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又到諾貝爾科學獎頒獎季:中國任重道遠

(2016-10-04 05:00:20) 下一個

時至今日,諾貝爾物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎,中國大陸隻有屠呦呦獲得了2015年的生理學或醫學獎。每年秋天,大陸都掀起預測中國學者能否獲獎的熱潮,仿佛成了周期性刺激。許多人都問:中國距離其他兩項諾貝爾自然科學獎,究竟還有多遠?

其實華人與諾貝爾科學獎早就結緣。截止2014年,諾貝爾物理學獎得主共有198人,華人有6位;化學獎得主168人,華人有2位;生理學或醫學獎得主207人,沒有華人得主(注:屠呦呦是於2015年獲獎)。對於8位華人獲獎,大陸民眾既感到 “與有榮焉”,又“美中不足”,因為他們都不持中國大陸護照,其獲獎成果都在外國取得。中國民眾更在意的,是出生在大陸且保持中華人民共和國國籍的科學家,其在大陸取得的研究成果,何時能獲得諾貝爾獎。要回答這個問題,不妨先探討什麽樣水平的科學家,有希望獲得諾貝爾科學獎。

攀登科學高峰的七個層級

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,要付出畢生經曆,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物理、化學與生物學的學生人數,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。

諾貝爾科學獎得主如何養成?

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580人左右,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,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。

中國大陸在諾貝爾科學獎道路上任重道遠

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。假以時日,例如10年左右,中國大陸科學家憑著本土研究成果,應該能在若幹三級學科上,獲得諾貝爾科學獎。

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。除了屠呦呦獲得2015年生理學或醫學獎,據已公布資料,唯有鈕經義因其對人工合成牛胰島素的貢獻,得到1979年諾貝爾化學獎提名。中國科學院代表著中國科學的最高水平,現有726位院士,其中可能沒有攀上了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,中國在若幹三級學科上獲得諾貝爾科學獎,應該為時不遠;而在近期實現常態化的年年獲獎,則不容樂觀。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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評論
X723 回複 悄悄話 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 回複 悄悄話 "Armweak"總結得很對。什麽事隻要中國人參加都變了味。
比如NBA的選秀,自采用網上投票後,其結果姚明年年選上,道理你懂得。不是他球打得好,而是中國的人多。
nightrider 回複 悄悄話 @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 回複 悄悄話 回複 'Armweak' 的評論 : 科學研究最重要的就是誠信。您提到的那個網絡雜誌自己也有責任,誰叫它隻管收錢,不仔細審稿來著?
加成 回複 悄悄話 回複 'czhz' 的評論 : 試圖自成體係的獎項一直有人試圖搞著,可到現在都未成氣候,有的簡直就成了笑柄。
加成 回複 悄悄話 回複 'xilixiaoqu' 的評論 : 請您再次閱讀文學城小編的提醒:“請不要在評論中留下不友好信息或者類似侮辱性的言辭。”
諾貝爾獎的規則確是西方製定的,奧運會的規則不也是西方製定的嗎?中國也沒說個不字,照樣參加。當中國運動員在奧運會上取得好成績時,國人不都很興奮嗎?說中國在獲得諾貝爾獎方麵還任重道遠,怎麽就不對了?這跟誰製定規則扯得上嗎?
Armweak 回複 悄悄話 俺想,在文學城很多人都有這樣的經驗: 美國很多公共圖書館在夏天,針對孩子舉辦形式不同的閱讀有獎比賽活動。在夏天末,每個孩子自己向圖書館匯報自己讀了多少本書,然後抽獎。讀書多的孩子,自然抽到獎的機會就大。這個program不僅鼓勵孩子多讀書,而且培養孩子誠實的習慣。

沒有老中孩子參加的時候,孩子們讀的書有多有少,但差別不會出奇的大。如果那個小組有一兩個老中的孩子,他們的讀的書,可能就比其他族裔孩子讀的書兩倍甚至三倍都多。俺在麻州的時候,清楚地記得,一個老中孩子在一個月時間內讀了60本書! 有了老樣的老中孩子參加,那個program很快就沒辦法辦下去了。

在中國政府沒有要求它的“科學家”們在國外雜誌上發表論文以前,大家心照不宣地遵循著用了多少年的遊戲規則。老中一加入,老規則不靈了! 上個禮拜,美國國內一同行在一協會的共用email上披露一條消息個(很多其他國家的的同行都收到): 他幾年前發表的一篇論文,被兩個老中換了一下作者名字,然後一字不漏地剽竊,發表在另外一個國外網絡雜誌上。俺有幸一睹該雜誌那一期的目錄,將近有二十篇文章,除了兩個“Muhammad”的名字以外,全是張三李四王二麻子什麽的。。。。

那個“國際雜誌”基本上就廢了。
czhz 回複 悄悄話 樓下的xilixiaoqu,建議你去搞個非西方體係的獎,比如風水獎,八卦獎。
xilixiaoqu 回複 悄悄話 樓豬這樣的人和樓下那個armweak的其實是一丘之貉,一個直接黑,一個拐著彎黑。其實,這個炸藥獎真心是西方的規則體係,況且中國起步太晚,現在正是等待結果時候。倭奴國的獎都是多年前的東西,中國即使現在搞出來的也要以後才能拿到手,真到那時,你們這些玩意兒又會說正是西方玩兒剩的東西啦,怎麽都是噴。噴吧,中國好像現在發展得還不錯。
加成 回複 悄悄話 回複 'Armweak' 的兩個評論 : 同感。所以我隻用了一句話來概括:任重道遠。其意盡在其中了。
加成 回複 悄悄話 回複 'Justness' 的評論 : 同感。頂尖級人才很少,製度難辭其咎。
加成 回複 悄悄話 回複 '走馬讀人' 的評論 : 謝謝評論!
加成 回複 悄悄話 回複 '絕對運動' 的評論 : 同感,大環境的穩定確實也是關鍵。
Armweak 回複 悄悄話 看看從美國海歸回去的“傑出”科學家施一公、饒毅和陳章良等人現在在幹什麽,以及他們日常的工作安排,就可知道他們為何海歸,也能知道天朝“科學家”能幹出啥來。

俺想做一件政治上不正確的事情。據這篇文章介紹,“截止2014年,諾貝爾物理學獎得主共有198人,華人有6位;化學獎得主168人,華人有2位;生理學或醫學獎得主207人,沒有華人得主”。俺想看看世界範圍內,華人得獎比率的高低。

物理獎:6/198。 世界範圍內華人從事物理學研究的大學教授有多少?
化學: 2/168。世界範圍內華人從事化學研究的大學教授有多少?
生理學或醫學獎: 0/207,美國這方麵的華人教授有多少?

如果世界範圍內不好統計,美國境內的應該不是件難事。俺敢肯定,華人得獎比例肯定是在平均數以下。但你上網翻翻美國各大學華裔教授的論文發表數,俺又敢肯定,華裔教授的論文發表總數肯定遠遠高於平均數。這說明,華人教授中很多的發表是湊數的,是水貨和垃圾。

除了老中的,俺們也可以看看美國老印教授的結果。不用分析,俺可以得出類似的結論。這些數據隻體現兩個字 --- 素質!

美國的老中教授尚是如此,那麽天朝呢?
Armweak 回複 悄悄話 俺實在不明白,這些老中為何就那麽自信。和日本和西方國家相比,天朝的文明程度簡直就是處在半人半獸的狀態。天朝有何德何能,日本人做出來的成就,醬缸國缸民就一定能做得出來?

據網上報道,日本的第一個諾貝爾獎是在1949年拿到,那可是發生在日本遭原子彈轟炸、二戰結束剛剛四年以後的事情啊。

現在總有人拿天朝1979年以後三十年的改革開放和日本二戰以後的三十年相比。俺就想問一句: 從45年到79年,沒有世界強權壓迫、侵略天朝,是你們自己在造孽搞窩裏鬥哎。醬缸國現在不在搞那種內耗和窩裏鬥? 以後也不會搞? 從那兩個三十年,還看不出天朝和大和兩個民族之間的巨大差別來: 一個世界下三濫,另一個世界優秀。這不是明擺著的嗎?

靠那種全民浮躁、作假和行騙,年年歲歲能“騙”出實實在在的諾貝爾獎來? 這無疑是癡人說夢!
Justness 回複 悄悄話 製度不改,本土很難培養出頂尖級人才!!!
走馬讀人 回複 悄悄話 好文,比那些牛哄哄的畫家,我的綜合成就已超過了他們。
絕對運動 回複 悄悄話 好文。中國大環境能穩定多少年也關鍵
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