2025年11月14日 

金华日报 数字报纸


第04版:人文金华

金华“物理学家群落”星光闪耀

严济慈和导师等在实验室

陆朝阳和潘建伟

一方水土一方人。

金华,金星与婺女交汇之地,自古人文鼎盛、名人辈出。从古至今,八婺大地走出了一批批贤达名士,在各自领域作出了非凡成就。其中,不乏科学大家。尤其醒目的,是一个国内罕见的物理学家群落。群星璀璨、交相辉映,极具辨识度。

本报记者 陈月丹 /文

张辉 /摄

壹 东阳“马生”三代传承

不久前,在中国科学技术大学的一间实验室中,诞生了中国最新一代的光量子计算机——九章四号。量子计算的速度再次被提升到前所未有的高度。在这样一台光量子计算机面前,在特定问题上传统计算机的计算速度已经被远远甩在了身后。

消息传出,全球瞩目,金华人更是激动骄傲。因为,该项目研究团队的核心领军人物之一,是中国科学技术大学教授、知名量子计算专家陆朝阳,金华东阳人。

一段以严济慈、潘建伟、陆朝阳三人为代表的东阳“马生”三代传承的故事也再次被提起。

这个故事的开始,要讲到金华历史上德高望重的院士严济慈。

严济慈是我国著名物理学家、教育家、社会活动家,1901年1月23日生于东阳县下湖严村(现属东阳市横店镇),是我国现代物理学研究的开创者和我国光学研究与光学仪器研制的奠基人之一,在压电晶体学、光谱学、大气物理学和应用光学等方面做出重要成果,也是中国科学技术大学主要创始人之一,曾担任第二任校长、名誉校长及研究生院首任院长,被称为“科学泰斗、教育宗师”。

在东阳,严济慈有段“三考第一”的佳话:自1914年考入东阳县立中学校(现东阳中学)后,1918年在毕业考试中获得第一名;同年,在全国6所高等师范学校联合入学考试中,获全省第一名;在南京高等师范复试中,依然是第一名。这段“三考第一”的佳话,一直以来鼓舞着当地学子,其中一人,就是如今的中国科学技术大学常务副校长、中国科学院院士潘建伟,也是当代金华籍物理学家的最主要代表人物。

1986年,86岁高龄的严济慈回到母校东阳中学,为全校师生作报告。当时,16岁的潘建伟正在东阳中学就读。

在东阳中学严济慈校友纪念教育展馆,陈列着严济慈的众多珍贵资料。其中一件,就是那一年他回母校作报告时的现场录音,经学校精心保存、转写,以多媒体形式呈现。画面中,讲台简单但隆重,严济慈满面笑容。“其中一位就是潘建伟。”带记者参观的东阳中学党委副书记、副校长吕宇良指着下方听讲的人群介绍。

“看到你们都很年轻,都笑眯眯的,看着你们我有说不出的快乐。10年之后,到20世纪末期,你们都是要在国家各方面负重大责任的,国家的前途都在你们这些优秀的青年身上……”视频中,严济慈一口带着明显东阳口音的普通话亲切又幽默,引得下面的师生笑声、掌声不断。

“中国科学技术大学是所好学校,物理学科很强,你们可以去看看。”吕宇良说,正是严济慈的这句话,让当时的尖子生潘建伟坚定地选择了物理学,并考入了中国科学技术大学,从此走进广阔的物理学世界,带领团队攻克一道道世界难题,成为国际量子信息实验研究领域的开拓者。

潘建伟主要从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究,他在量子通信、量子计算和多光子纠缠操纵等研究方向的系统性创新工作,使得量子信息实验研究成为近年来物理学发展最迅速的方向之一,也使我国量子保密通信的实验研究和应用研究处于国际领先水平。

历史总有很多巧合。

1998年初,东阳中学邀请潘建伟回校作科普报告。听报告的学生中,有一名是陆朝阳。

陆朝阳1982年出生于东阳市画水镇,1997年考入东阳中学。那次,潘建伟介绍了他刚刚完成的量子隐形传态实验,让本就特别喜欢数学、物理的陆朝阳觉得特别有趣,就在填报大学志愿时追随学长脚步选择了中国科学技术大学物理系。

本科毕业后的陆朝阳原计划将被保送到微电子专业读研究生。然而,一次偶然的同乡聚会,改变了他的专攻方向,由此将他领进一个全新的领域。

那是2003年秋天,中国科学技术大学又迎来一批新生。按照惯例,在校的东阳籍学兄学姐要请大一新生聚一聚,帮助小老乡尽快熟悉、适应大学生活。与往年不同的是,刚从国外回来的潘建伟也受邀参加了聚会。当时,潘建伟已经在量子物理和量子信息研究方面成绩斐然,从学术科研到时事家常,这位亲切随和的大师兄和师弟师妹们聊得非常融洽。“和潘老师交谈以后,我就修改了志愿。”陆朝阳回忆。

2004年本科毕业后,陆朝阳被保送至合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理和量子信息研究部,师从潘建伟攻读硕士学位,开展光子纠缠和量子计算方面的研究,并很快成为潘建伟最得力的科研助手之一。

在潘建伟的推荐下,从2008年开始,陆朝阳进入剑桥大学攻读博士学位,并以第一作者身份首次观测到单电子自旋的实时量子跃迁和非破坏性测量,为基于自旋的量子计算方案解决了一个基础性难题,被哈佛大学教授评价为“基于固态体系量子信息处理的一个重大突破”。

2011年初,博士毕业的陆朝阳践行与潘建伟的“归国约定”,回到中国科学技术大学任教,并成为潘建伟团队核心成员,在短短几年时间里完成了一系列重要突破,同样走在了国际量子科学领域最前沿。

当然,不只是这三位。

据统计,东阳籍的物理学家数量众多,仅当选为两院院士的,就有为实现中国人“人造太阳”梦而奋斗的中国科学院院士、核物理学家李正武;中国航天事业和航天教育的开拓者与奠基人之一、长期致力于弹性飞行器飞行动力学及控制研究的中国工程院院士陈士橹;著名电工学家、中国科学院士,在中国开创了大能量电感储能装置系统研制的严济慈之子严陆光;终身从事兵器工业爆炸理论与炸药应用技术研究,被称为炸药界“传奇”的中国工程院院士徐更光;用卫星遥感技术研究报效祖国的中国工程院院士潘德炉……此外,还有物理学界的众多顶级学者,如凝聚态物理研究顶级学者胡江平等。

贰 “走进来的”和“走出去的”

金华这片土地上到底走出了多少物理人才,其实没有精确的数字。在金华市科协,有个有关两院院士的统计:目前,金华籍两院院士共35名,其中东阳籍15名,兰溪6名,金华市区4名,义乌、永康、浦江各3名,武义1名。这其中,物理学领域院士远多于其他领域,如为我国第一颗原子弹安装了“心脏”的“两弹一星”元勋、中国科学院院士吴自良;中国振动工程研究的倡导者、中国工程院院士、哈尔滨工业大学原校长黄文虎;著名半导体器件物理学家、微电子学家、中国科学院院士陈星弼;为中国导弹武器进行科学计算和数字仿真,助力神舟飞船顺利“回家”的中国工程院院士何新贵;在国际上首次提出并建立了一套非线性随机动力学与控制的哈密顿理论体系的中国科学院院士朱位秋……

当然,还有众多在国际国内都颇有声望的物理学专家。据不完全统计,目前,金华籍以及在金华成长、工作的著名物理学家超过30人。

浙江师范大学物理与电子信息工程学院党委书记周军强至今都和龚昌德院士保持着密切联系。“我以前在学校人事处从事人才引进工作,从龚先生刚来就开始打交道,后来转到数理信息学院又和他共事了10年。”周军强一直称呼龚昌德院士为龚先生,他告诉记者,这些年龚先生退休后回到了南京,自己也经常会给他打电话汇报学院的情况,每年都会上门去看望他。

龚昌德,1932年生,江苏南京人,理论物理学家,2009年加盟浙师大,成为浙师大引进的第一位全职院士,担任浙江师范大学数理信息学院教授、海峡两岸统计物理与凝聚态理论研究中心主任和理论物理省重点学科负责人。

到浙师大时,龚昌德已近70多岁,仍然奔波在教学科研一线,为金华汇聚高端智力奔走。凭着他在国内外的知名度,一大批物理高端人才集聚到浙师大,也为金华及周边区域的材料产业发展提供了人才支撑。在他带领下,2016年,浙师大物理学跻身浙江省首批一流学科(A类);2018年,物理学一级学科博士点申报成功,2019年成功获批博士后科研流动站。

“龚先生很愿意给同学们讲课,很乐意参与指导学生的课题,特别支持年轻老师出去访问做科研,那段时间在校的老师和同学很幸运。”周军强回忆,龚昌德在浙师大时虽年事已高,但最初几年每天骑着自行车上下班,成为校园一景,“他说教师应当教给学生分析问题和解决实际问题的能力,要培养有创新能力的学生,教师首先要提高自己的创新能力”。

周军强有一个很宝贝的信封,上面是去年11月他到南京探望时龚先生写的寄语。“他很健谈,尤其讲到学术问题、学院取得的成绩就很兴奋,是那种很自然的情感流露。”周军强介绍,当时他和龚先生聊到对科技创新、科学普及以及创新人才培养方面的理解,龚院士提笔写下了这句话:“无实不能成大器,无新决不能成大业。”

如果说龚昌德院士是“走进来”的物理学家,那么著名物理化学家、中国科学院院士杨学明则是从浙师大校园走出去的第一位也是迄今为止唯一的两院院士。

杨学明是浙师大物理系(现物电学院)78级学生,当年上大学时他只有16岁,算是那一批里年纪最小的学生之一。“16岁到20岁正是世界观、人生观形成的时期,对我来说,是一个特别重要的阶段,所以对金华的感情特别深厚。”此前接受记者采访时杨学明说,他的很多同学和老师都在金华工作,所以会经常回来和他们聚聚。

杨学明长期从事气相与表面化学反应机理和动力学研究,取得了一系列有重要意义的成果,提出了独树一帜的光催化分子动力学模型。他还一直高度重视发展先进光源技术,领导的团队成功研制了中国首个自由电子激光用户装置,为世界提供了一个国际独特且领先的实验科学研究平台。 2022年末,杨学明因研发新一代高分辨率和高灵敏度量子态分辨的交叉分子束科学仪器,揭示了化学反应中的量子共振现象和几何相位效应的成就而获得2022年未来科学大奖“物质科学奖”。2025年5月当选为英国皇家学会外籍院士。

杨学明透露,自己还在浙师大上学时就已开始接触量子力学,这也是物理系必修的课程。他说,四年物理系的学习,让他对科学有了初步认识,虽然考研时还是决定遵从自己早年的兴趣选择了化学方向,“化学反应遵循的最重要的基本原理就是量子力学,因此可以说物理和化学是相通的”。杨学明说,当年李鹤年老师对他学习量子力学帮助非常大,还有当时教统计热力学的程德声老师,总是鼓励他往研究方面努力,让他对科学研究的兴趣一直保持到了今天。

其实,除了大名鼎鼎的院士,金华还有很多默默无闻从事物理科研的工作者。他们的努力、代代传承,也为这片土地上物理学家群落的出现奠定着基础。

叁 为什么金华物理学家辈出

金华自古文风鼎盛,人杰地灵,唐宋以来,金华州学、县学具备,官学昌盛。所辖八县均设有县学,且都有文庙,礼器齐备。‌金华多地宗族重视耕读传家,形成了独特的耕读文化传统‌,强调勤耕尚读、养身明道的价值观,对当地社会、文化及教育发展产生了深远影响,因此自古以来人才辈出。一篇《送东阳马生序》,也是金华学子勤学苦读、踏实肯干的写照。

只是,金华为何“盛产”物理人才?

金华市科协相关负责人认为,金华有着物理学家成长的良好土壤,以金华一中、东阳中学为代表的重点中学均以理科教育见长,物理学科尖子生层出不穷,两校走出的院士级物理学家有14人之多。

在东阳中学校史馆,记者看到了一个量子科技实验室。大约可容纳40名学生的空间内,放置了很多包括光速测定仪、量子擦除演示仪等量子纠缠、量子测定的设备,还有专门的量子物理和量子计算实验教学讲义。

这些是由潘建伟和陆朝阳捐建的。从实验室的设计、教学设备、讲义以及课程设置,均由陆朝阳一手把关。同时捐赠的,还有一台光量子计算原型机“九章三号”模型。“这是全国首个针对高中生设计的量子科技实验室,两位校友把它放在这里,就是希望让母校的学弟学妹较早接触量子科学,培养创新和探究精神。”吕宇良介绍,如今这已成为该校的一门特色课程,有兴趣的学生有空就可以来这里学习摸索,物理老师在上到相关课程知识时也会放到这里来上。他告诉记者,该校学生入学的第一堂课都放在校史馆,东阳的很多初中学校也经常带学生来参观,陆朝阳等校友几乎每年都会回来做讲座,“这都是为了营造一种尊重科学、尊重人才的氛围,见贤思齐,是激励一代代学子前行的力量”。

从高校层面看,金华在培育物理学科人才方面同样可圈可点。

浙江师范大学物理学科是与学校同龄的学科,为社会培养了一大批国内外知名学者和教师。周军强告诉记者,据不完全统计,建校以来浙师大物电学院校友中,高中物理正高级和特级教师达到105位,其中特级教师占全省总数的一半,正高级教师占全省总数的2/3,堪称物理老师的摇篮。此外,在全国高校科研院所的正高级教学科研人员也有近百位,分布在浙江大学、复旦大学、上海交通大学、中科院等众多国内著名高校和科研机构。

“金华的物理学人才多,除了学风乡风和前辈的引领,还离不开强大的中小学基础教育。”周军强认为,优秀的教师对于“育苗”有着不可或缺的作用。他告诉记者,为不断培养物理教学专家型老师,该学院已连续开办5期全省高中物理名师班,共有近百名高中物理骨干老师参加,“他们都是培养后续物理学人才的强大力量”。

近年来,我市坚持做着一道科学教育的加法。去年5月,《金华市全国中小学科学教育实验区建设行动方案(2024—2028年)》发布,目标通过3~5年建设,形成全区域具有科技氛围、崇尚科学家精神、多元稳定协同机制、具有金华辨识度的科学教育特色品牌。

时光流转,最初由严济慈、李正武等前辈埋下的“种子”,在一代代人的接续浇灌下,在金华这片土壤上不断拔节生长。