诺贝尔科学奖另类思维

上海社科院研究员 朱长超

　　大兵团作战不适合科学探索

    战后，世界科技进入了大科学时代。美国的曼哈顿工程、阿波罗工程，法国的尤利卡计划，我国的两弹一星工程等，都是大科学工程的胜利。但是，用这种方法进行基础科学、前沿科学的研究，则往往难以成功。诺贝尔奖的成果，几乎没有一个是大兵团会战的产物。

    这不是偶然的。诺贝尔奖成果绝大多数是前沿领域基础研究的创造性成果。诺贝尔奖的科研项目在早期研究阶段，方向、方法和结果都是茫然的。例如，居里夫妇当年对于能否在沥青中提炼到新元素、放射性研究有没有意义等，都是不清楚的。诺贝尔奖项目带有很大的探索性，通常很难作出计划。大科学方法显然不能适应这种科研特点。

    相反，一些实验室和大学，却不断地取得诺贝尔奖成果，不断地涌现获奖者。英国的卡文迪许实验室、玻尔领导的丹麦哥本哈根物理研究所，都曾取得许多尖端成果，涌现了10多个获奖者。美国的加州大学伯克利分校、麻省理工学院等涌现了数十人的获奖群体，充分显示了小科学研究的强大生命力。

    许多获奖成果是个体研究和几个人合作研究的结果。爱因斯坦、普朗克、狄拉克、玻尔等都靠独立研究获奖，杨振宁和李政道研究弱相互作用下宇称不守恒，沃森和克里克研究DNA的结构，巴丁和肖克莱研究半导体等，都是合作研究的成功范例。大科学和小科学研究之间需要保持良好的张力，刚柔相济，使创造力与财力、物力结合起来，就容易取得前沿的突破。中青年是冲顶的主力军考察诺贝尔奖获奖科学家作出最辉煌成果的年龄可以发现，向着诺贝尔奖高峰挺进的科学家队伍中，

    中青年是主力军。

    沃森与克里克取得DNA结构研究的突破时，沃森23岁，克里克35岁。爱因斯坦1922年43岁时获奖，但是他的成果是1905年作出的。意大利科学家费米在34岁那年发现了慢中子人工诱导衰变现象，37岁获奖。德国物理学家冯·劳厄35岁时以发现晶体的衍射现象而获奖。发现胰岛素对糖尿病治理作用的班廷32岁获奖。海森堡25岁创立量子力学，31岁获奖。小布拉格25岁以创立两次量子化理论获奖等等。6名华裔科学家获得诺贝尔奖的年龄也大致如此，如杨振宁35岁，李政道31岁。

    几年前，人才学家对获奖者的获奖成果作了统计分析，结果发现，108名获奖物理学家最佳创造年龄在31—35岁，91名获奖化学家的最佳创造年龄在31—40岁，102名医学家或生理学家作出最富创造性成果的年龄在36岁到40岁。有的人70岁获奖，而成果是30岁时的。更大范围的统计表明，科学家的平均寿命约为74岁，作出最大科技成就的年龄平均在37岁，正好是生命周期的一半。

    创新科研成功于失败中

    诺贝尔奖成果富有独创性，研究过程富有特殊性。特殊的课题、特殊的研究，需要特殊的认识和管理。不然，会压抑科学家的创造力。

    不少诺贝尔奖成果是难产的婴儿，需要长年累月的孕育。爱因斯坦说过，有的人拿来一张木板，在薄的地方钻上很多的洞。他则喜欢在很厚的地方钻洞。诺贝尔奖成果，都是在厚木板上钻出的洞。为了钻穿厚木板，需要耗费多年的精力。爱因斯坦从16岁那年脑中产生思想闪光以后，暗暗地思索了10年，才找到了问题的解。普林斯顿大学的怀尔斯教授面壁十年，销声匿名，无一字发表，终于破解了费马大定律。

    基础研究，就如在原始丛林里开辟从未有过的道路，可能迷路，走弯路，失败是非常普遍的。越是伟大的成果，其失败的可能性就越大，失败的次数就越多。就拿DNA结构的研究来说吧，DNA分子的单链三链四链结构都想过，都失败了。用双链上同种核苷酸连接来解释生命的复制性和稳定性，也失败了。如果不允许失败，许多有希望的课题只能半途而废。

    独特成果大都不合常规

    有些诺贝尔奖成果论文很少。沃森和克里克关于双螺旋结构的论文只有600个字，却开创了分子生物学。美国生物学家桑格两次获得诺贝尔奖，但他的论文数量很少，也很短。对他们如果以常规管理，年年考核，要求多少篇论文，要多少字数，他们会不合格。用管理平常马的办法管理千里马，千里马是跑不快、跑不远的，可能不如普通马。

    有些获奖成果是离经叛道的。就是说，与人们的常识、与经典的结论不一致。伦琴发现X射线，只有汤姆逊相信；克勒耳发现铀的放射性，只有瑞利相信；爱因斯坦提出“钟慢尺缩”效应的相对论，全世界只有十几个人理解；普朗克提出能量不连续的量子论，许多物理学家不以为然，认为是对千真万确的牛顿力学的背离；美国生物学家麦克林托克发现一种与经典遗传方式不同的遗传现象，权威们不相信，她直到晚年才得到承认，并获得了诺贝尔奖。在科学探索中，应该允许异想天开，允许离经叛道。

    真科学不能急功近利

    有些诺贝尔奖成果开始是不实用的。如果太功利，太近视，把科学当成一种“器”，迫切地希望获得利润，产生效益，会损害科学的发展。当法拉第研究电学的时候，不可能想到电动机，更不可能想到电器时代。有人问，电有什么用？他回答，新生的婴儿有什么用？如果太功利，他就不会开创电的时代。相对论不能成为专利；DNA的研究，开始也并不实用。总之，诺贝尔奖竞赛需要远见和宽松的氛围。

    在20世纪诺贝尔奖的竞赛中，中国落后了。但是，水无常形，兵无常势，一切皆变，万物皆流，后来可以居上。诺贝尔奖也是这样。在本世纪初，诺贝尔奖青睐德国。从1901年到1920年，德国人名列第一，计有20人获奖；其次是法国，11人获奖；美国才2人，远远地落在后面。三十年代以后，美国人渐渐赶了上来，1931年—1940年间，美国占了26％，超过了英国、法国，但低于德国。四十年代开始，美国超过了德国，并且逐渐超过了英法德三国获奖人数的总和。