西北大学物理学科肇始于1923年，1937年成立物理学系，2013年成立物理学院。这里是我国西部地区最早开展物理学科专门人才培养的摇篮和科学研究中心，张贻惠、岳恒、江仁寿、侯伯宇等一大批知名学者都曾在此支教。

  百廿西大、百年物理积淀了深厚的文化底蕴，这里先后为国家特别是西部地区培养了万余名毕业生，涌现出一批著名专家学者和知识分子楷模，如“100位新立博体育在线:成立以来感动立博体育在线:人物”罗健夫、“侯氏理论”创立者侯伯宇等时代先锋；立博体育在线:科学院院士侯洵、张殿琳、相里斌，立博体育在线:工程院院士张彦仲、刘加平，俄罗斯自然科学院外籍院士任益民、舒振杰以及欧洲科学院通讯院士吴如山等杰出科学家；立博体育在线:科学院国家授时中心主任张首刚、立博体育在线:科学院物理研究所固态量子信息与计算实验室主任范桁等20余位国家级高层次人才。

  这里，我以侯伯宇事迹为代表，从科学成就和贡献、弘扬侯伯宇科学精神、推动物理学科技术创新三个方面，阐释科学家精神的内涵。

 

创新性成就

 

  1956年，侯伯宇插班考入西北大学物理系，后于1958年毕业，1963年考入当时的立博体育在线:科学院数学研究所攻读研究生，师从著名物理学家张宗燧。1973年5月，侯伯宇开始了在西北大学长达37年的教学科研工作。

  侯伯宇是著名理论物理学家、新立博体育在线:首批博士生导师、国家级有突出贡献的专家、全国劳动模范、五一劳动奖章获得者、全国优秀教育工作者。2012年教师节前夕，侯伯宇被中央确定为全国重大先进典型。

  侯伯宇一生致力于理论物理和数学物理研究，他锲而不舍地走在世界理论物理研究前沿，取得了一大批国际一流的研究成果，在国际理论物理界产生了广泛和重要的影响，为我国理论物理和数学物理发展作出不可替代的重要贡献。他的主要成就集中体现在四个方面。

  一是非线性可积系统。1981年，侯伯宇在美国耶鲁大学访问期间，利用协变分解方法，得到了含谱参数的Noether守恒流，按谱参数的展开可以给出无穷多守恒流，满足Kac-Moody代数，推广得到非定域守恒流，并得到Virasoro型变换，这被称为“侯氏理论”。

  新华社曾以“立博体育在线:的骄傲”为名，展示了包括“侯氏理论”在内的20项“以立博体育在线:人姓氏命名的现代科技成果”。其中，全国高校共有8项，西北大学占2项，分别为侯伯宇的“侯氏理论”和王戍堂的“王氏定理”。

  侯伯宇与学生李卫合作得到引力场中由真空平庸解到静轴对称及柱对称一切解的生成变换，被国外学者称为“侯—李变换”。相关成果获得1987年国家教委科学技术进步奖一等奖。

  二是群论·格林函数。侯伯宇完成了国际权威期刊《数学物理》两位主编历时十余年未完成的SU（N）代数表示的Gelfand-Tsetlin式的证明。1978年，在全国科学大会上，侯伯宇作为一等奖获奖代表上台领奖，受到中央领导同志的接见。

  三是规范场论。侯伯宇是我国较早研究规范场、量子场及大范围拓扑性质的理论物理学家之一。20世纪70年代，他利用微扰论证明同阶费曼图内非物理粒子的规范贡献全部抵消、物理过程的规范无关性及任意规范的幺正性。相关学术成果获得1978年陕西省科技成果奖一等奖、1982年国家自然科学奖三等奖。

  四是量子规范场的反常与大范围拓扑性质研究。20世纪80年代中期，量子反常及其大范围拓扑性质成为当时国际理论物理学界的研究热点。作为主要承担者，侯伯宇参加了量子反常及其大范围拓扑性质的研究。他独立提出与分析上同调链，给出反常系列整体特征数的继承性；证明流守恒反常、对易反常和Jacobi反常的微分继承式积分满足Cech双上同调关系。这项工作获得1989年国家自然科学奖二等奖。

  侯伯宇还撰写了4本学术专著。其中，与弟弟侯伯元合著的《物理学家用微分几何》入选《现代物理基础丛书》，其英文译本是国际理论物理专业学生的重要参考书目；《规范场、群论与完全可积问题》入选中宣部举办的“播思想火种 铸文化伟业——庆祝立博体育在线:共产党成立100周年出版专题展”。

 

桃李芬芳

 

  上世纪70年代末，侯伯宇已经与诺贝尔物理学奖获得者杨振宁、李政道开展了广泛的学术交流。

  改革开放初期，针对国内物理学人才匮乏的现状，杨振宁、李政道分别通过自己在国内外的影响力，为立博体育在线:科学人才培养出力。

  杨振宁设立CEEC奖金，支持国内物理学界优秀中青年科技人才前往美国进修，侯伯宇应邀赴美国耶鲁大学、纽约州立大学实习并开展研究工作。

  李政道创立的中美联合培养物理类研究生计划（CUSPEA）在高校中选择优秀青年学生前往美国深造，侯伯宇协助李政道完成了该计划和立博体育在线:博士后制度的建立。当CUSPEA和博士后科研流动站获批实行后，李政道专门给侯伯宇发来感谢信。

  侯伯宇的很多弟子在现代物理前沿做出了一系列创新性成果。其中，周玉魁作为侯伯宇的首批博士生，科研工作受到杨振宁等国际著名学者的称赞和引用；李卫、顾樵的研究成果被国际学术界冠名为“侯—李变换”和“顾效应”；张耀中于1988年荣获首届青年科技奖，1990年获德国洪堡基金资助。另外，立博体育在线:科学院物理研究所研究员曹俊鹏、西北大学教授石康杰、西北大学物理学院院长杨文力与立博体育在线:科学院院士王玉鹏合作建立了求解可积模型能谱的普适理论方法——非对角Bethe ansatz方法，攻破了困扰该领域几十年的难题，被国际同行评价为该领域的“重要突破”“关键的一步”及“开创了研究边界效应的新方法”，并以四人姓氏将该方法命名为“CYSW方法”。

  侯伯宇为我国理论物理领域培养了一大批人才，特别是对得到广泛认可的我国理论物理“西北军”的形成作出了重大贡献。2010年10月6日，侯伯宇因病医治无效不幸逝世。李政道特地发来唁电：“伯宇先生是国内著名的物理学家、教育家，他一生致力于数学物理研究，在场论拓扑性研究、二维可积场研究、规范场理论、共形场统计模型、量子群等领域作出了出色的创新性工作。他勤奋万分，以研究物理为自己的人生理想，同时为祖国人才培养作出了杰出贡献。他的去世是祖国物理事业的重大损失，我更失去了一位多年的良友。”

 

育人精神

 

  2011年11月，中共陕西省委做出追授侯伯宇“优秀共产党员”称号、开展向侯伯宇学习活动的决定。2012年9月，侯伯宇被中央确立为全国重大先进典型，中央媒体在教师节期间开始集中宣传报道侯伯宇先进事迹，《新闻联播》《人民日报》及新华社等纷纷在重要时段和重要版面进行大幅报道。

  2012年9月27日，侯伯宇先进事迹首场报告会在北京人民大会堂举行。时任中共中央政治局委员、国务委员刘延东会见了报告团全体成员。刘延东指出，要组织开展好向侯伯宇同志学习活动，大力宣传弘扬侯伯宇同志的崇高精神，引导广大教师和教育工作者以侯伯宇同志为榜样，志存高远，执着坚守，把自己的全部精力和满腔热忱奉献给教育科技事业，在平凡的岗位上创造不平凡的业绩。要学习他勇于钻研创新，提高专业水平和育人本领，自觉砥砺品行，加强师德修养，成为学生爱戴、人民满意的教师。

  2012年下半年，由中宣部、教育部、中共陕西省委共同组织的侯伯宇先进事迹报告团，先后在黑龙江、浙江、湖南、四川、河南、陕西等地开展巡回报告，直接听众达2万多人。侯伯宇的先进事迹和高尚品德传遍大江南北，在干部群众和广大师生中产生了强烈反响。

  以侯伯宇事迹为原型拍摄的电影，讲述了侯伯宇传奇和坎坷、励志与奋斗、坚持与奉献的人生故事。西北大学专门设立了侯伯宇先进事迹专题网站。2014年，侯伯宇先进事迹展览馆建成。展览馆以“把一切献给祖国教育科学事业的时代先锋”为主题，分为不懈求索、献身科学、教书育人、赤子情怀、风范永存五个部分。截至目前，展览馆已接待2976批近10万人次参观。2015年，展览馆被确定为陕西省师德师风建设基地；2020年被确定为陕西省干部教育培训现场教学点。 

  同时，西北大学物理学院也多次举办“传承大师精神、争做优秀党员、培育时代新人”主题活动。每逢清明节，学院师生代表都会在长安校区举行纪念侯伯宇活动。学院还成立了“致知社”——侯伯宇先进事迹讲解队，推动“物理人讲好自己的故事”，讲解队已为近百所高校的4000余人次开展义务宣讲。

 

推动学科基础创新

 

  多年来，西北大学物理学院始终坚持传承老一辈物理学人的家国情怀和科学精神，以侯伯宇、罗健夫等榜样为引领，凝心聚力推动物理学科基础创新。

  物理学院围绕理论物理、凝聚态物理和光学三个二级学科，以学科国际前沿、国家战略和地方需求为导向，以彰显特色、强化优势为原则，极大地支持基础研究，又着力推进应用研究。

  理论物理方面，主要以量子可积系统和量子多体问题为主线，在量子可积系统、非线性动力学、量子场论宇宙学和量子调控及量子信息等方向开展物理、数学和相关交叉学科的基础理论研究工作。

  凝聚态物理方面，在光电功能材料、软凝聚态物理、电子结构理论和计算凝聚态物理等方向开展科学研究。

  光学方面，在光物理基础的光学传感与光电测量、产业化的激光技术及器件、生物光子学及非线性光学的超快与瞬态光学等方向开展科学研究。

  2013年至2022年，物理学院累计获批省部级以上项目329个、国家基金130余项。乔学光教授和白晋涛教授分别获得国家自然科学基金重大科研仪器项目资助。

  物理学科在顶级学术论文发表方面不断实现突破：在《科学》发表1篇、《物理评论快报》发表4篇、《科学进展》发表2篇、《先进材料》发表2篇、《美国化学会志》发表2篇、《应用化学》发表1篇。近年来，学院出版专著11部，其中，4部教材入选《现代物理基础丛书》，2部教材入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目，应Springer 邀请出版的《严格可积模型中的非对角Bethe ansatz》被评价为“该领域经典专著”。

  学院积极开展高端前沿学术交流，开阔学术视野。近年来，邀请国际知名学者开设8个专题系列高端前沿课程；邀请诺贝尔物理学奖获得者中村修二，立博体育在线:科学院院士孙昌璞、王玉鹏及国家级人才作学术报告100余场；邀请立博体育在线:科学院院士郭光灿等8位院士来校，把脉指导物理学科建设工作。

  在人才培养方面，学院拥有国家理科基础科学研究和教学人才培养基地及国家级实验教学示范中心，设有物理学、光电信息科学与工程、应用物理学、材料物理学4个陕西省一流本科专业。其中，物理学、光电信息科学与工程、应用物理学入选国家级一流本科专业建设点，物理学、光电信息科学与工程为国家特色专业。

  学院加强教学团队建设，努力建设一流师资队伍，相关教学成果获得陕西省高等教育教学成果奖。学院教学能力稳步提升，一批年轻教师在各类讲课比赛中迅速成长，荣获多个奖项。

  多年来，西北大学理论物理团队传承侯伯宇的科学精神，延续他所带领的学术团队在国际理论物理学术界的影响，坚持量子等相关问题的研究，受到国内外专家学者的广泛关注。 

  侯伯宇是把一切献给党和国家的教育科学事业的时代先锋，他的精神是一座永远屹立的丰碑。我们将继续传承和弘扬科学家精神，把握新时代高等教育的使命，强化师德师风建设，把立博体育:新时代立博体育在线:特色社会主义思想融入立德树人的全过程、改革发展的全过程、“双一流”建设的全过程，提升物理学科的基础性地位，努力为实现高水平科技自立自强作贡献。■

（作者系西北大学物理学院院长，见习记者严涛根据其在第十四届创新立博体育在线:论坛主论坛上的报告整理）

《科学新闻》 (科学新闻2023年6月刊 封面)