為慶祝學部成立50周年， 5月31日上午，“科學與中國”院士專家巡講團在中國科學院研究生院禮堂舉辦主題報告會，邀請全國人大常委會副委員長、中國科學院院長路甬祥院士作題為“百年物理學的啟示”報告。中國科學院京區(qū)各研究所的科研骨干、研究生院的師生700余人參加了會議。報告會由院士工作局、中科院研究生院和中國物理學會共同承辦,中國科學院副院長李靜海主持了報告會。該報告會同時也是2005世界物理年紀念愛因斯坦相對論誕生100周年的學術報告會。
路甬祥院長的報告，首先回顧了愛因斯坦相對論奠基之作《論動體的電動力學》拉開近代物理學革命序幕以來百年發(fā)展的歷史。他說，一百年前，愛因斯坦在伯爾尼狹小而簡陋的公寓里寫下了十幾篇科學文章，其中的五篇論文，即討論了光量子以及光電效應的《關于光的產生和轉化的一個啟發(fā)性觀點》、推導出計算分子擴散速度數(shù)學公式的《分子大小的新測定》、提供了原子確實存在證明的《關于熱的分子運動論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運動》、提出時空關系新理論的《論動體的電動力學》，以及根據(jù)狹義相對論提出質量與能量可互換思想的《物體的慣性是否決定其內能》，成為科學史上著名的論文。特別是作為相對論奠基之作的《論動體的電動力學》，拉開了近代物理學革命的序幕。
他說，這場以量子論和相對論為基礎的近代物理學革命，將科學引入到一個新的時代，由此，人類認知的觸角伸向廣袤的宇宙，伸向遙遠的宇宙起源之初，伸向人類在此之前所未知的微觀物質層面。近代物理學革命在以后的歲月里還引發(fā)了生命科學的革命。這一切改變了人類的物質觀、時空觀、生命觀和宇宙觀。而且，近代物理學革命催生出核能、半導體、激光、新材料和超導等技術物理，促進了一批新技術的飛速發(fā)展，并籍此改變了人類的生產和生活方式，將人類推進到知識經濟時代。
他說，愛因斯坦等近代物理學革命的締造者，無疑是科學史上、乃至人類歷史上的劃時代偉人。我們紀念他們，回顧一百年來物理學的發(fā)展歷程，并不僅僅是為了感念和追思，更重要的是要從他們的成就與發(fā)現(xiàn)歷程中汲取可貴的啟示與經驗，以對我們把握科學的未來與發(fā)展有所裨益。
在闡述物理學百年發(fā)展史對人類的啟發(fā)時，路甬祥院長用百年來物理學發(fā)展史上的大量標志性科學人物和科學事件深刻地闡述了近代物理學的發(fā)展對當代科學和社會發(fā)展的重要意義。在論述“實驗與理論之間的矛盾催生新概念”這一命題時，他列舉了冶金工業(yè)的迅速發(fā)展所要求的高溫測量技術推動了對于熱輻射的研究的歷程及其對人類的啟示。他說，我們從對黑體輻射的實驗研究到量子理論的提出可以認識到，科學歸根結底是實證知識體系，一旦理論與嚴密的實驗結果不一致，無論這種理論的權威性如何，無論這種理論得到多少人、多少年的信奉，作為科學家，都有理由去懷疑理論本身。同時，我們還認識到，科學探索的最終結果是對發(fā)現(xiàn)的自然現(xiàn)象做出理論解釋，而做出理論解釋，不僅需要有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，理性的質疑精神，更需要有深邃的思考能力和縝密的分析能力，以及理論思維能力。
以愛因斯坦的相對論、宇宙大爆炸理論和地球磁場理論的提出與完善過程為例，路院長提出“科學想象力需要嚴謹?shù)膶嶒炞C據(jù)支持”，他還強調說，在科學的發(fā)展中，解決問題固然是重要的，而提出重要的科學問題似乎更重要。提出問題是科學研究的前提，提出重要的科學問題更能昭示科學所蘊含的創(chuàng)造性。有時，一個重要科學問題的提出甚至能夠開辟一個新的研究領域和方向。提出問題，需要對已有知識的透徹理解，需要熱愛真理勝過尊重權威的科學態(tài)度，需要極強的觀察和洞察能力，以及創(chuàng)造性的思維能力，同時，還需要敢于創(chuàng)新的勇氣和信心。
在討論“自然科學需要數(shù)學語言”問題時，路甬祥院長以開普勒、伽利略和牛頓等科學家的例子，提出近代物理學的書寫語言是數(shù)學。他說，革命導師馬克思甚至認為，只有當一門學科成功地運用了數(shù)學才可以認為是成熟了的學科。路院長還以計算機的發(fā)明為例論證這一議題。他說，電子數(shù)字計算機是一種延擴人腦的機器，它是數(shù)學與物理學結合的產物，而它的產生又對數(shù)學和物理學產生巨大的影響，產生出物理學的數(shù)學實驗。我們有理由期待數(shù)學與生命科學結合的生物計算機，并通過它理解人的大腦運作等諸多生命活動的復雜規(guī)律。
路甬祥院長的報告內容還有“重大科學突破始于凝練出科學問題”、“新儀器的發(fā)明為科學打開新的窗口”、“物理學與生命科學的相互作用”、“社會需求的拉動以及科學與技術的互動”等。在談到“物理學的魅力及其未來”時，他說，物理學的魅力不僅體現(xiàn)在其物化成果可以極大地改變人類的文明，尤其需要指出的是，物理學、特別是近代物理學，彰顯出科學給人類帶來的認知能力上的升華。物理學從紛雜的事物中抽象出物質的統(tǒng)一特性，更正了我們日常的膚淺認識，透過表象為我們揭示出物質本質上的奇妙特征，并且借助數(shù)學和邏輯，做出了最為理性、簡潔的物理表述。物理學在為我們解釋周邊物質世界的同時，也為我們營造出內容豐富、思維縝密、不斷創(chuàng)新、妙趣無窮的理論、方法與實驗體系。
他說，相對論和量子論在科學各個領域的擴展和應用，雖然已經取得很大的成功，但是還遠未到達止境?？磥硪恢弊鳛榫芸茖W典范的物理學還是魅力未減，作為其他經驗科學基礎的地位短時期內不會改變。物理學的巨大魅力還在于它從理論認識中衍生出眾多技術原理，20世紀的物理學為我們這個社會提供四個主要新技術原理，即核能技術、半導體技術、激光技術和超導技術。雖然在20世紀近代物理學革命以后，在約為四分之三世紀的時間內，物理學并沒有發(fā)生新的、基礎性的重大變革，物理學的進展主要表現(xiàn)為相對論和量子論的推廣應用，但是這并不意味著物理學的發(fā)展已經走到了盡頭。
最后，路甬祥院長總結道，當代科學發(fā)展的態(tài)勢和社會對科學的迫切需求，將在很大程度上影響科學未來發(fā)展的方向及其特征。一些傳統(tǒng)學科仍將保持相當?shù)莫毺匦?，物理科學作為整個自然科學發(fā)展的基礎地位一時還不會動搖，但是科學的學科結構重心將轉移到生命領域；數(shù)學科學作為數(shù)與形的科學，其簡潔、精確和優(yōu)美的表述方法將在自然科學、應用技術與社會人文科學中得到更為廣泛的利用；信息技術作為研究與知識信息交流、傳播的技術手段，會隨著自身的發(fā)展及其與其他領域的結合不斷進步，并通過廣泛的滲透而促進其他領域的發(fā)展；各自然系統(tǒng)的研究以及自然科學與人文社會科學之間的結合將成為跨學科研究的生長點，它們的發(fā)展和廣泛運用，都將有力地推動學科間的整合和交叉科學的誕生與繁榮。
路甬祥院長的報告以愛因斯坦的主要成果為主線，回顧了上個世紀物理學的發(fā)展，介紹了物理學與數(shù)學、生命科學等自然科學的交叉及其對社會發(fā)展的推動作用，分析了社會需求拉動推動科學技術自身發(fā)展的互動關系，討論了物理學及自然科學的發(fā)展規(guī)律，提出了科學工作者應具有的素質、理念和思索問題的方法，并對物理學的發(fā)展進行了展望。路院長的報告對我國科技界提高科技自主創(chuàng)新能力，對中國科學院做好“知識創(chuàng)新三期工程”，都具有重要的指導意義。
隨著報告的結束，進入現(xiàn)場提問環(huán)節(jié)。在場的青年學生紛紛舉手踴躍提問。路院長一一給予耐心解答。路院長生動的語言、精彩的回答博得了在場聽眾一片熱烈的掌聲。
新華社、人民日報、光明日報、經濟日報、科技日報、科學時報、中央電視臺海外中心、新浪網等新聞媒體對該場報告會進行了宣傳報道。中科院院網站進行了文字直播?！爸袊萍疾┯[網”對該場報告會進行了視頻直播。
