樸實的心聲

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攀登科學高峰,您處在哪個層級?

(2016-05-05 06:44:43) 下一個

馬克思有句名言:“在科學上沒有平坦的大道,隻有不畏勞苦,沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達到光輝的頂點。”然而馬先生並沒有指出科學山路是何等陡峭。筆者體認到,從科學高峰的山腳登上巔峰,要付出畢生精力,沿著陡峭山路攀登七個層級,困難程度遠遠超過攀岩運動。

站在科學高峰第一層級即山腳的是科學生。近代以來全世界學習科學的學生人數,難以準確統計。筆者估計約1000萬至5000萬,應該不太離譜。多數科學生畢業後教書或去企業,隻有約十分之一能攀上第二層級。

攀上科學高峰第二層級的是科學工作者,他們獲得了碩士、博士學位,全世界累計約100萬至500萬。其中美國培養的物理學博士累計15.3萬,生物學博士16.7萬(截止1999年)。這個層次多數人的創新能力還不強,隻能在資深科學家的指導下積累數據。多數科學工作者止步於第二層級,隻有約十分之一能攀上第三層級。

攀上科學高峰第三層級的是一般科學家,總數約10萬至50萬。他們的創新能力一般,能對前人的研究作小修小補。例如前人在小鼠身上發現某種現象,他們就改用大鼠或豚鼠,這類重複研究的水平當然不高。多數的一般科學家止步於第三層級,隻有約十分之一能攀上第四層級。

攀上科學高峰第四層級的是優秀科學家(excellent scientist),數量約1萬至5萬。他們是科學研究的中堅力量,具有較強的創新能力。優秀科學家能在某個科學分支修正現有理論、完善現有模型、改進現有方法。多數優秀科學家止步於第四層級,隻有約十分之一能攀上第五層級。

行文至此,有必要介紹學科分級。與諾貝爾科學獎有關的物理、化學、醫學、生物學都是一級學科。每門一級學科包含若幹二級學科,例如化學包含無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、高分子化學等二級學科。生物學包含的二級學科更多,如植物學、動物學、生理學、微生物學、神經生物學、遺傳學、生物化學與分子生物學等。每門二級學科又可細分為若幹三級學科,例如二級學科生理學包含了心血管生理學、呼吸生理學、消化生理學、泌尿生理學、內分泌生理學等20個三級學科。因此,每門一級學科包含了幾十甚至上百個三級學科。

攀上科學高峰第五層級的是傑出科學家(outstanding scientist),總數約1000至5000。諾貝爾科學獎多半就頒給這個層級的科學家。傑出科學家為三級學科的創立和發展作出了突出貢獻,如發現新現象、提出新理論、確立新模型、建立新方法,其研究成果往往被載入教科書。隻有約十分之一的傑出科學家,能再接再厲攀上第六層級。

攀上科學高峰第六層級的是卓越科學家(exceptional scientist),約100至500人。卓越科學家為一級學科的發展或二級學科的創立作出了巨大貢獻。作為第六層級科學家的代表,門捷列夫提出化學元素周期律,極大地推動了化學的發展。居裏夫人發現鐳和釙兩種放射性元素,推動了原子核研究,據此先後獲得諾貝爾物理學獎與化學獎。

攀上科學高峰第七層級即馬先生所說光輝頂點的,是偉大科學家(great scientist),在曆史上隻有約10至20人,如哥白尼、伽利略、牛頓、達爾文、愛因斯坦等。偉大科學家對一級學科乃至整個科學具有方向性、革命性、曆史性的影響,其貢獻具有劃時代意義。哥白尼創立日心學說,推翻了統治一千多年的地心說,這不但是天文學的偉大革命,而且引起人類宇宙觀的重大革新。達爾文確立物種進化論,用大量事實說明物種和人類起源的真相,在生物學完成了一場偉大革命。愛因斯坦創立狹義相對論,推動了理論物理學革命;他創立的廣義相對論,被公認為人類思想史最偉大的成就之一。

如上所述,得到諾貝爾科學獎並不等於攀上了科學高峰的頂點。多數得主位於科學高峰的第五層級,為三級學科的創立或發展作出了突出貢獻。那麽諾貝爾科學獎得主如何養成呢?筆者認為離不開兩個必要條件。

第一個必要條件是具有突出的人格特質。馬先生指出必須“不畏勞苦”,但僅此不夠。成功的科學家必須具有獨立精神與自由思想、具有對未知事物的強烈興趣、具有非凡的創新能力、甘於清貧獻身科學。具有這些人格特質,才有希望攀上科學高峰。

第二個必要條件是良好的社會環境。獲得諾貝爾科學獎的研究成果,絕大多數出自開放社會。沒有寬鬆、寬容、寬厚的社會環境,絕難培養出傑出科學人才。社會應當支持、而不是限製科學家的獨立精神與自由思想。在這方麵中國大陸有過慘痛教訓,1950年代許多學者被打成右派,1960年代更多學者被打成反動學術權威。最荒唐的是大學11年不招生,連科學生與研究生都沒有了,何來高層級的科學人才?此一倒行逆施造成整整一代的人才斷層,其對中國科學事業的災難性影響,至今仍未完全消除。

諾貝爾科學獎得主迄今不過573人,而有實力獲獎的第五層級傑出科學家則數以千計。這說明獲獎與否,實力固然是第一位的,但機遇也相當重要。諾貝爾獎評委會為了避免錯誤頒獎,往往傾向於對研究成果多觀察幾年。在此期間去世的學者,就與諾貝爾獎無緣。再者,評委會要考慮學科之間的平衡,不太可能連續頒獎給同一門二級學科,更不可能連續頒獎給同一門三級學科。“風水輪流轉”的結果,也使許多學者與諾貝爾獎失之交臂。

依據以上分析,筆者作出兩點判斷。判斷之一:隨著經濟實力與科研投入的增長,中國培養出大量理科碩士、博士,學習西方先進科學的留學生也大批海歸。他們是中國科學的新生力量,正沿著陡峭山路一個層級、一個層級地攀登。其中少數人已攀上第五層級,有實力衝擊諾貝爾科學獎了。

判斷之二:有人預測10年後,中國大陸獲得諾貝爾科學獎將成為“家常便飯”。此預測過於樂觀,筆者不敢苟同。其一,中國社會嚴重的功利化導致科學研究功利化。評價科學家的水平高低,隻看論文篇數和影響因子,而不看是否攻克了重要的科學難題。許多科學家因而趨於浮躁,無心做周期較長的重要研究,而是為多發表論文作“短平快”式研究。其二,中國科學家的整體水平,離諾貝爾科學獎的門檻尚遠。中國科學院代表著中國科學的最高水平,現有的726位院士,其中沒有攀上第六層級的卓越科學家,更沒有攀上巔峰的偉大科學家。少部分院士位於第五層級,多數院士則位於第四層級。要提高中國科學家的整體水平,必需從科學生抓起,作長期的不懈努力。

由此看來,中國在近期實現常態化的年年獲獎,不容樂觀。中國要趕上日本(獲獎19次)、法國(34次)、德國(70次)和英國(78次)已屬不易,要達到美國(254次)的水平,更是任重道遠。

(圖片取自網絡)

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閱讀 ()評論 (14)
評論
加成 回複 悄悄話 回複 '阿留' 的評論 : 謝謝。是的,沒有一兩百年的積澱是不行的。
阿留 回複 悄悄話
欣賞好文。天才可遇不可求,最重要的是學術土壤,怎麽也要一兩百年的積澱才行。
加成 回複 悄悄話 回複 '狸貓的爸' 的評論 : 謝謝,同感!
狸貓的爸 回複 悄悄話 基本同意樓主的觀點。中國的科研體製有問題,年輕人出頭慢。院士官位化是最愚蠢的政策,造成學霸風氣,嚴重影響科學自由。很多院士本人科研水平不行,現在工程院的老大,就是一例。
加成 回複 悄悄話 回複 'Heiyaya' 的評論 : 您是對的,已修改。
Heiyaya 回複 悄悄話 第七層光輝的頂點 愛迪生?
加成 回複 悄悄話 回複 '誠信' 的評論 : 大致同意您的看法。不過我以為,把科學研究隻當成職業(即謀生手段)與事業(即一生的奮鬥目標),二者是有極大不同的。這麽多科學家,為什麽隻有少數攀上了高層次,這應該是最重要的原因之一。我並未有抬高科學研究或貶低其他工作的意思,不過上麵的道理,對很多工作應該是共通的。
我看了您的博文,知道了您是一位70後,我大約比您虛長一輩。我對科學研究的態度,請參看我在文學城的第一篇博文《母校的星空》。
我倒是讚同您的三篇博文的。讓我們求同存異吧。
誠信 回複 悄悄話 Just like any other careers, scientific research is simply one way to make a living. It is not right nor necessary to eulogize it. Some people really like, enjoy or even are addicted in it. But most people don't. Cheating tricks, lies and fake theories infest in the literature. This is decided by human nature.

I guess you are not engaged in this career. Therefore, you have some imagination about it. Just like other careers, it is not worse, not better.

加成 回複 悄悄話 回複 '誠信' 的評論 : 願意聆聽您的高見。
加成 回複 悄悄話 回複 'abraham007' 的評論 : 本文第一段已經指出,“攀登科學高峰”的提法遠遠早於上世紀70、80年代,可以追溯到馬克思先生吧。
加成 回複 悄悄話 回複 'ingodwetrustforever' 的評論 : 同意您的意見,第三層級的研究是更高層級研究的基礎。
誠信 回複 悄悄話 Quite nonsense.
abraham007 回複 悄悄話 “攀登科學高峰”是70年代末80年代初國內報刊的常用詞,現在已經基本上不用了,嗬嗬。作者離開中國已經很久了吧。
ingodwetrustforever 回複 悄悄話 分析的很有道理。 大多數的研究處在第三層級。 不過也不能小看第三級 - 人才的培養, 技術的轉化及應用, 都是在這一層級實現的.
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