本文在20世纪前半叶中国科技史,尤其是物理学史的史料发掘和整理应用上有重要突破,对于20多个学术机构和教育机构的档案资料和其他相关原始资料做了系统的发掘,首次披露了反映物理学机构教研工作进展状况、重要物理学家对于物理学教育和研究的见解等方面的原始计划、报告、会议记录和书信等资料,通过原始资料的分析和研究,阐述了 20世纪前半叶物理学在中国的引入、植根和成长过程中各种因素的作用和影响,对这一时期中国物理学发展过程中呈现出的种种现象的前因后果作了合理的阐释,第一次描绘出了这段物理学史的一种整体面貌和连贯的发展线条。论文分上下两篇,上篇综合性地讨论留学教育、国内物理学教育和研究等;下篇对国内几个最重要的物理学机构分别作了考察,探讨了它们的特色、成就和不尽人意之处。论文要点如下:(1)对“物理”词义的演变作了考查,指出“物理”一词由传统词义向现代通行的学科名的转变始自1895年中日甲午战后,至科举制度废止后一二年,这种转变最终完成。1898年已出版冠以“物理”名称、介绍物理学的著作,因此把1900年作为中国有“物理学”称谓之始是错误的。(2)提出了 20世纪前半叶中国物理学家的工作主要围绕着“学术独立”这样一条主线展开的观点,而学术独立的内涵在抗战前和抗战后又有所不同。(3)阐述了物理学在中国的建立和发展经历了几代人的努力,20年代前后赴欧美主修物理的留学生是中国物理学事业得以建立和发展的中坚力量,他们在国内就有所训练,在国外又受到名师指点,因此有相当的学术造诣,更重要的是,他们回国后适逢国内大力发展高等教育,提高学术水平的良机,因此他们顺理成章地成为一些重要物理机构的领导人,他们这一代人使物理学真正在中国扎下了根,而30年代前后的留学生则完成了向物理学的深度和广度进军的使命。中国留学生所进入的学科领域与他们的留学国别有明显的相关性,他们学术成就的大小又与跟随的导师及切入的课题有很大关系。(4)对1949年前20年间中国的物理学研究作了三个阶段的划分:首为自由的学理研究阶段;次为以国家当前需要为指导的研究阶段;再次为学理研究与国家利益相结合的尝试阶段。这三个阶段在时间上分别对应于抗日战争前、抗日战争时期和抗日战争以后。作这样一种划分并不仅仅是因为时间界限比较清晰,更重要的是,这三个阶段中国学者的处境和研究思路确实存在着明显的不同。揭示出在第三个阶段,中国出现了一次意味深远的核物理热,并分析了这次核物理热的前因后果及其意义。(5)对1914年至1936年中国学者发表的物理学论文进行统计分析,得出了下面的结论:①1930年以前我国学者发表的物理学论文数从未超过10篇,而国内的工作成果则几乎没有;②1930年以后,我国学者的物理学论文数呈总体快速增长态势;③1931年后,中国学者在国内完成的研究成果在数量上已超过了在国外完成的研究成果,论文数的快速增长主要是国内研究成果的贡献;④发表在国内刊物上的论文数在1933年后增长迟缓,反映出国内专业期刊的容量已不能适应快速增长的研究成果的需要。(6)对中美庚款和中英庚款留学作了统计分析和比较分析,指出中美庚款留学侧重于广泛的学科建设,有填补空白的意味;而中英庚款留学则侧重于学术人才的培养,以提高国内的高等教育水准。因此中美庚款留学在填补国内学科空白和造就各类专门工程技术人才方面的成就突出一些,而中英庚款留学在造就基础学科的学术人才方面收到了明显的效果。(7)30年代后,中国物理学研究初显成效,发展势头很好。此时推出的庚款留学考试,遭到了一些著名学者的批评,由此推论此时学者们在中国物理学走什么样的发展道路,应该采取什么样的长远战略等问题的认识上,存在着一定的分歧。一类学者认为,国内物理学的研究条件已经粗备,应该重点支持国内的高水平研究,反对留学考试这一干扰因素;另一类学者则着眼于宽广的学术基础的建立,更多地考虑科学整体的均衡的发展,热心于派遣留学生。前一类学者主要是一线研究者,后一类学者大致为学术机关主持者。(8)阐述了抗战前大学物理学教育经历了两次重要变革:一是由空谈理论到结合实验的变革;二是由好高骛远到崇尚基础的变革。认为空谈理论和好高骛远局面的形成与早期教育当局对于高深学术的超越现实的追求密不可分。指出对于大学物理系中文教材建设的紧迫性,教育界人士看法不一,这导致了大学物理系中文教材建设方面收效不大。(9)论证了清华大学物理系的最重要的成就是有意识地进行了高素质物理学人才的培养工作、物理学研究的组织和推动工作、物理学发展的导向和长远规划工作,该系在中国物理学事业的早期发展中,起到了旗手的作用;北大物理系在饶毓泰任系主任后,聚集了一批学术品味高,物理素养好,有浓厚研究兴趣的物理学家,使中国的物理学研究工作在某些点上有了深化,尤其是对中国物理学的整体理论水平的提高做出了杰出贡献;燕京大学物理系最早在国内进行研究生的培养,在科学普及和服务社会的主导思想下,该系培养了为数不少的本科生和研究生,其中有些人成为杰出的物理学家。指出由于出发点不同,20世纪前半叶,国立大学的教育家大都在学术水平的提高上下功夫,而一些教会学校的教育家则把工作重心放在科学的普及和传播上。清华大学和北京大学可作为国立大学的典型,而燕京大学则可作为教会学校的代表。(10)西方的科学制度化的形成经历了很长时间,由业余科学家过渡到大学的职业科学家群体和局部的学会,再过渡到国家科学院,这是一种自然的发展道路。文章认为中国的情形不同,以蔡元培为首的一批教育家怀着科学救国的一腔热忱,竭力宣扬高深学术研究,他们等不及按部就班地走由普及而至提高的自然之路。在实施教育计划时,从大学抓起;而倡导研究则从办中央研究院开始,故而在民间尚无研究基础可言的情况下,1928年和1929年,中央研究院与北平研究院便先后成立。先天不足加之人员素质上的原因,导致了中央研究院物理所并未起到物理学研究国家队本来应有的学术带头作用。北平研究院物理所因为领导得力,工作成效要显著得多,但研究的深入性和总体学术影响力仍然与北大物理系和清华物理系有一定的差距。除此之外,文章还对燕京大学物理系成立的时间、目前已知的中国第一位物理学博士的名字、中央研究院物理所的沿革、抗战期间北平研究院物理所设计的测微球径仪的原理等史实作了订正。