學習與科研三步曲

文/楊振寧

近日，楊振寧應邀前往中國科學院大學演講，與近兩千研究生分享了自己的學習與研究經歷。

“三劍客”之辯

我是1922年在安徽合肥出生的。因為父親做了清華大學教授，7歲開始，我住進了清華園。我對物理學第一次產生興趣，是在看了《神秘的宇宙》之后。因為書里講了在20世紀初物理學中的重大革命，包括了量子學和相對論。

清華大學、南開大學、北京大學聯合成立了西南聯合大學，1938年開始招生。那年夏天，我中學5年級剛念完，還缺一年才有中學文憑。可是當時因為中學生流失很多，所以教育部下令，中學不畢業也可以參加考試，叫做同等學歷，我就以這個資格考進了西南聯大。

四年念完后，我又進了西南聯大的研究院，兩年后獲得碩士學位。那時物理系研究生有六七個同班的，我和黃昆、張守廉住在一間屋子里。

我們三個人在西南聯大的時候整天辯論，聲音很大，所以大家叫我們“三劍客”。記得有一次我們所爭論的題目是關于量子力學中測量的準確意義，這是哥本哈根學派一個重大而微妙的貢獻。那天從開始喝茶辯論，到晚上關了燈上床，辯論仍然沒有停止。我現在已經記不得那天晚上爭論的確切細節了，也不記得誰持有什么觀點，但是我清楚地記得，我們三人最后都從床上爬起來，點亮了蠟燭，翻看海森堡的《量子理論的物理原理》，來調解我們的辯論。

這種辯論是無休止的，不止物理學的，天下一切的事情都在我們討論范圍。我想這個對于每一個年輕人，這種辯論都是有很大的好處，可以增加知識，增加視野，更增加了解別人的思想方法。

那些重要的人

我一生中2/3的工作在對稱理論，是吳大猷先生帶我走的；1/3在統計力學，是王竹溪先生帶我走的。

一個年輕的研究生，如果能夠走到一個領域，而這個領域在以后五年、十年、二十年是發展的話，那么你就可以跟著這個領域共同發展，這是最最占便宜的事情。

在1945年抗戰勝利以后，我考取留美公費，到美國芝加哥大學做研究生，獲得了博士學位。在芝加哥大學有兩位物理教授對我最有影響，一位是愛德華·特勒，那個時候他還不到40歲，是一個聰明絕頂的天才。

在20世紀50年代，大家曉得原子彈做完以后，要用原子彈來引爆一個氫彈。這個竅門很多年沒能解決，最后解決這個竅門的主要研究人員之一就是特勒，所以國際上說他是氫彈之父。

另外一位是恩里科·費米教授，他是20世紀最重要的物理學家之一。就是他率領二三十個物理學家，第一個做出反應堆，制造的地方就在芝加哥大學，所以芝加哥大學現在有一個小的廣場，上面有一個雕塑是來紀念人類第一次用核能發電。

我在芝加哥大學學的物理對我非常重要，我在西南聯大學的物理也非常重要，可是這兩種物理的學法有一個分別。

在聯大的時候，我所學的物理學方法是推演法（理論——現象）。我到芝加哥大學以后發現，他們想的恰恰是反過來的，即歸納法（現象——理論），從現象開始，歸納出來理論。而我自己覺得在聯大時推演法學得非常好，后來根據這個根基，又吸收了歸納法的精神，將二者結合起來，就是我非常大的幸運。

學習沒有無用之說

1946年到1947年，是我感覺最困難的一年。因為在昆明的時候學了很多理論物理，可是基本上沒做過什么真正的實驗，而物理學根基是在最后的實驗。

到芝加哥大學的時候，我就下了一個決心，要寫做實驗的博士論文。當時艾里遜教授在做一個加速器，他帶了有六七個研究生，我就是其中之一。前后做了20個月。可是我不會做實驗，笨手笨腳的，所以實驗室里的同學都笑我：“Where thereisBang，thereisYang!”后來我懂得，自己不是做實驗物理的材料，就不做了。

而理論方面我一去就找了特勒，他給了我幾個題目，但都不合我的胃口。他喜歡的題目和研究方法跟我不一樣。在和他做了一個題目后，他認為結果很好，要我把它寫出來，我卻寫不出來。這樣幾個月后，他跟我都知道，我們不是一類的理論物理學家，我就開始自己找題目了。

幸虧我在聯大的時候學了很多東西，有好幾個問題是別人做了，但還沒有完全解決，我就把這些問題拿出來研究。

在那一年一共研究了四個問題。第一個是貝特在1930年關于自旋波的數學工作；第二個是昂薩格做的統計力學；第三個題目是泡利關于場論的文章；第四個是特勒的一個理論。

這四個題目我都去研究了，每一個花了好幾個禮拜到一兩個月。結果前三個都不成功！比如說昂薩格的文章，看不懂。他說把公式一換到公式二里頭就得出公式三，照著做果然是對的。說不懂，最主要的是他為什么要這么走？只是跟著一步步操作下來，不能夠算了解。

不過幸好第四項做出來的東西，特勒發生了興趣。他來找我說，你不一定要寫個實驗的論文，這個題目上做得很好，把它寫出來，我就接受這個作為你的博士論文。所以以第四個題目的工作得到了芝加哥大學的博士學位。但由于前三個題目都是沒有成功，所以在1947年，我曾經在給黃昆的一封信中，說自己理想破滅。

可是我今天要特別講的是，前三項花的力量并沒有白費，因為后來都開花結果了！

在1948年得了博士學位以后，我留在芝加哥大學做了一年助教。1949年理論物理有個新的發展，叫做重整化理論，是個嶄新的理論。芝加哥大學沒人做這個。所以我就請求到普林斯頓一個知名的高等研究所做博士后。這是一個很小的機構，只有十幾個教授，幾百個博士后以及一些訪問學者。我在那里前后待了17年。

第一學期因為一個同坐班車的機會，路丁格對我說，昂薩格難懂的文章被一個考夫曼的新方法解決了。他在僅幾分鐘的功夫里，告訴我新方法的關鍵部分，是幾個反對易矩陣，而我對這部分極熟悉。所以一到研究所，立刻把新的想法用到昂薩格的問題上去。不過用了兩三個鐘頭，就完全做通了。后來我也就成為這個領域的一個重要貢獻者。

為什么我能夠從路丁格的話得到那么大的好處呢？第一，因為我曾經在昆明仔細做過狄拉克矩陣的研究；第二，更因為在1947年的不成功，但對昂薩格工作的研究使得我對于總體的困難有所了解，問題在哪里比較有掌握。所以等到路丁格的出現，自然會把它們加在一起，也就成功了。

這說明，第一就是要有興趣！第二就是要花功夫去研究。我花了幾個禮拜去研究不成功，但那不要緊，不成功是為后來鋪了路；第三是要有機遇，當然這是要有點運氣，我那天碰見了路丁格，產生了突破。

要做好一個科學研究，最重要的三個步驟是興趣、努力的準備和最后突破。這三步曲也是后來我所有研究工作所遵循的路線！