“港”创科25人㉑丨专访香港中文大学前副校长杨纲凯:“无用”也是文化的一部分,优秀大学需坚守基础研究

大湾区观察朱丽娜,王帆 2023-09-12 19:23

21世纪经济报道记者 朱丽娜 特约记者 王帆 香港报道

从1973年进入香港中文大学任教,到如今成该校物理系荣休教授,并活跃于举办香港科学盛会的一线,著名理论物理学者杨纲凯,在香港的高校、科研系统已经默默奉献了50年。

在学术界,杨纲凯为美国物理学会院士,曾任亚太物理联会副会长;在教育界,他获得过校长模范教学奖,参与通识教育教学,曾任大学教务会通识教育委员会主席,香港大学教育资助委员会委员,教资会辖下的研究资助局主席,以及香港课程发展议会主席、教育统筹委员会委员。

如今,杨纲凯是邵逸夫奖理事会主席、评审会副主席。邵逸夫奖为国际性奖项,以表彰在学术科学研究、应用上取得突破性成果,并对人类生活产生深远影响的科学家。 

这些不同的身份与经历,令杨纲凯对高等教育、科学研究有独到的洞察与思考。在崇尚“竞争”、“高效”、“成果”的急躁短视的社会氛围里,杨纲凯更希望传递一种蜕去“功利性”考量的价值观——为了更好考试成绩而进行的超前学习不可取,基于兴趣的对学科的探索则值得鼓励;本科教育当然要教专业知识,但更重要的是培养学生一般的素养跟技巧。 

他尤其强调优秀的大学坚守基础研究的必要性,往往从基础研究到看到成果,或许要等待30年的漫长时间。正如一罐陈酿历久弥香,恰恰是很多当下看似“无用”的研究所培育的土壤上,日后将生长出真正的科学突破。

在杨纲凯眼中,科学家的追求是纯粹的,“无用也是文化的一部分”,“科学家问的问题是为什么,不是有什么用”。

走进物理的世界

杨纲凯的物理启蒙之路,可以追溯到1965年。那一年,他从香港远赴美国就读加州理工学院。同年,该校教授理查德·菲利普斯·费曼因对量子电动力学的贡献,与朱利安·施温格及朝永振一郎共同获得诺贝尔物理学奖。在此之前不久,费曼教授出版了《费曼物理学讲义》,若干年后被《科学美国人》赞誉:“尽管这套教材深奥难懂,但是它的内容丰富而且富有启发性。在它出版25年后,它已经成为讲师、教授和低年级优秀学生的学习指南。”

在顶级科学家的教导熏陶下,大一新生杨纲凯被物理学的最新进展所吸引,凭借优秀的数学功底,懵懵懂懂地走入了物理的奇妙世界。“那个时候,也没有太想工作的前景怎么样。”

说起当下对年轻人选择专业的建议,杨纲凯强调兴趣与职业前景考虑的统一,“假如没有兴趣,无论客观看起来就业前景怎么好,也不会做得好,不会做得愉快。”

延伸到基础教育阶段学生“超前学习”现象,他则给出了自己的答案:如果为了争取高考要赢在起跑线,初中就去念高中的课程,并不健康,可能一考完试达到目的了,对学习本身不再感兴趣了;但如果有的学生已经无法仅满足于标准课程,而主动去探索更高年级的课程,则是值得鼓励和肯定的。

他回顾自己初中阶段,偶然在书店看到一本《Teach yourself calculus》(自学微积分),觉得内容十分有趣,便欣欣然买回去自学,“这个对我有很正面的作用。”

从早期的启蒙,到走上理论物理学研究之路,多年以来,杨纲凯的研究领域包括了基本粒子、场论、高能唯象、耗散系统及本征态展开,以及对光学和引力波等开放系统的应用。1999年,他当选为美国物理学会院士,2004年被选为国际欧亚科学院院士。

2021年,在一场“庆祝杨振宁先生百年华诞思想研讨会”圆桌论坛上,杨纲凯对未来二、三十年的物理学做了一番展望。他认为,在理论物理学发展的的主旋律外,还有很多其他机会可以发展,将会出现很多意料之外的事情。

杨纲凯解释道:“回顾历史就很清楚,50年前大家关心的物理问题,从现在来看,很多问题都没有问对,更不必说答对。所以现在再问大家,什么是将来的方向?也猜不准。就因为这个原因,我们的注意力,不应该全部放在最火的一些课题上。”

好的大学教育

自1973年开始在香港中文大学任教起,杨纲凯曾先后担任物理学系主任、理学院院长、研究生院院长,1994年至2011年间任香港中文大学副校长。

从大学副校长的行政岗位退下来后,杨纲凯又成为了中文大学敬文书院的创院院长,回到他热爱的教师岗位,更多地在“前线”接触学生,彼时,他除了教大一物理,也教书院的通识课。

知名科学家去给大一新生上课,是否大材小用?对此,杨纲凯认为恰恰相反。在最好的大学里,更应该由最有经验的教授去教大一的入门课程,因为这是一个刚刚进入大学的年轻人重要的“开窍”或“启蒙”的过程。“我的物理启蒙就是在大一,虽然不是费曼教授自己教(前几年是他教),可是他的讲义传了下来,这种启蒙,跟你自己看一本很好的书,是完全不一样的。”

在如今的互联网时代,随着教学资源越来越多的开放共享,不同学校之间的教学内容差异客观上可以缩小。杨纲凯认为,对于教师的职责而言,除了传授知识以外,最重要的在于能将做学问的精神、价值观念传递下去。

除了专业课程,杨纲凯亦参与通识教育教学,曾任大学教务会通识教育委员会主席。“年轻人成长到大概18岁,接受的教育太受考试所影响。通识教育最重要的,是通过一些专业以外的课题,强迫学生去思考,独立思考。”

同时,他深信教师严谨的治学态度可以潜移默化影响学生,“我从教导博士生的经验中知道,如果作出详细点评,学生进步会很快,如若只是打分数,学生写再多论文,进步可能甚微。”

杨纲凯认为,当下本科教育已经相当普及,很难想象物理专业的学生毕业后都成为物理学家,除了教授专业的知识,更重要的是通过博雅教育的理念培养学生的人文素养;而在研究生、尤其是博士阶段,则更需要培养他们的独立思考、独立发现问题、独立解决问题的能力。

基础研究需要更宽松的环境

在大学的教书育人功能之外,杨纲凯还格外强调大学的另一个功能——承担基础研究的任务。

在推动科创发展的整个社会布局中,不同的机构扮演不同的角色,有大致明确的分工,而大学是涉足基础研究的机构。尽管基础研究看似出成果的过程很缓慢,但却是科学发展的根基所在。

“为什么现在荷兰人能做光刻机?我感觉跟荷兰从19世纪开始以来一条龙的科学传统有关,它的(基础研究)底子厚,不一定是在哪个点上出来哪一个项目。”

事实上,一直以来,香港的基础研究水平被认为有优势,反倒是成果转化环节较为薄弱。杨纲凯坦言,香港过去若干年里已经没有太多工业,更没有尖端的工业,要做应用研究是比较困难的,但现在情况在发生改变,一是特区政府更加重视,二是香港与内地的联系愈发紧密。

不只是特区政府,香港社会各界,包括民间团体也愈发积极地投入到促进科创发展的活动中。今年11月,首届香港桂冠论坛将于香港科学园举行,逾20位来自世界各地的科学家将分享他们在天文学、生命科学与医学、数学科学等领域的真知灼见,旨在促进跨世代、跨文化、跨领域的学术交流,启发及培育科研新星。

香港桂冠论坛委员会自2019年成立以来,一直得到邵逸夫奖获奖者的支持,而杨纲凯,正是邵逸夫奖理事会主席及评审会副主席。

对于举办桂冠论坛的期望,杨纲凯仍然秉持着一种希望达到“润物细无声”效果的心态——并不一定要强调数年内能够看见很明显的结果,最重要的是提供一种氛围,鼓励年轻人的眼界放得更高,同时,通过与前辈科学家们的交流,让年轻的科研工作者在商业化的环境之下,更加感受到做研究的坚守精神。

除了传承科学精神之外,杨纲凯还谈到了对于基础研究的评价,需要有更长远的目光。他坦言:“现在全世界有一个不太好的现象,拨款机构都注重一些短期成果,申请经费要问你一年之后拿出什么东西来,这种氛围其实造成了压力。而基础研究的特点之一恰恰是失败率很高。”

“因为你在探索前沿,比如说有10个可能性我都去尝试,有9个是失败的,没有太大的成果,这个你不要怪他,因为前沿就是不确定的,所以,需要有一种没那么大压力的氛围。”杨纲凯说。 

注意力不应该全放在最火的课题上

《21世纪》:杨教授您好,非常感谢您接受我们的采访。我们知道您在加州理工学院从学士到博士一直是读物理专业,当初为什么会选择物理作为您一生的科研、事业发展方向?

杨纲凯:其实我刚入大学的时候还没有决定要选什么专业,美国的大学体系是大一大二时还不需要固定选择一个专业,反正就是念理科。在加州理工,它大一大二的物理课程就很“先进”,并不是指程度高,而是采取了一个非常现代的观点,用的是后来影响很深的一套教材《费曼物理学讲义》。那个感受是完全不一样的,真的是很快就能够接触到物理最新的发展,我自己数学的底子还可以,就这样不知不觉地走进了(物理世界)。那个时候也没有想工作前景怎么样,反正大学毕业出来找工作肯定没问题,跟现在可能有点不太一样。

《21世纪》:您觉得对于现在的年轻学生来说,在选择本科或者研究生的专业时,个人兴趣、未来的成长、就业等几个方面,应该怎样来考虑?

杨纲凯:我认为这些因素都得要考虑,可是不是非此即彼的。假如选择一个没有兴趣的方向,无论客观看起来就业的前景怎么好,你自己如果对这个事情没有兴趣,也不会做得好,更不会做得愉快,所以我想几个方面都要考虑,兴趣、能力以及机会。

《21世纪》:您之前在演讲中提出,在理论物理学发展的的主旋律外,还有很多其他机会可以发展,将会出现很多意料之外的事情。您当时为什么会做这样的一个预言,或者说您觉得在未来在哪些物理的细分领域,可能会出现您说的突破?

杨纲凯:如果你回顾历史就会很清楚,现在我们认为很重要的一些突破,倒回去50年,根本没有人问这个问题,什么是将来的大方向,谁都猜不准的。所以,我们的注意力不应该全部放在现在普遍认为最火的一些课题上。

《21世纪》所以,做科研的人不要专门去选很热门的领域?

杨纲凯:对,很多事情是意想不到的。

“无用”也是文化的一部分

《21世纪》香港的应用研究或者说科研成果转化,相比于基础研究要薄弱一些,作为科学家,您怎么看基础研究、应用研究,还有转化这几者之间的关系?

杨纲凯:香港应用研究较弱,有历史跟地理的原因。以前香港还是一个比较孤立的经济体,没有太多工业支持,更没有尖端的工业,这当然是不利于应用研究发展的。当然现在情况有所改变,一是特区政府的政策比较注重这个方面,而且香港跟大湾区内地、全国的关系都更紧密,内地的工业基础强,这是香港的一个明显改变。

另外,基础研究、应用研究,还有转化当然都很重要,可是在整个社会布局下面,大学更应该注重什么?我认为大学应该更注重基础研究,因为大学是唯一会涉足基础研究的地方,做得比较好的大学,一定不会放弃基础研究。

以国际最高的水平来说,中国的基础科研还是比较薄弱的,对于全中国来说,不能放弃这个环节,特别是这件事要看到成效的话,可能是30年以后的事情。

而且基础科研和成果之间的关系,有时候不是那么直接的。为什么现在荷兰人能做光刻机?我感觉跟荷兰从19世纪开始的一条龙的科学传统是有关的,它的(基础研究)底子厚,不一定是在哪个点上出来哪一个项目。

《21世纪》有点像我们中文说的厚积薄发的意思。

杨纲凯:对,全世界都是这样子。有时候有人说你做的这个事情是无用的,比如证明了一个数学定理,严格来说可能是无用,但“无用”也是文化的一部分,就好比一个民族,要推动音乐、文学的发展,它的经济意义你可能说不出来,但这是文化很重要的一部分。

《21世纪》所以我们不能非常短视地说,今天我做的这个事情没用就代表它是无意义的,有用可能是在几十年后甚至更长一段时间之后才能体现得出来,但我们不能因为它今天没用,就否定它的价值。

杨纲凯:我给你讲个小故事。大概50年前,美国有一个科学家Wilson先生,他代表科研人员申请一个很大的项目,这个项目大到要去国会申请。在国会的听证会上,有个议员就让他解释一下,这项工作对国防有什么好处,how it will help to defend our country?这位Wilson先生的回答很有意思,他说,这对保护我们的国家完全没有用,可是这类工作就相当于最好的音乐、最好的文学一样,会让我们的国家更值得去守护。

《21世纪》:您刚刚强调了大学在承担基础研究工作方面的重要性,但另一方面我们也看到,香港的高校也在推出促进应用研究的措施,您觉得在基础研究和应用研究之间,大学应该如何做到平衡?

杨纲凯:我认为两方面都要注意,而且这个分工也相对清楚,比如很多学校都有理学院、工学院,在理学院,科学家问的问题是为什么,不是有什么用;工学院,要把有用的东西做出来。当然,我们物理系也有做应用物理的,可更重要的是,在院校里做的是课题里基本的原理,一般不会把这个产品做出来。

刚才你说了一个词,“转移”,就是到学校外边去做了,好比我们学校“转移 ”出来的商汤科技,创始人汤教授把建立基本原理的工作做到了某个阶段,后续的产业化就是在公司里面进行了。我感觉分工应该是这样的。

好的老师要传递价值观

《21世纪》:您曾经在中大担任过系主任、院长、副校长等不同的职位,也担任过本科生、研究生的教师,您觉得本科生和研究生的培养各有什么侧重?

杨纲凯:在21世纪,本科教育已经相当普及了,我们在物理系培养本科生,不可能想象将来都变成物理学家。回想我在加州理工念大学的时候,主修物理的同班同学大概有30多人,最后成为物理学家的大概只有3个,其他人不是说不成功,而是在其他领域成功了。所以,本科教育当然要教一些专业的知识,可是更重要的是培养学生一般的素养跟技巧。

研究生就不一样了,他要专注,特别是在博士这个层次,要有独立思考、独立解决问题、独立发现问题的能力,以及品味。我跟很多同学说过这样一个说法,我作为老师的责任,其实不是把你从一个“B”的学生变成“A”的学生,这个你自己也能够做得到。我的工作是要把你从“A”的学生,变成一个物理工作者,这个是很重要的。

《21世纪》:那您觉得成为优秀的老师,您的标准是什么呢?

杨纲凯:我认为就是要能够传递这种价值观,其实这个也是我认为最好的学校跟比较一般的学校的区分。假如你光是看教材,光是看讲堂里、黑板上、PPT上写的东西,可能最好的学校跟下一档的没有太大的分别,(优秀的老师)要看能不能够把这种价值观念,跟做学问的习惯和精神,尽在不言中地传递下去。

《21世纪》:我知道您非常重视通识教育,以您这么多年的教学和科研体会,您觉得通识教育对于人文修养、科研等等的重要性是如何体现的?

杨纲凯:一所大学的功能,不是说去培养物理学家、工程师、医生,用中国人的说法就是我们是要教育一个人,可能这个人的专业是物理学、化学、工程。在西方教育里这个理念也非常强,特别是在美国比较好的学校里,通识教育、博雅教育都是必然要有的。

现在的年轻人成长到大概18岁,接受的教育太受考试所影响,对很多事情不感兴趣或者没有自己去思考的习惯,通识教育最重要的是通过一些专业以外的课题,强迫学生去思考,独立思考,这个才是最重要的。

鼓励香港年轻人眼界放得更高

《21世纪》:您刚刚提到,最优秀的教授会在潜移默化之中做传承。

杨纲凯:对,而且很多时候要近距离的接触才能传递。我们正在筹备的香港桂冠论坛,其实也有一个目的,就是让全世界最一流的科学家,跟一些年轻的、中年的科学家,能够有些近距离的交流。

《21世纪》:说到桂冠论坛,能否请您继续谈一谈,在香港建设国际创科中心这样的背景下,首届桂冠论坛将在今年11月举行,希望发挥什么样的作用或者预期达到什么效果?

杨纲凯最重要的是提供一种氛围,对年轻人有一些鼓励,鼓励年轻人的眼界放得更高,这个眼界是全世界最好的水平,要让年轻人知道,做科学工作,我刚才说是兴趣驱动,很多时候一个项目一做就是30年,才能做出有效的成果,在大家心情普遍急躁的商业化环境下,我想还是需要强调一下这种精神。

《21世纪》:您觉得相比于前几年,香港做科研的环境有哪些提升?

杨纲凯:在很多方面都有提升,客观条件好了很多,科研经费有显著的增加,不同地区的交流也在加强。

年轻人可能很难想象,我刚到中文大学工作的那个年代,没有互联网,打长途电话要事先申请,要跑到电话公司,费用很贵,你怎么能够知道全世界的科技发展?可能人家有什么发现之后,你过了6个月才真正知道。现在不存在这种困难了,整个科研活动全球化了,大部分香港科学家的研究伙伴遍布世界各地,所以客观条件是好了很多。

但也有一个我感觉不太好的现象,拨款机构都注重一些短期成果,申请经费要问你一年之后能拿出什么东西来,这种氛围造成的压力,其实是一个倒退。

当然,这是全世界的问题,也跟资源的增加有关,不管什么机构,拨的钱多了,要求也提高了,需要问责。他拿了几个亿给你,当然要追问你做出来什么东西,有内在的逻辑在里面。

《21世纪》那您觉得对于基础科研的投入是否需要继续加大?

杨纲凯:多点资源肯定是好的,但对于基础研究这一块,更需要的还是一个比较宽松的环境。基础研究有个特点,不成功的比例是比较高的,因为你在探索前沿。比如说,有10个可能性都去尝试,有9个是失败的,没有太大的成果,这个你不要怪他,因为前沿就是不确定的。所以,需要有一种没那么大压力的氛围。

(见习记者 张伟泽,实习生董绍敏、熊静茹对本文亦有贡献)

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(作者:朱丽娜,王帆 编辑:李艳霞)

朱丽娜

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