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。
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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。
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。
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.