戴元本:潤物細(xì)無聲
作者:徐 愚
發(fā)布時(shí)間:2020-02-04
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戴元本:潤物細(xì)無聲

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戴元本,理論物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士。1928年7月生于江蘇省南京市,1947年起就讀于中央大學(xué)物理系,1952年畢業(yè)。1952年8月至1958年4月在南京工學(xué)院擔(dān)任助教、講師。1958年考入中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所,師從張宗燧先生。1961年研究生畢業(yè),成為中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所助理研究員。1965年至1966年參與“層子模型”研究,獲1982年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。1980 年當(dāng)選中科院學(xué)部委員(院士),1988年至2003年當(dāng)選第七屆、第八屆、第九屆中國人民政治協(xié)商會(huì)議全國委員會(huì)委員。長期從事粒子物理理論和量子場論的研究,已在國際和國內(nèi)主要期刊上發(fā)表論文120余篇,著有《相互作用的規(guī)范理論》一書。

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羸弱多病,坎坷求學(xué)

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常德戴氏曾居于常德柳葉湖畔,東臨洞庭湖,西依武陵山,風(fēng)景秀美,碧波浩淼。戴氏自明朝起乃官宦之家,數(shù)百年間始終是當(dāng)?shù)氐拿T望族。戴元本祖父戴德誠曾參與湖南維新運(yùn)動(dòng),管理南學(xué)會(huì),擔(dān)任《湘報(bào)》撰述。叔祖父戴展誠是清末進(jìn)士,參與“公車上書”,留學(xué)日本,后擔(dān)任湖南全省師范學(xué)堂(今湖南第一師范學(xué)院)的監(jiān)督。父親戴修駿留學(xué)法國,在法國巴黎大學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)、政治、法律,獲博士學(xué)位,曾在巴黎和會(huì)期間阻止北洋政府簽字,回國之后任國立中央大學(xué)法學(xué)院院長、國民政府首屆立法委員。

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戴元本1928年7月生于江蘇南京,家中兄弟五人,排行老二。戴元本的幼年時(shí)光始終處于戰(zhàn)火紛飛、硝煙彌漫之中,因而跟隨家人輾轉(zhuǎn)遷移、四處逃難,直到抗日戰(zhàn)爭結(jié)束后的第二年他們一家才重返南京。在此期間,除了有段時(shí)間在昆明生活,其他時(shí)間他們都住在小城鎮(zhèn)里,甚至是落難鄉(xiāng)間。因躲避戰(zhàn)火,無法連續(xù)在校學(xué)習(xí),再加上他從小身體羸弱、多次生病,導(dǎo)致他中小學(xué)的學(xué)習(xí)支離破碎、七零八落。在上大學(xué)之前,戴元本休學(xué)四年,跳了三個(gè)年級(jí),所以上大學(xué)仍然比正常年齡晚了一年,但是在當(dāng)時(shí)的社會(huì)背景下這已實(shí)為難能可貴。

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戴元本從小喜愛閱讀、興趣廣泛,尤其喜愛詩文和歷史。雖然幼年顛沛流離,但是他始終與書為伴。1938年,他在貴陽時(shí)經(jīng)常到住宿旅館旁邊的一個(gè)圖書館看書,諸如《三國演義》《封神榜》《西游記》等。1939年,他在路南縣(今昆明市石林縣)時(shí)也基本沒有上學(xué),但開始一知半解地閱讀《論語》,從頭到尾看得十分仔細(xì),“吾日三省吾身”“己所不欲,勿施于人?!薄胺蜃又溃宜《??!钡染渥邮冀K銘記于心。1942年,他剛到重慶便因病休學(xué),后來在青木關(guān)“戰(zhàn)區(qū)來渝學(xué)生進(jìn)修班”學(xué)習(xí)了一個(gè)學(xué)期后再次生病休學(xué),陪伴他度過這段日子的是父親給他借來的書籍。當(dāng)時(shí)抗戰(zhàn)期間科普方面的書是很少的,父親借來的書都是古典詩文,如周密的《齊東野語》、陶宗儀的《南村輟耕錄》和杜甫的《杜詩鏡銓》。戴元本非常喜歡詩詞,將《杜詩鏡銓》翻閱了多遍,后來又對(duì)宋詞產(chǎn)生了濃厚的興趣。

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1946年,戴元本隨家人回到南京,先后就讀于南京臨時(shí)二中、中央大學(xué)附屬中學(xué)。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),他讀到我國著名學(xué)者、科學(xué)家、教育家任鴻雋寫的科普讀物。書中涉及到廣義相對(duì)論的內(nèi)容讓戴元本感到興趣盎然,他為此求教于高中物理老師,然而當(dāng)時(shí)國內(nèi)科學(xué)發(fā)展?fàn)顩r,高中教師是難以回答關(guān)于廣義相對(duì)論問題的,這更加激起了年輕的戴元本心中的勁頭,決心從此以后要專攻物理學(xué),潛心做一個(gè)物理學(xué)研究者。1947年7月,戴元本被中央大學(xué)附屬中學(xué)保送至中央大學(xué),并選擇了物理系。

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考入中科院,師從張宗燧

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1948年,由于當(dāng)時(shí)南京局勢惡化,還未完全適應(yīng)大學(xué)生活的戴元本跟隨父親前往上海,學(xué)業(yè)再次中斷。這段時(shí)間雖未能聽課學(xué)習(xí),但是戴元本已經(jīng)開始自己研讀物理學(xué)著作。一年之后,戴元本回到校園,此時(shí)的中央大學(xué)已更名為南京大學(xué),他很快適應(yīng)了大學(xué)的學(xué)習(xí)生活,由于基礎(chǔ)牢固又刻苦勤奮,學(xué)習(xí)成績突飛猛進(jìn)。然而,在大學(xué)期間,戴元本的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時(shí)間都十分有限。原因在于:其一,當(dāng)時(shí)雖然有魏榮爵和徐躬耦兩位老師歸國任教,但是授課老師仍然極為緊缺;其二,解放后政治學(xué)習(xí)、政治運(yùn)動(dòng)頻繁,并且提倡精簡學(xué)時(shí),戴元本在大四時(shí)曾被派去參加政治運(yùn)動(dòng)。在這種情況下,戴元本難以系統(tǒng)地聽課學(xué)習(xí),但他還是盡可能地利用一切空閑時(shí)間鉆到系圖書館閱讀書籍,認(rèn)真研究那些自己沒有學(xué)過的、老師沒有教過的知識(shí)。

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1952年,戴元本以優(yōu)異的成績從南京大學(xué)畢業(yè),被分配至南京工學(xué)院。雖然對(duì)于立志潛心研究物理學(xué)的戴元本而言,當(dāng)時(shí)的南京工學(xué)院并非最理想的去處,但是他不僅出色完成了忙碌繁重的教學(xué)工作,而且始終沒有放棄繼續(xù)從事科學(xué)研究的希望,利用工作間隙大量閱讀英文及俄文的物理學(xué)著作。1956年,中央提出“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召,戴元本感到備受鼓舞。他利用假期時(shí)間完成了一篇核子散射重正化效應(yīng)的論文并向《物理學(xué)報(bào)》投稿,受到了審稿人、我國著名理論物理學(xué)家朱洪元先生的熱情鼓勵(lì)。這件事對(duì)戴元本來說具有重要意義,一方面堅(jiān)定了他繼續(xù)從事科學(xué)研究的信念,另一方面鼓舞了他下定決心報(bào)考研究生。

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1957年,也就是恢復(fù)研究生招考的第二年,戴元本同時(shí)被中國科學(xué)院的張宗燧先生和吉林大學(xué)的吳式樞先生錄取,最終他選擇到北京跟隨張宗燧先生在中國科學(xué)院數(shù)學(xué)所學(xué)習(xí)深造。張宗燧先生一生中門下弟子并不多。第一位學(xué)生是后來的“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者、2014年度國家最高科技獎(jiǎng)獲得者于敏,第二位學(xué)生就是戴元本,此后在1963年又招入侯伯宇和朱重遠(yuǎn)兩位學(xué)生。張宗燧先生慧眼識(shí)英才,為中國近代物理的發(fā)展培養(yǎng)出四位優(yōu)秀的物理學(xué)家。

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朱洪元先生于1957年在北京大學(xué)開設(shè)量子場論課程,課程結(jié)束后學(xué)生普遍反映很好,遂決定第二年在當(dāng)時(shí)校址在青島的山東大學(xué)開辦“基本粒子與原子核理論暑期講習(xí)班”。此時(shí)的戴元本雖然剛剛考上研究生,但是他對(duì)量子場論的研究已比其他研究生高出許多,因而在此次講習(xí)班上也作為助教講授了量子力學(xué)中的碰撞理論。此后,戴元本根據(jù)講習(xí)班的講稿幫助當(dāng)時(shí)已遠(yuǎn)赴莫斯科的朱洪元完成了《量子場論》一書的整理與校對(duì)。在北京大學(xué)的課程與青島的暑期講習(xí)班,是粒子理論在全國范圍中的第一次普及,造就了一代粒子物理學(xué)家,其影響十分深遠(yuǎn)。

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走到高能物理理論研究的最前沿

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當(dāng)時(shí),中國科學(xué)院原子能研究所的朱洪元、北京大學(xué)的胡寧以及中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所的張宗燧在國內(nèi)形成了高能物理理論的研究團(tuán)隊(duì)。三位先生雖學(xué)術(shù)風(fēng)格各異卻合作良好,戴元本在如此融洽的學(xué)術(shù)氛圍中快速成長,與他人合作發(fā)表了一系列論文。但是上世紀(jì)60年代前后,我國高能物理理論研究隊(duì)伍并不穩(wěn)定,有些人被派去參與國防軍工研究,有些人去蘇聯(lián)的杜布納研究所工作,戴元本卻一直在數(shù)學(xué)研究所從事高能物理理論研究。戴元本后來回憶時(shí)曾說,“那幾年我在工作上比較孤單”。雖然孤單,但也使戴元本具備了更強(qiáng)的獨(dú)立工作能力,不人云亦云,敢于攻克難關(guān)、挑戰(zhàn)難題。

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“文化大革命”前戴元本的重要研究成果主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:第一是關(guān)于輕子的反常磁矩研究,1961年戴元本在《物理學(xué)報(bào)》發(fā)表《弱作用對(duì)輕子電磁性質(zhì)的影響》,研究了中間玻色子模型中弱作用對(duì)輕子反常磁矩的輻射修正。當(dāng)時(shí)這項(xiàng)工作雖然是國際上最前沿的研究內(nèi)容,但并未引起足夠的重視,然而如今這項(xiàng)研究已經(jīng)成為精細(xì)探測弱作用理論的方法之一。

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第二是關(guān)于色散關(guān)系應(yīng)用方面的雷杰(Regge)極點(diǎn)研究。這是當(dāng)時(shí)國際上高能物理理論研究的熱點(diǎn)問題。在1963年至1965年間,戴元本對(duì)雷杰極點(diǎn)問題發(fā)表了七八篇論文,得出了在高奇異位勢下由于雷杰極點(diǎn)的分布不同而導(dǎo)致散射振幅高能漸近行為不同的結(jié)論。在1964年北京科學(xué)討論會(huì)上,戴元本作為我國高能物理理論學(xué)家就此問題作了報(bào)告,得到了國際與會(huì)專家的一致好評(píng)。

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第三是關(guān)于層子模型的研究。1965年9月,在錢三強(qiáng)的組織下,原子能研究所基本粒子理論組、北京大學(xué)理論物理研究室基本粒子理論組、數(shù)學(xué)研究所理論物理研究室與中國科技大學(xué)近代物理系四家單位組成“北京基本粒子理論組”,定期開展對(duì)強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的討論交流。此時(shí)的戴元本剛剛結(jié)束為期一年的“四清”運(yùn)動(dòng),是最早參與討論的人員之一。在層子模型的研究過程中,他獨(dú)立地運(yùn)用塔姆-唐可夫(Tamm-Dancoff)方法進(jìn)行計(jì)算,得到了一些顯示強(qiáng)子結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果。但是為了想讓層子模型在理論上更加完善,基本粒子理論組并不主張把前期研究成果發(fā)表出來。此后,戴元本還敏銳地注意到了曼德爾斯塔姆處理相對(duì)論協(xié)變的束縛態(tài)計(jì)算方法,并將此法予以推廣,解決了當(dāng)時(shí)困擾著大家的難題。在此基礎(chǔ)上,戴元本帶領(lǐng)數(shù)學(xué)研究所的同事們與北京大學(xué)深入合作,改進(jìn)了層子模型的理論基礎(chǔ),為建立從場論出發(fā)的協(xié)變的系統(tǒng)的計(jì)算方法作出了重要貢獻(xiàn)。戴元本提出的這個(gè)計(jì)算方法也成為了北京大學(xué)和數(shù)學(xué)研究所密切合作發(fā)表在北京大學(xué)學(xué)報(bào)(1966年第二期)上的十多篇論文的計(jì)算基礎(chǔ)。1982年,由于在“層子模型”研究中的重要貢獻(xiàn),戴元本獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),另外三位獲獎(jiǎng)人分別是朱洪元、胡寧和何祚庥。

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推動(dòng)我國規(guī)范理論研究

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“文化大革命”期間,理論研究工作幾乎完全中斷。稍顯幸運(yùn)的是,1970年夏,戴元本受邀加入中國科學(xué)院革命委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的相對(duì)論批判組。這個(gè)批判組很快改組為中國科學(xué)院物理研究所第十三室,戴元本在其中逐步恢復(fù)對(duì)理論物理學(xué)的研究。戴元本很早就意識(shí)到規(guī)范場論的重要性,而當(dāng)時(shí)國內(nèi)高能理論物理界許多人并沒有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。因此,戴元本一方面在十三室組織大家學(xué)習(xí)規(guī)范場論,一方面深入鉆研、獨(dú)自摸索,一點(diǎn)一滴將規(guī)范場論學(xué)深學(xué)透。他還曾在物理研究所組織了國內(nèi)第一次弱電統(tǒng)一規(guī)范理論的系統(tǒng)講座, 親自講規(guī)范場的量子化及重整化理論。后來,他的學(xué)術(shù)專著《相互作用的規(guī)范理論》于1987年出版,對(duì)于推動(dòng)國內(nèi)的規(guī)范理論研究起到了重要推動(dòng)作用。

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在1974年至1975年間,戴元本開始對(duì)非阿貝爾群規(guī)范場論中費(fèi)米子的電磁形狀因子高能漸近行為開展研究。他之所以研究這一問題,是因?yàn)樗庾R(shí)到研究強(qiáng)子的電磁形狀因子對(duì)于了解強(qiáng)子中粒子間的強(qiáng)相互作用具有重要意義。為了解決這一難題,他與其他研究者一起攻堅(jiān)克難,提供獨(dú)立思路,采取多種辦法,完成復(fù)雜計(jì)算。他就此問題發(fā)表多篇論文,是這方面最早的開創(chuàng)性工作者之一。當(dāng)時(shí)有國外研究者得出了與他相異的計(jì)算結(jié)果,但經(jīng)過比較驗(yàn)證后,戴元本的計(jì)算被證明是正確的,因而得到了國際上的廣泛承認(rèn)。

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1978年,戴元本前往日本東京參加第十九屆國際高能物理大會(huì),這是他第一次出國參加學(xué)術(shù)會(huì)議。1980年春天,經(jīng)由李政道協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò),戴元本一行五人赴美進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問,參觀了美國的理論物理研究所,比如位于圣芭芭拉的理論物理研究所、加州大學(xué)伯克利分校、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校以及普林斯頓大學(xué)高等物理研究所等。同年11月份,戴元本再次赴美,但此次他只身一人,前往得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校做訪問學(xué)者,為期半年。在那里,他一邊學(xué)習(xí)研究,一邊為奧斯汀分校的學(xué)生開設(shè)了一個(gè)學(xué)期的量子場論課程。

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上世紀(jì)90年代之后,戴元本在手征對(duì)稱性動(dòng)力學(xué)自發(fā)破缺的計(jì)算方法、含有一個(gè)重夸克的重強(qiáng)子束縛態(tài)波函數(shù)、量子色動(dòng)力學(xué)求和規(guī)則、中微子振蕩中的CP/T 破壞等方面做出了一系列具有獨(dú)創(chuàng)性的工作。戴元本的科研成果,得到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注, 產(chǎn)生了重要的國內(nèi)外影響。

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勤勉治學(xué),教書育人

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戴元本一生努力勤奮,從未懈怠。在南京工學(xué)院近六年的時(shí)間中,雖然教學(xué)任務(wù)繁重,但他仍然充分利用業(yè)余時(shí)間追逐科學(xué)前沿;到了中國科學(xué)院后,他更加刻苦努力,每天晚上都要工作到凌晨1點(diǎn),每周只有周日白天可以休息,而到了周日晚上依然照常工作。即使戴元本已到了耄耋之年,但他依然堅(jiān)持科研學(xué)習(xí)、堅(jiān)持研讀論文,在七十歲之后還撰寫發(fā)表了三十余篇學(xué)術(shù)論文,甚至在八十歲時(shí)還在世界一流的期刊發(fā)表專業(yè)論文。

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戴元本一生胸懷寬廣,風(fēng)度儒雅。1978年,“文化大革命”之后,中科院恢復(fù)招錄研究生,戴元本的學(xué)術(shù)成就和人格魅力吸引了許多考生,當(dāng)年他一共錄取了7人。他始終為他的學(xué)生們著想,希望他們能夠到國外學(xué)習(xí)以便更快地進(jìn)入國際科研前沿,所以他抓住每一個(gè)機(jī)會(huì)推薦他的學(xué)生去國外深造。后來這些學(xué)生每次回國都要去拜訪他,都要感謝戴元本的開明大度,都要感謝戴元本為他們創(chuàng)造了更好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

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戴元本一生寧靜謙和、 公平公正。所有認(rèn)識(shí)他的人都認(rèn)為戴元本為人和藹熱心、生活樸素簡潔、工作精益求精、為人光明磊落。即便擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)崗位、被任命為學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、當(dāng)選學(xué)部委員之后,戴元本也仍然處事公平公正,不為關(guān)系親疏而左右決策,不為善說情而實(shí)無能者寫下只言片語的贊譽(yù)。與此同時(shí),在中科院理論物理所里,戴元本幾乎不會(huì)落下任何一次的重要學(xué)術(shù)活動(dòng),甚至一些不那么重要的討論會(huì)他也按時(shí)參加,大多時(shí)候他都是默默地坐在那里,默默地鼓勵(lì)年輕人,默默地關(guān)心和支持我國理論物理學(xué)的發(fā)展。

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戴元本的學(xué)生對(duì)他作出如此的評(píng)價(jià):“一個(gè)人的成就,在于日積月累;一個(gè)人的成功,在于堅(jiān)韌不拔。戴先生淡泊名利的胸懷,樂觀曠達(dá)的性格,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著的追求精神值得我們一輩子學(xué)習(xí)。”

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杜詩有云:“好雨知時(shí)節(jié),當(dāng)春乃發(fā)生。隨風(fēng)潛入夜,潤物細(xì)無聲。”也許,這兩句詩是對(duì)戴元本一生勤勉治學(xué)、一生教書育人的最好詮釋。

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(作者單位:求是雜志社)

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