加利福尼亚理工学院(Caltech)是一所专门从事科学与工程研究和教学的私立大学。它的规模很小,只有900名研究人员(其中包括近300名的正式教工,但他们几乎都具有博士学位)、900名大学生和1000名研究生。虽然规模不大,但它现已成为世界上科学研究和教育水平最高的大学之一。

加州理工学院以前是一所传统的默默无闻的学校,它是由富有的废奴主义者、芝加哥政治家阿默斯 · 苏普(Amos Throop)于1891年在帕萨迪纳建立的。最初它的校名为苏普大学,1893年,更名为苏普工业学院。在它的头15年里,学校以为社区服务为宗旨。1906年,苏普感到学校应该有一个新的办学理念;而当时在学校附近的维尔森山天文台的美国天文学家、首任台长乔治 · 艾勒瑞 · 黑尔(George Ellery Hale)就是一个能够为他实现这一理想的人。

黑尔是一位在教育、建筑以及市政等方面都具有颇多见解的科学家。1907年,他当选为学校的理事长。上任之后,就迅速地展开了对学校进行改造的工作。他说服了学校的官员放弃苏普创办高中的想法和其他一些规划,倡导大家把精力集中于扩大和发展学校的工程学科。他任命詹姆斯 · A · B · 斯克尔(James A. B. Scherer)担任学校的校长(斯克尔在1908年到1920年间一直担任此职),并且还把麻省理工学院(MIT)的前任校长、美国最著名的物理化学家阿瑟 · A · 诺伊斯(Arthur A. Noyes)招入麾下。在黑尔看来,诺伊斯的加盟,不仅使得苏普学院(1913年正式改名为苏普理工学院)的化学学科提高到了麻省理工学院的水平,而且还把苏普学院本身引入了国入注目的中心。黑尔的科研三驾马车的第3位成员是物理学家罗伯特 · A · 密立根(Robert A. Millikan),作为苏普物理研究的负责人,他从1917年开始,每年都要在苏普工作几个月。

从左至右分别是诺伊斯、密立根和黑尔

在第一次世界大战期间,他们3位都是在华盛顿度过的。在这期间,他们不仅组织和招募科学家对军事上的问题进行研究,而且还在这些科学家之间建立了无与伦比的联系网络,而这一网络为以后的学校建设作出了非常重要的贡献。黑尔、密立根和诺伊斯3人有一个共同的心愿,那就是让美国在世界科学的舞台上占有更大的地位。为了这一共同的目标,为了能够在世界的科学版图上看到苏普的位置,1918年,他们组成了强有力的科研三人领导小组。到大战结束的时候,他们已经把学校从一所工科院校转变成了一所优先发展纯科学的研究型大学。

从1919年到1921年,学校的面貌发生了极大的变化,接受的赠款急剧增加,办学方针得到了重新确定,校名也改为加利福尼亚理工学院,学校还选出了新的领导人来为学校的未来25年领航。黑尔和诺伊斯希望加州理工学院能够走出一条培养科学家的新途径来。而密立根则希望加州理工学院成为世界的物理学之都;要实现这一目标,他需要有大量的研究经费。为此,他们3人达成了一项协议,黑尔和诺伊斯答应让密立根支配学校最大的一部分资金,并尽量减少他在行政方面的事务;而作为回报,密立根答应来加州理工学院负责诺曼 · 布瑞奇物理实验室的工作,并且担任物理研究所所长。那时诺伊斯已经辞去了在麻省理工学院的工作,来帕萨迪纳主持化学研究。

在20世纪20年代,加州理工学院还基本上仅仅是一所在大物理学科内进行本科生和研究生教育的学校。实际上,一直到1925年,学校还仅仅在物理学、化学和工程学3个学科上具有博士学位授予权。1925年,取得了地质学博士学位授予权;1926年,取得了航空学博士学位授予权;1928年,在生物学和数学方面也取得了博士学位授予权。从一开始,物理学就一直是学校的强势学科。在加州理工学院,物理学的学生最多,教师最多,经费也最多。密立根来到帕萨迪纳不久就开展了访问学者计划,在接受密立根邀请的科学家名单中有许多著名的欧洲物理学家,其中包括:保罗 · 狄拉克(Paul Dirac)、欧文 · 薛定谔(Erwin Schrödinger)、沃纳 · 海森伯格(Werner Heisenberg)、汉迪克 · 洛仑兹(Hendrik Lorentz)和尼尔斯 · 玻尔(Niels Bohr)。阿尔伯特 · 爱因斯坦(Albert Einstein)也于1931年和1932年访问过加州理工学院。1933年,密立根还建议把加州理工学院的物理学建设成为南加州的一面旗帜,而这跟他原先的计划不谋而合。爱因斯坦的访问强烈地显示着,加州理工学院在经过黑尔、密立根和诺伊斯开始于20年代的改造和建设后,到了30年代,已经跨越到了一个崭新的发展阶段。

图为理查德 · 费因曼

在两次世界大战的间隙,密立根一直行使着校长的职责。经费来源主要是一些大的私人基金,特别是洛克菲勒基金和卡内基基金。而且,有越来越多的南加州慈善家有意为他提供所需的研究经费。他认为当今世界总的来看是一个科学创造的世界,科学是20世纪主要发动机,而美国未来的发展一定要着眼于基础科学发展和应用。在密立根看来,加州理工学院的存在就是为了帮助美国在科学方面赢得世界的领导地位。

20世纪30年代,在密立根的主持下,加州理工学院的科学研究范围非常之广,其中主要有果蝇遗传学、生物学中的维生素生物化学、湍流理论、航空技术中的飞机机翼设计、癌症的放射治疗、原子核物理学中的轻元素放射性研究、土壤风蚀、工程学中的把水从科罗拉多河输送到洛杉矶,将量子力学应用于化学中的分子结构以及在地震学中引入地震的衡量尺度等等。

加州理工学院的历史可以分成两个截然不同的时期。第一个时期是黑尔、密立根和诺伊斯主政的时期。而30年后,第二次世界大战已经结束,加州理工学院开始了由物理学家李 · 阿尔文 · 杜布里奇(LeeAlvin DuBridge)和罗伯特 · 巴伽尔(Robert Bacher)主政的时期。杜布里奇原是麻省理工学院的战时雷达计划负责人,1946年,他被选为加州理工学院的新一任校长。巴伽尔原是洛斯阿拉莫斯原子弹计划的“G”小组负责人(字母“G”表示小器件的意思),他于1949年来到加州理工,主持物理学、数学和天文学的工作,后来他还当选为学校的第一任教务长。

在杜布里奇的任期内(1946~1969),加州理工学院的科学系数量增加了一倍,校园扩大了两倍,包括化学生物学、行星科学、原子核天体物理学和地球化学在内的新的研究领域蓬勃发展。1948年,学校在帕洛马山建造了一架新的200英寸天文望远镜,在这以后的40多年间,这架望远镜一直是世界上最大、性能最好的光学望远镜。跟密立根不同,杜布里奇认为,联邦政府有责任对科学研究进行必要的支持。

作为加州理工学院新的物理学领军人,巴伽尔以高能粒子物理为起点对物理系进行了大刀阔斧式的改造。在1949年以前,除了卡尔 · 安德森(Carl Anderson)及其学生的工作之外,加州理工学院在粒子物理这一新的领域鲜有成果。安德森的一个学生唐纳德 · 格莱泽(Donald Glaser)把来自太空的宇宙射线作为天然的高能粒子源来进行粒子物理的研究,取得了重要成果,因而后来获得了诺贝尔奖。作为主席,巴伽尔发起建造并且使用了一台新的电子加速器,从而加州理工小组有能力获得他们自己的高能粒子了。1969年,也就是国家加速器实验室——费米实验室(位于伊利诺伊州的巴达维亚市)动工不久,学校关闭了这台电子同步加速器。理论物理在密立根时代总是得不到重视,但随着理查德 · 费因曼(Richard Feynman)和默里 · 盖尔曼(Murray Gellmann)的加盟,加州理工的理论物理学进入了黄金时代。

人们对加州理工学院这一研究型大学的战后发展史,研究得还很少。从乔治 · 比德尔(George Beadle)、查尔斯 · 里克特(Charles Richter)和威廉 · 福勒(William Fowier)开始,就很少出现其他重要人物的传记和介绍了。

[Nobel Foundation,2000年10月5日]