20世紀初期的中國不僅缺乏物理學的傳統，而且缺乏從事物理學教育和研究的專門人才。1928年9月，吳有訓開始在清華大學物理系任教。從1930年至抗戰爆發前，吳有訓在國內外的學術刊物上發表了一系列關于Ｘ射線散射的研究論文，取得了較好的學術成果。

吳有訓的研究工作可否視為中國物理學研究的一個先導，其研究與當時中國物理學的“學術獨立”之間又有怎樣的關系？這些問題的回答，對于我們更好地理解吳有訓研究成果的學術價值和社會意義以及老一輩物理學家為物理學在中國的根植和發展所做出的努力和貢獻，具有相當重要的意義。

▲吳有訓（1897-1977）

吳有訓的Ｘ射線研究與學術價值

1897年，吳有訓出生于江西高安。1916年，他考入南京高等師范學校理化部學習。畢業后，憑借優異的成績，他獲得了江西官費留學的機會。1922年1月，吳有訓赴美國芝加哥大學，在物理學家A.H.康普頓的指導下開展科學研究。當時，康普頓剛發現了光子與電子相互作用的“康普頓效應”，并遇到了一些學術上的爭論。吳有訓配合康普頓，以細致周密的實驗，為康普頓效應的確認做出了自己的貢獻，得到了康普頓的高度評價。1926年，吳有訓獲得博士學位后回國。

▲吳有訓在芝加哥大學的合影

1928年秋，經葉企孫推薦，吳有訓來到清華大學物理系任教授。1930年，吳有訓代行系主任的職責，1934年被正式任命為系主任。在清華大學工作期間，吳有訓和葉企孫一道，堅持一面教學，一面開展科學研究，使清華物理系在短時間內發展成為一個初具規模的物理教學和科研基地。

從1930年到1937年抗日戰爭爆發前，吳有訓在清華大學物理系開展了X射線散射研究，總共在國內外學術刊物上發表了15篇論文，其中在英國《自然》雜志上發表2篇，在美國《物理評論》上發表3篇，在美國《國家科學院院刊》上發表2篇。可以說，這是當時中國物理學家所取得的較好成績。這些研究當然不只是登上國外頂級期刊那么簡單，實際上對于促進當時的物理研究也起到了一定的作用。

▲青年吳有訓

1932年，芝加哥大學的沃蘭發表了一篇名為的綜述文章。在這篇文章中，沃蘭三次提到了吳有訓在1931年發表的關于X射線散射的研究論文。并且提出：“江賽和吳有訓獨立地提出了漫散射的理論似乎與實驗符合較好。顯然，文章剛發表不久便受到了國際物理學界的關注和認可。這也促進了之后一些學者對吳有訓研究工作的評價與引用。1934年，英國物理學家蘭達爾在其專著中，同樣引用了吳有訓1931年發表的論文，并且評價到吳有訓的方法與與實驗結果擬合，令人非常滿意。

▲蘭達爾專著封面

1933年2月，芝加哥大學賴爾森物理實驗室的哈維提到他們使用了吳有訓的公式來計算鉀離子和氯離子的平均原子結構因子。哈維發現，使用吳有訓的公式計算出的結果不僅與用哈特利方法計算的薛定諤電荷分布的理論值相吻合，而且與沃蘭關于氬原子的研究結果也相當一致。這進一步證明了吳有訓公式的準確性和實用性。

這些工作最終引起了吳有訓的導師康普頓的注意，在康普頓與阿利森合著的《X射線的理論與實驗》一書中，有五處引用了吳有訓在中國國內的研究。康普頓非常重視吳有訓的研究成果，他在自己晚年還稱吳有訓是他平生最得意的兩個學生之一。另一個學生是Ｌ．Ｗ．阿爾瓦萊茲，于1968年獲得諾貝爾物理學獎。

▲康普頓與康普頓散射

需要指出的是，吳有訓在芝加哥大學留學時為“康普頓效應”做出重要貢獻，成為杰出的實驗物理學家。回國后，受限于國內實驗條件，他未能充分發揮實驗特長。盡管清華大學物理系條件相對較好，但仍難以開展國際前沿的實驗研究。吳有訓在無法進行實驗工作的情況下，利用清華大學比較豐富的文獻情報資源，努力開展了理論性質的研究工作。所以，吳有訓取得的這些研究成果是極其可貴的，為那些只抱怨國內研究條件差而不著手進行研究的學者，做出了一個榜樣。

除了自己進行X射線研究之外，吳有訓還指導黃席棠、錢偉長、陸學善以及余瑞璜等人進行X射線研究。前兩位因為抗日戰爭的爆發沒有能夠如期完成學業，后兩位則在吳有訓的指導下取得了一些成績。1932年，陸學善在在中國物理學會第一次年會上宣讀了與吳有訓合作的論文，1933年，他又在《中國物理學報》第一卷第1期上發表了他的研究生畢業論文。陸學善后來主要從事晶體物理學和X射線晶體學的研究與教學工作，成為中國晶體物理學研究的主要創始人之一和X射線晶體學研究隊伍的主要創建人之一。

▲陸學善（1905-1981）

余瑞璜在南京東南大學物理系讀書時就是吳有訓的學生，深得吳有訓的賞識。1929年余瑞璜大學畢業后即到清華大學任教。在吳有訓的指導下，余瑞璜試制了一臺康普頓二象靜電儀，其靈敏度可測出三個電子，這在國際上都是先進的；1930年他制出了中國第一臺蓋革計數器。之后余瑞璜更是長期浸潤在X射線領域，創立了X射線晶體結構分析新綜合法，研制出中國第一臺抽氣式X光機，成為世界一流的結晶學家。

▲余瑞璜（1906-1997）

可以說，吳有訓在清華大學物理系開展的Ｘ射線散射研究工作，不僅得到了國際同行的認可和重視，使國際物理學界首次聽到了來自中國的聲音，而且通過這些研究工作鍛煉了學生，引導他們走到學術前沿，為中國物理學的發展培養了人才。

為什么要進行X射線研究

雖然吳有訓及其學生在20世紀30年代在X射線研究方面取得了一些成績，但不可否認的是，X射線研究當時已不是物理學界的主流方向，因此我們不禁想要知道，為什么吳有訓要花大力氣在X射線研究以及學生培養上？實際上與當時中國的物理學水平以及社會環境密不可分。

在吳有訓開展X射線研究之前，中國的物理學研究還處于起步階段，缺乏物理學的傳統和專門人才。1900～1930年間，中國人在國外獲得物理學博士學位的人數僅為25人，實際上在1930年前后，中國從事物理教學和研究的人中只有20個左右具有博士學位。這些人才零星地分布在中國的多個大學和研究機構中，其中在北京大學、清華大學、北平研究院和中央研究院工作的將近一半。科研力量十分薄弱。

▲吳有訓繪制的15種元素的X-射線的散射圖

以清華大學物理系為例，1926年設立時，教員力量較弱，僅有教授一人、講師一人和助教三人。物理系培養出來的學生也很少，1929年至1934年間，畢業生人數屈指可數。其他大學物理系的情況基本上同清華大學類似。這些大學的物理系沒有學生的原因首先是因為當時中學缺少對學生數理化方面的培養。其次是缺乏中文教材。當然也缺乏合格的物理教師。在這種局面下發展中國物理學，困難是不言而喻的。

不過，當時的中國正流行著科學救國的思潮。以蔡元培為首的一批教育家懷著對科學救國的一腔熱忱，竭力宣傳高深學術研究。他們認為“我國科學智識之落后，絕非國人智慧之后人”而是由于空談舊習，未對科學作實際之探討；要使國家不受“天演之淘汰”，“唯有力倡科學化”。因此他們在實施教育計劃時，從大學抓起；而倡導研究則從創辦中央研究院開始。這就從大的方面推動了國內科學研究的開展。因此，清華大學按照國家的要求，在開展研究方面走到了全國的前列。

▲1936年，清華大學物理系部分師生在科學館前合影。第二排左起為周培源、趙忠堯、葉企孫、任之恭、吳有訓。其中有13人后來成為中國科學院院士，4人獲得“兩彈一星”功勛獎章。

清華大學自己也對科研有著大力提倡。1928年9月，在中華民國大學院公布的《國立清華大學條例》中明確規定：國立清華大學“以求中華民族在學術上之獨立發展，而完成建設新中國之使命為宗旨”，要求學校“設本科及研究院”，而研究院之宗旨在“訓練大學畢業生繼續研究高深學術之能力并協助國內研究事業之進展。”1929年7月，物理系在《國立清華大學校刊》上發表聲明：自下學年起，概不在外兼課，俾致力于教授及研究。1931年12月，梅貽琦校長到校，在大禮堂發表《就職演說》提到，“辦學校，特別是辦大學，應有兩種目的：一是研究學術，二是造就人才”。

在這些思潮以及政策的支持下，清華大學物理系逐漸具備了了進行科學研究的基本條件。1929年物理系成立研究所之時，儀器設備價值約6萬元，到了1934年已經有11萬元。在這其中“關于Ｘ光線、磁學及光學之研究設備尤屬優良”。除此之外，學校在圖書、雜志、經費等問題上都提供了必要的幫助。

▲1934年，清華大學生做物理實驗

在這種情況下，從事科學研究，做出研究成果，不僅是科學家的內在需要，也成為社會和大學對科研人員的要求。吳有訓作為物理系的教授，責無旁貸地要帶頭開展科學研究。鑒于當時中國物理學的基礎水平以及清華的實驗設施，加之自己的留學經歷，在X射線方面取得突破就成為了吳有訓的最佳選擇。最終，國際物理學界也聽到了來自中國的生意

吳有訓的“學術獨立”野望

吳有訓在國內的研究工作受到國際同行的重視，對國內的物理學研究產生了很好的促進作用。1935年嚴濟慈指出吳有訓“曾著關于Ｘ線散射研究論文一篇寄往英國《自然》雜志發表實開我國物理學研究之先河”。嚴濟慈對吳有訓研究工作的評價是恰當的。在1923年之前，中國國內的物理學研究還處在起步的階段。從1923年到1929年的七年間，國內只零星地開展了4項研究，而且無一發表在國外有影響的學術雜志上。在1930年至1932年的3年中，中國國內開展的研究工作有38項，吳有訓的研究工作是12項占了將近1／3。如果考慮中國學者在國內的研究工作發表在國外學術刊物上的情況，那么吳有訓的研究工作肯定會更為突出。由于當時國內研究條件的限制，許多學者開展研究的目的只是要使中國有“研究”，在中國可以進行研究。而這一目的又歸屬于一個最根本的目的，這就是實現中國的學術獨立。吳有訓的研究工作可以說是“學術獨立”在物理學領域邁出的第一步。

學術獨立是我國的教育家和科學家在二三十年代的一個共同追求，其目的是為了反對殖民主義、追求民族獨立；反對宗教宣傳、強調教育獨立。處于不同地位的人對于學術獨立有著不同的理解，有的更多地著眼于學術獨立的政治意義，希望通過學術獨立達到“科學救國”的目的。而一些從西方留學歸來科學家，由于在國外受到過嚴格的科學訓練，他們認為科學家的研究目的“在求真理是要認識大自然的真面目”。到20年代末以后，隨著留學生的增多，在科學界對純學術的追求逐漸成為主流，科學家們希望以自己的才能和努力去實現中國的學術獨立。這一時期他們心目中的學術獨立有兩層含義：一是學術不依附外國而生存；二是學科的建立和達。清華大學一直把“謀求學術的獨立”作為自己的宗旨。1928年9月，在中華民國大學院公布的《國立清華大學條例》中明確規定：國立清華大學“以求中華民族在學術上之獨立發展，而完成建設新中國之使命為宗旨”。同年，在清華大學校長羅家倫發表的就職演講《學術獨立與新清華》中，特別提出“學術獨立”，要求“中國的學術在國際間也有獨立自由平等的地位”。

▲1932，清華校評議會成員合影，前排左起：王文顯、葉企孫、蔣廷黻、馮友蘭、梅貽琦、張子高、陳達，后排左起：浦薛鳳、陳岱孫、楊公兆、吳有訓、楊武之、蕭蘧

吳有訓不僅以自己在國內出色的研究工作為中國物理學的“學術獨立”邁出了第一步，而且在國內大力提倡和推進中國物理學的學術獨立。吳有訓對于“學術獨立”，有著自己的一些看法。1931年，吳有訓就已經明確提出，“理學院之目的，除造就科學致用人才外，尚欲謀樹立一研究科學之中心，以求國家學術之獨立”。關于學術獨立，吳有訓認為“所謂學術獨立，簡言之，可說是對于某一學科，不但能造就一般需要的專門學生，且能對該領域之一部或數部，成就有意義的研究結果為國際同行所公認，那么該一學科，可以稱為獨立”。

▲清華大學科學館，曾長期作為理科教學和實驗的場所

1935年，吳有訓認為中國的物理學研究已經開始走向獨立，他的三個理由是：（1）國內大學對教師學術水平的要求不斷提高；（2）專業學會的成立；（3）專業學術刊物的出版。在吳有訓看來，有價值的研究成果是學術獨立的關鍵而取得有價值的研究成果又需要三點保證：（1）有一批“獨立工作的人”；（2）有一個研究“工作的中心”；（3）造成一種良好的“工作的風氣”。吳有訓認為，現在國內已經可以開展一些“高深的研究”工作，并且認為這是“國內科學上最重要的一個變遷”。對于清華大學物理系的研究工作，吳有訓基本上是滿意的，并且認為清華大學物理系也是全國物理學研究的中心之一。

▲1941年，清華大學（西南聯大階段）領導成員合影。右起：葉企孫、馮友蘭、吳有訓、梅貽琦、陳岱孫、潘光旦、施嘉煬。

清華大學物理系在當時的研究工作主要集中在5個方面：關于物質磁性研究及光學問題由葉企孫教授指導；關于無線電學及電學問題由薩本棟教授、任之恭教授指導；關于理論物理學由周培源教授、任之恭教授指導；關于原子核物理學由趙忠堯教授、霍秉權教授指導；關于Ｘ射線問題由吳有訓教授指導。吳有訓帶領研究生黃席棠、錢偉長、陸學善助教余瑞璜以及同事孫珍寶和胡玉和，在清華大學物理系形成了一個研究Ｘ射線散射的中心。他們的研究包括理論研究和實驗研究，涉及Ｘ射線散射研究領域的多個方面。在吳有訓的領導下，他們相互協作，共同努力，很快取得了一些為國際同行所公認的成果，為中國物理學的學術獨立邁出了至關重要的第一步。可以說，以吳有訓為代表的物理學家在中國的學術獨立過程中起到了重要的推動和示范作用。

結語

從以上的分析中，我們可以清楚地看到，在1930年前后，吳有訓在清華大學開展的Ｘ射線散射研究有著重要的意義：

首先，吳有訓的研究不僅僅是“實開我國物理學研究之先河”，而更重要的是，這些研究是中國物理學走向“學術獨立”的第一步，為中國科學的“學術獨立”起到了很好的推動和示范作用。

其次，通過這些研究工作，吳有訓為中國培養了一批高級物理人才。陸學善、余瑞璜、錢偉長等都是在吳有訓的指導下，從研究Ｘ射線的散射開始，一步步成為了一代物理學大師。

再次，也是至關重要的一點，吳有訓的研究工作為物理學在中國的根植和發展做出了開創性的貢獻。在當時，中國既缺乏物理學的傳統，也沒有足夠的從事物理學研究的人才和設備吳有訓進行研究工作的困難是不言而喻的。趙忠堯在紀念吳有訓的文章中提到，吳有訓“最可貴的精神是在于他堅持要讓科學在祖國生根的不懈努力和堅定信念”。

可以說，以吳有訓為代表的中國老一輩物理學家在當時所開展研究工作的目的，與其說是要去國際上爭一席之地，倒不如說在進行一種做學問的示范。只有考慮到當時中國物理學家的主要任務是把物理學作為一個學科從西方引進到中國和爭取在中國初步實現“學術獨立”的大背景下，吳有訓在清華大學研究工作的全部意義才能充分地顯現出來。正如錢臨照老先生所言中國第一批物理學家“在物理學的發展中可以稱之為篳路藍縷以啟山林的拓荒者”。

內容來源：科學學研究，25卷第2期，張逢