如果你对数理化都感兴趣，你应该选什么专业？

合集 · 解读科技问题 (79)

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如果你对数理化都很感兴趣，你应该选什么专业？大家好，我是中国科学技术大学袁岚峰。最近应今日头条之邀，来跟刚高考完的同学们讲讲我的专业——化学物理。
你八成没听说过这个专业。没听说过是很正常的，因为全国只有一个学校的一个系有这个专业，就是中国科学技术大学化学物理系。1992年，我14岁的时候，就是到这个系来上学的。
选择它的原因很简单，就是我上高中的时候对数理化都很感兴趣。我高中上的是山西省实验中学的数学优势班，顾名思义就是让大家去参加数学竞赛的，但实际结果是所有学科的竞赛都有一大堆同学去参加。我在数学竞赛中是全省第二名，在化学竞赛中是全省第三名。这两个甚至还发生了冲突，因为数学和化学的全国冬令营我都可以去，但由于时间重叠只能去一个，最后我选择了化学。
从这样的背景出发，就很容易理解我对专业的想法。一般而言，化学系就不怎么学物理，物理系就不怎么学化学。但我对数理化都同等的感兴趣，这就很难办。所以，当我发现居然有一所学校有个化学物理专业时，那就是它了！
我一直记得我们系的招生简章，里面说：本系培养化学、物理、化学物理、物理化学等方向的人才。具体而言，化学物理是什么呢？其实很容易理解，它就是化学跟物理的交叉学科，用物理的方法研究化学。典型例子如火箭推进剂、炸药、催化剂等研究对象，相平衡、电化学、胶体与表面、化学反应机理、生物力学等研究领域，分子光谱、质谱、色谱、X射线衍射、电子显微镜、扫描隧道显微镜等探测手段，量子化学、热力学、统计力学等基础理论。但凡是同时用到化学与物理的，几乎无所不包。
1958年，科大刚建校的时候，化学物理系有两个专业，分别叫做高速化学反应动力学和物理力学。其实有个关键的背景是，科大创立的目的就是为了给两弹一星事业培养人才。所以你立刻就可以看出，高速化学反应动力学研究的就是火箭推进剂和炸药，物理力学研究的就是两弹一星中的材料与过程。
五十年代，我国确立了发展两弹一星的目标，但极其缺乏相应的人才。当时从高等学校分配的毕业生，在数量和质量上都难以满足需要。中国科学院的专家们非常着急，最后他们想出一个办法，就是自己办大学，自己培养学生。
科大成立之初，当时的中国科学院院长郭沫若担任校长，各个系的系主任都是相应领域全国最著名的科学家。例如数学系主任就是华罗庚，力学系主任就是钱学森，生物物理系主任就是贝时璋，而化学物理系主任就是郭永怀。
郭永怀是谁？他是钱学森的同门师弟，他们都是空气动力学大师冯卡门的学生。钱学森是中国科学院力学研究所所长，郭永怀是副所长。
郭永怀还是23位两弹一星元勋中唯一的一位烈士。1968年12月5日，郭永怀从青海基地赶回北京，飞机在离地面400多米的时候坠毁。但郭永怀和他的警卫紧紧抱在一起，护住了公文包中的关键数据。在科大东区有郭永怀的雕像，他的生命永远定格在了59岁，时不时有人来瞻仰献花。
化学物理领域的名人有谁呢？除了刚才提到的郭永怀、钱学森，还可以举出化学热力学的奠基人约西亚·吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839 — 1903）、表面化学的奠基人欧文·朗缪尔（Irving Langmuir，1881 — 1957）、价键理论的创始人莱纳斯·鲍林（Linus Carl Pauling，1901 — 1994）、分子轨道理论的创始人罗伯特·马利肯（ Robert Sanderson Mulliken，1896 — 1986）等大师。跟我关系特别近的，包括我的博士导师朱清时院士、杨金龙院士以及我的博士后导师、1981年诺贝尔化学奖获得者Roald Hoffmann。
还有个有趣的机构叫做中国科学院大连化学物理研究所，顾名思义其中的科学家都是搞化学物理的，包括2013年国家最高科学技术奖获得者张存浩院士以及他的学生杨学明院士等人。杨学明院士在某种意义上是我的大师兄，因为他是朱清时院士带的第一个学生。此外，现在的科大校长包信和院士和化学院院长李灿院士也都来自大连化物所。最搞笑的是，包信和院士作大连化物所所长时担任过科大化学物理系主任，所以在大连化物所他是李灿的领导，而在科大李灿是他的领导。这就是科学界的典型关系。
在学术界之外，化学物理专业还有一个名人是摩尔定律的提出者、英特尔的创始人戈登·摩尔（Gordon Moore，1929 — 2023）。他就是加州理工学院的化学物理博士。此外，中微半导体创始人尹志尧博士也是我的科大化学物理系师兄，他们在蚀刻机这个领域做到了世界领先。因此有这样一个笑话：如果你想发财，你或者就大学退学，或者就读一个化学物理博士！
欢迎大家来到科大，欢迎大家学习化学物理！正如茨威格（Stefan Zweig，1881 — 1942）在《人类的群星闪耀时》中的名言：一个人生命中的最大幸运，莫过于在他的人生中途，即在他年富力强时，发现了自己的人生使命。