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一、诺贝尔奖
莫言获得诺贝尔文学奖之后,诺贝尔奖这个让国人梦寐以求的奖项又活跃在我们的视野中。莫言获奖时,瑞典街头大小书店都有莫言的巨幅照片,国人看到心中充满自豪感。同期获得诺贝尔医学或生理学奖的还有日本人山中伸弥和英国老科学家约翰·戈登(John B.Gurdon)。诺贝尔奖究竟是个什么样的奖项?为何会成为全世界最引人注目,最有影响力的奖项呢?
1896年12月10日,诺贝尔逝世。逝世的前一年,他留下了遗嘱,在遗嘱中提出,将部分遗产(920万美元)作为基金,以其利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平5种奖金,授予世界各国在这些领域对人类做出重大贡献的学者。据传说,因为个人原因,诺贝尔唯独没有设立数学奖。起初奖金授予全世界得奖人还引起瑞典国内的争议。但是最终瑞典政府坚持执行了诺贝尔先生的遗愿,正是因为这种打破民族、国界的人类意识使得这一奖项的影响越来越大,成为世界上最有影响力的奖项。1900年6月,瑞典政府批准设置了诺贝尔基金会,并于次年诺贝尔逝世5周年纪念日,即1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。自此以后,除因战时中断外,每年的这一天分别在瑞典首都斯德哥尔摩和挪威首都奥斯陆(和平奖,挪威曾被丹麦割让给瑞典,诺贝尔奖初次设立时候,尚属瑞典)举行隆重授奖仪式。1968年瑞典中央银行于建行300周年之际,提供资金增设诺贝尔经济奖,1990年诺贝尔的一位重侄孙克劳斯·诺贝尔又提出增设诺贝尔地球奖,授予杰出的环境成就获得者。该奖于1991年世界环境日之际首次颁发。
物理和化学奖、生理学或医学奖、文学奖,以及和平奖分别由瑞典皇家科学院(The Royal Swedish Academy of Sciences)、卡罗琳斯卡学院(Karolinska Institute)、斯德哥尔摩大学(Stockholm University)以及挪威议会选举的五人委员会颁发。每种奖项设置一个诺贝尔委员会。纵观诺贝尔奖的获奖名单历史,不难看出,由评审委员会评出的获奖名单,不能反映全部的人类历史上重要的科学发现,有很多重要的发现和重要的科学家没能获得应得的荣誉。有些是由于只颁奖给在世的科学家的原因,有的是由于最多只颁给三位科学家的原因。同时,不可避免的,也有一些获奖的内容在时间的检验下,最终被否定,如1926年约翰尼斯·菲比格发现的蟑螂导致癌症和1949年安东尼奥·埃加斯·莫尼斯发现的额叶切除治疗精神疾病。用著名科学家饶毅的话来说:“基本可以放心:化学奖委员会一如既往地跨界出现错误,既不是第一次,也不会是最后一次。”[1]我国的人工合成结晶牛胰岛素,在当时是世界上领先并有重大意义的工作,在诺贝尔生理和医学奖名单中,各种人工合成重要生物分子的工作均已获奖。但是由于没能提出三名主要工作负责人,而错失诺贝尔奖。我国药学家,中国中医研究院终身研究员屠呦呦2011年荣获被誉为诺贝尔奖“风向标”的拉斯克医学大奖,表彰其青蒿素抗疟疾药的研制成功,青蒿素拯救了几百万人的生命,世界卫生组织对其评价甚高,这是中国生物医学界至今为止获得的世界最高级大奖。
我国著名文学家沈从文先生也曾获得诺奖提名,但是由于处在特殊历史时期,诺奖委员会无法联系到沈从文,而失去一次获奖机会。由于翻译的原因,诺贝尔文学奖对于中文写作的作家,具有极大的不利因素,在我国莫言不是唯一的优秀作家,我们的文学创作大可不必以不懂中文的人来做判断标准。另外,在文学、和平奖的评选中大量意识形态因素掺杂其中,使这两个奖项的客观性受到影响。据传最近我国的杂交水稻之父袁隆平有望获得和平奖,无论最终当选与否,我们需要有自己的观点,袁隆平先生的工作养活了世界上数以亿计的人口,使之免于饥荒之苦,早已被世人铭记。
二、国家与诺贝尔奖
即便诺贝尔奖有着各种争议,但是毫无疑问,它基本反映了世界科学研究的最高水平和世界科学研究中心的变迁。从获奖人员分布中可以看出,以物理学为例:二战前美国8人获奖,英国有10人,而德国11人获奖,这与德国作为世界物理学中的地位相符。二战后,美国成为世界科学研究的中心,美国的领导地位从二战后一直延续到今天。截止到现在,美国已有300多次获诺奖,遥遥领先于其他国家。诺贝尔自然科学类奖基本上反映了一个国家在基础研究领域的水平。
日本政府1990年代中期提出了“科学技术创新立国”战略;其在2000年“科学技术基本计划”中提出目标:其在要在今后50年内获得30个诺贝尔奖,并在瑞典设立了“研究联络中心”。2012年获得生理学或医学奖的中山伸弥是第十九位获得诺奖的日本人,2000-2012年,日本已有10人获诺奖,日本获医学生理学、物理学和化学三项诺奖的人数跃居全球第二,仅次于美国。日本科研经费在GDP中所占的比例一直保持在3%以上,世界第一位。巨大投入是获得诺贝尔奖的根本保证。日本重视教育、科技,并非始于90年代,从战后开始,在极其艰苦的条件下,日本就开始了长期、巨大的教育投入。其2000年提出的诺贝尔奖目标,是水到渠成,顺理成章的结果。基础研究领域的进步不是三年五载一时兴起就可以走到世界前沿的,任何急功近利的工程或者运动,都不可能在科学领域取得长远的发展。
发育生物学,在诺贝尔百年历史中,一半的奖项颁给了德国人,这也得益于19世纪德国人创立的近代发育生物学。深厚的学术积淀和不断的探索,使得一个国家的一个学科能够始终保持在世界的前沿,这样的地方自然而然能够产生基础研究领域最根本的发现,对人类认识自然产生重大的贡献,获得诺贝尔奖也就是必然。
三、诺贝尔奖和大学
能否获得诺贝尔奖不仅决定于国家层面,更直接由科研机构决定。大学、研究院所和一些企业的实验室是诺贝尔奖获得者直接从事工作的地方。大学科研机构领导者的眼光和策略直接决定了诺贝尔奖是否会在本机构中产生。最有代表性的案例要数位于英国剑桥大学的分子生物学实验室(Laboratory of Molecular Biology,LMB),这个实验室来源于著名的物理研究机构——剑桥大学卡文迪许实验室(Cavendish Laboratory)。[2]在卡文迪许实验室时代,从这里走出了三届物理学和一届化学的诺贝尔奖得主。此后的分子生物学实验室时代,该实验室更创造了一个研究机构的奇迹:55年间12位诺贝尔奖得主,其中还包括沃森和克里克的DNA双螺旋结构。一个实验室能取得如此多伟大的成就取决于实验室领导者超前的远见和对科研者足够的支持和信任,这里包括经费上的支持、时间上的支持,最主要的是不以任何功利的指标来限制有意义的基础研究,即不要求短时间发表文章。例如饶毅教授文章中所举的实例:佩鲁兹(分子生物学实验室第一任主任,1962年获诺贝尔化学奖)对血红蛋白结构研究从1939年开始,1953年技术改进,1959年才得到较高分辨率的结构。布勒纳(2002年获诺贝尔医学奖)1963年开始提出做线虫,1965年正式提出,到1974年才有第一篇关于线虫的论文。
最伟大的、划时代的发现——DNA双螺旋模型,是实验室的年轻人沃森和克里克做出的,佩鲁兹和肯得鲁是二人的导师,他们多半时候允许和支持克里克和沃森做和导师研究无关的研究,最终才有了1962年四位往日师生在斯得哥尔摩同台领取诺贝尔奖(化学奖和生理学或医学奖)的盛景。
除此之外,还有很多诺贝尔奖级别的发现,也都出自这个实验室:赫胥黎(H.E.Huxley,达尔文进化论早期支持者的孙子)提出肌肉收缩的分子机理(肌丝滑行学说);英格拉姆(Vernon Ingram)发现镰刀形红细胞贫血的分子发病机理(确定病因是单个氨基酸突变;他发明的用胰蛋白酶分析蛋白质的方法在生化上广泛应用);布勒纳发现信使RNA。[3]这些知识都写入了高中生物教材,足见他们的贡献对基础知识领域有多么深远的影响。
科研环境和管理体制的支持,使得有才华的科学家没有后顾之忧,没有发表论文数目和专著的硬性要求,非但没有降低科学家们的研究水准,反而更加促进了他们对自己工作的要求,他们不再以文章为目标,而是要最重要的发现或发明。
此外,如佩鲁兹说的:科学发现是不能计划的。这是他60多年从近处观察物理和生物学精英的体会。原创的科学是不可能由任何人(行政人员或者科学家)的计划来产生的。[4]以上所举方面,其实总结起来是一条原则:不急功近利。看来不管是国家层面,还是实验室层面,要想在基础研究领域,对人类认识自然做出真正贡献,无不需要踏实的心态、长远的目光,任何急功近利的努力,都会与最初目标渐行渐远。
四、诺贝尔奖和中学
中学教育或者说大学之前的教育,能够为人类探索自然、基础研究领域做出什么样的贡献?原则上讲,能否做出重要研究发现,或者获得诺贝尔奖,直接工作不在中学,甚至不会在本科阶段,主要取决于他们的研究生工作和研究生之后的科研生涯。诺贝尔奖的历史上,自然科学奖获得者中,只有一人没有获得学士学位(马可尼,1909年获物理学奖),少数人(2.36%[5])只获得学士学位,例如日本岛津制作所的田中耕一(2002年诺贝尔化学奖)没有上过研究生。但是不等于中学的教育无须对人类探索自然承担责任,也没有任何贡献的空间,事实上正相反。能否培养出具有拓展人类认知空间,为人类了解自然做出伟大贡献的人,大学前的教育起着至关重要的基础性作用。
还以最具划时代影响的DNA双螺旋发现为例,沃森15岁上芝加哥大学,早早修完生物学课程,对生物学领域有浓厚兴趣和广泛的知识。研究生也投在了摩尔根的弟子缪勒(1946年获诺贝尔奖生理学或医学奖)门下,如果按照急功近利的想法,找一个诺贝尔奖得主做导师,就可以水到渠成再次得奖。如果沃森如此浅薄,那就不会由沃森和克里克开始伟大的、改变人类的分子生物学时代了。正是由于沃森看到了,旧有的摩尔根学派所研究的对象和问题已经不能回答那个时代最紧迫、最关键的问题:什么是遗传物质、遗传信息本质。沃森改变了学习方向,转投德尔布吕克和卢里亚,试图破解遗传信息本质这一重要问题,而这个时候研究噬菌体的德尔布吕克和卢利亚还没有获得诺贝尔奖(两人在1969年获得诺贝尔奖生理学或医学奖)。有科学眼光的学生找到了合适的导师,在导师的指引下,做出了伟大的发现。
无论国家、研究机构还是个人,具有远大志向、独立思考能力,才有可能做出对人类有深远影响的贡献。无论国家、研究机构或者个人,急功近利的思维都不可能在科研的道路上走的长远。而这些特性:远大志向和独立思考的能力,是在学习成长的早期阶段培养和建立的。这也就是中学教育在这一看似遥远的“诺贝尔奖问题”上可以做出贡献的地方。如果在中学阶段,我们只教会学生记住已有知识、熟练做题、考好成绩、进入好的大学、跟随有名气的导师读研究生,而不能独立的思考、提出问题,也就不可能独立解决问题。不知道什么样的问题是人类认知边界中重要的、基本的问题,自然不可能做出有意义的工作,或者说获得诺贝尔奖——即学界的普遍认同和赞扬。
华裔科学家已经有很多获得诺贝尔奖的先例,一部分人是解放前在国内接受的早期教育(高锟、崔琦)或高等教育(杨振宁、李政道),但之后我国再也没有培养出本土科学家、做出开创性贡献,获得诺贝尔奖。这恐怕还需要我们思考教育体制中缺少的重要因素,并做出根本性变革,才能改变现状。
五、诺贝尔奖和中国
我国现在的研究状况,已经发生了极大的变化,很多科研人员的工作已经具备诺贝尔奖水平。无论是科大少年班走出的庄小威,还是北京大学的谢晓亮,还是清华大学的薛其坤,他们的工作无论获得诺贝尔奖与否,或者什么时候获得都不是最重要的问题,重要的是他们的研究标志着我国基础研究领域已经有人能够做出举世瞩目、拓展人类认知空间的重要工作,获得学术界最高级别的认同只是时间问题。
从人类历史上看,世界上科学研究的中心从来都不会长久地停留在一个地区。战后美国作为世界科学最重要的中心已经超过60年,这种势头依然会延续一段时间,但是可以肯定的是,必将会发生转移,无论是彻底失去中心地位,还是中心的多元化,这是历史的必然。而作为正在发生着经济奇迹的中国,也必将会是未来科学中心的一员。历史上所有科学中心的出现,必定与经济繁荣相伴相生:雅典、佛罗伦萨、法国、英国、德国、美国皆是如此。因此,我们有理由相信,在可以预见的未来,中国必将成为未来科学的中心之一。