从中州大学1923年点燃的物理星火,到如今豫北大地崛起的原始创新策源地,河南师范大学物理学科走过了103年的峥嵘岁月。作为河南省唯一连续百年发展的物理学科,它没有追逐时代的喧嚣,而是选择沉下心,向基础研究的“无人区”不断挺进。
从抗战时期煤油灯下的孜孜不倦,到今天大科学装置里的微观探秘;从守护一台光谱仪的执着,到打破国外技术垄断的底气。几代物理人以“板凳甘坐十年冷”的定力,在理论物理、精密光谱测量和凝聚态物理等基础研究领域里拓荒,让原始创新的种子在中原大地上开出了绚烂之花。

薪火相传:百年积淀铸就学科脊梁
1923年,中州大学开设理科。彼时,与冯友兰、张震东并称“中州大学三杰”的理科主任曹理卿建立物理基础实验室,奠定了河南高等物理教育的基石。但真正让物理学科在荒芜中长出韧劲的,是抗战时期那场跨越千里的“仪器大迁徙”。
“那时候,物理系的‘镇系之宝’是一台德国产光谱仪,镜头都是老先生们从国外背回来的。”今年82岁的物理学院教授鲁公儒讲述起那段历史,语气里满是景仰:“那时候护住的不仅是仪器设备,更是咱们物理系的命根子。”
1937年,抗战烽烟四起,时任校长赵新吾怕这些设备落入敌手,带着师生翻山越岭,将光谱仪和十几箱玻璃仪器辗转迁徙至嵩县、西安、宝鸡。“粮食可以丢,仪器不能丢!”煤油灯如豆,老先生们趴在简陋的木板上推导公式,用最原始的条件守护着最珍贵的火种。
这种对学术薪火的执着,融入了学科的骨血。1955年,程锡年受聘为新乡师范学院物理系主任,行李箱里装满了在德国柏林大学攻读博士期间收集的前沿研究文献,这些文献如今早已纸页泛黄,却依然散发着思想的光芒。
1978年,全国恢复研究生招生。已近花甲的薛晓舟与王勉教授,在全国地方院校中率先开启理论物理研究生培养。“没有复印机,就刻蜡版油印讲义;没有计算机,就用算盘和草稿纸推公式”,正是在这种近乎“笨拙”的严谨中,学科在“无人区”里踩出了一个个脚印。

作为首届9名研究生之一,鲁公儒留校后深耕大统一理论,1984年在《物理学报》发表论文,填补了学校在该领域的空白。他培养的徒弟杨亚东,后来成长为国家级领军人才;杨亚东指导的学生常钦,在2012年实现了河南省在全国优秀博士学位论文方面“零的突破”,也标志着学校理论物理学科博士研究生培养质量达到了新的高度。
这种衣钵相传的传统,让学科始终紧跟时代步伐。早在1982年6月,全国高等学校第三次人工智能学术会议便在此召开;1996年4月,诺贝尔物理学奖获得者柏诺兹(J. Georg Bednorz)受邀来校访问交流。开放与前瞻,一直是学科不变的基因。近年来,学科以深耕北京谱仪实验(BESIII)和四川高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)为基石,稳健接轨日本超级B介子工厂实验(Belle II)和欧洲大型强子对撞机上的底夸克实验(LHCb),构筑起一条从微观世界延伸至星辰大海的完整理论物理研究链条。
在实验与技术的疆域,开拓者们同样步履不停。孙金锋与张现周教授敏锐捕捉到光与物质相互作用的前沿动向,在国内尚处起步阶段便着手布局原子分子与光物理研究,从最基本的碰撞截面测量做起,为日后精密光谱测量方向的崛起埋下了关键伏笔。与此同时,朱遵略教授迎难而上,在量子信息与量子光学这一新兴领域潜心深耕,探索微观粒子的奇异特性,为学科发展开辟了新的重要支点。
而在凝聚态物质研究的赛道上,杨宗献教授深知,理论研究必须扎根于材料的真实性质。他从原子层面的电子结构计算入手,带领团队系统开展了凝聚态物理与功能材料设计研究,不仅填补了省内相关领域的空白,更为后来半导体物理方向的爆发式发展和产业化应用打下了扎实的理论基础。
正是在这种“坐得住冷板凳、守得住初心”的精神引领下,学科已从单点突破汇聚成高原之势。如今,学科已形成理论物理、精密光谱测量、半导体物理三大方向,拥有物理学一级学科博士点和博士后流动站。累计培养各类人才1.2万余名,其中包括中国科学院院士张统一、美国物理学会会士张新民等杰出校友。
立德树人:四代学人共育时代新人
在河南师大物理学院,“教师是第一身份,育人是第一要务”的理念,早已融入每一代学人的血液。
“王勉奖学金”是学院最具分量的荣誉之一。王勉教授生前生活极其简朴,一件呢子大衣穿了十几年。他去世后,家属遵照遗愿,将积蓄捐出设立奖学金。
“王先生不仅教我们知识,更教会我们什么是师者的良心。”刘自信教授回忆说,“有一年冬天,王先生发现学生没有棉衣,二话不说把自己的大衣送了过去。”后来成长为学科带头人,刘自信也像王勉一样,经常资助自己的研究生。
这种“爱生如子”的传统,在物理学院代代相传。半导体物理方向学科带头人夏从新教授回忆起自己的求学经历:“读硕士时,导师危书义和我经常凌晨一两点还在讨论学术问题。有时候一个公式推导不出来,我们能‘杀几十个回合’,这种钻研精神是我们最宝贵的财富。”
这种传统,催生出独具特色的育人模式。学院与中国科学院半导体所合作设立“黄昆英才班”,与中国科学院高能物理研究所合作设立“钱三强英才班”;获批河南省基础学科拔尖基地,每年选拔30余名优秀学生,实行“导师制+科研训练+国际交流”培养,考研通过率100%;参与联合申报的河南师范大学佩皮尼昂国际理工学院正式获教育部批准,标志着学科在国际化本硕博贯通人才培养上迈出里程碑式一步。
在师范教育领域,学院同样硕果累累。依托国家级物理实验教学示范中心,学院构建了“理论+实践+创新”的教师教育课程体系。近三年,毕业生考研率平均在53%以上,就业率超96%。
全国领航校长淮滨高级中学校长李明、全国模范教师新乡市第一高级中学教师宁长兴,至今仍清晰地记得上学时任课教师对他们的指导:“物理老师不能只懂物理,还要懂教育、懂学生。教育不仅是知识传授,更是生命之间的相互点燃。”
这种“深耕讲坛、精育良才”的师范底蕴,让河南师大物理学院成了基础教育名师的摇篮。他们像蒲公英种子般遍布在全国各地的三尺讲台,用扎实的专业功底点亮孩子们的物理梦想。
服务战略:把论文写在祖国大地上
基础研究“无人区”里的深耕,最终开出了服务国家战略的“未来之花”。“科研不能只在象牙塔里打转,要解决国家急需的真问题”,这是河南师大物理人的共同信念。

目前,学科已构建起“理论—测量—应用”完整的研究体系,产出一批具有国际影响力的原创性成果。
在高能物理前沿,团队深度融入BESIII、Belle II和LHCb国际合作组,常态化参与BESIII国际合作组研讨会,承办第十一届中国LHC物理会议(CLHCP 2025),选派教师赴欧洲核子研究中心(CERN)执行LHCb国际合作组年度轮值任务,取得了一系列世界级突破。2014年,团队成员主导发现了中性类粲偶素Zc(4020),为证实超出传统夸克模型的多夸克态存在提供了关键证据,成果被粒子物理“新华字典”PDG收录;近两年,团队成员主持的“粲强子多体强子末态衰变研究”和“Belle II上类粲偶素的实验研究”两个项目均获批国家重点研发计划课题,标志着学科在粒子物理实验领域跻身国家队行列。
在精密测量领域,刘玉芳教授团队攻克了“卡脖子”技术。建成了“低温—中温—高温”光谱发射率测量体系,实现了193K至3000K全温区覆盖,打破了国外技术垄断。
“那时候西方对我们实施技术封锁,相关的测量仪器都买不到。”刘玉芳回忆,为了攻克技术难关,即便是在疫情最严峻的时期,团队成员依然义无反顾地坚守在加工厂里,一待就是几个月,反复讨论技术方案,一版一版地修改图纸。“那段时间,巨大的心理压力像石头一样压在每个人心头。为了确保万无一失,团队成员轮流驻守工厂,昼夜不停地紧盯每一个部件的加工和测试过程。”刘玉芳说。正是这种近乎执拗的坚持,让他们在重重封锁中一点点撕开了技术突围的口子。
功夫不负有心人。刘玉芳团队研制的光谱发射率测量装置为热障涂层、红外伪装材料、空间站时频、天问二号等航天器的星敏器和热控设计提供了关键数据支撑,推动了高端仪器的自主可控,研究进展被央视《新闻联播》、河南卫视《河南新闻联播》等媒体相继报道。
此外,学院还主动承担、积极践行科普的社会责任。“同学们,你们知道为什么天空是蓝色的吗?”在位于太行深山的辉县西平罗中心学校校园里,马恒老师正在演示“瑞利散射”实验。把一个平面镜放进水碗里,在太阳光下,旁边的墙上就能投射出绚丽的彩虹,孩子们发出阵阵惊呼。
类似这样的场景,每月都在10多所中小学上演。2018年,物理学院启动“格物科普进校园”活动,累计行程超过2万公里,举办讲座800余场,惠及师生12万余人次,让科学的种子在中原大地上生根发芽。学院先后获批河南省科普教育基地、河南省物理学虚拟仿真实验教学中心。
筑巢引凤:聚天下英才而用之
走进今日的河南师范大学物理学院,实验室里灯火通明。青年学者们不再满足于跟随模仿,而是围绕量子科技、人工智能等前沿领域展开研讨,向科学前沿的“无人区”发起冲锋。

这幅生机勃勃的景象背后,是学科“人才强院”发展战略的深层逻辑:基础研究是科技创新的基石,但成果取得绝非一朝一夕,需要科研人员坐多年的“冷板凳”。
“如何让科研人员沉下心来、潜心向学?”这是学科治理的核心命题。近年来,物理学科深化科研机制改革,坚决“破四唯”,探索实行多元化人才评价体系。这里不论资历、不设门槛,唯以教学能力、创新价值、科研贡献为评价导向。这种机制上的“松绑”,引导教师静心治学,让科研人员心无旁骛、潜心钻研。
更难得的是,这里形成了“鼓励创新、宽容失败”的学术生态。“学校的评价导向和示范效应,让年轻人有信心专注做事,下硬功夫把冷板凳坐热。”凭借在高能物理领域的突出贡献,李惠静被破格晋升为副教授,她的感慨道出了许多青年学者的心声。
栽下梧桐树,引得凤凰来。“十四五”期间,学院先后引育马建平、杨金民等国家高层次人才9人,形成了一支平均年龄41岁的“黄金梯队”。这支队伍近五年获批国家自然科学基金79项,其中重点项目2项、重点研发课题2项。
平台的高度决定了人才的视野。学院先后获批河南省红外光谱测量与应用重点实验室、河南省先进半导体与功能器件集成实验室等6个省部级平台,并牵头组建彭桓武科教合作中心,为人才提供了广阔的登攀舞台。更令人振奋的是,学科正深度融入下一代高能物理大科学实验装置建设和河南省高能物理中心建设,全面推进学科内涵建设:巩固理论物理传统优势,做强高能物理、做精精密光谱测量、做优半导体物理,以此锻造高能物理实验、清洁能源材料、量子信息与精密测量、红外物理与技术四支国家战略科技力量,前瞻布局量子科技、智能光电等前沿交叉方向。
今天的河南师范大学物理学院,不仅扎根中原,更主动拥抱世界。学科坚持“引进来”与“走出去”并重,国际化办学与科研引智双轮驱动,逐步构建起全方位、多层次的国际合作格局。
引智聚才,建强外籍科学家工作室。学院高标准建设“半导体科学与技术”“高能物理与暗物质探测”两个省级外籍科学家工作室,构筑中原物理“智力高地”。工作室实施中外双导师制,与美国加州大学欧文分校等高校联合培养博士、硕士研究生,青年师生年度出境交流人数连创新高。全职引进四位外籍专家全程参与青年教师成长指导和硕士、博士研究生联合培养,指导团队在《物理评论快报》等顶尖期刊发表一系列高水平论文,获批国家自然科学基金委理论物理专款项目。同时,高水平承办BESIII国际合作组研讨会等顶级学术盛会,吸引全球500余位专家学者齐聚中原,在国际高能物理舞台上发出了响亮的“河南师大声音”。
夜色深沉,物理大楼的灯光依然明亮。那些亮着的窗口后面,是正在运行的低温光谱仪,是屏幕上滚动的计算数据,是草稿纸上密密麻麻的公式推导。这个走过103年的学科,从未像今天这样充满生机——它不再需要像前辈那样翻山越岭保护仪器,却依然保持着那份对真理的赤诚:不追热点,不求速成,只朝着物质世界的本源,一步一步,扎扎实实地走下去。
从1923年中州大学的物理星火,到今天向“无人区”挺进、与全球科学家携手探索的原始创新高地,河南师范大学物理人用百年时光证明:基础研究没有捷径,唯有锚定国家战略需求,坐热“冷板凳”,方能抵达星辰大海。面向未来,这支队伍将继续在微观世界探寻物质奥秘,在浩瀚星空追寻宇宙真理,以更多“从0到1”的突破助力高水平科技自立自强,让这朵扎根中原的“未来之花”,结出更多服务国家、造福人类的硕果。
(党委宣传部 马淑明 物理学院 张浩兴)