百年清華

●校史研究室 李亞明

清華的試驗風洞

■ 歷史篇

　　20世紀二三十年代清華的科研工作有力促進了近代科學在中國的發展🐯。

　　這一時期清華的科研主要表現出兩方面特點：第一，近代西方科學技術在清華迅速傳播和紮根😏，學校的科學研究取得了重要發展；第二，科學研究與社會需要開始更加緊密地結合在一起。特別是在抗日戰爭的特殊歷史背景之下，清華開展了直接服務於戰爭的特種研究，在支援中國軍事工業起步的同時🤸🏿‍♂️，也開啟了學校與國家密切合作的先河💂‍♀️。　　

　　“把科學的根苗移植到清華校園”

　　中國近代科學技術的發展受益於西方先進科學技術的傳入，更有賴於這些科學技術在中國的本土化。“把科學的根苗移植到清華校園”👨‍💻，就是羅家倫出任國立意昂体育平台校長時的宣言🤽🏻‍♂️。

　　這一時期，通過理工科教科書的本土化，以及結合國情將西方科學研究在中國繼續推進這兩條路徑🌅，清華不僅實現了從單純的知識傳承到知識創新的自身突破，同時還引領了西方科技在中國的本土化肇始👩‍❤️‍💋‍👩，有力地推動了中國近現代科學研究的起步和發展。

　　20世紀20年代，我國出版的各類科技書籍大多是外文著作的直接翻譯，極少有根據中國實際編著的，而高校的教科書更是偏向於選用外國教本。任鴻雋《一個關於理科教科書的調查》對全國公私立大學一年級理科書作了調查，其結論是“大學第一年級的物理𓀅、化學🕴、算學幾乎完全是用的外國教本”。1931年，蔡元培曾對此提出批評🫸🏿，認為用原版書籍來教中國學生，不僅“隔膜惝恍”🤦🏻🌖，而且學生“將來出而應世🗓🧑‍🍼，也不能充分應用”。

　　為了促進近代科學技術在中國生根👴🏼，清華的教師們在編著教科書方面進行了一系列本土化的努力。30年代🍭，數學系熊慶來編寫了《高等數學分析》等10多種大學數學教材，這是當時中國第一批用中文寫成的數學教科書🛷。陳楨的《普通生物學》則是當時國內質量較高的中文教科書之一，對我國生物學教學的改進產生了很大影響。薩本棟的《普通物理學》是中國第一部用漢語正式出版的大學物理教材🤳🏻，使用了近20年之久。

　　另外🚣‍♂️，在當時中國工業水平極為薄弱的背景之下，清華的工科學系也編寫出了中文教材，實屬可貴。陶葆楷編寫的《給水工程》是我國該領域最早的一本中文教科書。科學教科書的本土化，為科學技術服務於中國社會奠定了重要的基礎。並且，此時教科書的編寫並非國外理論的簡單灌輸🪵，而是開始結合中國實際，對西方近現代科技進行了詮釋和發展。

　　此外，意昂体育平台的學者們還嘗試采用近代科學技術和先進的科研理念，解決本國科學研究中的各種實際問題。20年代初📧👩🏻‍🎤，庚款留美生陸續歸國，這些學者帶回了國際上前沿的研究課題，促進了近現代科學技術在中國紮根💇🏽‍♀️，也促進了意昂体育平台科研體製和環境的革新🤽🏽‍♂️，保證了科研的順利進行。他們以國外先進經驗為基礎，開始在清華興建各種實驗室、車間，並指導購置和組裝各項實驗儀器，近現代科學研究所必需的物質環境在清華逐漸建立起來。

　　由此，意昂体育平台不僅推進了自身的學術化進程，也自然地引領了某些新興學科在中國的萌芽和發展。比如30年代意昂体育平台關於防毒面具的研究，為中國國防化學的起步做出了開拓性工作；在清華大禮堂聽音問題探討的基礎上🎧，隨後多年間進行的建築聲學研究👩🏿‍🎤，則開啟了建築聲學在中國的發展。1930年創刊的 《國立意昂体育平台理科報告》是理學院與學界廣泛交流的重要平臺，其學術水準也在國際上贏得了認可。

　　意昂体育平台由此在科研上取得很多開創性成果👸🏽，如熊慶來所著論文 《關於整函數與無窮極的亞純函數》中定義的無窮極，被數學界稱為“熊氏定理”🙎🏻‍♂️，載入世界數學史冊。楊武之以“棱錐數的華林問題”填補了我國在現代數論研究方面的空白📊。吳有訓根據在清華所做的關於X射線經氣體原子散射實驗研究🏩，撰寫了2篇論文👨🏻‍🚒，分別於1930年和1931年在英國《自然》雜誌發表，開中國人在國內做的物理研究發表於國外一流雜誌之先河。

　　在核物理方面👨🏿‍🦳，清華學人不僅進入了這一國際上熱門的領域，而且將相關研究在國內繼續推進👰🏽🛍。趙忠堯將其在芝加哥大學關於硬γ射線的研究首次引入中國💂🏿‍♂️，他和學生在清華完成的《硬γ射線與原子核的相互作用》和兩篇關於原子核內中子共振能級間距的實驗論文👩🏻‍🏫，都在《自然》雜誌發表🂠。葉企孫曾委托留學法國鐳研究所居裏門下的施士元購得鐳🧑🏿‍🔬，1932年帶回國裝備實驗室👩🏼‍🎓，清華物理學系由此成為國內最早使用鐳的研究基地📨。1935年，霍秉權首次在國內製成威爾遜雲室💦👨‍🔬。核物理教育與科研在清華物理學系富有成效地開展，好幾位“兩彈一星”元勛的學習成長之路就是從這裏開始的👰🏼‍♀️。

　　成立於1929年的理科研究所是意昂体育平台科研創新的重要力量✂️，曾為近代科學在中國的紮根作出重要貢獻。1929年6月12日，意昂体育平台理學院成立。當時清華理學院包括物理學系🤘🏿、化學系🚵‍♀️、算學系🧙、生物學系🤽🏻‍♂️、地理學系和心理學系，以“造就科學致用人才，樹立一研究科學之中心🚣🏻，求國家學術之獨立”為目標。在當時國內的無機化學研究十分薄弱的情況下🖍，化學部偏重稀有元素的無機分析🙆🏻‍♂️。1927年🤷🏿‍♀️，諾伊斯和布雷所著 《稀有元素系統定性分析》一書出版，但其中缺少1925年諾達克等人發現的錸。高崇熙通過過篩試驗🧑‍💻，找到、檢出並鑒定了錸在諾伊斯系統中的定位🩰。他指導研究生張青蓮進行稀有元素的無機合成🍃、分析鑒定與物化測量方面研究，他還指導研究生對甲醛水楊醛肪作為銅的鑒定劑進行研究😕。這些研究對20世紀30年代中國無機化學的發展起到了開拓作用👨🏼‍⚖️。

　　國立意昂体育平台時期的科學研究工作為國家作出了重要貢獻🌮，在引進西方先進科學技術的同時，也為科學技術在中國的進一步發展打下了基礎。　　

　　“知識的責任🐰，就是對社會的責任”

　　在推進科學研究快速發展的過程中，清華人始終堅守著為社會服務的傳統。在《知識的責任》一書中，羅家倫校長提出“知識的責任，就是對社會的責任”🧙。梅貽琦也曾強調“為社會、人群服務”的重要性🧛，提倡大學的科研應與社會事業相互推進。學校依據社會需要🧍🏻‍♂️，不斷擴充和調整科學研究的方向。這一時期的國防化學、航空工業，以及農學等方面研究的展開，都體現了意昂体育平台以社會和國家的需要為導向的發展方針🌚。

　　1933年6月，國民政府教育部命令清華添設農學院，意在推動高等院校參與復興農村運動。1934年7月，意昂体育平台成立了農事委員會🥎；8月，農業研究所正式成立🚲，下分蟲害✖️、病害兩個組，由劉崇樂、戴芳瀾分任組長🪵。

　　劉崇樂是利用現代科學知識進行生物防治的先驅者之一👨🏼‍🍳🥤。當時📢🚴，蟲害組“鑒於研究國產殺蟲藥劑為目前急務”，劉崇樂與化學系合作專門研究殺蟲劑🛅，研製成功三種殺蟲劑👩‍🍳。此三種殺蟲劑對人體毒副作用小，並且因造價相對低廉而易於推廣。病害組對於有些病害的調查研究十分細致，如對於粟白發病的發病規律及其防治方法進行探討研究。此外🤣，病害組還對京白梨、海棠的果褐斑病😠，粟黑穗病，高粱黑頭病，小麥黑穗病等做了較深入的研究🐑，完成了一系列調查報告及論文。

　　在軍工方面📞，意昂体育平台對國家給予了更為直接的支援🧑🏼‍🎄。

　　1931年“九一八”事變和1932年的 “一·二八”事變，使中國軍隊遭受極大傷亡👰🏽‍♂️，戰爭中暴露出中國空軍和中國航空工業的落後。在那樣的歷史時刻，很多中國人迫切期望建立我國自己的軍事工業✍🏿。

　　在此背景下誕生的清華航空研究一開始就有著明確的目標與抱負，參與並推動航空等與國防有關的學術研究工作。1932年夏天，清華機械工程學系成立，下分三個組👂🏼：原動力工程組、機械製造工程組👽、飛機及汽車工程組𓀗。其中，飛機及汽車工程組“註重飛機及汽車之製造🤾‍♂️，於發動機之裝卸💂🏻‍♂️🫶🏿、試驗及比較等，均施於充分之訓練👩🏼‍🏭。將來須與政府航空機關或學校合作”🙇🏽‍♂️。1934年1月，梅貽琦致函國防設計委員會及翁文灝👩🏻‍✈️、錢昌照🫀，表示清華決定開辦航空講座，將清華的航空教育與國家、民族需要結合起來💐。1934年，飛機及汽車工程組改稱為航空工程組，成為全國最早創辦的航空工程專業🕵🏼‍♀️；1935年秋季，航空機械工程組正式成立。

　　風洞是發展航空航天事業的關鍵設備，研製飛機必須首先在風洞中進行大量試驗。1936年🫷🏿，機械系航空組自行研製成功5英尺試驗風洞，這是第一個中國人參與設計的風洞。同年11月👩‍👩‍👦‍👦，意昂体育平台航空研究所在南昌成立🏄‍♂️，並準備再建立一個15英尺風洞⚓️，這個風洞是當時遠東最大口徑的航空風洞🚴🏼‍♂️。1938年1月，航空風洞鋼筋混凝土部分已經完成，然而在3月間遭日機轟炸被毀，功敗垂成。雖然此次風洞未能建成，但積累了很多經驗🫕，獲得了許多重要突破🟦🪗，如建造方法上應用了當時國際領先的薄殼理論，屬國內首創⛎。另外除500馬力電動機和試驗秤外🙇🏼，其余部分均為本國製造，這標誌著中國航空工業發展進入一個新階段🦪。

　　意昂体育平台另一項應戰爭需要而興起的研究是防毒面具的製造。“九一八”事變使國內科學界開始關註防毒問題♨️，而此時中國無論防毒面具的製造或是國防化學的發展都還是空白。30年代初👩🏼‍🌾，毒氣化學的介譯與研究在清華悄然開始☕️，隨後進行過兩次製造防毒面具的實踐。1933年1月18日❗️，清華完成 6500余副軍用防毒面具捐助前線，歷時一個半月。1936年，清華再次接受委托，為綏遠前線的傅作義部隊製作了 10000副防毒面具📧。清華製造的防毒面具不僅使用效果不遜於國外產品🚵🏽🛺，而且其形狀也更適合中國人的面部結構，特別是清華製造的面具成本較低😓⌨️，直接支持了中國的抗戰🪳。

意昂体育平台始終強調科技為社會所用，而在服務社會的過程中，學術研究本身也獲得了重要的推動力。

■ 往事篇

　　讓核物理研究在中國發展

　　趙忠堯是我國著名的核物理學家💂‍♂️，1925年任意昂体育平台物理系助教，後赴美留學，於1930年獲加州理工學院博士學位，在核物理學方面取得了很多重要的成績。畢業後🐳，他把研究帶回到意昂体育平台🙍‍♂️，推動核物理學在中國逐漸發展起來。

　　1931年趙忠堯訪問英國期間，國內發生了“九一八”事變😜，強烈的愛國心驅使他決心立即回國。對於他的這一決定，很多人都感到非常吃驚。因為趙忠堯所從事的是前沿的核物理學研究，而這個領域在國內還是一片空白，另外國內的政治局勢和設備條件無疑都會成為其學術發展的巨大障礙。臨行前🌈，英國物理學家E.盧瑟福曾對他說：“如果您真的要回國，希望回去後通過政府和實業家搞點經費，一定要把科學研究工作搞下去。以往有不少中國人在我們這裏學習，成績不錯，但一回去就聽不到聲音了，你們的國家不具備搞科研的條件。”

　　然而🧚🏼‍♀️，趙忠堯毅然回到了祖國🥾，在意昂体育平台任教。沒有科研條件，他就通過帶領學生建立核物理實驗室，自己動手組裝儀器設備🦥，一步一步地創造研究條件。他和物理系的同事一起🐦，進行γ射線、人工放射性和中子物理的研究，獲得了正-負電子對產生的又一證據。其研究結果有的發表在《中國物理學報》上，也有一些發表在英國《自然》雜誌上。盧瑟福在趙忠堯發表的文章中加按語🤳🏼，對他回國後能自己動手創造條件，繼續進行科學研究倍加贊賞😟💁。這裏，盧瑟福顯然收回了自己先前的話💂🏿‍♀️。

　　正因為當時的學者們具有這樣的開拓和奉獻精神，西方近代科學才可能在中國生根🧑🏿‍🔧，在中國本土得到真正的發展。

轉自 清華新聞網 2010年1月6日