当物理学家翻开《全唐诗》，看见了怎样的风景？

清代画家董邦达的《杜甫诗意图》（局部）。资料图

唐代诗人杜甫写下“物理固自然”时，或许未曾料到，这句诗会被千年后的科学家视为“物理学的中文定义”。

中国科学院物理研究所曹则贤研究员在其新著《物理视角读唐诗》中，以43首（实际涉及六十余首）唐诗为切入点，揭示出古人对自然规律的惊人洞察：张若虚笔下“春江潮水连海平”的壮阔景象，彰显了牛顿流体在重力场下的流动规律，“捣衣砧上拂还来”实为利用表面张力清洁衣物的物理实践，而沈佺期“机疑闻不二，蒙昧即朝三”的禅意文字，竟与非线性动力学中的混沌理论不谋而合……在这样的视角下，唐诗不仅是语言艺术，更是古人观察自然的科学笔记。

从求学到研究、教学生涯，曹则贤的思维始终未被专业分科的藩篱束缚。日常他爱读各种体裁的文学作品，米兰·昆德拉的小说《慢》让他对“损失速度”豁然开朗，甚至认为从中获得的启发远超传统物理课堂。自2018年起，他在中国科学院大学组织系列讲座，向学生们传递“学不分科”的理念。曹则贤善于将晦涩的科学原理转化为生动的生活哲思。谈到“两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮”，他拈出电磁学论证这句话非常“不科学”，“两个正负电荷之间的库仑相互作用，是可以被别的电荷屏蔽掉的。”他用正态分布向家长解释，孩子哪怕是考了名校，经过和同学的一番碰撞以后，也可能会在期末考试考到平均分以下，经受成为学渣的恐惧。由中国科学院物理所剪辑发布的这些片段，在短视频平台得到了过亿点击。

谈及自己为何在某种意义上也成为了“网红教授”，曹则贤将其归因于教学相长对自己的巨大助益，他在中国科大读研时，学生都有教学任务，他发现教书能促使自己学懂一些东西，这让他意识到，“教是一个非常好的学习方式”，从那以后直至现在，他在教学上都饱含热情。近年，他兼任中国科学技术大学科技传播系主任，系里要培养出既具备扎实科学素养，又拥有出色传播能力的学生，这一教学目标在他看来难度非常大，因为传播首先得“肚里有货”,“到现场卸货的时候，还得给人掰开揉碎了讲清楚”。

曹则贤打破现有学科壁垒的尝试，源于对顶尖学者的深刻认同。帕斯卡、庞加莱等科学巨匠，皆以通才型视野横跨数学、物理与哲学领域。他为此撰写了《磅礴为一：通才型学者的风范》，书名取自庄子“磅礴万物以为一”的思想。在他心目中，关注着天下万物，并通过思考得到了自成一体的知识的人，才可称之为真正的学者。

在与南方周末记者的访谈中，曹则贤直言，学历与专业标签无法定义一个人。他推崇的，是将知识转化为社会价值的能力。在人工智能浪潮席卷世界的当下，他提醒，“你的思考过程才是你成长的过程。”正如他从唐诗中看见的，科学与人文并非对立的两极，而是人类探索真理的并行路径。真正的智慧，不仅在于对单一领域的深度掌握，更在于用多维视角认知复杂世界。

曹则贤。受访者供图

包何的《赋得秤》非常了不起

南方周末：书里提到“物理固自然”是杜甫对物理学最准确的定义，也分析了唐诗意象中蕴含的众多深刻的物理原理。在你看来，唐代诗人是否具备某种“科学直觉”？这种直觉与现代科学思维有何异同？

曹则贤：我们的科学是在人类认识自然这样一个过程中自然而然演化而来的，它都有一个从蒙昧或者黑暗中走来，慢慢有一点点火花，积聚更多的认识，然后才有了对知识的提炼、整理深化，最后做到公理化的过程，才有了严谨的当代数学物理这一类的科学。

这样一个过程大致说来，人类走了3000年，唐代差不多处于中段。在唐朝，人类对于自然的很多认识，已经到了纯观察的阶段后期，就是说至少唐代的中国人对于各种自然现象的观察应该说是足够丰富，同时也有足够丰富的语言来表达了。这也是为什么我们会在唐诗中看到很多和后来揭示了的物理现象或者物理原理很对应的地方。但是，唐诗中很多意象，看似蕴含着所谓深刻的物理原理，并不表明作者本人是意识到这一点的。

南方周末：你认为“物理学本身是诗意的”，如爱因斯坦的质能方程E=mc²具有简洁之美。科学与诗歌在对简洁的追求上似乎有共通之处？

曹则贤：对，但是它们的简洁又是不一样的。古文的简洁，一方面是因为传递介质稀缺，过去书写很费劲，所以要求文章简洁，另外一点，诗歌要传递给别人，也有一个要尽可能以简洁的形式、在极短的时间，或者说用极少的字传递充分多的意境的问题。科学的简单性是因为那个事情本身就应该是简单的，而且这种简单表达的东西，叫“欺骗性的简单”。比方说质能方程E=mc²，或者狄拉克的相对论量子力学方程，它的形式越简单，反映的事实反而越复杂。而且从科学角度来说，我们从这样简单的公式要能够往下推导出更多的事实与应用。所以这种科学的简单和诗词的简单，本质上不是一个东西。

南方周末：你以“大漠孤烟直”为例，从重力场下的门罗效应分析其科学性，并提出“好诗的第一要素是合理”。但诗歌创作常依赖夸张、隐喻等手法，这是否意味着某些经典诗句可能因“不科学”而失去价值？你如何平衡诗意的审美自由与科学的客观性？

曹则贤：诗词本身并不是科学研究，对诗词不能强求要求客观性。至于说到价值，更有一个主观性的问题。比方说李白的“白发三千丈”，或者“黄河之水天上来”，你可以说它不科学，但是我们在读诗词的时候，并不太会用科学性的角度去对诗词做评判。

当然反过来又不一样，如果用诗词谈论科学的东西，谈论现实的、实在的东西，我们就要用科学去判断。比方说我这本书里收集的包何那首《赋得秤》，讲秤的结构和工作原理的。对那首诗我是极为推崇的，因为他不仅关注到了秤作为科学测量工具自身的结构，对背后比较深刻的学问的方方面面也注意到了，而且谈论得非常正确，这是非常了不起的。

“文科对知识的要求是在理科之上的”

罗素（左一）和家人在美国加利福尼亚家中。视觉中国丨图

南方周末：隐约感受到，理科生与文科生阅读诗词时会有一些侧重点差异，例如理科生更倾向于从可观测的自然规律切入诗歌意象，而文科生更关注不可观测的情感与隐喻。在工作中，你有没有直接观察到文理分科带来的影响？

曹则贤：文理分科对理科人的害处还小一点，对文科人的害处更大。21世纪，我把它称为技术超越了神话的时代，一个人如果没学会充分多的数学物理、化学、材料之类的东西，他对当今社会的生活，某种意义上会感到茫然无助，因为他理解不了。

另外有些人则是表现为挣扎，就是他去造一些词，似乎想表示自己也关注到当今世界是一个科学发达的时代，比方说刚才提到的“现代科学思维”，这些词都特别空洞，没有把概念和概念的主体联系起来。现在有一类现代诗，会用到很多看似近代科学或者技术的概念，在一起瞎组合，到底是在指什么，其实作者也不知道。挺可惜的。

我个人认为文科对知识的要求是在理科之上的。像语言学，因为我们的生活里出现的任何东西，不管是迷信的、科学的、心理的、自然的等等，都需要语言来表达。因此语言学研究恰恰对学生要求最高，甚至Nature杂志上关于语言的发音有一期专刊，那是纯理工科的。像创造了哲学的“三座大山”的康德，康德是正儿八经的数学物理教授，他那个岗位就叫数学物理教席。又比如马赫，实用主义哲学的奠基人。我们战斗机后面喷的尾环叫马赫环，音速用自然的科学单位是每秒340米，一倍音速，也称为一马赫。那说明什么？马赫是正儿八经的物理教授，他的岗位是生理学教授，所以他才是一个好的哲学家。奥地利有一个学术团体叫维也纳学派，里面的文科学者哪一个不是顶尖的数学物理教授？

反过来简单，一个数学家只会数学就行了，一个物理学家可以会点哲学，会点数学。但是顶尖的文科学者，像我们常说的罗素和维特根斯坦，人家的数学、物理（水平）已经超过一般意义上的科学家了，才有这样的文科成就。

南方周末：文理分科似乎也人为割裂了认知世界的完整方式？

曹则贤：对，知识本身没有所谓的文科理科的问题，我们看到太阳，你可以关注很多东西，可以拿它创作诗歌，也可以研究太阳物理，这里面的知识本身没有明显的界限。所谓的文科理科，只是我们自己当初为了某些分类的方便（而设），但是没想到最后在某些人的心目中形成了藩篱。

南方周末：打通文理是你一直以来的视角，这种跨学科思维是如何形成的？

曹则贤：还是刚才的观点，不存在一个谁有意识地跨越文理的思维方式，而仅仅是说在受教育和成长的过程中，我不刻意地去分文理而已。社会分文理科有它方便合理的地方，但是不能由此就认为知识本身是这么分的，学习过程中不能说，因为我上了物理系，见了一首好诗，我就不去喜欢。

“你要给我提供充分难的东西”

2000年，黄昆、李政道、杨振宁（左一至左三）等世界级物理学家参加第3届“全球华人物理学大会”。视觉中国丨图

南方周末：近年的教育体制也针对文理分科的局限做出了一些动作，比如新高考3+1+2改革？

曹则贤：对，我们的教育现在太浅。科学家创立科学知识一定要深刻、广泛、系统化、公理化，但是我们现在教知识的时候，要尽可能地浅，尽可能地少。教育和传播知识的方式和知识产生方式出现极大脱节，使得孩子受教育出来以后，不会产生知识。

我们的“两弹元勋”邓稼先，他们1940年代出国的。（那时）还有派出到英国的一位年轻人，他机缘巧合到了物理学家——创立量子力学这个词、这门学问的人——马克斯·玻恩教授的办公室，玻恩要把自己的晶格动力学的学问用量子力学重新写，但是他同时又干了很多活，所以在桌子上放了乱七八糟的一堆。中国青年往他的桌子上瞄了一眼，玻恩教授就说，年轻人，帮我把它写完。他说行，结果这个人1947年接受任务，1951年回国，到1954年用英文把这本书写好出版。这本书到今天也是这个领域世界范围内的经典，叫《晶格动力学理论》，虽然署名是黄昆、玻恩，但玻恩在序言里写，这本书现在应该算是黄昆一个人的了，因为他花了7年把它写成。因为有了黄昆先生，后来我们中国才会有半导体工业。一个28岁从旧中国到英国去留学的人，敢接下来这个活，今天我们的研究生有这个水平吗？我们的孩子比以前的人笨吗？是教的东西太浅。

南方周末：我们也会感慨那时候的人为什么成就会那么大，甚至可以在不同领域都出成绩。

曹则贤：那时候受教育的人少，后来机会也多，那个事情不是个简单问题。但是有一点，现在的中学、大学教育，比我上大学、中学时教的内容简单。原因就是（曾有十年左右时间）高考各省命题，大家都要面子，要分数高，出的卷子就浅，不考自然学校也不教，最后就越来越浅了。大学老师也抱怨专业课的学时不够，还鼓励学生去玩什么创业。本末倒置。

南方周末：这背后有个问题在于，比如在你那个时候，能够考上大学的都是读书很好的学生，而现在高校扩招使得高等教育更为普及，面对的学生基数不同？

曹则贤：普及本身是没错的，社会发展到今天，我们的劳动力要有高的知识素养。但是不能把卷子出得太浅，或者教的知识太浅。智商有人低一点，有人高一点，大家最后学的结果不一样，但是你要给我提供充分难的东西，让我们经过教育以后，各自去找到自己适合的职业、能够达到的知识层次，那个时候大家都服气。

现在很多教育，没能够满足人们的期望

2018年5月，曹则贤所在的中国科学院物理研究所的24个井盖换“新装”，用卡通漫画的形式展示物理经典公式，吸引参观者驻足拍照与思考。视觉中国丨图

南方周末：近年来，关于“文科衰落”的言论很多，也有观点认为，在这场由十几年前的数字化、当下的人工智能掀起的“洗牌局”中，衰落的并非文科专业，而是过时的二元对立专业格局。你怎么看待这个问题？

曹则贤：我觉得不是二元对立的问题。今天是技术超越了神话，而且飞速变化的时代，人们现在为了进入社会，进入生活，准备的时间越来越长了。许多小动物生下来就能自己吃草，自己捉虫子吃；而（要想）成为一个独立的人，不需要别人养活，这个时间太长了，其中大部分的时间是在学校受教育。受教育是为了能养活自己，进入社会，成为对社会有用的人，拿劳动交换价值。我们现在很多教育，没能够满足人们的期望，不是文科什么专业要砍，哪个专业都无所谓砍，（而是）本身就不应该分那些乱七八糟的专业，应该实打实地教给人们知识和走入社会谋生的技能。

因此我有一个观点，大学只需要设四个系。第一个系，语言系，要教人们认字，不光会母语，还要会一些别人的母语。这个专业里面要有专门研究文字的，兼专门教别人怎么快速掌握另一种语言、另一种文化的教授。第二个专业是philosophy，我不会把它等同中文的哲学，philosophy教你怎么思考。第三个系是数学系，数学是一门特殊的语言，是关于自然的描述，你去到工厂打螺丝，现在工厂用的是数控机床，你得知道人家工件怎么数学地描述，那个很难的。第四个系就是物理，教你认识自然，各种实打实的方法、过程等等，我们有一种说法叫，一切存在都是物理学研究的对象，包括唐诗。大学就是四个系，如果你对其他感兴趣，不管是化学、机械、电子、生物、天文，有各种各样的工作坊、实验室，里面有专门的老师辅导你。这些东西学完了，你愿意就哪个专业去走职业路线，（接）下来有专门的职业培训，怎么做一个生化工厂的职工，或者一个机械厂的高级技工；愿意走学术路线的，比如成为材料学家、生物学家，那就在研究生阶段把你当作一个材料学家、生物学家来培养。

南方周末：你设想的这种大学教育模式，从全球范围来看，有比较接近的学校吗？

曹则贤：我觉得有，在早先的、老的大学，比方说荷兰莱顿大学、德国哥廷恩大学、英国剑桥大学等等，人家就是教得非常深，没有说这一门课就该大一学生学，那一门课就该大三学生学，教一门课一定是从零一直教到这门学问最高的层面、最复杂的程度，至于能够理解多少，取决于学生的悟性，不能说这是大一的学生，就只教这么多，一定要教到极致。

南方周末：你认为社会需要做出哪些改变，才可以比较好地支持跨学科教学和研究？

曹则贤：现在有人老嚷着跨学科，其实我个人觉得如果你真有知识的话，不用强调跨学科，自然而然就会出现跨学科。这有点像家里有个水缸，这个缸里如果水满的话，它一定会往外面溢，要洒出来。所以比方说像帕斯卡、托马斯·杨、庞加莱等等，人家脑子里没有跨学科这种说法，就是你学会什么干什么，自然而然的事情。为此我们的教育需要做的事情根本不是去强调什么跨学科，而是一定要教我们的孩子最深刻、最扎实的（知识与技能）。

南方周末记者 朱圆

责编 刘悠翔