǎn)評(píng)：①實(shí)驗(yàn)室第六任主任莫特，個(gè)人科研功底扎實(shí)，一生潛心研究并獲諸多成果。因?qū)Υ判耘c不規(guī)則系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)所作研究的貢獻(xiàn)，于1977年與其他兩位科學(xué)家共獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。②實(shí)驗(yàn)室第七任主任派帕德，積極指導(dǎo)和幫助學(xué)生，不計(jì)名利。由于在學(xué)生論文上沒有署名，失去了諾貝爾獎(jiǎng)提名的機(jī)會(huì)。③實(shí)驗(yàn)室第八任主任愛德華茲，他在理論高分子物理方面的成就尤為突出，其標(biāo)志便是國際公認(rèn)的愛德華茲哈密頓量的問世。

（2）啟示：任何事業(yè)快速發(fā)展到一定時(shí)期，都會(huì)出現(xiàn)相對(duì)平穩(wěn)時(shí)期。科學(xué)研究也是如此；從體制的變遷、經(jīng)費(fèi)渠道的演變到管理者從政，都隱藏著科學(xué)成果產(chǎn)出下降的風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)今時(shí)代，大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的青春活力需要整合實(shí)力，協(xié)同發(fā)展，更需要走向市場。

四、啟示后的思考

1.追求科學(xué)和真理是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)持續(xù)不變的目標(biāo)。從卡文迪許實(shí)驗(yàn)室第一任主任開始一直秉持這種精神，他們將此作為平生的主要事業(yè)。現(xiàn)在看來，在追求真理的過程中，實(shí)驗(yàn)室不僅要提供真實(shí)的科學(xué)原理，而且要提倡深刻的批評(píng)精神。

2.不拘一格選主持、不拘一格育人才是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的高貴靈魂。卡文迪許實(shí)驗(yàn)室挑選主持只選名師、大師，不挑完人。既有與眾不同的怪人當(dāng)過實(shí)驗(yàn)室主任，又有二十多歲的年青人當(dāng)過實(shí)驗(yàn)室主任。

3.思想活躍、學(xué)術(shù)自由、氛圍寬松是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的文化根基。實(shí)驗(yàn)室采取多種方法開展自由討論和交流，師生之間進(jìn)行平等討論。在民主和自由的學(xué)風(fēng)和氣氛中對(duì)自己感興趣的而又重要的課題進(jìn)行研究，取得豐碩成果的幾率更大。

參考文獻(xiàn)：

[1]王榮德.卡文迪許實(shí)驗(yàn)室與諾貝爾獎(jiǎng)獲得者[J].高等工程教育研究，1999，（2）：73-77.

[2]Newscien.卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的貢獻(xiàn)[EB/OL].[2016-05-24].

http：//u.sanwen.net/subject/1577385.html.endprint