近日，中国物理学会组织编纂的《中国科学技术专家传略·理学编·物理学卷5》（以下简称《传略卷5》）顺利出版。《中国科学技术专家传略》是一部以介绍中国近现代科技人物为主线，反映中国科技发展进程的史实性文献，其目的是为中国著名科技专家立传，记载他们的生平及其对祖国乃至人类科学技术、经济和社会发展做出的贡献，为中国科技史的研究提供重要资料。《中国科学技术专家传略》由中国科学技术协会于1986年6月启动编纂。中国物理学会于1990年成立物理学卷编纂委员会，负责编辑出版物理学卷，先后出版了5卷，收录物理学家242位。著名理论物理学家，我校教授段一士先生传略入选《物理学卷5》。2022年10月，《传略卷5》正式出版。

《中国科学技术专家传略·物理学卷》主编欧阳钟灿院士在前言中说，《传略》的入传专家均是对我国科学技术发展做出过重大贡献，具有高尚的道德风范，且在世界科学技术发展进程中有着重要影响的专家学者。《传略卷5》收录的44位物理学家的资料，突出文献性、学术性、思想性、可读性的统一，重点介绍物理学家开创性的学术贡献、取得的显著成就、高风亮节的道德情操以及在国际科技领域的影响力。入选《传略卷5》的大部分专家是在1925—1945年出生的物理学家，他们为我国的社会主义建设事业做出了贡献，他们的光辉业绩，将永载于共和国的科学史册。他们的传记将激励年轻一代不忘初心、牢记使命、奋发图强。

段一士，1927年生于北京，兰州大学教授、博士生导师。1951年毕业于南京大学，1953年至1956年在苏联莫斯科大学物理系学习，获博士学位，曾在苏联联合核子研究所工作。1957年回国后在兰州大学物理系任教,历任物理系系主任，理论物理研究所所长。从事群论、量子场论、粒子物理和广义相对论等课程的教学，以及拓扑场论等方面的研究工作。在国际上首先提出引力场的广义协变守恒定律、规范势可分解及其内部结构理论，并建立了拓扑场论中严格的拓扑流理论。曾应邀赴美国、德国、意大利、前苏联、瑞典、匈牙利等国参加国际会议或讲学，并在美国SLAC直线加速器中心工作。为我国培养了许多理论物理方面的优秀人才，在理论物理的科研与教学中做出了重要贡献。曾获全国科学大会成果奖、国家自然科学三等奖、国家教委科技进步一等奖、教育部科技进步奖等。1989年被评为全国优秀教师，1990年被评为全国高等学校先进科技工作者。

附：段一士传略

段一士

(1927-2016)

段一士，理论物理学家，教育家。在量子场论和规范场理论中，提出了规范势可分解和具有内部结构的理论，证明规范势和规范场张量可严格用基本φ场表述，由此得到由规范场构成的拓扑不变量可以用φ场表达，由规范场张量表述的Gauss-Bonnet-Chern定理可严格用δ(φ)描述。这说明在拓扑场论中φ场的重要性，严格证明了φ场的零点决定拓扑不变量的内部结构。段一士建立的φ映射拓扑场论在国际上已被公认为段氏拓扑场论。

段一士，祖籍四川武胜县，1927年7月17日生于北京，中共党员。母亲是小学教师，父亲是建筑工程师，小时候受到父母的良好教育。曾在北京育英小学学习，成绩优秀。小学时，班里日本小孩欺负人，老师不许中国孩子还手，以免被汉奸抄家。放学后，段一士和小朋友躲在墙后用弹弓打那个接小孩回家的日本家长。1937年“七·七”卢沟桥事变，抗日战争全面爆发，段一士随父母离开北京迁往成都，一路遭到日本飞机轰炸。在四川成都小学毕业后，他立志要当空军飞行员，保卫祖国，消灭日寇。1940年考人四川灌县空军幼年学校。段一士从小热爱数学和物理。当时，为了躲避日本飞机轰炸，成都的一些大学教授转到空军幼年学校任教，这使他在初中阶段就有机会学习微积分，并以此为基础进一步学习了理论力学和原子物理。1946年从空军幼年学校毕业以后升入空军航校学习飞行。抗战胜利后，已能驾机单飞的段一士抱着学习物理的强烈愿望，主动离开航校。1947 年考入南京大学前身金陵大学的物理系。1949年南京解放，受刘伯承邀请，他父亲随军参加中国人民解放军第二野战军西南服务团，在前线为解放军铺路架桥，解放四川。陈毅受刘伯承委托找到段一士，并说“你父亲协助解放西南，部队实行供给制，今后你要照顾好母亲，要自己挣学费和生活费，有什么事可以来找我。”段一士靠卖报谋生，勤奋学习，并自学广义相对论和量子力学，以理学院第一名的优异成绩完成大学学业。1951年毕业留南京大学任教，被评为优秀教师。

在南京大学工作不久，段一士参加了新中国第一批派遣留苏学生考试，以第一名的成绩被录取。之前他还考取了著名科学家钱三强的研究生，但钱先生鼓励他赴苏联留学。1953年，段一士赴莫斯科大学物理系留学，导师为施乐可夫教授。他还师从波戈留波夫、朗道和伊凡宁柯。曾作为诺贝尔奖获得者朗道院士的助教，帮助查阅整理英文资料，在莫斯科大学学习量子场论、粒子理论、广义相对论和量子力学前沿问题。在杨振宁1954年提出非阿贝尔规范理论后不久，段一士于1955年提出了任意自旋非阿贝尔规范场理论，并将其理论发表在苏联的国际著名理论物理刊物上。朗道院士接受《人民日报》采访时称赞他“是最聪明的中国青年”。研究生后期，导师安排他兼学炸药爆轰理论、火箭内弹道学和导弹自动控制。1956年研究生毕业获副博士学位后，段一士在苏联杜布纳联合核子研究所工作，研究粒子物理和量子场论，在此期间结识了我国著名科学家王淦昌先生。1957 年回国后分配到兰州大学物理系工作。

段一士创建了兰州大学的理论物理专业，在广义相对论、粒于物理和量子场论的前沿研究中开展了一系列重要的研究工作。他所建立的规范场可分解理论和 φ-映射拓扑场论在国际上是首创的，在粒子物理、凝聚态物理、宇宙学和拓扑学等学科领域得到广泛应用，并培养了许多优秀学生和年轻科学家，其学术影响力在国际上被称为“Duan School”。他所从事的科研工作先后获得国家教委科技进步奖、中国人民解放军科技进步奖、甘肃省自然科学奖和教育部提名国家自然科学奖。曾任兰州大学物理系主任，兰州大学理论物理研究所所长、名誉所长，甘肃省物理学会严事长、名誉理事长，中国物理学会高能物理分会委员，国际霍普金斯粒子物理现代问题讨论会常任组织委员等职。

20世纪50年代，在广义相对论和粒子物理中，段一士以正交标架理论为基础提出了任意自旋场的广义协变方程[JETP 34 (1958) 437]，这是国际上最早提出的引力规范理论之一。论文在苏联发表后，受到朗道院士的重视。60 年代初，应用上述理论，他在广义相对论中提出广义协变的守恒定律[Acta Phys. Sin. 9 (1963) 689]，克服了爱因斯坦、朗道等人的守恒定律只适应于准伽利略坐标系的严重缺点。段一士用20年积累的大量论据证明了他所建立的理论的正确性。

自20世纪70年代中期开始，段一士从事规范场理论和拓扑论的研究，提出的φ映射拓扑流理论[科学通报21 (1976) 282]和规范势具有内部结构与可分解理论[中国科学11 (1979) 1072]，比世界著名物理学家法捷耶夫提出的类似观点早20余年。著名理论物理学家杨振宁先生1977年8月曾专门来兰州访问段一士教授，在学术会议上称赞段先生的理论“妙！真妙！妙极了！”。以此为基础，段一士进一步建立了缺陷的拓扑规范场论，首次直接统一了固体缺陷的几何与拓扑[Int. J. Eng. Sci. 28 (1990) 689]，在国际上受到该领域权威学者的高度评价，认为此理论“为该领域中最重要及可持久保留下去的工作”。近半个世纪以来，段一士建立的规范势分解理论、φ映射拓扑流理论、缺陷的拓扑场论和拓扑量子力学理论，已广泛应用于陈类和欧拉类拓扑场论、欧拉示性类的奇异拓扑、Gauss-Bonnet-Chern(GBC)定理的内部拓扑结构、Chern-Simons与扭结、凝聚态物理中缺陷的拓扑场论、玻色-爱因斯坦凝聚体的涡旋与扭结、量子霍尔效应、黑洞熵、宇宙弦的产生、宇宙暗能量、额外维拓扑场论、膜世界拓扑场论等。这里必须指出，段一士在超导理论中用φ映射拓扑流理论首先严格证明了伦敦假设，证明了量子力学中速度场旋度不为零的内在拓扑结构，解决了费曼和朗道等人过去提出的疑难。

段一士有深厚的数学功底。2002年曾受邀在南开大学与著名数学家陈省身先生讨论GBC定理和新见解，以及GBC定理在拓扑场论中的应用等问题，讨论得很深入。段一士曾证明，由规范场张量乘积在GBC定理中构成的不变量可严格表述为相应黎曼流形上矢量场的φ映射拓扑荷。陈先生去世前送给他一本《陈省身传》，封页内有他的亲笔签名：“一士先生哂存。省身”。20世纪80年代以来，有四位数学系的博士到兰州大学理论物理博士后流动站做博士后，段一士是他们的指导老师。

段一士有自己的科研之道，就是根据自己的基础和爱好及时学习科学前沿和伟大科学家的学说，但不迷信权威，不随流俗。他认为科学是不断发展的，要勇于探索现有科学不足之处、明确存在的问题，这是科研的基础和建立新理论的出发点，要在自己喜爱的科学前沿提出新见解、开辟新方向、建立新理论。由于出色的科学工作，段一士因对广义相对论中广义协办守恒定律的研究于1985年获国家教委科技进步奖。他在反坦克火箭国防科研方面也做出了突出贡献，曾获中国人民解放军科技进步奖。“拓扑规范场论的新发展”获2003年甘肃省自然科学奖和教育部提名国家自然科学奖。七十寿辰后他在国内外著名物理学杂志还发表学术论文90余篇，八十五岁高龄时仍在科研与教学一线不懈工作。

段一士刚来兰州大学工作时，就鼓励教师教好理论力学、电动力学、热力学统计物理、量子力学等理论物理基础课程，提出并开设群论、量子场论和广义相对论作为大学生理论物理三门重要专业课。在二十世纪八九十年代担任兰州大学物理系主任期间，他鼓励和支持物理系所有专业尽一切努力取得发展，并鼓励教师将搞好教学当成一生的事业，还要求教师必须从事科研工作。段一士认为在教学中应“集纳新说、精奠基石、抓住重点、化难为易、由表及里、言简意赅、珠联璧合、返璞归真、一语道破而不失深刻内涵”，这是他的教学之道。他以强烈的事业心和高度的责任感，结合我国高等教育的实际，坚持教学改革，对提高兰州大学的教学质量和科研水平起到了不可取代的作用。

段一士从1959年开始指导研究生。1979年建立学位制后，成为我国首批博士生导师。他几乎每学期都亲自为研究生讲授一门理论物理的前沿课程，例如《拓扑场论》《引力规范理论》《额外维理论》《超弦和超对称》《复流形理论》等，并为大学生举办上百期物理学新效应讲座。他认为使自己的研究生迅速获得有益知识、具有攻破前沿的自学和科研能力并成为真正的科学家，是他一生最美好的愿望。为此寄语青年学子：青出于蓝胜于蓝，长江后浪推前浪，一浪高一浪，一代强一代，要勇于去做世界上第一流的科学家！段一士注重教书育人、热心人才培养，他对学生严格要求、精心指导，教育鼓励他们热爱祖国、热爱科学，树立崇高理想和远大抱负、立志成才，献身教育和科学事业。在培养的70余位研究生中，有的已当选为院士，其中20多人已是教授、博士生导师或有关学校的校长、系主任、研究所所长或党委书记，有的在科研与教学中做出突出成绩，已成为我国知名的理论物理学家。

1980年他应邀赴美国密苏里大学物理系讲学，1983年作为访问教授赴美国斯坦福大学直线加速器中心进行合作研究，还多次应邀赴美国、德国、意大利、苏联、瑞典、匈牙利等国参加国际会议或讲学。他不但为建立和发展兰州大学理论物理专业、为提高兰州大学物理系教学质量和科研水平做出了重要贡献，还以其永不懈怠的探索精神和独辟蹊径、丰富的学术成果，赢得了国际学术界的赞誉。段一士探求科学真理的历程和教学生涯，对在兰州大学乃至理论物理学界树立良好的学风、建立严谨的治学态度和科学精神都有积极意义，对青年物理工作者有很好的启迪作用。他在1989年被评为全国优秀教师，在1990年被评为全国高等学校先进科技工作者。

段一士很欣赏托尔斯泰的处世哲学：没有智慧的头脑就像没有蜡烛的灯笼，认为人生要有智慧、策略和计谋，要足智多谋、扬长避短、发挥优势，做自己喜欢做的事，为自己的事业建立平台，智者长存。在历次政治运动中，他认为“遇合理之事以礼从之，不合理之事出谋拒之”，并以坚强意志克服困难。1958年“大跃进”期间，段一士拒绝土法大炼钢铁，提出研制模拟电子计算机，从而带领学生学习电子学、电磁学和量子力学。他研制的模拟电子计算机是我国最早的计算机之一，受到甘肃省的表扬。他在20世纪60年代经济生活困难时期仍坚持搞好教学与科研，经常认真备课至深夜，并深入探讨广义守恒定律和粒子物理。在70年代“文化大革命”中仍坚持科学研究，成立技术革新组，提出并领导完成反坦克火箭非接触引信军工项目，既在军工科研方面做出了突出贡献，又坚持规范场理论等物理方面的研究。段一士还认真钻研辩证唯物主义哲学、现代市场经济学和中国古代哲学。他认为科学是不断发展的，马克思主义也应不断发展。他在哲学和经济学方面都提出了有益的新观点。90年代他还应中国社会科学院邀请在兰州大学经济管理学院培养研究生。

段一士最推崇“少思八九，多想一二”“细推物理须行乐，无为虚名绊此生”“超凡脱俗，不为物累”“天人合一，顺应自然”等思想。他从七岁起骑车直至去世也有哲学：前进全靠自己的力量；只能前进，不能后退；康庄大道能全速前进；崎岖小路仍能前进。他喜欢简单的哲学：简单是真理，简单是智慧，简单能深悟，简单才自由，简单等于长寿。

段一士崇尚中国传统哲学与文化，六十岁赋诗：“万物始于一，常道法自然。深观宇宙妙，穷极粒子玄。”这是段先生的宇宙观和学术追求。七十岁在兰州主持国际粒子物理会议时赋诗：“拓扑规范聚众仙，时逢从心所欲年。为学不随流俗转，超越创新常道间。”

中国科学院理论物理研究所在庆祝段一士八十寿辰的贺词中这样写道：“先生在广义相对论、粒子物理、量子场论、拓扑场论、宇宙学等领域取得了一系列重要成果。先生一直辛勤耕耘于科教园地，治学严谨，为理论物理培养了大量人才，为中国的理论物理学发展和理论物理队伍建设做出了重大贡献”，并赠送牌匾“科研英才、育人楷模”。段一士的学生认为他的科研“独树一帜，从不盲目随流，特别是有些观点处于国际领先地位”。著名科学家葛墨林院士强调，段先生指导他学习和研究有以下特点：一. 基础学习与研究探讨相辅相成；二. 化难为易，抓住要害迅速了解新问题；三. 系统的读书笔记；四. 选择有特色的研究方向，不断更新；五. 注意不同分支的联系；六. 做学问不说过头的话；七. 充分的学术自由，点拨要害。在段一士八十寿辰时，马中骐教授曾回忆：段老师在20世纪50年代末60年代初就给他们在国内讲授了几门重要课程：基本粒子理论（1959——1960）；量子场论（1960—1961）；群论讲座（1960—1961）；重正化理论讲座（1960）；粒子理论中CPT定理讲座（1960）。马中骐教授都做了详细的笔记，认为这些课程的开设达到了很高的境界。

我国著名书画家范曾为段一士题赠：“三生有幸，一士无求。”这也是段一士一生的写照。

简 历

1927年7月17日  生于北京

1947—1951年  在金陵大学（南京大学前身）物理系学习

1951—1953年  在南京大学物理系任助教

1953—1956年  在苏联莫斯科大学物理系学习（研究生），获副博士学位

1956—1957年  在苏联杜布纳联合核子研究所工作，任研究员

1957—2016年  兰州大学物理系教师

1958—1979年  兰州大学物理系理论物理教研室主任

1981—2016年  我国第一批博导，国务院学位委员会特批

1979—1996年  兰州大学物理系主任

1979—1989年  甘肃省物理学会理事长

1979—2007年  兰州大学物理系教授，理论物理研究所所长

1980—1990年  国家教委物理学科教学指导委员会委员

1980—2001年  中国物理学会高能物理分会委员

1982—2016年  甘肃省自然辩证法研究会理事长

1984—2016年  国际霍普金斯粒子理论现代问题讨论会常任组织委员

1988—1998年  第六、第七届甘肃省政协委员会委员

1989—2007年  甘肃省物理学会名誉理事长

1993—2004年  兰州大学理论物理研究所所长

2004—2016年  兰州大学理论物理研究所名誉所长

2016年12月21日  在兰州逝世

（物理科学与技术学院 任继荣、刘玉孝供稿）