未来十年物理学在职研究生课程的时代特征分析

当我们构想未来十年的物理学类在职研究生课程时，一个深刻的感受是，这未来十年左右的课程，竟将那么强烈地体现时代的特征。

特征之一是社会发展的背景。当97年来临之际，一个众所嘱目的话题是香港的回归。原因是香港的回归不仅标志一个世纪来香港的殖民地地位的终结，而且也正契合着中国从半封建半殖民地社会进行革命取得胜利，又经过最近20年的改革开放，于今将开展一个崭新的世纪的步伐。21世纪中国的发展，这是我们的中心议题。事实上，国家教育部门制订各项工作计划无不考虑到新世纪的步伐，诸如211工程、跨世纪人才计划等等。我们构想未来十年的物理学类在职研究生课程，显然的依据便是:如何使这课程的设置能适合于这个新世纪新时期发展的需要。

特征之二是科学技术发展的背景。20世纪是人类科学和技术迅速发展的时期。世纪之初物理学经历了相对论和量子论的建立过程，其后影响涉及一系列的技术成果:无线电电子学、晶体管、电子计算机、激光、原子能等等。随着人类认识世界和改造世界的深人，ZO世纪下叶又孕育起一些新的学科，其子心表为非线性系统的研究、系统论、控制论、信息论，以及遗传工程。人们普遍相信，21世纪将是科学和技术出现崭新面貌的时代。而作为科学和技术的基础的物理学，息息相关于科学技术的发展，如何使未来十年的课程来适应和迎接这新世纪科学和技术的大发展?

回顾始自1978年的物理学类在职研究生课程的建设，我们所满意的是，这些课程成功地培养了一大批在职研究生，他们已经或正在走上各个岗位，并发挥出巨大的作用。有一部分己成为研究员、教授、高级工程师，他们在国内成为一些高校、研究机构和技术部门的骨干科技力量。有一部分则在国外成为博士、博士后或大学的教授、研究机构的研究人员。又有一部分在国内外从事其他学科和领域的工作，他们同样发挥着很好很重要的作用。然而瞻望未来十年的在职研究生课程，我们又勃然有一股思图变革的动力。因为世界在发展，科学和技术在发展，要使我们的在职研究生走在发展的前列，我们的课程构建必须从发展的高度来着眼，从社会发展的背景和科技发展的背景来建立我们课程建设的框架。

从科技发展背景来说，当今的科学和技术一直以愈来愈快的速度向更深的层次和更广的范围发展，而在世纪之交，这一发展似乎临近一个特征的关键时刻。先来看看技术方面的发明和科技研究规模的发展，一个世纪的进展是相当惊人的:20世纪中叶，有了原子能和电子管计算机的研究，其后有了晶体管和集成电路，电子计算机几次换代，至今已出现人工智能机;六十年代发明第一台激光器，至今激光和超高速激光脉冲应用于各种研究领域和技术领域引发一系列的重大技术成果;五十年代有第一颗人造地球卫星，至今人类已经将智能探测器送往火星;六十年代发展了细胞栽培生物技术，至今生物遗传工程已经在着手创造新的物种。从科学研究规模和信息交流来说，世纪末比起世纪初，其科技杂志的数量，科技论文的数量范围，科技学术会议的数量，学术信息量等等，具有爆炸性的发展。信息交流的方式也从原始的通信转到了信息高速公路淇发展已非量的倍数可描述。

技术的成果是人类改造世界的发展，科学的成果是人类认识世界的发展。这两者并行齐进相辅相成，推动人类文明的发展。再考察一下20世纪的科学发展，可以看出这一发展已预示着下一世纪将有关键性突破性的发展。20世纪的发展，不光表现于众多新学科门数的出现(仅就物理方面就有相对论、量子论、浑沌学、协同学等等)，还表现于学科的分类和交叉有了重大变化。不仅有许多边缘学科如物理化学、化学物理、生物物理，也有许多横断科学如系统科学、控制科学、信息科学，也有许多综合性学科如环境科学、材料科学等等。更可注意的是，各学科的研究观点和方法也有了重大的改变。在20世纪末，各种科学理论已着手研究以非平均场的方法研究非平衡状态的、非线性的系统，也开始以非微扰的方法研究复杂的系统，并且重视系统的整体内部的相互作用过程和运动规律。例如物理学中的非线性场论，非平衡统计、浑沌系统和孤子系统等等。这一切在人类认识水平上来说，是开始进人了一个新的境界。21世纪将是其开花结果之时。

技术和科学的发展还表现于研究手段和信息交流手段的重大变化。计算机方法大量引进于理论研究和实验研究决且已不再仅仅作为理论解析的辅助计算形式，而是以直接模拟实验，直接作为物理模型的思考方式参与物理理论和实验的研究，迄今不使用计算机的物理学家是少而又少了。此外，计算机还进人了研究者的信息交流领域，,E一mail和Internet已日渐成为研究工作的必要工具。而且可以说，计算机国际网络和信息高速公路将引发的一系列深刻变化还很难一下说得清。

这就是科学和技术在20世纪发展状况的粗略概观。我们必须根据科学技术的现在和将来来制订在职研究生课程。作为未来十年的课程，应该是衔接当今需要和十年以后需要的课程，迎接和适应科技发展的潮流，进而推动这潮流。具体的说，未来十年物理学类的在职研究生课程，第一必须能体现物理继续作为科学技术的基础理论知识，提供各门科学足够的物理基础，能适应各门学科分类和交叉的发展。每个在职研究生虽然不可能通晓各学科的详细内容，但能对各学科的物理基础有明确坚实的知识。所谓“物理，物理，万物之理”，按牛顿的正规说法，物理乃是“自然哲学的数学原理”。新世纪开始的物理学课程，对于这种知识广度上的要求，应该更加鲜明。第二必须能反映科学发展的认识层次。物理学类的在职研究生不能只懂得牛顿三大定律、相对论、量子论，还必须懂得现代场论、浑沌论、非线性非平衡系统理论，这是在知识的深度上的要求。第三必须能自如运用各种新的研究手段和交流手段，包括应用计算机网络和国际学术会议交流等等。高频率大范围的交流、高速度高现代化的交流是现代学术研究的特征。科学研究愈来愈集体化和共体化(不只是在自身研究单位内课题的研究由群体进行，而且在各地区各国家之间，课题组之间建立了研究的网络)。未来十年的在职研究生课程显然必须培养学生在学术知识积累和交流方面的能力。