编者按
清华大学物理系始建于1926年,首任系主任是我国著名教育家、物理学家、中国近代物理学奠基人之一的叶企孙先生。百年来,物理系历经初创时期的迅猛发展、西南联大的艰苦卓绝、复员后的短暂调整、院系调整后长达三十年的中断,以及1982年恢复建制以来的逐步复兴,目前已经成为国内发展最快、最有活力的物理系之一,在国际上的学术声誉和地位稳步提高。今天的清华物理系,正处在一个“再创辉煌”的机遇期,其学科布局涵盖凝聚态物理、原子分子与光物理、粒子物理、核物理、天体物理、生物物理以及量子信息等多个研究方向。值此建系百年之际,我们推出本专题,汇聚了物理系师生各具特色的稿件:有对百年历程的深情回顾,有对前沿科学的深入科普,也有对物理系科学贡献的系统梳理。这些文章以清华物理人的独特视角,回望学科源流,展示前沿成果,普及深邃知识。希望以此呈现百年清华物理的学术传承与创新活力——既回望来路,致敬先贤;亦展望前程,启迪后学。
|作者:肖志刚
(清华大学物理系)
本文选自《物理》2026年第8期
创建初期,清华大学物理系教职工拍下了这样一张合影——前排郑衍芬、梅贻琦、叶企孙,后排施汝为、赵忠尧等(图1)。他们或许未曾想到,这个小小的学系,将在百年间深刻影响中国物理学乃至整个科技事业的进程。一百年后的今天,当我们回望这段历史,看到的不仅是一个学系的成长,更是一代代清华物理人“自强不息、厚德载物”的精神传承。
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图1 清华大学物理系成立初期全体教职工合影。前排左起:郑衍芬、梅贻琦、叶企孙、贾连亨、萧文玉;后排左起:施汝为、阎裕昌、王平安、赵忠尧、王霖泽
迅猛发展的初期(1926—1937)
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1925年清华学校改制设立大学部,翌年4月,清华评议会决定首批成立物理系等17个学系。4月29日晚,清华学校教授会议选举叶企孙为物理系首任系主任。建系之初,物理系规模甚小:教授梅贻琦、叶企孙,教员赵忠尧、郑衍芬,助教施汝为,教辅人员2人,本科生仅两个年级共7人。此后,叶企孙以独到的识才眼光,先后延揽吴有训、萨本栋、周培源、任之恭、霍秉权等一批名师。令人印象深刻的是,叶企孙把吴有训的工资定得比自己高,1934年推荐其接任系主任,1937年又主动让贤,推荐吴有训接任理学院院长。这种“功成不必在我”的胸襟,让全系上下精诚团结,物理系得到迅猛发展(图2)。
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图2 1935年清华大学物理系部分师生在礼堂前合影
在人才培养上,物理系秉持“只授学生以基本知识”和“理论与实验并重,重质不重量”的理念。教师既教学又做研究,带领学生共同探索。从1929年至1938年,共毕业本科生69人、研究生1人,涌现出王淦昌、钱三强、何泽慧、彭桓武、王竹溪、林家翘、钱伟长、王大珩、赵九章、陈芳允等一大批顶尖学者。这70人中产生中国科学院院士(学部委员)21人、美国国家科学院和国家工程院院士各1人——成才率之高,实属罕见。23位“两弹一星”元勋中,有6位是这一时期的本科毕业生。到20世纪30年代中期,清华物理系已被公认为全国最好的物理系之一。
叶企孙深知“高等学校除造就致用人才外,尚得树立一研究之中心,以求国家学术之独立”。这一时期,物理系建有普通物理、热学、光学、电学、近代物理五个实验室及金木工厂。叶企孙重视动手能力,要求学生学习木工、金工,自己制造设备。他还将聪明好学的工友阎裕昌培养成技术水平很高的实验技术人员,要求学生尊称“阎先生”——不拘一格用人才,由此可见一斑。在这样的学术氛围下,吴有训在清华做的关于X射线经气体原子散射实验研究,2篇论文分别于1930年和1931年在英国的《自然》周刊发表,创中国人在中国做的物理研究在外国一流杂志发表之先河。赵忠尧和学生在清华完成的《硬γ射线与原子核的相互作用》和2篇关于原子核内中子共振能级间距的实验,也都在《自然》发表。据严济慈统计,1930年至1933年间国内物理化学领域重要论文共有16篇,其中清华物理系占9篇。这一时期玻尔、狄拉克、朗之万、冯·卡门等国际著名科学家先后来校讲学,师生得以接触世界科学前沿。
艰苦卓绝的西南联合大学时期(1937—1946)
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1937年抗战全面爆发,清华师生先迁长沙,后于1938年4月西迁昆明,与北京大学、南开大学共组西南联合大学(图3)。在铁皮屋顶的教室里、在泥墙茅屋的宿舍中,教授们拿着连温饱都难以维持的薪水,却坚持着世界水准的教学。
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图3 国立西南联合大学校门(左)和总办事处(右)
西南联合大学物理系集中了三校精华:叶企孙、吴有训、周培源、赵忠尧、王竹溪、霍秉权、饶毓泰、吴大猷、郑华炽、张文裕、马仕俊……这份名单几乎囊括了当时中国物理学界最顶尖的力量。由于师资力量非常强,一门课程几位教授均可开设,每位教授能开多门课程,不少课程是由从事该学科研究的专家讲授的。特别是普通物理,联大物理系同时有3位教授开这门课,形成百花齐放的局面。1945年杨振宁到芝加哥大学物理系攻读博士学位,他回忆道:“那几年我在昆明学到的物理已能达到当时世界水平。譬如说,我那时念的场论比我后来在芝加哥大学念的场论要高深,而当时美国最好的物理系就在芝加哥大学。”
西南联大物理系的师资力量虽强,但研究所需要的物质条件却十分匮乏。由于原校区的大部分实验仪器未能抢运出去,又因缺乏经费,物理系的研究工作受到很大限制,主要以理论研究为主。三校物理系的教师虽在颠沛流离之中,仍努力创造条件开展科学研究,在广义相对论研究、湍流理论研究、X射线吸收的研究等方面取得了一系列成果。为了抗日战争的需要,清华大学成立了特种研究所委员会,叶企孙担任主席,领导清华大学无线电、航空、国情普查、金属和农业5个研究所,从事与抗日有关的科学研究(图4)。研究所中与物理系相关的教授有金属研究所的余瑞璜和无线电研究所的范绪筠等。余瑞璜1942年一年就在《自然》杂志发表4篇论文。他关于从X光衍射相对强度测定绝对强度的研究引起了国际学术界的高度重视,被认为开辟了X光强度统计学研究的新领域。
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图4 西南联大时期清华大学特种研究所委员会下属无线电所、金属所等3所研究所人员合影于昆明
西南联大的学生集中了全国的精英,可谓“不可多得的群英会”。从1938年至1946年,物理系(含清华、北大、南开物理系)共毕业本科生131名、研究生7名,这其中的最杰出者有诺贝尔物理奖获得者杨振宁、李政道,“两弹一星”功勋奖章获得者邓稼先、朱光亚、郭永怀,以及国家最高科学技术奖获得者黄昆等。在战火纷飞、衣食不继的年代,联大物理系创造了中国教育史上最绚丽的一段传奇。
从复员到院系调整(1946—1952)
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1946年5月4日,西南联大正式完成历史使命,物理系师生回到满目疮痍的清华园。科学馆的图书设备被日军破坏殆尽,连一桌一椅都需重新置办。在叶企孙和时任系主任霍秉权带领下,师生们加班加点,赶在11月开学前勉强恢复了教学条件,同时全力恢复科研实验室,重建物理系进程相当迅速。1948年,梅贻琦在向全体校友报告校务时欣慰地提到,物理系的普通物理、电磁学、光学、近代物理、无线电、X光等实验室均已恢复,电子管、无线电以及原子核物理研究室也在建设中。
复员初期教授有叶企孙、吴有训、周培源、赵忠尧、王竹溪、霍秉权、任之恭、孟昭英、余瑞璜、范绪筠等十人,后陆续补充了工作力量。为加强原子核物理方面实验研究,叶企孙、周培源等人极力促成钱三强回国。1947年初,钱三强致信梅贻琦接受清华聘约,1948年8月正式加入清华物理系。1949年彭桓武、葛庭燧相继加入,师资力量达到新的高峰。那是一个大师云集的时代,也是一个承前启后的时代。
1947年至1952年,物理系共毕业本科生185人、研究生3人,涌现出周光召、黄祖洽、李德平、何祚庥、唐孝威、胡仁宇、刘广均等大批杰出科学家。然而,1952年全国高等学校院系调整,清华物理系绝大部分教师和全部学生并入北京大学(图5)。一个全国最好的物理系就此中断。事后证明,理工分家、基础学科被削弱的做法影响深远。蒋南翔后来也惋惜道:“我要早到清华半年,我绝对不会同意这个方案。”
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图5 1953年,院系调整到北大的原清华物理系同学与叶企孙和王竹溪在北大校园合影
院系调整后的清华物理学科(1952—1982)
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院系调整后,物理系的名教授全部调离,清华物理学科元气大伤。从1952年到1982年的30年中,清华大学不再有物理系。与物理学科相关的机构只有纯粹从事工科物理教学的物理教研组(1952年建立,图6)和后来成立的工程物理系(1956年建立)。
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图6 物理教研组建立时的元老们于20世纪90年代末校庆时在科学馆门前合影
由于教学任务繁重及条件限制,物理教研组的大部分教师无法开展科研,仅有的一些成果多属于应用研究。工程物理系设置的专业中有部分属于物理学科或与物理学关系密切,如理论物理、核物理、加速器和反应堆等。1958年,学校组织成立了理论物理学科,研究方向包括核理论、粒子理论和等离子体理论。
1972年7月,杨振宁回国向周恩来总理呼吁,“倡导一下基础理论的学习和研究”。周总理很重视这一意见,立即指示有关部门,要把我国的基础科学研究搞上去。按照这一指示,清华大学在1973年建立了固体物理、物质结构、激光和催化四个研究班,在留校的青年教师中招收学员。由于历史条件的限制,研究班的学科范围仅限于与应用有直接关系的领域。尽管研究班只坚持了半年多,但这四个班为日后清华大学理科的复兴储备了一批宝贵人才。
随着文化大革命的结束,1978年四个研究班复班,分散在各处的原研究班师生再次集中起来。清华大学于1978年和1979年开始招收硕士和博士研究生。这些能够招收研究生的专业中属于物理学科的有光学、理论物理、核物理和固体物理。
三十年间,清华虽然没有物理系,但物理教育从未真正中断。一代教师在逆境中坚守岗位、自强不息,为复系保留了宝贵的火种。
复系之后的清华物理系(1982至今)
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1982年,在任之恭、黄葳等大批著名海内外校友的不懈努力下,物理系得以恢复。复系之初,全系教职工197人,首任系主任张礼教授,当时已是年近花甲,此后一直坚守在教学科研一线,九十多岁仍为本科生授课,直至2023年以98岁高龄辞世——他用一生诠释了什么是师者风范。
1984年8月,物理系与原工程物理系的加速器教研组正式整合为一个统一实体,全系教职工总人数达到248人,其中教师178人。由于受历史惯性的影响,整合后的物理系更名为现代应用物理系,周光召、熊家炯、陈皓明、顾秉林先后担任系主任。后在一些校友的呼吁下,1999年现代应用物理系重新更名为物理系。1994年12月,加速器教研组又回到工程物理系。1997年,在物理系的大力协助下,清华大学成立了高等研究中心,杨振宁任名誉主任;2001年,高等研究中心离开物理系,成为行政上完全独立的实体。1998年物理系开始筹建天体物理学科,2001年成立天体物理中心,2019年4月天文系独立建系,物理系仍保留天体物理学科。
在全系师生的努力和兄弟院校的帮助下,复系之后的物理系在艰难而曲折的奋斗中取得了长足的进步,到本世纪初已经步入全国一流物理系的行列。今日的清华物理系,已是国内发展最快、最好的物理系之一。全系现有在职教职工125人,其中教师84人,包含教授(研究员)44人、副教授(副研究员)39人,拥有中国科学院院士9人(李家明、陈难先、顾秉林、范守善、邝宇平、朱邦芬、薛其坤、段文晖、邹冰松)。学科布局涵盖凝聚态物理、原子分子与光物理、粒子物理、核物理、天体物理、生物物理及量子信息等多个前沿方向,拥有1个全国重点实验室、1个前沿科学中心、1个北京市重点实验室、3个跨学科研究中心和3个研究所。近年来,物理系科研实力显著增强,承担的国家重大、重点项目稳步增加,优秀的原创性成果不断涌现。在量子物态、纳米科技、超导应用、量子信息、高能物理、核物理和天体物理等领域亦取得了一系列突出成果。特别是薛其坤院士研究团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应,成为国际上该领域的一项重要科学突破。复系后的物理系毕业生中,4人当选中国科学院院士,1人当选中国工程院院士,1人当选中国科学院外籍院士,1人当选美国国家科学院院士,26名毕业生获得“斯隆研究奖”。不仅在物理学科,还有许多位毕业生在计算机、神经科学、分子生物学、数学、化学等学科以及相关高科技领域,取得了举世瞩目的成就。
这一时期,物理系的办公地点也经历了多次变迁,从复系之初分散于全校各处,到1999年搬入理科楼,再到如今启用了全新的物理楼(图7),空间的更新不仅是物理载体的变化,更映射着学科定位与发展阶段的不断演进。
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图7 物理楼外景
纵观百年,清华物理系最宝贵的遗产是什么?是叶企孙“功成不必在我”的胸襟,是联大时期“刚毅坚卓”的精神,是院系调整后三十年“自强不息”的坚守,是复系以来“追求卓越”的执着。正如杨振宁先生在八十周年系庆贺词中所写:“西方三四百年的进步压缩为了八十年,这反映中华民族整体大环境的历史性进步,也反映了几代清华物理人的艰辛努力,值得我们回忆,值得我们深思。”
百年清华物理,从科学馆到物理楼,从“科学救国”到“科技强国”,她始终与国家命运紧密相连。荣光属于过去,也激励着未来,站在新百年的起点上,清华物理人正以先辈为榜样,稳步行进在再创辉煌的道路上。
参考文献
[1]《清华物理80年》历史沿革.物理与工程,2006,(4):8
[2] 朱邦芬,王青. 物理,2006,(5) :352
[3] 朱邦芬.物理与工程,2006,(4):5
[4] 朱邦芬.物理与工程,2006,(4):2
[5] 清华大学物理系主页-概况-物理系历史 . https://www.phys.tsinghua.edu.cn/gk/wlxls.htm
[6] 清华物理系 2026 年年报 . https://zbeo. yunzhan365. com/books/ggtu/mobile/index.html
[7] 朱邦芬 主编,段文晖、肖志刚、阮东 副主编 . 清华时间简史:清华物理一百年. 北京:清华大学出版社,2026
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清华大学物理系建系百年专题
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