为物理研究领先世界，美国费尽了心思

美国总统特朗普今年9月在白宫签署一份总统备忘录，要求联邦政府教育部每年划拨至少两亿美元用于加强中小学的科学、技术、工程和数学(总称STEM，相当于中国的理工科)教育。备忘录宣称，美国中小学理工科教育从师资到投入都严重不足，全美近40%的中学压根没有开设物理课。

那么，美国存在物理学习危机吗?

美国物理学会的一大职能是在全美范围内围绕物理教育进行调查，内容五花八门，既针对学校、师资，也针对学生。比如中学物理，谁在教?教什么?教师培训情况、教材和教学资源情况、物理教师遭遇的困难等，非常详细。又比如大学物理，全美共有多少所大学设立了物理系，每年有多少物理专业毕业生，他们的就业前景和起薪水平又如何都一清二楚。这些数据很枯燥，但细琢磨起来，相当有趣、有用，是美国教育部门出台相关政策的重要依据。

登录美国物理学会网站，一方面，白宫文件引用的数据挺靠谱，2012～2013学年，没开设物理课的中学占比39%。另一方面，物理学科在美国教育体系里，总体势头是一条向上曲线。数据显示，和过去相比，目前美国学习物理的中学生人数、大学就读物理系学生人数、物理系本硕博毕业人数，都处于历史最高水平。在美国高中，AP(大学先修课程)物理课程是选修学生人数增长最快的课程。

美国高校每年有多少物理系本科毕业生呢?美国物理学会统计研究中心的最新报告表明，2016年，美国新鲜出炉了8432位物理系本科学士，人数创历史新高，比2015学年增长4%，比1999年的低谷时期增长了131%(1999年以后连年增长)。过去5年来，首年注册的物理系博士生人数每年稳定在大约3200人，2016年授予的物理博士学位比上一年减少2%，但比12年前增加了67%。

令人惊讶的是，多数美国高校物理系规模不大，每年本科毕业生超过50人的高校相当少。数据表明，2014年，全美有192所高校物理系最高提供博士学位，496所高校物理系最高提供学士学位，约90%的高校物理系本科毕业生不足12人，平均每所物理系当年颁发本科毕业文凭仅为6.1个，中位数是5。也就是说，半数美国高校物理系每年本科毕业生在5人或以下。这一年，耶鲁大学年物理系本科毕业生仅28人，有8所高校的物理系没有一名本科生毕业。另外，39所高校物理系内设天文学专业，所以毕业生数据还包括一些天文学学士。

引人注目的是，物理系学生在美国有着相当不错的就业前景，但本科毕业后选择继续深造的比例很高。根据美国物理学会的调查数据，高达57%的美国大学物理系本科毕业生选择攻读硕博学位，另外43%的毕业生初入职场，平均薪水就达到美国本科毕业生最高起薪水平，他们的就业领域也相当宽泛，包括军队、高校、政府部门、企业、研究机构、核设施等。在工程、金融和IT行业，物理系毕业生备受青睐。

二战后，美国长期享有一个世界其他国家望尘莫及的优势，就是擅长把世界各国辛苦培养的优秀人才“掐尖”。美国物理学会的统计数据显示，在美国高校物理系本科毕业生中，外国学生所占比例仅为个位数(2006年为7%)。但博士生中，四成以上是外国学生，其中又以亚洲和东欧学生居多。外国学生如能拿到博士学位，在美国就业前景也十分看好。

就此而言，美国物理研究领先世界，诺贝尔奖拿到手软的关键原因，恐怕不是本国中小学物理教育有多了不起，而是中小学的综合教育、大学本科教育，以及能够留住用好物理人才的科研机制和环境。

从某种角度上说，包括现任总统特朗普在内，美国有在各个领域“居安思危”“居安喊危”的传统。政府加大投入强化理工科教育，也远非自特朗普始。奥巴马执政8年间，没少在理工科教育上花心思费脑筋。特朗普在培养美国本土理工科人才方面，与奥巴马政府的政策一脉相承。此外，结合特朗普政府收紧移民政策倾向，还有一重目的也很明确，那就是通过加强本国学生的理工科教育，增强本土人才的竞争力。

总体说来，如果和上世纪末情况比较，物理如今在美国不能算乏人问津的冷门学科，起码能够“保温”。当然，也很难有多热，这与物理学科的“高冷”名声有关系，与被频繁吐槽的美国中学理工科教育有关系，也和美国吸引移民人才以保持科研领先优势的“磁场”机制有关系。世界其他国家很难像美国这样大规模吸引全球移民人才，要想提升科研水平，不仅得靠自力更生地培养人才，更要靠改革体制机制，千方百计留住人才、用好人才。