重建
当全国最好的物理系在清华绝迹，命运女神又给清华打开了另外一道门。
1955年1月，毛泽东提出，中国要发展自己的原子能事业。9月，蒋南翔与时任北大教务长的周培源、清华教务长钱伟长等5人出访苏联，考察苏联核科学专业的办学情况。回国后，在蒋南翔的建议和组织下，经国务院批准，清华增设工程物理、自动控制、工程力学等10个新兴专业，并开始大力发展应用理科。到文革前，清华园已扩展为12个系40个专业。也是在蒋南翔的坚持下，清华保持了多科性工学大学的模式，并没有被“专家”改造为单一的土水建工程学院。
“当时设立工程物理系的目的就是要研究原子弹，但为了避免引起敏感，就用了‘工程物理’这样一个名字。”方惠坚解释说。
新专业的设立，及时满足了国家战略发展的需要。1957年，清华自动控制系为当时的五院（即航天工业部前身）和二机部（核工业部）定向培养了287名学生，他们后来成为中国尖端工业的第一批技术骨干。
据统计，从1956年到1976年二十年间，清华工程物理系为国家输送了3000名专业人才。而更为至关重要的是，通过工物系的建设，清华恢复了理论物理、核物理和材料物理的研究，为1982年物理系的恢复保留了火种。
“物理系之所以能在这么短的时间内迅速恢复，主要得益于一批杰出校友的鼎力支持和老清华物理系的传统。”朱邦芬在接受《中国新闻周刊》采访时指出。
“自从1952年院系调整之后，清华大学成为一个纯粹的工程大学……在短期内，清华若继续集中注重工程，对国家可有很大贡献，但在短期的后一阶段即长期部分，清华倘只搞工程而无理科与工课的并行发展，工科就缺乏理科的基础与启发，工程自己也难搞上去，尤其不能寻求创造与革新的途径，对国家不能发挥最大的作用。而这种基础，需要长期循序渐进的建立，决不能等到急需的时候，一挥手就可招来的。所以清华应该稳稳地站在工程上面，从现在起就迈一步开始铺垫理科的基础，以期达到理工并行和结合的地步。”
这是1980年任之恭写给时任清华大学校长刘达的一封信。
任之恭，清华学校1926级校友、美国霍普金斯大学应用物理研究中心顾问、曾经担任清华物理系教授。1972年，他组织了第一个美籍华裔学者访问团回国。1980年下半年，他以74岁的高龄来清华讲学6个星期，并写了这封信，阐述理科对于清华长期发展的重要性，强烈建议恢复物理系。
刘达对此由衷赞成，于是登门拜访当时已升任教育部部长的蒋南翔，也获得蒋南翔的赞许。
实际上，当时除了任之恭以外，国家科委党组成员黄葳、1951级毕业生何祚庥等大批知名的海内外清华校友也为物理系复系做出了巨大努力。
1982年，邓小平拍板决定，恢复清华大学物理系。那一年的6月24日，以当时的物理教研组、工程物理系理论物理组、固体物理、核物理教研组为基础，物理系得以在清华正式重建。
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