劉曼玲
(中南大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院,湖南 長沙410075)
在諾貝爾獎項(xiàng)中,一般把諾貝爾物理、化學(xué)、生理或醫(yī)學(xué)獎稱為諾貝爾自然科學(xué)獎(簡稱諾貝爾科學(xué)獎)。該獎于1901年首次頒發(fā)以來,歷經(jīng)百余年,記載了三百多份人類的首次創(chuàng)造與發(fā)明。目前,已有五百多位科學(xué)家獲得諾貝爾科學(xué)獎的殊榮,他(她)們不怕艱苦、勇于創(chuàng)新的精神鼓舞著后來人追求理想、不斷探索。諾貝爾獎成果的運(yùn)用,也大大地推動了全球的科技進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)繁榮,豐富了人類的物資寶庫。世界各國已把諾貝爾獲獎人數(shù)的多少看成是衡量一個國家、民族、科研機(jī)構(gòu)與大學(xué)科學(xué)水平高低的重要指標(biāo)之一,因此對諾貝爾獎的獲獎成因進(jìn)行研究,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
諾貝爾獎是一個國家科技、傳統(tǒng)與政策的綜合反映。從國家的分布來看,諾貝爾獎獲得者主要集中在技術(shù)發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)繁榮的美、英、德、法等國,而人口只有一千多萬人的猶太民族,卻產(chǎn)生了一百多名諾貝爾科學(xué)獎得主[1]。這些國家的共性是具有獨(dú)特的科技創(chuàng)新體系與思想,具有自由開放、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)術(shù)氛圍,具有培養(yǎng)精英的世界一流大學(xué),具有優(yōu)秀的科研團(tuán)隊和充裕的科研經(jīng)費(fèi)。
具有活力的科技創(chuàng)新體系與思想是美、英、德、法等國家擁有較多的諾貝爾自然科學(xué)獎獲得者的主要原因之一。第二次世界大戰(zhàn)后,美國采取了一系列措施來吸引和凝聚優(yōu)秀人才,德國、意大利等各國的科學(xué)家大量流入美國定居,不同文化傳統(tǒng)、學(xué)派之間的思想交流與碰撞,促進(jìn)了科學(xué)研究的創(chuàng)新,許多移民科學(xué)家獲獎,為美國帶來了繁榮的“大科學(xué)時代”—數(shù)學(xué)、化學(xué)、核物理學(xué)和原子物理學(xué)等學(xué)科迅速發(fā)展。美國作為科技創(chuàng)新的強(qiáng)國,自20世紀(jì)70年代以來,逐步建立了以大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)為主體的市場競爭與政府調(diào)控相配合的國家創(chuàng)新體系。2003年,美國提出了動態(tài)的、復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)—“創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)”的理念,政府、高校、科學(xué)家、企業(yè)等各個創(chuàng)新主體之間的交流和互動,不斷提升國家原始性創(chuàng)新能力,出現(xiàn)了許多世界一流的科學(xué)家,產(chǎn)生了諸多科研成果,美國也成為全球獲得諾貝爾獎最多的國家[2]。
1987年英國學(xué)者C.Freeman首先提出“國家創(chuàng)新體系”(The national innovation system,NIS)的概念,他將其定義為:“國家創(chuàng)新體系是由公共部門和私營部門中各種機(jī)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò),這些機(jī)構(gòu)的活動和相互影響促進(jìn)了新技術(shù)的開發(fā)、引進(jìn)、改進(jìn)和擴(kuò)散”[3]。英國的創(chuàng)新體系與思想使英國成為獲得諾貝爾獎數(shù)第二的國家。德國的國家創(chuàng)新體系的特色則是政府、企業(yè)和人之間和諧統(tǒng)一:國家出政策、企業(yè)出資金、科研人員出成果,三者之間相互溝通與合作。
諾貝爾獎委員會一個非常重要的評判標(biāo)準(zhǔn)就是知識的原創(chuàng)性和對人類所做的貢獻(xiàn)。如美國科學(xué)家大衛(wèi)·維因蘭德(David Wineland)與法國科學(xué)家塞爾日·阿羅什(Serge Haroche)因“獨(dú)立地發(fā)明并發(fā)展了在保持量子力學(xué)特性的條件下測量和控制單個粒子的方法,在此之前這被認(rèn)為是不可能實(shí)現(xiàn)的”而獲得2012年諾貝爾物理學(xué)獎。諾貝爾物理學(xué)獎評委會主席、瑞典皇家科學(xué)院院士比約恩·瓊森(Bjorn Jonson)致頒獎詞:“他們利用巧妙設(shè)計的實(shí)驗(yàn)成功地實(shí)現(xiàn)了在不破壞量子特性的條件下操控和測量一個獨(dú)立量子系統(tǒng),打開了一扇觀測最基礎(chǔ)量子世界的大門?!盵4]其應(yīng)用是可以建立起一種新型的、基于量子物理學(xué)的超快計算機(jī)和比今天所使用的銫原子鐘高出數(shù)百倍的有超高精度的鐘表,這無疑會帶來網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的新飛躍!
少數(shù)世界一流大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)成為諾貝爾獎獲獎?wù)叩拿缙院蛽u籃,這與其具有自由開放、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)術(shù)環(huán)境是密不可分的。
世界一流大學(xué)非常重視本科生和研究生的創(chuàng)新培養(yǎng)教育,諾貝爾自然科學(xué)獎獲得者中90%具有博士學(xué)位。在發(fā)達(dá)國家,高校課堂教學(xué)時數(shù)少,教學(xué)內(nèi)容更新快。教師注重開發(fā)學(xué)生的自身潛力,鼓勵質(zhì)疑、大膽探求。教師常常會在課堂上介紹科技發(fā)展的新動態(tài)與新成果,會設(shè)計與最新科技發(fā)展相關(guān)的小課題和專題,對學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)研究訓(xùn)練。課程學(xué)習(xí)中的小組作業(yè)由全組人員合作完成,旨在培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神和創(chuàng)造能力。實(shí)驗(yàn)室中學(xué)生與老師相互學(xué)習(xí)與討論。為了使理論與實(shí)踐更好地結(jié)合,大學(xué)常與企業(yè)、公司等部門聯(lián)合培養(yǎng)研究生,讓研究生到工廠參觀學(xué)習(xí)或短期實(shí)習(xí),研究和解決實(shí)際中的技術(shù)難題。學(xué)校的各種學(xué)生團(tuán)體、俱樂部以及講座、報告會等大大地豐富了學(xué)生的業(yè)余與學(xué)術(shù)活動,促進(jìn)了師生之間的思想交流和智慧碰撞。這些都給未來獲得諾貝爾獲獎打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
一些著名的科研機(jī)構(gòu)非常重視基礎(chǔ)研究,鼓勵原始創(chuàng)新。如英國劍橋大學(xué)的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室就是全球最負(fù)盛名的科研機(jī)構(gòu)之一,140多年來以在凝聚態(tài)物理和射電天文學(xué)方面的成就著稱,有“物理之邦”的美譽(yù)??ㄎ牡鲜矊?shí)驗(yàn)室擁有自由民主的學(xué)風(fēng),注重吸引人才和學(xué)科交叉,營造平等相處的學(xué)術(shù)氛圍??ㄎ牡鲜矊?shí)驗(yàn)室主任J.J.湯姆森(J.J.Thomson)任職時年僅28歲,他于1906年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎,并培養(yǎng)出多個諾貝爾獎獲得者和皇家學(xué)會會員。他思想開放,最先設(shè)立了面向全球、從國外招收研究生和對女學(xué)生開放的制度,卡文迪什實(shí)驗(yàn)室除了本身的科研骨干班子外,還廣納幾倍至十倍的流動研究隊伍,吸引一代又一代的優(yōu)秀學(xué)者來到劍橋。正是因?yàn)檫@種“海納百川”的胸懷和多種文化的碰撞,卡文迪什實(shí)驗(yàn)室培育出了29位諾貝爾獎獲得者[5]。物理學(xué)家F.H.C.克里克(F.H.C.Crick)和生物學(xué)家J·D·沃森(J.D.Watson)合作發(fā)現(xiàn)了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,被譽(yù)為20世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn),也是卡文迪什實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行跨學(xué)科研究最成功的典范之一。
擁有一定數(shù)量的世界一流大學(xué)已成為培養(yǎng)出諾貝爾獎獲得者的重要條件,因?yàn)橹挥刑嵘叩冉逃馁|(zhì)量,才能培養(yǎng)出高素養(yǎng)的科技人才,獲得諾貝爾獎的可能性也才會大大提高。諾貝爾獎獲得者排名前十的世界一流大學(xué)為:劍橋大學(xué)、哈佛大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)(伯克利)、麻省理工學(xué)院、巴黎大學(xué)、芝加哥大學(xué)、慕尼黑大學(xué)、哥廷根大學(xué)、柏林大學(xué)[6]。
劍橋大學(xué)是由一批為躲避與牛津當(dāng)?shù)鼐用竦臍?、從牛津大學(xué)逃離出來的學(xué)者于1209年建立的,是世界上誕生最多諾貝爾獎得主的高等學(xué)府,800多年來,共培養(yǎng)出了80多位諾貝爾獎獲得者。劍橋校園鳥語花香、綠草如茵、環(huán)境幽美,劍河(又名康河)穿梭于這座大學(xué)城。徐志摩一首浪漫而充滿詩意的《再別康橋》,讓無數(shù)中國人對英國劍橋大學(xué)的劍河心馳神往,也吸引了全世界莘莘學(xué)子和學(xué)者的目光。劍橋大學(xué)現(xiàn)有31個學(xué)院,包括3個女子學(xué)院與兩個專門的研究生院,其中最著名的學(xué)院有三一學(xué)院(牛頓畢業(yè)的學(xué)院)、圣約翰學(xué)院和國王學(xué)院,三一學(xué)院培養(yǎng)出了30多位諾貝爾獎獲得者。劍橋大學(xué)鼓勵學(xué)生創(chuàng)新,倡導(dǎo)原創(chuàng)性研究,在科學(xué)技術(shù)方面成就顯著、人才輩出,涌現(xiàn)出了一大批對人類的科技進(jìn)步產(chǎn)生重大影響的杰出科學(xué)家:牛頓、達(dá)爾文、培根、霍金、盧瑟福、麥克斯韋、瑞利、湯姆遜、狄拉克、圖靈、沃森和克里克[7]。創(chuàng)新思想是劍橋大學(xué)的魅力所在,也是劍橋能誕生如此多諾貝爾獎獲得者的重要因素。1970年,由劍橋大學(xué)三一學(xué)院發(fā)起建立的科學(xué)園成為了產(chǎn)、學(xué)、研一體化的高新技術(shù)研究中心。
世界一流大學(xué)包攬多數(shù)諾貝爾獎的情況也說明:學(xué)生進(jìn)入名校學(xué)習(xí),能擁有優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境與資源,包括文化氛圍、科研傳統(tǒng)、一流大師和先進(jìn)設(shè)施等,傳承與創(chuàng)新構(gòu)成了一個優(yōu)勢不斷累積的良性循環(huán),為斐然成就的產(chǎn)生提供良好的條件。
科學(xué)家的辛勤耕耘離不開人才培養(yǎng)的肥沃土壤,一棵大樹只有長在森林里才會更加枝繁葉茂,學(xué)術(shù)團(tuán)體漸漸成為諾貝爾獎獲獎主力,如英國劍橋大學(xué)的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室、美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室、美國加州大學(xué)的勞倫斯實(shí)驗(yàn)室等,均培養(yǎng)出了多名諾貝爾自然科學(xué)獎獲得者。這些名牌大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室伯樂聚集、名師薈萃、高徒滿堂。權(quán)威作用、榜樣作用盡顯其中,團(tuán)體的互助和競爭作用也得到了充分的發(fā)揮。眾多諾貝爾獎獲得者的學(xué)術(shù)團(tuán)體中典型的有:盧瑟福學(xué)派、玻爾學(xué)派、費(fèi)米學(xué)派等?!懊麕煶龈咄健?,盧瑟福帶出了3名諾貝爾獎得主,玻爾造就了7名諾貝爾獎得主,費(fèi)米培養(yǎng)了6位獲獎?wù)撸òɡ钫?、楊振寧)。?jù)統(tǒng)計,美國92位諾貝爾獲獎?wù)咧杏?8人曾在前輩諾貝爾獲獎?wù)呤窒庐?dāng)過學(xué)生或做過晚輩合作者[8]。因此,學(xué)術(shù)沉淀、知識積累與大師級的專家是科學(xué)精英和和優(yōu)秀團(tuán)隊產(chǎn)生的源泉。
一個國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必須要有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)支持作后盾,國外高校與科研院所的科研經(jīng)費(fèi)主要來源于各級政府撥款、校友資助或通過簽訂合同方式提供,政府科研經(jīng)費(fèi)比例比較高。歐美等發(fā)達(dá)國家對科研的投入在國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)中占有較大的比重,特別重視基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的投入,因?yàn)榛A(chǔ)研究是創(chuàng)造發(fā)明和產(chǎn)生新知識的先導(dǎo)。如以色列、瑞典、日本、芬蘭、美國、德國、瑞士、丹麥、奧地利、法國、加拿大、比利時、澳大利亞、英國就投入了大量的財力進(jìn)行科學(xué)研究,其中以色列居第一。一百多年來,在諾貝爾獎獲得者中,近200個是猶太人,創(chuàng)造了令世人感嘆的奇跡!一個重要原因就是這個民族崇尚智慧、重視教育,這是他們獲得成功的奧妙所在。
改革開放以來,我國的科學(xué)技術(shù)和自主創(chuàng)新能力取得了偉大的成就與進(jìn)步,中國在某些研究領(lǐng)域已走在世界前列,蛟龍下海與嫦娥奔月令國人引以為豪,神舟系列飛船與空間出艙、40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體、超級雜交水稻和千萬億次高效能計算機(jī)系統(tǒng)“天河一號”等名列全球前茅。2012年,莫言獲得諾貝爾文學(xué)獎,實(shí)現(xiàn)了中國諾貝爾獎零的突破,但要想打破諾貝爾自然科學(xué)獎的零現(xiàn)象,還需學(xué)習(xí)和借鑒世界一流大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的教育理念與創(chuàng)新方法,培養(yǎng)優(yōu)秀的科技人才,營造自由開放的學(xué)術(shù)氛圍,加大對科研經(jīng)費(fèi)的投入與監(jiān)控等。相信我國在不久的將來,一定能成為世界級的一流科技強(qiáng)國,培育出更多的諾貝爾科學(xué)獎獲得者。
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