继往开来 重振辉煌——庆祝清华大学物理系复系40周年
|作者：段文晖 王亚愚 肖志刚†
(清华大学物理系)
本文选自《物理》2022年第8期
清华大学物理系成立于1926年，1952年因全国院系调整而中断办学，1982年恢复重建。复系至今40年，清华物理系一直走在快速发展的复兴之路上，现在正向着国际一流大学物理系的目标稳步前进。
清华物理系是清华大学成立最早的院系之一，首任系主任是我国著名物理学家和教育家叶企孙先生。建系初期的物理系延揽名师，迅速成为那时国内大学中最好的物理系之一。在人才培养方面形成并坚持鲜明的教学理念，办学成绩斐然。1929—1938年间毕业的70位物理系校友中，有21人成为中国科学院院士，1人成为美国科学院院士，1人成为美国国家工程院院士。
“抗战”时期，物理系随校西迁。在西南联大期间，清华大学、北京大学、南开大学三校物理系师生共同合作，弦歌不辍，履践致远，培养造就了以杨振宁、李政道两位诺贝尔物理学奖获得者为代表的多位物理学大家，创造了中国物理学教育史上的奇迹。科研工作方面，虽然条件极其艰苦，但学术研究、自由讨论的学术风气一直得到传承和发扬，30—40年代，师生以清华大学物理系或清华大学金属研究所为第一完成单位署名发表10篇Nature论文。
“抗战”结束后，物理系回到清华园，一方面积极恢复教学和科研秩序；另一方面继续延聘名师，为物理系的发展壮大做准备。物理系很快就恢复到“抗战”前的水准，成为青年学生向往的地方。到1952年院系调整前，物理系培养了“两弹一星功勋”周光召等一大批为祖国核武器事业和物理学事业做出重大贡献的科学家，以及在各行各业取得杰出成就的优秀人才。
1952年院系调整后，清华物理系师生转入北京大学。清华大学成立物理教研组，承担起全校各个工科系本科生的物理基础课和物理实验教学。1956年，清华大学成立工程物理系，设立了核电子学、核物理、加速器、理论物理、同位素分离、核材料、反应堆、放射化工等教研组，其中多数专业与物理关系非常密切。1973年，清华大学又建立了固体物理、激光等4个研究班，在留校的青年教师中招收学员。“文革”结束后，工程物理系理论物理、固体物理、核物理等专业以及物理教研组开始招收本科生和研究生。
1982年6月24日，学校决定在物理教研组和工程物理系理论物理、固体物理、核物理教研组的基础上，恢复物理系，原工程物理系系主任张礼教授担任复系后的首届系主任。1984年8月，以上两部分加上原工程物理系加速器教研组整合为现代应用物理系。
复系以来，物理系积极完善学科布局，推动人事制度改革，兴办基础科学班和清华学堂物理班，成立低维量子物理国家重点实验室和清华大学天体物理中心(后来发展成天文系)，在教学、科研和管理工作中都取得了长足的进步，正在一步步向着复系时提出的“再造辉煌”的目标不断奋进。
清华大学物理系一直将人才培养作为核心使命和价值传承。叶企孙先生“只授学生以基本知识，重质不重量，理论和实验并重”的教学理念一直在物理系人才培养实践中起着至关重要的指导作用，特别是1997年创办的基础科学班(简称基科班)和2009年创办的清华学堂计划物理班。基科班的培养模式现已成为物理系人才培养的基本模式，物理学堂班的一流人才培养理念也已形成并贯彻实施，经过20多年的探索和实践，物理系的人才培养成效显著。2017年以来，清华大学按照16个大类进行本科招生，并实施为期一年的大类平台教学，第二学期学生进行专业确认，完成后续专业培养方案。物理系的物理学和数理基础科学两个专业属于数理大类，物理系还负责统筹协调数理大类中各院系的教学安排和培养工作。2020年，为落实国家的“强基计划”，清华大学成立了5个书院，其中致理书院—物理方向，执行与物理系基本一样的物理学专业或数理基础科学专业培养方案及学术性培养环节。物理系将继续探索和推进拔尖人才及多样化人才的培养，在全国高校物理院系的本科教育中起到引领和示范作用。
2018年基科班20年 • 学堂班10年庆典活动暨拔尖人才培养论坛合影
近年来，物理系完善本科生培养体系，完成大类平台、书院制与院系培养的合理衔接。与大类培养和通专融合教育相匹配，完善物理专业和数理基础科学专业的本科生培养方案，全力实施“拔尖人才培养计划2.0”。2019年开始，全面推行和完善本科生学业导师制度，加强教授对学生学术志趣和价值观念的直接引导。建设面向物理系学生的科学通识课，以小班研讨课的形式进行深度教学。以兴趣为先导、以物理为灵魂，通过验证型、学习型和研究型三个层次的实验，重构物理实验课程。优化物理系及学校的学术资源，加强本科生的科研训练。推进本科生的海内外研修，拓宽学生国际视野，激发学术创新，提升交流能力，致力于营造良好学术环境和激励学生学习研究的主动性。
物理系在2018年和2020年承担中学生国际奥林匹克物理竞赛的国家集训队培训与国家队选拔任务，并取得优异成绩。在部分中学，设立“大中衔接”培养试点基地，选派教师赴高中做科普讲座，举办实验培训以及科学创新指导活动，选派教师担任“北京市英才计划”等中学生科研实践活动的科技导师。率先实现大学物理先修课(CAP)与大型开放式网络课程(MOOC)的创新性融合，在清华大学首个中文版MOOC平台——“学堂在线(xuetangX)”上正式推出MOOCAP课程，为公众尤其是学有余力的中学生提供良好的免费学习平台，积极推进高等教育和基础教育衔接工作。
在研究生培养方面，建立了招生、培养到毕业和学位授予的完整体系，加强与“强基计划”等重点人才培养项目的衔接。建立科学合理的本研贯通机制，加强高水平国际合作和联合培养的遴选与实施制度建设等。加强导师团队建设，营造追求卓越、潜心治学的学科文化；培育浓厚的学术氛围，激励原创性研究；依托低维量子物理国家重点实验室和量子信息前沿科学中心等国家级科研平台，牵头国家重大科学研究项目，提升研究生科研水平；建立规范和完善的研究生学态全程跟踪系统，坚持以学术研究作为研究生的核心成长指标，建立包括招生审核、博士生资格考试、博士生论坛和博士论文匿名评审等环节的培养质量保障体系。2020年制定了《清华大学物理和天文学科研究生申请学位创新成果要求》，建立多元化学术评价体系，全面提高物理系的研究生人才培养水平。目前物理系开设研究生课程约30门，含校级精品课3门，其中一项获得清华大学教学成果一等奖。
除了培养杰出的物理人才，物理系还为全校提供优质的物理基础教学。结合清华大学的本科教育体系通识教育要求，物理系开设了多门满足不同院系学生的物理类通识课程。2018年，成立“基础物理教学中心”，加上原有的实验物理教学中心(校级实验室)，统筹基础物理课程的安排、研讨与培训，试点并逐渐推广分层教学。逐步推动教研系列教师，特别是长聘教授，成为基础课教学的主力，将国际前沿研究进展融入课程教学。以前沿应用为背景，结合不同领域的共性背景、专业背景以及热点领域等，建设通用实验教学平台。加大精品课程、标杆课程和荣誉课程的建设力度，量子力学(I)入选首批国家级线下一流课程；大学物理(1)(2)入选首批国家级线上线下混合式一流课程。《大学物理》、《量子力学》、《电动力学》等课程入选国家级一流课程。朱邦芬荣获2019年度清华大学“突出贡献奖”，多人入选北京市高等学校教学名师。
在全系师生的努力下，物理系近年来人才培养成绩斐然。“自由实验、乐学创新的研究型近代物理实验教学”获北京市高等教育教学成果一等奖。《激发学术志趣、培养领跑人才——“学堂计划”拔尖创新人才培养模式探索与实践》项目获得2018年国家级教学成果奖一等奖。在“西南联大精神”、“两弹一星精神”的传承和弘扬下，迄今为止有90位中国科学院和中国工程院院士曾在清华大学物理系学习或工作过。据不完全统计，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人当选美国科学院院士，20名毕业生获得“美国斯隆研究奖”。
复系以来，物理系极为重视一流师资队伍的建设，数十年来名师荟萃，包括10名中国科学院院士，他们是李家明、王崇愚、陈难先、顾秉林、范守善、邝宇平、朱邦芬、薛其坤、李惕碚、段文晖。最近十余年来，物理系以双一流建设为契机，推动教师人事制度改革和综合改革，借鉴国际通行的教师聘任制度，率先建立现代科研和教育的管理体制；利用部分学科的领先优势和成果示范，形成了人才聚集效应，逐步凝聚起一支年龄结构合理、体量适当的师资队伍。现有在职教职工120余人，其中专职教师近90人。在职教师中有院士2人、获得其余各类国家级人才称号的教师40余人。
教师队伍年龄结构(更新至2022年7月)
物理系大力加强高水平博士后研究队伍建设，设立多样化、多层次的博士后支持计划。着力打造一支高效的职工队伍，包括高水平的工程技术团队和科研辅助力量，以及职业化、专业化的管理服务团队，有效服务于建设世界一流物理系的长远目标。
物理系现有8个二级学科，跨物理、天文2个一级学科。主要研究机构包括凝聚态物理、原子分子与光物理、粒子物理核物理天体物理3个研究所，科技部低维量子物理国家重点实验室，教育部量子信息前沿科学中心，以及清华—富士康纳米科技研究中心、清华大学量子科学与技术研究中心、清华大学原子分子纳米科学研究中心、清华大学—泸州老窖智能检测联合研究中心、清华大学(物理系)—天宇鸿图应用技术研究院(重庆)有限公司量子加密技术联合研究中心等5个科研平台。而自2001年以来，依托于物理系建设的天体物理中心经过发展壮大，于2019年发展成为独立的天文系。
在凝聚态物理、冷原子物理等优势学科方面，持续取得了具有国际影响力的原创性成果。例如2021年“量子比特相干时间突破1小时”的研究成果，首先实现了超过1小时(5500 s)的单量子比特的相干时间，远超之前660 s的世界纪录。磁性掺杂拓扑绝缘体中量子反常霍尔效应的实验发现，荣获“2017年度教育部自然科学特等奖”和“2018年度国家自然科学一等奖”。利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态的研究成果，入选2017年“中国科学十大进展”。高温超导滤波器技术和应用，获得“2017年度国家技术发明二等奖”。富士康纳米中心团队在国际上首次合成出超顺排碳纳米管阵列，并实现了工业化生产，将碳纳米管触摸屏和碳纳米管振膜耳机产品推向市场。
2019年12月13日，文小刚教授“科学之美”讲坛首场报告
近年来，物理系挖掘现有教师队伍的潜力，自主培育具有国际影响的领军人才和优秀青年骨干，构筑健康、有活力的学术生态环境。例如，2人(张定、胡嘉仲)入选《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”中国榜单；2人(周树云、张金松)获得“求是杰出青年学者奖”；周树云荣获“第13届中国青年女科学家奖”“第23届中国青年五四奖章”；何珂荣获“2017年叶企孙奖”、肖志刚荣获“2019年吴有训奖”、周树云荣获“2021年黄昆奖”；2人荣获“科学探索奖”(王亚愚、王晓锋)；王晓锋荣获“第五届黄授书奖”；朱邦芬荣获“2020年度杰出教学奖”；段文晖荣获“2020年全国创新争先奖”；薛其坤荣获2017年首届“未来科学大奖——物质科学奖”、“2017年全国创新争先奖”、“2020年度菲列兹·伦敦奖”等。
清华大学物理系复系40年来，担负着“争创一流，再造辉煌”的使命，敢于作为，勇于创新，积极推动事业全面发展。开展了多次国际评估，在学术共同体建设、人才评价、教学和培养等方面进行了一系列探索，逐渐形成“教授治学、党政理系、所长引领学科”的制度体系，形成学术自由的价值导向、科学研究质胜于量的学术评价共识，在实践管理中，强化“为教学和科研服务”的理念，推动物理系各项工作持续发展。
物理系充分发挥教授在学术管理中的作用，积极鼓励教授参与决策重大学术事项，通过委员会制度践行“教授治学”理念。成立了战略规划与咨询委员会、学术委员会(暨长聘教授委员会)、物理学学位评定分委员会、教学委员会、本科生培养委员会、研究生培养委员会、博士后工作委员会等，在全系重要事项中发挥出积极作用。学术委员会(暨长聘教授委员会)是物理系最高学术机构，审议学科规划、人才引进与晋升、人事制度方案等重大事项。在人事制度改革的过程中，突破定量指标的束缚，借鉴国际一流大学物理系长聘教授评审流程与标准，取消量化指标，突出代表性成果在学术评价中的重要性，坚持以学术水平和实际贡献为导向的学术评价标准，由评聘专家小组、国际评审专家和系长聘教授委员会对学术水平逐级进行把关，逐步形成了符合国际一流大学物理系的评判标准和评审流程。
教学委员会为本科生和研究生教学发展提供指导和决策；本科生培养委员会更进一步调动了广大教师参与培育本科学生的积极性，负责本科生的招生、培养和毕业环节事务的建议和决策；研究生培养委员会提供研究生的招生、培养、课程建设、论文送审和毕业答辩等事务的建议和决策；学位分委会制定物理学研究生申请学位创新成果标准，审议学位申请。此外，物理系根据需要成立阶段性的、由不同的老师参与的专项工作组，增强广大教师的民主参与意识，提高决策的科学性和合理性。在成立委员会的同时，修订和完善各委员会章程，因为规章制度是学术共同体赖以构建良好秩序、提高决策能力、完善规范的基础，从而提升全系治理水平。
物理系党政联席会强调服务意识与奉献精神，负责组织、协调、落实、服务、统筹资源，建立并协调多个专门委员会的工作，在各自的业务领域里做出决策；围绕物理系学科发展统筹配置资源，重点向青年教师倾斜。建设物理系公共平台，为教师科研教学提供基础的标准配置，包括经费、空间和人员等资源。
各研究所所长由资深教授、学术带头人担任，主要职责包括科研组织、人才评价、研究生培养、学术活动、国际合作等工作。此外，安排一名中青年骨干教师担任研究所副所长，协助所长开展工作。
在完整的治理体系下，物理系致力于营造开放、健康的学术生态环境。规范系级和各专业的学术讲座，邀请国际一流学者来访，提升师生参与度和活跃度；配合理学院探索打造“科学之美”等高端学术讲座品牌，提升国际影响力。
国际合作方面，物理系已与日本理化学研究所(RIKEN)、东京大学、东北大学签署了合作协议，开展实质性的科研合作与人才培养工作；开展与英国牛津大学系级的合作与交流等。在粒子物理、核物理、天体物理等学科方向，国际合作尤为活跃。积极参加欧洲核子中心大型强子对撞机(LHC)、美国相对论重离子对撞机、日本理化所放射性束流线、兰州重离子加速器等国内外大科学装置上的大型实验和其他深地、深空实验并作出重要贡献，引进数名在国际大科学装置和团队中担任核心骨干的青年研究人员。通过深度参与大型国际合作实验的建造、升级与物理分析工作，提升在国际合作中的贡献和影响，有效推动世界范围内的学术共同体建设。
例如，核物理方向加入了美国STAR和日本SπRIT等多个实验合作组，并与北美、欧洲与日本等多家顶尖研究单位建立实质合作。天体物理方向，积极参加中国的深空探测计划及相关的国际合作；积极参与建设研制升级和使用国内外射电望远镜设施；通过中国智利合作，也包括日本、欧盟和美国，努力推动ALMA毫米波数据共享发掘和科学分析；通过SALT等观测设施，与南非和澳大利亚以及相关国家的天体物理学术研究机构建立了合作交流关系。与美国、日本等国家重要观测装置开展超新星及时域天文方面研究的密切合作；在引力波探测方向，物理系教师担任国际科学组织LIGO计划量子噪声工作组组长。粒子物理实验方面开始在国际大科学工程中占有一席之地。2014年物理系加入LHC上的ATLAS实验，参与物理分析，与中国科学院高能物理研究所合作承担ATLAS二期升级工程中硅微条探测器升级项目；2019年加入LHC上的CMS实验，与北京大学合作承担CMS二期升级工程中GEM缪子探测器。2019年加入LHC上新设立的主要用于寻找长寿命轻粒子FASER实验，入选2020年清华大学国际大科学项目培育计划预研课题，参与物理分析和径迹探测器前端电子学开发，成为FASER国际合作创始成员。2020年，加入XENON暗物质探测合作组，是中国唯一成员。
2017年7月，第9届全球华人物理学大会(OCPA9)留念
此外，物理系积极参与或组织大型国际知名学术会议的举办。例如2017年举办了第9届全球华人物理大会(OCPA9)，加强对外交流，扩大学生国际交流的覆盖面，拓宽国际视野，合理吸引高水平的外籍教师和优秀的留学生加入物理系。物理系现有外籍教师7人，在国外获得博士学位的有35人，90%以上的教师拥有在海外长期学习和研究的经历。
叶企孙先生曾经指出：“没有自然科学的民族，决不能在现代立得住脚”，清华大学物理系从成立之日起就以振兴中国科学事业、培养一流人才为己任。从早期的科学馆，到1999年建成的理科楼，再到即将落成的、具有国际一流水准的物理楼，清华物理系在杨振宁先生“重振辉煌”的期盼中、在“理想主义者的大本营”中，致力于建设宽松、和谐的工作环境，创造浓厚的学术氛围，获得充足的学术资源，使之成为年轻人才向往、大师辈出的学术乐土。
[1] 朱邦芬，王青. 物理，2009，38(9)：671
[2] 吴念乐，阮东. 今日清华物理教学. 新清华物理系专刊，2006. 4. 27
[3] 叶企孙. 中国科学界之过去、现在及将来. 清华校刊，1929.11. 22
[4] 朱邦芬，王青. 物理，2006，35(5)：352
[5] 王青. 中国科学，2011，41(4)：512
[6] 朱邦芬. 清华物理八十年. 北京：清华大学出版社，2006
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