从诺贝尔化学奖看科学创新性研究的特点，本文主要内容关键词为：诺贝尔论文,科学论文,化学奖论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
诺贝尔科学奖是“每年奖给在前一年为人类作出杰出贡献的人”，从1901年开始颁发，至 今已有百年。对诺贝尔科学奖的世纪回眸，不但可以揭示出我们时代科学发展的水准和脉络 ，而且在促进科学技术发展和人类社会进步方面有着现实的和长远的意义。诺贝尔化学奖是 其中的一个奖项，是为了表彰在化学方面做出杰出贡献的科学家，诺贝尔奖见证着百年来化 学发展的脉络和进步。从科学和社会学的角度探析诺贝尔化学奖获得者的创新性研究特点， 对于我国化学研究的深入进行和科学人才的培养有现实意义。
一、诺贝尔化学奖获得者统计分析
百年间诺贝尔化学奖共颁奖92次（因战争原因，在1916、1917、1919、1924、1933、1940—1942这八年未颁奖），获奖135人次，单人获奖58次，双人获奖23次，三人获奖11次，（注：的数据是根据唐得阳主编《诺贝尔获得者全书》团结出版社，1994和王恒、朱幼文主
编《诺贝尔科学奖化学奖百年百人》中国城市出版社，2000以及在大学化学、化学通报 、科学杂志1993-2001年的介绍诺贝尔化学奖的论文资料中统计得出。）对美国、德国、英国、法国的科学家获奖的次数年限分布情况统计如下：
从上表可以看出，美国科学家有35次，占获奖率38.04%，德国科学家有23次，占24.89%， 英国科学家有23次，占24.89%，法国科学家有4次，占4.34%。在20世纪前40年，德国是主要 获奖国家，50到70年代是英国。从80年代以后，主要是美国，80年代和90年代，每年共颁奖 10次，美国分别有8次获奖。只有1982年、1988年、1991年、1999年没有美国科学家获奖。
百年来先后共有135位科学家获诺贝尔化学奖，英国科学家桑格1958、1980两次获奖。获奖 者获奖时的平均年龄是60岁。“化学奖获得者创造高峰期大约是25—45岁间，年龄跨度在21至58岁之间，平均峰值年龄38.7岁”。[1]获奖者的国籍分布于21个国家。主要国家获奖者 人次所占比例具体情况统计如下：
以上三个表都说明获奖人数和获奖次数最多的是美国，从20世纪初到90年代总体上是呈上 升趋势。化学中心最早出现在德国，从20世纪30年代以后，化学活动中心从德国转移到美国 ，化学成果和获奖人数居首位，德国呈下降趋势；在50-70年代英国也曾出现过高峰时期。 不同国家获奖人数的变化，反映了各国的化学研究实力和发展水平的变化。这些变化是由多 种因素造成的。
二、诺贝尔化学奖获奖者的科学背景分析
从本世纪诺贝尔化学奖获奖者的个体情况来分析，他们在教育背景、科学训练和科学研究 模式方面有共同的特点：
1.好奇心与科普教育
根据诺贝尔奖获奖者的回忆录和个人传记，追踪他们的成才之路，发现他们在青少年时期 一 般都对自然现象和科学研究有自觉的好奇心和兴趣，受过科普教育。如卢瑟福在童年时代曾 发明一种可以发射“远射程炮弹”的玩具大炮，还巧妙地设想出增加“炮击”距离的方法。 到十几岁他对自然科学显示出极大的兴趣。在本文前面的3个统计表中显示出美国、德国、 英国等的科学家获奖人数占多数，就与这些国家所重视科学普及和科学教育有直接的关系。 在19世纪末和20世纪初，正是英国大学教育改革和科学捐助运动持续开展和产生影响的时期 。由于在这一时期，他们认识到英国的工业技术水平已从世界第一落后于德国、法国等国， 而这些国家的发展主要是管理人员和工程技术人员受到高水平的科学教育。英国在这种对比 下开始进行科学教育改革和强化科学促进运动。使英国的教授席位、实验室、博物馆、科学 教育和科研经费迅速增加。美国在40年代后，获奖的科学家人数增多和科技进步加快，也与 他们强化科普教育分不开。科普教育对某个人走上科学职业道路有重要影响。因为科普教育 在培养人们的科学兴趣和科学鉴赏力有直接的作用。更重要的在于科学普及和科学教育是科 学精神形成的沃土。如1954年、1962年分别获诺贝尔化学奖、和平奖两项大奖的鲍林(Linus Pauling)，他5岁时，注意观察在药店工作的父亲根据药方，调配药粉、药水、软膏等，不 久，便使用旧的酒精灯、试管、烧瓶等模仿父亲的工作。9岁时，他开始专心致志地读书， 此时读的书非儿童读物，而是成人书籍。13岁时，经常在一个亲友家的化学实验室做实验。 有一天，他将氯化钠和砂糖混合，再滴二、三滴浓硫酸后，发生激烈反应，发泡后产生了朦 胧蒸气。这一实验使他激动不已，因而也成了他立志于化学之路的最大动机。到了高三后， 化学课老师很快发现了鲍林的非凡才能，放学后，对他单独进行化学试验指导，鲍林开始做 具有大学水平的化学实验。在青少年时代的这些经历为他日后攻读化学博士学位和那样的着 迷于化学、从事化学研究的基奠。几乎每一位诺贝尔化学奖得主都有类似的经历。
2.高学历层次教育
根据诺贝尔奖获奖者的回忆录和个人传记，对他们的学历层次进行统计得出132位获奖者中 约121位是博士，其中有6位是化学和医学（或物理学）的双博士、4位是自然科学和哲学的双 博士。而且大都是在世界著名大学接受高层次教育。获诺贝尔化学奖的科学家主要选择在剑 桥大学、哈佛大学、哥伦比亚大学、牛津大学、柏林大学、慕尼黑大学、加利福尼亚大学、 哥丁根大学、麻省理工学院、巴黎大学、芝加哥大学等读博士学位。跟名导师缔结师徒关系 ，也就是说，他们在朱克曼称为“科学行业的学徒教育”中，由于选择的是名校、名导师、 名专业，接受的是一流教育，高水平的训练，进行的是学科前沿的研究，一开始就站在科学 研究的高起点上，奠定了后来成就的基础。在获得诺贝尔奖化学奖的科学家中，有许多是师 生关系。如贝耶尔（1905年获化学奖）与毕希纳、能斯脱（1920年）与奥斯特瓦尔德（1909年）、瓦拉赫（1910年）与霍沃思（1937年）等。杰出的导师与天才的学生的双向选择与合作，学生受到导师的研究工作、学术思想、学术风格的的重要影响，在导师的理论和实验的指导下得到 理论和实验方法的训练，导师以其深刻洞察力所选定的实验课题和一切工作都对学生有一定 影响。学生在导师所从事或给出的领域内工作，学生的一些创新思想和方法也对导师有一定启示。
3.广泛的学术交流与合作
追踪诺贝尔化学奖得主的科学研究，他们无论在读博士期间还是在后来的科学研究中，通 过导师介绍、推荐、参加学术会议等形式，与除导师之外的同领域的一流科学家建立了广泛 的学术联系，得到很多著名科学家的指导和与著名科学家合作的机会。他们除了有与导师牢 固的师徒关系外，还有与其他科学家多重的交流合作关系，几乎每个人都处于的学术交流网 中，他们的从师情况就证明了这一点。如1914年诺贝尔化学奖获得者理查兹·T.W.是美国哈 佛大学著名化学家库克的博士生，又先后到哥丁根大学、慕尼黑大学、德累斯顿工业大学和 莱比锡大学学习，从师莱比锡大学的奥斯特瓦尔德、哥丁根大学的内雷斯特。又如1923年诺 贝尔化学奖获得者普雷格尔，F.是格拉茨大学的医学博士，以后又到蒂宾根大学从师卡尔许 夫纳，到莱比锡大学从师奥斯特瓦尔德，到柏林大学从师埃米尔.菲舍尔等学习和访问。192
6年诺贝尔化学奖获得者斯维德伯格1907年在胶体化学研究中已经做出了贡献以后，为了更 好地做实验，先后去过德国、荷兰、法国、瑞士、英国丹麦、美国和加拿大，参观了许多实 验室，并且和这些国家的科学家进行了广泛的学术交流，获奖者几乎都有在国外度过几个星 期、几个月甚至几年，学习新的思想方法，同时传授他们自己的专业技术，或参加一个有杰 出领导人的研究小组，或与精英科学家合作研究。置身于一个科学研究氛围浓厚的环境、一 流科学研究水平的集体，不仅能学到最先进的知识和技能，能较早接触并研究科学前沿问题 ，而且可以培养科学的洞察力和鉴赏力，激发献身科学的热情和取得成就的自信心。
三、诺贝尔化学奖获得者和获奖国家的社会背景分析
从我们上述统计表中得出，获奖人数最多的前4个国家是美国、德国、英国和法国。特别是 美国占了绝大多数。为什么获奖的科学家基本上都分布在这些国家呢？这些国家为取得诺贝 尔奖的化学成果提供了哪些条件呢？通过分析，发现他们在社会背景方面有共同特点：
1.科学研究与社会生产需要相结合
以重要化学家和化学成果为指标进行统计，近代世界化学活动中心首先出现在德国(1550- 1700)，后依次转移到英国、法国、瑞典(1730-1820)，德国(1830-1920)，美国(1930-) 。近代科学发展中德国曾两次成为世界化学活动中心，英国、法国、瑞典在近代后期是化学 活动的中心，三国交替上升或并肩成为中心，20世纪以后美国是世界化学活动中心[2]。这 意味着这些国家曾从政治、经济、社会、文化等方面为化学的发展创造了条件。德国成为第 一个近代世界化学活动中心，决非偶然。社会需要是推动他们化学发展的根本原因。在16世纪后半期，德国在冶金和矿物化学方面发展很快，出现了广泛流传的采矿和冶金的手册。说 明当时的德国人对化学工艺普遍感兴趣，这也从侧面反映了当时德国的社会生产对冶金和矿 物的需求量增大，从而有力地推动了德国化学的发展。英国的化学曾走在世界的前列，成为 化学活动中心，也与英国的工业生产发展有密切的关系。17世纪末至18世纪中叶，英国的工厂
手工业蓬勃发展。特别是棉纺业首先实现了机械化，出现了与棉纺机配合使用的一系列机器 ，推动了煤炭工业、钢铁工业，加速了蒸汽机的研制。而这一切都与化学相关，从而有力地 推动了化工和化学的发展。化学的发展有着广泛的社会背景。
2.化学教育与人才培育相结合
化学教育方面对传播化学知识和培养化学研究人才发挥了重要作用。德国的大学教育与科 学社团对化学的发展也起到一定的作用，在文艺复兴的影响下，德国的大学教育发展很快， 兴办了一批大学，如海德堡大学、莱比锡大学、慕尼黑大学和吉森大学等，为当时的德国培 养了不少人才，对德国化学的发展起到了积极作用。此外，这一时期，也曾出现过一些科学 社团，如“实验研究会”等，科学社团的建立，对德国化学的发展也有影响。法国的柏林大 学、巴黎大学，英国的牛津大学、剑桥大学以及卡文迪许实验室、美国的哈佛大学、麻省理 工学院、加利福尼亚大学等是化学家的摇篮，培养了一些著名的化学家。特别是19世纪后期 ，美国成立了化学学会，创办了《化学文摘》这无疑积极地推动着化学的发展。这些学校成 功的化学教育和化学知识的传播，为日后诺贝尔化学奖获得者的成长做出了重要的贡献。获 化学奖人数最多的大学是美国的哈佛大学（9人）、麻省理工学院（6人）哥伦比亚大学（6人）、芝加哥大学（3人）、加利福尼亚大学（2人）。英国的剑桥大学（13人）、牛津大学（5人），德国
的柏林大学（4人）、哥丁根大学（4人）、法国的柏林大学（4人）、巴黎大学（1人）。（注：的数据是根据唐得阳主编《诺贝尔获得者全书》团结出版社，1994和王恒、朱幼文主
编《诺贝尔科学奖化学奖百年百人》中国城市出版社，2000以及在大学化学、化学通报
、科学杂志1993-2001年的介绍诺贝尔化学奖的论文资料中统计得出。）
3.获奖者与所在组织的整体水平相联系
诺贝尔奖获得者主要集中在上述这些大学，换句话说，这些大学能够培养出科学研究的一 流 人才，一流科学家可以提高这些大学的声望和科研水平，整体水平高的科研组织易出一流的 科学家。二者相辅相成。“获奖者出自各国著名的科学组织的比例很高，从而体现了治学环 境的水平和条件起了重要作用。因此出人才和出成果的原因除了个人的努力外，在很大程度 上与科学组织的负责人、整体水平、环境和条件有着十分重要的关系。”[3]上述大学的科 学研究所和化学系的负责人基本上是在化学领域已经做出了突出的成就，获得了包括诺贝尔 奖项的其他很多奖的杰出科学家。在135位诺贝尔奖获得者中95%的人是该校校长或化学系主任 或研究所所长。既是学科负责人又是学术带头人。这些人获得杰出的科学成就，而且他们所 领导的科研和教学单位也是在该国家或同行中成果往往是最多的，在这样的环境中，有浓厚 的学术氛围，广泛的学术交流，激烈的科学竞争和相互的科学合作，从事着多个或多方面的 学科前沿问题研究，有着一流的研究设备和条件。
4.科学传统的形成
科学成果与科学传统紧密相关。获得1967年诺贝尔奖金的英国化学家波特·G.说，美国有 着欣赏科学的传统，卡特总统的科学顾问，麻省理工学院地球物理学家Frank Press说年轻 的科学家在这里比在任何其他国家都能更迅速的成长。曾获1970年诺贝尔医学奖的阿克塞尔 罗德·J.说，我们没有任何魔力，只不过是在美国观念所产生的独立思考精神影响下，感到 有些事情需要去做而已。这些表述都体现着美国的科学传统的一些东西。
另外在这些大学形成了科学传统，表现为：理论和实验相结合、科研和教学相结合、讲求 科学方法和学术思想交流、鼓励科学批判精神、提倡思想新颖和开拓新研究领域，自己研制 仪器设备和手段。除此之外还有奖励制度。奖励制度不仅仅指物质和奖品的方面，还包括做 出有原创性的博士论文的博士被留在或聘请在本研究室或其他研究室、某一著名的大学去工 作，这种奖励对出成果比拿到一个奖品更重要。在著名的研究所或大学获得研究机会或工作 ，意味这些科学家的研究水平、能力和成果，获得同领域专家的认可和评价，是巨人站在巨 人 肩上。这种科学体制在这些大学是较早的形成并始终发扬着。
一个大学的整体科学水平高，一个社会的整体科学素养高，是科学创造性研究的土壤和基 础。培养科学精英固然重要，但形成或营造一个浓厚的科学氛围、形成合理的科学体制对培 养科学的一流人才和进行一流的科学研究更有意义。
以上指出的是获奖者的共同的主要特点，除此之外，人们普遍都认为的科研经费和设备， 这是绝对不可缺少的基本条件，如为什么美国在争夺诺贝尔奖金的竞争中如此杰出，答案似 乎是金钱与学术的自由。……政府在战后时期继续给予了大量的拨款。这里不在重复这方面 的研究结论和特点。
四、结论
我们对诺贝尔奖的情况进行研究，一方面要了解科学发展脉络，预测科学发展趋势，另一 方面，在研究了诺贝尔奖的特点的情况下，对照中国的科学研究环境和科学教育情况，在公 众 的整体素质、科学传统的形成、科学教育的革命即创造性教育体制的形成等方面差强人意。 加快提高公众整体的科学素养，形成重视创造性教育的体制、形成和发扬科学传统等方面的 改进和提高，一定有助于我们冲刺诺贝尔奖。