|作者：兰州理论物理中心 量子理论及应用基础教育部重点实验室
本文选自《物理》2026年第9期
兰州大学物理学科设立于1946年。以徐躬耦和段一士为代表的一批学者扎根西北，潜心治学，奠定了兰州大学理论物理学科的坚实根基。老一辈物理学家在规范势分解(段一士、葛墨林)、量子混沌(徐躬耦、顾雁)、双光子激光(汪志诚)、关联动力学(王顺金)、非线性物理(顾雁、汪映海、杨孔庆)等研究领域做出了重要贡献。在经历了人才队伍断层的困难时期后，一批年轻的学术带头人——罗洪刚(凝聚态理论)、刘翔(粒子物理)、刘玉孝(引力物理)、安钧鸿(量子光学与量子物态)、黄亮(量子混沌)——入职兰州大学，形成了一支富有活力的研究队伍，并在科学研究、人才培养等方面取得了突出成绩。
进入新时期，兰州大学理论物理学科在平台建设上成效显著，2020年在国家自然科学基金委员会理论物理专款支持下设立“兰州理论物理中心”，随后又陆续获批甘肃省理论物理重点实验室、量子理论及应用基础教育部重点实验室、甘肃省量子物理基础学科研究中心。兰州大学理论物理这一基础学科作为西部理论物理“桥头堡”的作用已经形成。
值此物理科学与技术学院80周年院庆之际，撰写此文，回顾理论物理学科的发展历程，为院庆活动献礼。
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1 奠基：兰州大学理论物理学科的源起与成长(20世纪50—80年代)
兰州大学理论物理学科起源于20世纪50年代。1954年，兰州大学由高等教育部直接管理，1955年被确定为全国重点综合性大学，在国家“建设大西北”“建设战略后方”的战略布局下，增设原子核物理专业，徐躬耦先生在这一时期调入兰州大学，留学苏联的段一士先生也通过教育部分配到兰大任职。在教育部的支持下，一批北京大学等名校的研究生、大学毕业生入职兰大，学校也逐年选留新生力量。此后，兰州大学理论物理学科的师资力量不断增强，为保证教学和科研的质量、推动学科发展提供了有力支撑。
1955年，在伦敦大学获得博士学位后就职于南京大学的徐躬耦先生，调入兰州大学物理系，肩负起物理学科建设和创建核物理专业的重任。徐先生赴任时提出三个条件：盖物理楼、调拨人才、购置资料。条件满足后，他即刻启程。物理楼在徐先生到来后边设计、边施工，1957年投入使用(现称格致楼)；一批北京大学物理系的毕业生被分配到兰州大学物理系任教；各种物理学重要期刊资料(如《科学》《自然》《物理评论》等)在徐先生调入兰大之前已悉数到位。
面对当时师资匮乏，教学资源不足等困难，徐先生以身作则，亲自讲授量子力学和原子核理论，在基础课程开设、师资培养和科学研究方面投入大量精力，并领导全系开展专门化建设，为学科发展奠定了基础。1955年底，理论物理专门化在二、三年级(1953级和1954级)开设。
1957年底，在莫斯科大学获得副博士学位的段一士先生从苏联回国到兰大工作。他后来回忆那段岁月时讲道：“我发现物理系的工作在徐躬耦先生的指导下搞得井井有条，教学工作走上正轨，主要科研方向已经确定。尤其值得赞许的是，他当时就在全系确立了教学、科研两个中心的思想，树立了良好的学风。”
50年代中期起，一批北大物理系的优秀毕业生陆续来到兰大：邝宇平1955年毕业后即来校任教，由此开启了他在兰大长达24年的职业生涯；1956年，汪志诚研究生毕业后来到兰大；同年，顾雁毕业后被分配至兰大，随后考取本校原子核理论专业副博士研究生，师从徐躬耦；钱伯初1956年北大研究生毕业，于1957年调入兰大。
1959年，原子核及基本粒子理论专业招收研究生，由徐躬耦先生指导。1961年，量子场论方向也开始招收研究生，由段一士先生指导。除外校分配或调入的师资外，兰州大学也逐年从本校毕业生中选留优秀人才，王顺金和葛墨林即为其中的代表。二人均为本校本科毕业后被选留为研究生，分别师从徐躬耦和段一士先生，并于1965年研究生毕业后留校任教，成为当时兰州大学理论物理学科的重要新生力量。
徐先生长期从事核结构理论和核反应统计理论的研究，尤其在“生成坐标方法与原子核集体运动”方面卓有建树。段先生则最早提出引力规范理论中任意自旋场的广义协变场方程，在广义相对论中提出新的广义协变能量动量守恒定律。他与学生葛墨林在国际上最早提出规范势可分解且具有内部结构的新观点，得到了SU(2)规范场论中N个运动磁单极的拓扑流理论。杨振宁先生访问兰大期间曾与段先生深入交流，对其在拓扑流方面的研究给予高度评价。
此外，汪志诚、王顺金、顾雁等学者也在各自领域做出了重要贡献。汪志诚先生长期从事统计物理、量子光学研究，对双光子激光、双光子光学双稳态等课题进行了深入探索。王顺金先生则在原子核多体关联动力学与量子系统的代数动力学方面做出了开创性的工作。顾雁先生在兰州大学开创了非线性动力学方向，在量子混沌与非线性物理研究领域做出了重要贡献。
1980年10月，李政道先生发起组织“中美联合培养物理类研究生计划”(CUSPEA)，选拔中国学生赴美国一流大学物理系深造。首场考试中，兰大77级理论物理专业的胡青总分名列全国第一。钱伯初先生担任兰州大学主要指导教师，辅导学生选题、制定应试方案，兰州大学物理系学生的成绩在CUSPEA考试中多次名列前茅。
1981年，兰州大学理论物理学科成为我国首批博士学位和硕士学位授权点之一。1985年，该学科又获批设立博士后科研流动站。
经过三十余年的积淀，兰州大学理论物理学科在广义相对论、规范场理论与拓扑流、粒子物理、非线性物理和可积系统、激光理论等多个主要方向上，形成了特色鲜明、实力雄厚的教学科研团队，产出了一批国内领先、在国际上有一定影响力的原创性成果。
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2 坚守：蓄力与承启(20世纪90年代—2009年)
进入20世纪90年代，随着东西部经济发展水平差距拉大，西部高校出现人才流失，“孔雀东南飞”成为普遍现象。兰州大学理论物理学科也未能幸免，许多优秀教师相继离开。
1994年，承担全系五门主干课程的理论物理教研室只有13位教师。他们除了承担本系的公共基础课，还要上专业课，同时承担繁重的科研任务。部分年轻老师还面临着攻读博士学位的个人发展需求。
当时，尽管面临压力，一线教师在教学上的投入依旧扎实，优良的教学传统仍在延续。时任兰州大学物理系分管教学的副系主任杨孔庆回忆说：“段先生常跟我们讲，学习要有‘短程线’。一门课，给你100个小时能讲，两个小时也能讲，即使只是几句话，也还能把你所教这门课讲清楚。”理论物理专业对新进教师要求十分严格，刚留校的老师不能直接授课，须先担任一个学期助教，全程跟随主讲教师上课，持续做习题、阅卷、改习题，第二学期方可开始上课。许多教学做法均从老一辈教师那里传承下来。
这一时期，理论物理教师完成的《量子力学教学研究与教材建设》《提高基础理论课教学质量的研究与实践》等成果，获得了国家级教学成果奖。杨孔庆主讲的数理方法、汪映海主讲的电动力学等课程，均获兰州大学主干课程奖。2003年，钱伯初被评为首届国家级教学名师。
在科研方面，这支队伍克服了人手不足的困难，稳步前行。当时活跃在科研一线的有段一士、汪志诚、王顺金、辛明德、汪映海、杨孔庆、赵书城、张胜利、苟三奎、胡成生、缪炎刚、赵鸿等人。他们围绕拓扑理论和规范场论、原子核理论、量子多体关联动力学和代数动力学、双光子激光、自由电子激光、非线性动力学、混沌现象与混沌控制、几何量子化等方向持续攻关。20世纪90年代，理论物理教师共承担并完成三十余项科研项目，在国内外重要期刊上发表了近300篇学术论文，保持了较高的科研产出。
2005年前后，老一辈教师集中退休，理论物理学科方向的教授和博导岗位几乎空缺。时任兰州大学物理科学与技术学院院长的薛德胜回忆，当时理论物理方向只剩下陈勇、谭磊、任继荣等几位年轻副教授，学科建设面临前所未有的困难。为保证理论物理学科点正常招生，学院采取了过渡政策：以导师小组名义招收博士生，由段一士、汪志诚、汪映海等老教授搭配各自方向的年轻教师成立导师小组。陈勇回忆道：“这样做是让年轻教师在老教师指导下，学习如何指导研究生，如何申请课题，从刚毕业的研究生角色转换到教师和研究生导师的角色。”
“物理学科如果没有理论物理的高水平发展，是很难达到高水平的”，薛德胜认为，而“做理论物理没有条件限制”。于是学院依托学校的“萃英人才建设计划”加大引才力度，一方面从校外引进优秀人才，另一方面也注重从本校培养的优秀毕业生中选留人才。罗洪刚、刘翔、安钧鸿、刘玉孝、贾成龙、黄亮、吴枝喜等优秀青年学者入职兰州大学，一支年轻的团队逐渐成形，后来他们各自成长为所在方向的学术带头人。
与此同时，学校也为基础学科的发展提供了政策支持。2005年，学校设立了“理论物理与数学纯基础科学基金”，专门扶持基础学科发展、激励创新、培养和储备人才。多位理论物理年轻教师获得了该基金的支持，借此支撑了后续的学术成长。
至2009年，经过几年的人才引进与自主培养，兰州大学理论物理专业教师队伍已达20余人，初步形成规模。这支以“70后”“80后”为主体的年轻团队，虽然充满活力，但在科研积累和学术影响力上与国内同行仍有明显差距，外界对兰大理论物理的研究工作了解不多。同年9月，国家自然科学基金委员会领导和理论物理专款学术领导小组来校调研，他们看到了学科建设的转机——一批有代表性的研究成果正在产出，队伍虽然年轻，但有了起色。然而，经验不足、学术交流渠道狭窄、经费欠缺等问题，依然制约着学科的进一步发展。于是，在孙昌璞院士的建议下，基金委理论物理专款领导小组决定将兰大理论物理作为“西部高校理论物理学术交流和人才培养平台建设项目”支持的试点单位之一。
正是基金委理论物理专款、专家与同行、学校与学院的大力支持，以及这段艰难岁月中的教学坚守与科研积累，共同为兰州大学理论物理学科迎接新的发展机遇积蓄了力量。
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3 深化：聚才、创新、协同(2010年至今)
2010年以来，兰州大学理论物理方向汇聚了一支高水平研究队伍，产出了一批创新性成果，并形成了理论物理研究交流的样板，实现了跨越式发展。同时，通过人才培养、对口支援、资助来访、设立开放课题、举办区域性理论物理研讨会等方式，积极发挥区域辐射和带动作用。
3.1 一支队伍：从薪火相传到英才汇聚
2010年7月，“兰州大学理论物理交流平台”正式揭牌成立(图1)。由孙昌璞院士担任主任的专家指导委员会，为平台整体的发展方向、组织形式、发展思路等提供了长期战略指导。平台通过“走出去、请进来”的学术交流模式，拓宽了师生的学术视野，为年轻教师提供了与国内外高水平学者合作研究的机会，有效促进了团队整体创新能力的提升。
图1 2010年7月，沈文庆院士和郑晓静院士为“兰州大学理论物理交流平台”揭牌
在理论物理交流平台十年积淀基础上，兰州大学理论物理进一步凝聚人才、联合优势力量，2020年底升级为“兰州理论物理中心”(图2)。同期，“甘肃省理论物理重点实验室”和“自旋多场耦合物理与器件学科创新引智基地”也获批建设。2023年，教育部批准建设“量子理论及应用基础教育部重点实验室”，2024年，团队又获批“甘肃省量子物理基础学科研究中心”。这些平台的建立，为人才汇聚和成长提供了更加坚实的支撑。
依托平台的支持，理论物理团队迅速成长，目前已形成一支规模适当、结构合理的研究队伍。团队有固定人员54人(其中教授与研究员27人)，平均年龄40岁，24人次获得杰青、长江、万人、四青等国家级人才项目支持。团队成员中，罗洪刚、刘翔获得国家杰出青年科学基金项目，魏少文获得青年科学基金项目(A类)；罗洪刚、刘翔、安钧鸿入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授；刘玉孝入选“国家高层次人才特殊支持计划”科技创新领军人才；刘翔、黄亮、刘玉孝、李培荣获得国家优秀青年科学基金项目；刘翔、安钧鸿、王雄飞入选“国家高层次人才特殊支持计划”青年拔尖人才；魏少文、于福升获得教育部“长江学者奖励计划”青年学者项目；徐洪亚获得国家级海外高层次人才引进计划青年项目。此外，罗洪刚还入选“国家高层次人才特殊支持计划”教学名师、国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”；刘翔、刘玉孝入选科技部中青年科技创新领军人才。
图2 2023年7月，兰州大学党委书记马小洁(左二)、基金委数理学部常务副主任董国轩(右一)、孙昌璞院士(右二)、蔡荣根院士(左一)共同为“兰州理论物理中心”揭牌
一批出生于20世纪80年代末至90年代初的青年学者——如魏少文(黑洞热力学)、王雄飞(粒子物理)、程晨(凝聚态理论)、吴威(量子热力学)、徐洪亚(量子混沌)等——已成长为各研究方向的学术骨干。兰州大学理论物理学科形成了以老一辈科学家为奠基、中青年学术带头人为支撑、青年才俊为后继的接替有序的人才梯队。近年来，团队培养的毕业生已成长为各自领域的骨干力量。
3.2 一批成果：前沿突破与厚积薄发
在多平台协同发展下，兰州大学理论物理团队围绕引力理论、粒子物理、凝聚态量子理论、统计物理等方向持续深耕，取得了一系列代表性成果：
(1)建立了黑洞热力学的拓扑理论，提出普适分类方法，并在Iyer-Wald形式化基础上导出拓展黑洞热力学第一定律，为黑洞热力学提供了新的理论框架。
(2)结合新强子态的发现，深入开展强相互作用非微扰问题的研究，在奇特强子态的质量谱、衰变性质及产生机制等方面取得系列成果，有力支撑了“粒子家族2.0”体系的构建。
(3)利用“图案语言”揭示量子拉比模型和横场伊辛模型中量子相变的微观过程，为理解相变机理提供了新视角。
(4)提出系统—环境能量交换的量子广义涨落定理，推进量子热力学发展；提出系统性降噪方案，为可扩展量子精密测量提供依据；解决了量子电池老化和自放电问题。
(5)拓展相对论性量子混沌；提出有限时间量子经典对应理论，解释了量子混沌领域能谱统计反常的问题。
(6)在网络传播框架下，给出了病毒扩散阈值与形态演化的空间决定因素。
基于上述工作，2021年以来，团队成员累计发表论文900余篇，其中在PRL等国际重要期刊发表34篇；新增各类科研项目100余项；获批两门国家一流本科课程，以及两项甘肃省2026年国家级高等教育教学成果奖(一等奖)。
图3 兰大理论物理在教材建设方面取得的部分成果
教材建设也取得了扎实成果(图3)：段一士先生的六卷本《段一士手稿》荣获第五届中国出版政府奖图书奖；汪志诚先生的《热力学·统计物理》、钱伯初先生的《量子力学》、段一士先生的《量子场论》，以及杨孔庆、黄亮主编的《数学物理方法》(“101计划”教材)，同时入选“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材。此外，理论物理教师编译出版的多部物理类通识教材与科普译丛，获第二十四届引进版优秀图书奖。这些教材的出版与获奖，既是几代兰大理论物理人教学积淀的集中体现，也为学科的长远发展留下了薪火相传的学术根基。
在人才培养方面，中心与实验室依托物理学一级学科，开设“一士班”和“量子科技创新班”，吸纳优秀本科生参与科学研究，贯通学科前沿与本硕博人才培养。
2026年4月30日，习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会时强调：“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。”总书记的重要讲话，为理论物理等基础学科的发展指明了方向，也坚定了兰大理论物理人扎根西部、潜心研究、培养人才的信心。
3.3 一个样板：深耕西部、协同发展
在专款支持下，团队举办了丰富的学术活动。2010年以来，累计举办学术报告1000余场、学术会议及专题课程130余场。
实验室累计资助开放课题88项，其中面向西部高校院所的开放课题50项，涵盖新疆大学、西藏大学、宁夏大学等29家西部单位及香港中文大学、西湖大学、中山大学等东部青年学者，既发挥了辐射带动作用，也促进了东西部合作交流。
图4 第七届西北地区理论物理前沿学术研讨会于2023年在新疆召开
自2016年起，平台牵头举办“西北地区理论物理前沿学术研讨会”(2016—2023)。会议规模从最初的兰州市内50余人，逐步扩大到西北五省30多所科研院校的200余人，形成了区域性合作交流网络(图4)。历届承办单位包括兰州大学、西北师范大学、天水师范大学、宁夏大学、青海师范大学、新疆大学。2024年，在原西北地区会议的基础上，兰州理论物理中心与西南理论物理中心联合发起“西南西北理论物理联合研讨会”，将区域交流合作范围从西北扩大到整个西部地区，且由西南西北地区高校轮流承办，昆明理工大学和西北大学已承办了会议。该研讨会已成为西部地区理论物理领域具有重要影响力的年度盛会之一，吸引了来自全国80余所高校及研究所的近300位代表参加。
中心还发起组织了“一带一路”理论物理论坛，旨在加强与“一带一路”沿线国家和地区科研院所的交流与合作，现已成为中心打造的国际系列会议之一，2026年7月已举办第三届会议。
平台成立之初，时任基金委数理学部常务副主任汲培文曾这样阐述基金委的考量：兰州大学理论物理有历史、有传统、有人才，但远远不够，还要支持西部、试点发展、得到提升、起到辐射带动作用，做一件功在未来的事。孙昌璞院士也强调，兰州大学理论物理要保持基础、保持自己的特色、不急功近利、潜心研究，以追求科学为目的。
在不断提升自身水平的同时，兰州大学理论物理积极发挥西部“桥头堡”作用，协助兄弟院校学科建设。例如，以对口支援青海师范大学为契机，参与其物理学科建设，围绕轻强子谱研究打造特色专业。
正是这十余年从团队建设到平台融合、从科研突破到辐射带动的积累，兰州大学理论物理学科探索出一条西部高校基础学科振兴发展的可行路径。
从20世纪50年代的蹒跚起步，到80年代的蓬勃发展，再到90年代在困境中的坚守；从理论物理交流平台十年耕耘，到兰州理论物理中心与量子理论及应用基础教育部重点实验室等多平台协同发展，兰州大学理论物理学科走过了七十余年的风雨历程。这一路，离不开一代代兰州大学物理人的传承与坚守，离不开国家自然科学基金委员会理论物理专款及国内外专家同行的长期支持，也离不开学校和学院的坚强领导和大力支持。
值此物理科学与技术学院80周年院庆之际，回望来路，一代代理论物理人扎根西部、潜心治学、教书育人。面向未来，作为中国西部理论物理的重要基地，兰州大学理论物理学科将紧密对接国家战略需求，继续依托兰州理论物理中心、量子理论及应用基础教育部重点实验室等平台，聚焦时空与引力、粒子物理、凝聚态理论、量子光学与量子物态、统计物理与复杂系统等方向，坚持立德树人，扎实推进教学科研工作。同时，继续发挥中心在西北地区理论物理的“桥头堡”作用，深化国内外合作，汇聚青年人才，进一步提升科研创新能力。基础研究是科技创新的源头，也是兰州大学理论物理人的使命所在。
回望过去，是为了坚实步伐；展望未来，是为了坚定信心。我们将赓续前行，为我国理论物理与量子科技事业贡献力量。
兰州大学物理系(学院)建立80周年专题
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