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又到诺贝尔科学奖颁奖季:中国任重道远

(2016-10-04 05:00:20) 下一个

时至今日,诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖,中国大陆只有屠呦呦获得了2015年的生理学或医学奖。每年秋天,大陆都掀起预测中国学者能否获奖的热潮,仿佛成了周期性刺激。许多人都问:中国距离其他两项诺贝尔自然科学奖,究竟还有多远?

其实华人与诺贝尔科学奖早就结缘。截止2014年,诺贝尔物理学奖得主共有198人,华人有6位;化学奖得主168人,华人有2位;生理学或医学奖得主207人,没有华人得主(注:屠呦呦是于2015年获奖)。对于8位华人获奖,大陆民众既感到 “与有荣焉”,又“美中不足”,因为他们都不持中国大陆护照,其获奖成果都在外国取得。中国民众更在意的,是出生在大陆且保持中华人民共和国国籍的科学家,其在大陆取得的研究成果,何时能获得诺贝尔奖。要回答这个问题,不妨先探讨什么样水平的科学家,有希望获得诺贝尔科学奖。

攀登科学高峰的七个层级

马克思有句名言:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦,沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。”然而马先生并没有指出科学山路是何等陡峭。笔者体认到,从科学高峰的山脚登上巅峰,要付出毕生经历,沿着陡峭山路攀登七个层级,困难程度远远超过攀岩运动。

站在科学高峰第一层级即山脚的是科学生。近代以来全世界学习物理、化学与生物学的学生人数,难以准确统计。笔者估计约1000万至5000万,应该不太离谱。多数科学生毕业后教书或去企业,只有约十分之一能攀上第二层级。

攀上科学高峰第二层级的是科学工作者,他们获得了硕士、博士学位,全世界累计约100万至500万。其中美国培养的物理学博士累计15.3万,生物学博士16.7万(截止1999年)。这个层次多数人的创新能力还不强,只能在资深科学家的指导下积累数据。多数科学工作者止步于第二层级,只有约十分之一能攀上第三层级。

攀上科学高峰第三层级的是一般科学家,总数约10万至50万。他们的创新能力一般,能对前人的研究作小修小补。例如前人在小鼠身上发现某种现象,他们就改用大鼠或豚鼠,这类重复研究的水平当然不高。多数的一般科学家止步于第三层级,只有约十分之一能攀上第四层级。

攀上科学高峰第四层级的是优秀科学家(excellent scientist),数量约1万至5万。他们是科学研究的中坚力量,具有较强的创新能力。优秀科学家能在某个科学分支修正现有理论、完善现有模型、改进现有方法。多数优秀科学家止步于第四层级,只有约十分之一能攀上第五层级。

行文至此,有必要介绍学科分级。与诺贝尔科学奖有关的物理、化学、医学、生物学都是一级学科。每门一级学科包含若干二级学科,例如化学包含无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学等二级学科。生物学包含的二级学科更多,如植物学、动物学、生理学、微生物学、神经生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等。每门二级学科又可细分为若干三级学科,例如二级学科生理学包含了心血管生理学、呼吸生理学、消化生理学、泌尿生理学、内分泌生理学等20个三级学科。因此,每门一级学科包含了几十甚至上百个三级学科。

攀上科学高峰第五层级的是杰出科学家(outstanding scientist),总数约1000至5000。诺贝尔科学奖多半就颁给这个层级的科学家。杰出科学家为三级学科的创立和发展作出了突出贡献,如发现新现象、提出新理论、确立新模型、建立新方法,其研究成果往往被载入教科书。只有约十分之一的杰出科学家,能再接再厉攀上第六层级。

攀上科学高峰第六层级的是卓越科学家(exceptional scientist),约100至500人。卓越科学家为一级学科的发展或二级学科的创立作出了巨大贡献。作为第六层级科学家的代表,门捷列夫提出化学元素周期律,极大地推动了化学的发展。居里夫人发现镭和钋两种放射性元素,推动了原子核研究,据此先后获得诺贝尔物理学奖与化学奖

攀上科学高峰第七层级即马先生所说光辉顶点的,是伟大科学家(great scientist),在历史上只有约10至20人,如哥白尼、伽利略、牛顿、达尔文、爱因斯坦等。伟大科学家对一级学科乃至整个科学具有方向性、革命性、历史性的影响,其贡献具有划时代意义。哥白尼创立日心学说,推翻了统治一千多年的地心说,这不但是天文学的伟大革命,而且引起人类宇宙观的重大革新。达尔文确立物种进化论,用大量事实说明物种和人类起源的真相,在生物学完成了一场伟大革命。爱因斯坦创立狭义相对论,推动了理论物理学革命;他创立的广义相对论,被公认为人类思想史最伟大的成就之一。

诺贝尔科学奖得主如何养成?

如上所述,得到诺贝尔科学奖并不等于攀上了科学高峰的顶点。多数得主位于科学高峰的第五层级,为三级学科的创立或发展作出了突出贡献。那么诺贝尔科学奖得主如何养成呢?笔者认为离不开两个必要条件。

第一个必要条件是具有突出的人格特质。马先生指出必须“不畏劳苦”,但仅此不够。成功的科学家必须具有独立精神与自由思想、具有对未知事物的强烈兴趣、具有非凡的创新能力、甘于清贫献身科学。具有这些人格特质,才有希望攀上科学高峰。

第二个必要条件是良好的社会环境。获得诺贝尔科学奖的研究成果,绝大多数出自开放社会。没有宽松、宽容、宽厚的社会环境,绝难培养出杰出科学人才。社会应当支持、而不是限制科学家的独立精神与自由思想。在这方面中国大陆有过惨痛教训,1950年代许多学者被打成右派,1960年代更多学者被打成反动学术权威。最荒唐的是大学11年不招生,连科学生与研究生都没有了,何来高层级的科学人才?此一倒行逆施造成整整一代的人才断层,其对中国科学事业的灾难性影响,至今仍未完全消除。

诺贝尔科学奖得主迄今不过580人左右,而有实力获奖的第五层级杰出科学家则数以千计。这说明获奖与否实力固然是第一位的,机遇也相当重要。诺贝尔奖评委会为了避免错误颁奖,往往倾向于对研究成果多观察几年。在此期间去世的学者,就与诺贝尔奖无缘。再者,评委会要考虑学科之间的平衡,不太可能连续颁奖给同一门二级学科,更不可能连续颁奖给同一门三级学科。“风水轮流转”的结果,也使许多学者与诺贝尔奖失之交臂。

中国大陆在诺贝尔科学奖道路上任重道远

依据以上分析,笔者作出两点判断。判断之一:随着经济实力与科研投入的增长,中国培养出大量理科硕士、博士,学习西方先进科学的留学生也大批海归。他们是中国科学的新生力量,正沿着陡峭山路一个层级、一个层级地攀登。其中少数人已攀上第五层级,有实力冲击诺贝尔科学奖了。假以时日,例如10年左右,中国大陆科学家凭着本土研究成果,应该能在若干三级学科上,获得诺贝尔科学奖。

判断之二:有人预测10年后,中国大陆获得诺贝尔科学奖将成为“家常便饭”。此预测过於乐观,笔者不敢苟同。其一,中国社会严重的功利化导致科学研究功利化。评价科学家的水平高低,只看论文篇数和影响因子,而不看是否攻克了重要的科学难题。许多科学家因而趋于浮躁,无心做周期较长的重要研究,而是为多发表论文作“短平快”式研究。其二,中国科学家的整体水平,离诺贝尔科学奖的门槛尚远。除了屠呦呦获得2015年生理学或医学奖,据已公布资料,唯有钮经义因其对人工合成牛胰岛素的贡献,得到1979年诺贝尔化学奖提名。中国科学院代表着中国科学的最高水平,现有726位院士,其中可能没有攀上了第六层级的卓越科学家,更没有攀上巅峰的伟大科学家。少部分院士位于第五层级,多数院士则位于第四层级。要提高中国科学家的整体水平,必需从科学生抓起,作长期的不懈努力。

由此看来,中国在若干三级学科上获得诺贝尔科学奖,应该为时不远;而在近期实现常态化的年年获奖,则不容乐观。中国要赶上日本(获奖19次)、法国(34次)、德国(70次)和英国(78次)已属不易,要达到美国(254次)的水平,更是任重道远。

(图片取自网络)

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评论
X723 回复 悄悄话 自認為是世界上最聰明的中國人怎麼離諾貝爾獎如此遙遠?聰明得太過頭了?還是一點也不聰明都是在吹牛皮!
nnd888 回复 悄悄话 "Armweak"总结得很对。什么事只要中国人参加都变了味。
比如NBA的选秀,自采用网上投票后,其结果姚明年年选上,道理你懂得。不是他球打得好,而是中国的人多。
nightrider 回复 悄悄话 @xilixiaoqu:
You are obviously one typical patient with the oversized-confidence syndrome the author and Armweak are talking about. Do you have any logical argument or evidence to support your optimism at all?
加成 回复 悄悄话 回复 'Armweak' 的评论 : 科学研究最重要的就是诚信。您提到的那个网络杂志自己也有责任,谁叫它只管收钱,不仔细审稿来着?
加成 回复 悄悄话 回复 'czhz' 的评论 : 试图自成体系的奖项一直有人试图搞着,可到现在都未成气候,有的简直就成了笑柄。
加成 回复 悄悄话 回复 'xilixiaoqu' 的评论 : 请您再次阅读文学城小编的提醒:“请不要在评论中留下不友好信息或者类似侮辱性的言辞。”
诺贝尔奖的规则确是西方制定的,奥运会的规则不也是西方制定的吗?中国也没说个不字,照样参加。当中国运动员在奥运会上取得好成绩时,国人不都很兴奋吗?说中国在获得诺贝尔奖方面还任重道远,怎么就不对了?这跟谁制定规则扯得上吗?
Armweak 回复 悄悄话 俺想,在文学城很多人都有这样的经验: 美国很多公共图书馆在夏天,针对孩子举办形式不同的阅读有奖比赛活动。在夏天末,每个孩子自己向图书馆汇报自己读了多少本书,然后抽奖。读书多的孩子,自然抽到奖的机会就大。这个program不仅鼓励孩子多读书,而且培养孩子诚实的习惯。

没有老中孩子参加的时候,孩子们读的书有多有少,但差别不会出奇的大。如果那个小组有一两个老中的孩子,他们的读的书,可能就比其他族裔孩子读的书两倍甚至三倍都多。俺在麻州的时候,清楚地记得,一个老中孩子在一个月时间内读了60本书! 有了老样的老中孩子参加,那个program很快就没办法办下去了。

在中国政府没有要求它的“科学家”们在国外杂志上发表论文以前,大家心照不宣地遵循着用了多少年的游戏规则。老中一加入,老规则不灵了! 上个礼拜,美国国内一同行在一协会的共用email上披露一条消息个(很多其他国家的的同行都收到): 他几年前发表的一篇论文,被两个老中换了一下作者名字,然后一字不漏地剽窃,发表在另外一个国外网络杂志上。俺有幸一睹该杂志那一期的目录,将近有二十篇文章,除了两个“Muhammad”的名字以外,全是张三李四王二麻子什么的。。。。

那个“国际杂志”基本上就废了。
czhz 回复 悄悄话 楼下的xilixiaoqu,建议你去搞个非西方体系的奖,比如风水奖,八卦奖。
xilixiaoqu 回复 悄悄话 楼猪这样的人和楼下那个armweak的其实是一丘之貉,一个直接黑,一个拐着弯黑。其实,这个炸药奖真心是西方的规则体系,况且中国起步太晚,现在正是等待结果时候。倭奴国的奖都是多年前的东西,中国即使现在搞出来的也要以后才能拿到手,真到那时,你们这些玩意儿又会说正是西方玩儿剩的东西啦,怎么都是喷。喷吧,中国好像现在发展得还不错。
加成 回复 悄悄话 回复 'Armweak' 的两个评论 : 同感。所以我只用了一句话来概括:任重道远。其意尽在其中了。
加成 回复 悄悄话 回复 'Justness' 的评论 : 同感。顶尖级人才很少,制度难辞其咎。
加成 回复 悄悄话 回复 '走马读人' 的评论 : 谢谢评论!
加成 回复 悄悄话 回复 '绝对运动' 的评论 : 同感,大环境的稳定确实也是关键。
Armweak 回复 悄悄话 看看从美国海归回去的“杰出”科学家施一公、饶毅和陈章良等人现在在干什么,以及他们日常的工作安排,就可知道他们为何海归,也能知道天朝“科学家”能干出啥来。

俺想做一件政治上不正确的事情。据这篇文章介绍,“截止2014年,诺贝尔物理学奖得主共有198人,华人有6位;化学奖得主168人,华人有2位;生理学或医学奖得主207人,没有华人得主”。俺想看看世界范围内,华人得奖比率的高低。

物理奖:6/198。 世界范围内华人从事物理学研究的大学教授有多少?
化学: 2/168。世界范围内华人从事化学研究的大学教授有多少?
生理学或医学奖: 0/207,美国这方面的华人教授有多少?

如果世界范围内不好统计,美国境内的应该不是件难事。俺敢肯定,华人得奖比例肯定是在平均数以下。但你上网翻翻美国各大学华裔教授的论文发表数,俺又敢肯定,华裔教授的论文发表总数肯定远远高于平均数。这说明,华人教授中很多的发表是凑数的,是水货和垃圾。

除了老中的,俺们也可以看看美国老印教授的结果。不用分析,俺可以得出类似的结论。这些数据只体现两个字 --- 素质!

美国的老中教授尚是如此,那么天朝呢?
Armweak 回复 悄悄话 俺实在不明白,这些老中为何就那么自信。和日本和西方国家相比,天朝的文明程度简直就是处在半人半兽的状态。天朝有何德何能,日本人做出来的成就,酱缸国缸民就一定能做得出来?

据网上报道,日本的第一个诺贝尔奖是在1949年拿到,那可是发生在日本遭原子弹轰炸、二战结束刚刚四年以后的事情啊。

现在总有人拿天朝1979年以后三十年的改革开放和日本二战以后的三十年相比。俺就想问一句: 从45年到79年,没有世界强权压迫、侵略天朝,是你们自己在造孽搞窝里斗哎。酱缸国现在不在搞那种内耗和窝里斗? 以后也不会搞? 从那两个三十年,还看不出天朝和大和两个民族之间的巨大差别来: 一个世界下三滥,另一个世界优秀。这不是明摆着的吗?

靠那种全民浮躁、作假和行骗,年年岁岁能“骗”出实实在在的诺贝尔奖来? 这无疑是痴人说梦!
Justness 回复 悄悄话 制度不改,本土很难培养出顶尖级人才!!!
走马读人 回复 悄悄话 好文,比那些牛哄哄的畫家,我的綜合成就已超過了他們。
绝对运动 回复 悄悄话 好文。中国大环境能稳定多少年也关键
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