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【百廿上理·校史钩沉】沪江之理,格物之光

发布者:系统管理员发布时间:2026-10-07浏览次数:0

引言:一条江河与一个学科

每一所大学的学科,都有它自己的生命轨迹。上海理工大学物理学科的根脉,深植于一个世纪前沪江大学的水畔书香之中。从黄浦江畔那几幢清水红砖的哥特式建筑里传出第一声物理课堂的铃声,到今日在光子芯片、太赫兹技术等前沿领域发出中国声音,这条学科之河虽历经蜿蜒,却始终奔赴前方。

这是一部跨越世纪的故事。故事里有开创者的筚路蓝缕,有战火中的弦歌不辍,有院系调整时的分合流转,也有新时代的蓬勃复兴。故事的主角,是一代又一代将追求真理之火传递下去的物理人。他们以严谨的实验、深刻的思辨和坚定的家国情怀,书写了一部“格物致知”的学科史诗。

沪江溯源:在水一方起物理(1906-1952)

(一)江畔奠基

1906年,美国南北浸礼会在黄浦江畔的杨树浦购地筑校。这块土地原是一片低洼泥泞的稻田,距当时上海市区尚远,却有一项无可比拟的禀赋:站在这里,可以一览无余地望见黄浦江这条奔腾不息的黄金水道,望见往来于世界与中国的无数商船。

沪江大学校园鸟瞰图

1909年2月10日,沪江大学正式开学。物理学科作为自然科学的重要组成部分,几乎与大学同步诞生。在那座兼具行政、教学、宿舍功能的思晏堂(1908年奠基,1909年1月竣工)里,最初的物理课程悄然展开。然而筚路蓝缕,初创时期的物理师资薄弱,设备简陋,在化学、生物等强势理科的映衬下,尚处于蹒跚学步的阶段。

沪江大学第一幢大楼思晏堂,1909年1月竣工

1921年,建成科学馆,时为“国内仅见之建筑物”,实验设备达到了当时国内最先进的水平,四层建筑中第一层专为物理学系所设。这标志着物理学科从零星教学走向系统建设。


沪江大学购置物理学仪器的相关批文

(二)三位系主任

真正让沪江物理站稳脚跟的,是三位前后相继的系主任。

1928年,桂质廷(1895-1961)出任沪江大学物理系首任主任。这位后来的中国空间物理学先驱,早年就读于上海圣约翰大学,1914年由清华留美预备学校保送美国留学,先后获耶鲁大学物理学学士、康奈尔大学理学硕士、普林斯顿大学物理学博士学位,师从著名物理学家康普顿(Arthur Holly Compton)。在沪江的两年间,他为物理系注入了扎实的学术规范和前沿的研究视野。1930年桂质廷转往华中大学,后长期任教于武汉大学,开创了我国电离层物理研究。


沪江大学物理系的三位系主任:桂质廷(左)、涂羽卿(中)和任朗(右)

1930年,涂羽卿(1895-1975)接任系主任一职。他是沪江物理承前启后的关键人物。他1895年生于湖北汉阳,1914年从清华学校赴美留学,先后就读于麻省理工学院、哥伦比亚大学。1927年起在沪江大学任教,后又在芝加哥大学师从诺贝尔奖得主康普顿,获物理学博士学位。1930至1945年间,他担任沪江物理系主任长达十五年,是沪江物理任职最久的一位掌舵人。在他的经营下,物理系从原来只能开设普通物理学的单薄境地,逐步增设了机械学、电机基础、交流电学、无线电学、电磁学、高等电磁学、近代物理学等一系列课程,建起了直流电机实验室,培养方向也从基础教学拓展为“应用电学”与“电气工程”。

沪江大学理学院物理学系开设的课程

1946年,涂羽卿出任圣约翰大学校长。此后物理系主任一度空缺。1947年,任朗(1913-2005)教授回国,接任物理系主任,主持工作直至1951年。任朗早年留学美国,回国后兼任沪江大学物理系教授、系主任和交通大学电信研究所教授,在指导研究生方面一丝不苟,从理论和实验两方面严格要求。这一时期虽然时局动荡,但物理系规模初具,师资队伍渐成体系,电气工程特色日益鲜明。

1928年至1951年,桂质廷、涂羽卿、任朗三位系主任薪火相传,前后二十余年,共同为沪江物理打下了坚实的学术根基。他们不仅传授知识,更以身作则,践行“科学救国”的理想,在动荡的时代里守护着理性的火种。


(三)从物理系走出的杰出学人

一个学科的高度,最终是由从这里走出去的人所定义的。正是在这几位系主任的教诲或影响下,从沪江物理走出了日后在中国科学史上熠熠生辉的名字。

王仁,1938年毕业于上海沪江大学附中,同年考入沪江大学物理系。次年转入西南联合大学航空工程系。1943年毕业后,他赴美深造,1953年获布朗大学应用数学博士学位。1955年,他冲破美国政府阻挠,毅然回国,应周培源之邀任教于北京大学。他本是固体力学家,却在年届半百时因国家需要转向地质学,将力学与地质学融会贯通,开创了中国地球动力学研究的先河。他率先将有限元方法引入该领域,提出地震迁移与危险区预测的方法,被国际著名地震学家安艺敬一(Keiiti Aki)誉为“中国的地球动力学之父”。1980年,王仁当选为中国科学院学部委员(院士)。他曾说:“我要回去,我是中国人,我有自己的祖国。”这句话,成为那个时代沪江物理人爱国情怀的生动写照。

谢希德,这位中国半导体物理和表面物理的奠基人、复旦大学原校长,也与沪江有着不解之缘。1946年夏,她从厦门大学毕业后来到上海,在沪江大学数理系任助教,这是她学术生涯的第一站。1947年她赴美深造,先后获史密斯学院硕士、麻省理工学院博士学位。1952年起,谢希德任教于复旦大学物理系。她与黄昆合著的《半导体物理学》是我国该领域的开山之作。她主持筹建了复旦大学表面物理研究室,在半导体表面电子态理论、金属/半导体界面研究等方面取得了一系列重要成果。1981年当选中国科学院学部委员(院士),1983年出任复旦大学校长。从沪江园到复旦园,从年轻助教到一代宗师,谢希德的人生轨迹,映照着中国知识分子“科学报国”的坚定信念。

还应当记住这些名字——

虞浦帆,1945年毕业于沪江大学物理系,曾任华东计算技术研究所副所长,1959年研制出上海地区第一台电子管数字计算机,为中国第一颗原子弹成功爆炸等国防项目提供了重要的计算支撑。

叶水夫,自幼在上海求学,1939年考入沪江大学。二战爆发不久,毅然放弃沪江大学物理系学业,成为《时代》周刊和《苏联文艺》月刊的固定撰稿人。后成为著名俄苏文学翻译家,他所译的法捷耶夫《青年近卫军》在中国读者中产生了广泛而持久的影响。从物理系肄业生到文学翻译家——这一跨越本身,足以说明沪江物理给予学生的,不仅是专业训练,更是一种人文底蕴与家国情怀。

陈仁烈,曾在沪江物理系就读(1929-1931年读一、二年级),后成为物理学家、物理教育家,编著的《统计物理引论》为全国物理系广泛采用。

周世勋,理论物理学家、物理教育家。曾任沪江大学副教授,后在复旦大学开创多体问题和统计物理研究,所著《量子力学》教材全国通用。

从基础科学到工程技术,从地球深处到浩瀚星空,甚至跨界到人文学术,沪江物理人以不同的方式参与现代中国的建设。这正是一所真正大学的精神所在:它培养的不仅是专家,更是具有广阔视野和深沉情怀的完整的人。

从1909年到1952年,四十余年间,沪江物理从无到有,从小到大,从课程散乱到体系初成。它扎根于黄浦江畔,以“信、义、勤、爱”为训,默默耕耘,为近代中国培养了一批兼具科学素养与人文情怀的知识分子。然而历史的转折即将到来,这条学科之河也将迎来一次深刻的河道变迁。


院系调整与物理之脉的延续(1952-2000)

(一)剧变中的坚守

1952年秋,全国高等学校院系调整。物理师资随学校调整,部分人员进入上海机械学院(今上海理工大学前身),电讯系并入交通大学。杨树浦军工路的沪江校园转供成立一所新的上海机械学院用。物理系作为一个完整建制的学科实体暂时消失了,但物理学的火种并未熄灭。

在新成立的上海机械学院中,物理学作为一门基础学科,继续承担着为全校工科专业提供物理教学支撑的重要使命。这是一种特殊形态的存在方式:没有自己独立的学科建制,却要支撑整个学校的工科大厦。物理教师们默默坚守在教学一线,以扎实的理论功底和严谨的教学态度,为一届又一届的工科学生打上物理学的底色。物理系的建制虽然一度中断,学科的血脉却从未断绝。

(二)从基础教学到学科重建

历史的车轮驶入改革开放的新时期。随着国家高等教育体系的不断完善,物理学科作为基础研究的重要性日益凸显。上海机械学院在工科实力不断增强的同时,逐渐意识到基础理科对于学校长远发展的战略意义。

学校以“理工融合”为理念,在原有的物理教研室基础上,逐步加强物理学科建设,从单一的教学功能向教学与科研并重转变。一批具有博士学位和海外学术背景的中青年学者加盟物理学科,为物理学科的重新崛起奠定了人才基础。

这一时期,物理学科的科研方向逐渐浮出水面。早期以光学和应用物理为突破口,结合学校的工程背景,形成了光电材料与器件、检测技术等特色研究方向。虽然规模不大,但方向明确,已初步形成了理论物理与粒子物理、应用光学、计算凝聚态物理、纳米光电子学和薄膜物理五个具有特色的研究方向,为后来新世纪时期的跨越式发展埋下了伏笔。


新世纪的跨越与升华(2000年至今)

(一)体系的成型

进入21世纪,上海理工大学物理学科步入了快车道。2000年和2006年,凝聚态物理和光学两个二级学科硕士学位授予权分别获批,标志着学科正式进入研究生培养阶段。2002年,理学院成立,同年申办应用物理学本科专业,2003年正式招生,专业方向为发光材料和显示技术。

2011年是学科发展的关键节点,物理学一级学科硕士学位授予权获批,标志着物理学科在学位点建设上完成了从点到面的跨越。同年,正式成立了物理系(隶属理学院管理)。2013年,依托学校光学工程学科的优势,自设“光电子物理与器件”二级学科博士点,这是物理学科高层次人才培养的重要里程碑。2014年,物理学被评为校级重点建设学科。2020年起,与中国科学院上海分院下属五家单位(上海应用物理研究所、上海光学精密机械研究所、上海技术物理研究所、上海天文台、上海高等研究院)联合培养硕士研究生,开启了科教融合的新篇章。

2022年,应用物理学本科专业获批上海市一流专业建设点,学科本科教育水平迈上新台阶。2023年7月,物理学科进入ESI全球前1%行列,标志着学科整体水平跻身国际先进行列。同年,《大学物理》获评国家一流本科课程,教学成果再获突破。2026年,在原物理系的基础上正式成立了物理学院(隶属基础学部管理)。

从一级学科硕士点,到二级学科博士点,再到ESI全球前1%,这三级跳背后,是物理学科全体教师持续数十年的辛勤耕耘,也是学校“强理工程”战略的显著成效。

(二)四大方向与特色成就

今日的上海理工大学物理学科,已形成光学、凝聚态物理、理论物理和计算物理四大主干方向,每个方向都有一批充满活力的学者在前沿探索。

光学方向的学科团队在超分辨光存储、纳米光子学和光子芯片等领域取得标志性成果。顾敏院士团队参与完成的Pb级超大容量超分辨纳米三维光盘技术,实现了记录点尺寸54纳米、100层记录和单盘等效1.6 Pb容量,相关成果发表于《自然》,并入选“2024中国光学十大社会影响力事件”
凝聚态物理方向聚焦太赫兹材料及器件物理、低维与新型量子材料等凝聚态前沿,在太赫兹光电响应、激子动力学、量子输运调控等方面的研究形成了特色,揭示了室温高灵敏探测和低阈值发射的物理机制。相关成果获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖技术发明一等奖、上海市技术发明奖一等奖、上海市自然科学奖二等奖,服务国家在安防检测、高速通信等重大需求方面成效卓著。

理论物理方向在光场与微纳结构相互作用、激光俘获微纳物质等前沿领域达到国际先进水平,在格点量子色动力学、核输运理论等方向形成鲜明特色。学科团队主持了国家自然科学基金重大研究计划等20余项项目,在《自然·物理》《物理评论快报》等国际顶级期刊发表SCI论文300余篇。

计算物理方向聚焦能源材料多尺度设计、超快动力学仿真、精密制造多物理场优化及复杂体系统计物理分析,形成了理论深度与应用广度并重的交叉学科特色,直接服务于新能源、人工智能等国家战略。系列成果发表于《物理评论快报》《自然·通讯》等权威期刊,荣获上海市自然科学奖一等奖,彰显了在解决国家重大需求关键物理问题方面的扎实计算模拟与理论创新能力。

(三)不可替代的“理工融合”之路

在群雄逐鹿的上海高等教育版图中,上海理工大学物理学科走出了一条独特的错位发展之路。不同于上海头部高校侧重于纯理论与宏观基础研究的传统路线,上海理工大学物理学科深深扎根于学校的工程制造背景,践行“理工融合、基础赋能应用”的发展理念。它培养的不仅是能推公式的物理学家,更是能解决芯片制造、光电检测、新材料开发中复杂“工程物理难题”的复合型人才。

近年来,物理学科的研究成果直接赋能纳米光子学、光子芯片、太赫兹器件等产业领域,与中芯国际、上海微电子等一批长三角高新技术企业建立了紧密的合作关系。在学科毕业生中,有的进入名校继续深造,有的扎根半导体、光电行业,成为国家急需的物理背景高层次人才。这种从基础理论走向产业应用、从校园课堂走向国家战略的路径,正是对沪江先贤“科学救国”理念的当代传承。

尾章:格物之光,生生不息

从1906年沪江大学在黄浦江畔奠基,到1909年传出第一声物理课堂的铃声,再到桂质廷、涂羽卿、任朗等先贤将物理系带上正轨;从王仁、谢希德、虞浦帆等杰出学人从这里走向广阔舞台,到新时代物理学科进入ESI全球前1%——一百多年的光阴,恍如江水流过。

物理学的本质,是对自然界基本规律的孜孜探求。一个物理学科的历史,就是一代代学人求真问道、在未知边界竖起路标的历史。浦江之畔的物理之光,昔日曾照亮沪江思晏堂的课堂、科学馆的实验室,今日正照耀在光子芯片、太赫兹技术、量子计算这些关乎国家未来的前沿阵地上。

物理学的探索精神在这片土地上生生不息。当年轻的学子在现代化的实验室里调试光学器件时,他们或许不知道,百年前思晏堂里,物理系的先辈们也曾为一台简陋的仪器而全神贯注。时代不同,工具各异,但对科学真理的那份执着与热爱,穿越时空,一脉相承。

供稿单位:基础学部