人们常常可以在科技论坛报告会场、在与科技教育有关的公众集会上看到一位目光中透露出睿智和热忱神态举止又显得雍容而慈祥的女科学家,她就是当今中国最知名的物理学教授之一的谢希德院士。

用“德高望重”来形容谢希德教授是十分贴切的。笔者曾亲眼看见这样一个令人激动的场景,那是不久前上海科学会堂的一个科普报告会上,当谢教授作了热情洋溢的即席发言,散会后步出会场时,与会的近百名听众均起立鼓掌,目送着这位杰出的科学家。那天谢教授系着一条配以小花底的丝围巾,微风中丝巾轻轻飘动,望着谢先生在夕阳中远去的背影,我突然感到,如有哪位摄影师能抓拍下这一传神的瞬间,那无疑是人间最具美感的画面之一。

谢教授的名字是与新中国表面物理学科的起步、发展紧密相连的。1952年她以博士研究员的身份自著名的美国麻省理工学院回到祖国,在复旦大学物理系任教,先后承担了理论力学、量子力学、固体物理导论等六门基础课和专业课的教学任务。由于当时教材十分缺乏,所讲授的课程,必须先自编教材。谢先生善于组织内容,虽起点不高,但信息量大,且条理清晰,语言流畅,给全系师生留下了难忘的印象。1960年,谢教授与方俊鑫教授合著的《固体物理学》上下册,系统介绍了固体物理的基本内容和所属学科的发展趋势,成为当时国内固体物理学的奠基性教材,深受国内各大学师生的好评。60年代初,国际上硅平面工艺兴起,谢先生敏锐地预计到这将大大推动半导体技术和物理学的发展,便和黄昆教授于1962年联名建议开展固体能谱的研究,这1、项目被国家列为重点。她亲自讲授“半导体理论”和“群论”两门课,并编写讲义。谢先生于1986年出版专著《群论及其在物理学中的应用》,这本书已成为国内许多大学研究生的必读教材,深受师生的好评和欢迎。1977年,谢教授提出发展表面物理的建议,得到国家各部委与当时高教部的重视,在复旦建立了以表面研究为重点的现代物理研究所,她担任所长。该研究所在化合物半导体GaAs和InP的极性表面结构和电子态以及应变Si/Ge超晶格方面取得出色成果,研究所已被国家计委列为国家重点实验室。

96年初,在静谧的复旦园里,我们拜访了心仪已久的谢希德教授。访谈在复旦物理楼她的办公室里进行,一缕冬日的阳光洒在谢先生的书桌上,使人感到阵阵暖意。

谢教授首先应我们之请就人才培养问题发表了看法:现在上海和国家都在制订“九五”及到2010年的远景规划,这些规划是振奋人心的,但能不能实现,关键在人才,有没有人去做这些事情。我们需要培养出能适应经济上两个转轨的人才,或者说复合型的人才,这里讲的人才主要是指高等教育培养的学生。过去在大学阶段培养的人太专,广度不够,一进大学就分析分专业,专业面的课程很狭窄,如文科的学生很少学一些理科的知识,理科的很少了解文科,这和教学计划有关。李岚清副总理认为大学应该基本上培养的是通才,不是专才。比如复旦95年外文系有毕业生不但有外文的根底,而且学习经济、管理的课程,她现在一家合资单位工作得很好。再如新闻系的学生分到报社,不少人就需要科技、金融、经济方面的知识,而现在文科毕业的学生科技知识非常贫乏,甚至一些名词都要向他解释,这样如要采访科技方面的新闻就难以适应。现在不少学校已经在搞学分制,注意拓宽学生的知识面,这是从国家市场经济需求出发来看通才培养的必要性、从学科的发展来看,也需要比较宽的知识面的人。现在学科发展的一些生长点很多是跨学科的,比如生物与化学之间,生物与物理之间的交叉融合就越来越深入,我每年参加的由美国物理学会主办的“三月会议”也能说明这方面的趋势。本来这个会议以凝聚态物理为主,而实际上现在每年有很多分委员会会议都包括在内,有化学物理、有生物物理、有材料物理,也有高分子物理等多种交叉学科的内容,现在每年与会的总有4~5000人,而且势头越来越大,学科之间交叉渗透的趋势日益明显。

我们接下来请谢教授就即将到来的21世纪的科学技术的发展作一些预测。谢先生认为,要对下一世纪科学地发展作一些预测是很难的。比如80年代中叶以后兴起的高温超导热,即使在60~70年代也很难预计到高温超导临界温度是否能上升那么快,最近报导夸克间的对撞,如果可确认,也是以前未预料到的。但可以肯定的是,在信息方面、计算机方面,声光电多媒体结合会对人类的生活、工作各个方面产生很大的影响,这是肯定的。10年以前不会有这么多的计算机、通信设备,而且现在进步很快,办公自动化,很多人可以在家里工作。

当然从较窄一点的学科来看,要预测一下未来发展是有可能的,如凝聚态物理,人造的材料。近年来人设计的材料比天然的材料更受到重视。我们研究的对象是材料,如超晶格、量子阱,这些在原先的天然材料中是没有的,要用分子束外延等先进的生长手段来制备,然后看它的性质。近年来人们不仅从研究三维的对象发展到二维,而且逐步深入到研究一维,甚至零维的对象。这些材料里就有些新的、特殊的性质,这些性质就可以为人们所用,如有些新的器件就可以由此产生出来,譬如日本已经发展了能在室温下工作的单原子晶体管。

由于计算机的发展和计算方法的进步,计算在材料的设计和性能的研究等方面,越来越受到重视,用理论作指导来研究新药、复杂的生物体系等,可减少盲目性。计算材料科学已逐步成为现实。现在用计算机模拟的手段能更定向地根据性能要求来设计复杂的分子和材料。未来设计、材料、物理三方面的结合可以更紧密,设计的体系不仅有我们比较熟悉的物理体系,还有化学、生物体系。计算方面和计算机结合起来可以发挥很大的威力,由此引出的计算物理学、计算材料学都是一些很新的边缘学科。

化学的内容在今年的“三月会议”上将又有增加,其中高分子物理的内容占了相当的比重。既研究一些化学性质,也研究一些物理性质。近一、二十年来,高分子物理越来越显示其重要性,因为发现有一些导电的高分子可以做光电池,有光电效应,现在这方面做研究的人很多,而且开了一些小型工厂,用高分子材料做一些光电器件,是一个引人注目的方向,因为它的结构要复杂一些,面积虽然可以做得很大,但其缺点是性能不够稳定,不像硅那样稳定,但它还在发展,因而备受人们重视。

人造材料包括半导体,在金属方面也有,前几年就发现在一种由有磁性和无磁性的薄层交叠而成的多层金属结构,在磁场作用下,其电阻有很大变化,可以增加也可减少,这种现象叫做“巨磁阻效应”(GMR),后来就发现利用有这种效应的材料做磁存储材料有很好地应用前景。目前这方面的发展很快,这就说明,新的材料有可能导致新的应用,我们国内这方面跟得稍稍慢了一点。这也是人造材料的一个例子。去年的“三月会议”上,讨论巨磁阻材料及其应用占了相当大的比重。

谢先生近年除继续关注学科发展,带博士研究生外,还对整个中国未来科技与经济如何协调发展倾注关爱之心。她认为,在发展科技的同时一定要注意解决几大问题,一是人口,一是资源,另一是环境,特别是耕地。要持续发展,这几个方面缺一不可。一般在工业化社会里,环境污染付出的代价很大,这似乎成了一个规律。现在的经验表明,如大家都不注意环境问题,那所造成的损害今后等有了钱再弥补往往是事倍功半。英国是典型的例子,到了60年代后,它花大力气在清理工业革命时留下的污垢,泰晤士河、威斯明斯特大教堂和它的钟外表都很脏,都要花大力气、花大钱来清污。60年代李约瑟来访问我国是就希望我们不要走工业化国家的老路。

谢老认为,持续发展是一件需要大声疾呼的问题,中国有限的耕地要发挥这么多效用,科技的作用不可缺少,人的素质方面存在的问题关键还是要抓教育。

谈话中,谢教授希望《世界科学》杂志要多反映人口、环境、资源这几大问题,然后才是各学科的发展,这样才能有效地逼进21世纪。

不少人说,听谢教授讲课是一种享受,她的话音充满磁性,有一种特别的穿透力。她目光远大,看问题特别深邃。此次对谢先生的访问使我们再次感受到这种魅力。谢教授,衷心柷您健康长寿!

(沈箷、江世亮采写于96. 2. 2)