诺贝尔奖:不再高不可攀,也非触手可及

诺贝尔奖:不再高不可攀,也非触手可及

2020年10月15日 10:34:09
来源:大七环

又到了金秋十月,又到了收获的季节。让国内“期待但又无感”的世界顶级科学大奖——诺贝尔奖 (Nobel Prize),如期而来,逐一开启。

国人似乎早已对诺奖淡然,结果无惊喜也不意外:六项大奖,除了和平奖颁发给联合国世界粮食计划署外,其他五项分别颁发给了7位美国、2位英国、1位德国和1位法国科学家,美国再次成为收割诺奖的老大哥,而英、德、法共享了三大自然科学奖项。

2020年诺贝尔奖获得者

国内媒体除了更多地将焦点放在了“基因编辑”领域华人科学家“张锋”未能拿奖上,已较少评论中国人是否会获得诺贝尔奖。或许是因为我们早已不在意得不得奖,或许是因为我们的现实主义对诺贝尔奖获得者获奖后对科研持续贡献有限的现实评价,亦或许是因为我们其实离诺贝尔奖还有点远?

不论怎样,诺奖级别的科学到底是怎样产生出来的?诺奖对中国科研的发展到底意味着什么?这些问题还应有所回答。

不变的美国“第一” ,靓眼的日本“井喷”

首次颁发于1901年的诺奖,迄今为止已颁发了111年(受一战和二战影响,1915-1918、1921、1925、1940-1942年这九年没有颁发),共有918人获奖。在这一百多年里,近千人次的获奖者多来自于欧美发达国家,其中美国获奖者居首位,达384人次,接近1/3,其次是英国、德国、法国、瑞典、日本、瑞士、加拿大、俄罗斯、奥地利、荷兰以及欧洲各国。

1901-2020年诺贝尔奖获得者国家分布

分析其背后的原因,发达的经济无疑对科技的发展起着至关重要的促进作用。美国作为世界超级强国,世界科技中心,在发达的经济基础,优质的教育资源,开放的人文环境,加上自由宽松的科研氛围等多维因素叠加下,持续收割着全世界的高水平人才,诺贝尔奖的领先地位无可厚非。

而排名在第10-20位的欧洲各国能够取得这样的成绩,一方面有历史智慧积累的原因:欧洲在二战之前便已经是世界科技的中心;另一方面与这些国家的研发投入强度及宽松的科研氛围存在极大的关系(基本维持在2%以上的水平)。充裕的基础研究经费以及科研工作者无忧的宽松环境是这些国家获奖的坚实后盾。

主要国家研发投入强度的推移

数据来源:日本科学家再次获诺奖,日本科学为何 “井喷”?周程、秦皖梅,《知识分子》

从获奖者所在机构来看,世界一流大学是培养诺贝尔奖人才的主阵地,更是从事基础研究的主战场。美国研究型大学是诺贝尔奖得主的摇篮,在排名前20位诺奖获得者大学分布中,有13所美国常青藤大学,占比达2/3,第一名的哈佛大学更是遥遥领先。

历年诺贝尔奖得主所在大学

数据来源:公开资料整理

从诺奖获奖国别排名上看,日本科学界给世界以震撼,作为唯一一个亚洲国家跻身前十(排名第七),这得益于21世纪初日本连续获得19次诺奖,被外界看成是日本基础科学在整体上崛起的强烈信号。中科院理论物理所欧阳钟灿院士说:“日本物理学界并不强调发表文章的数量多少、是否SCI(科学引文索引)、影响因子有多高。够诺贝尔奖的工作,不论发表在哪儿,都会被大家认可。”

诺奖的东亚奇迹,为什么出在日本?

日本在2000年以来共有19个诺贝尔奖获得者,这种高密度爆发式 “井喷”现象,难到真的是2000年初日本政府提出的未来50年出30个诺贝尔奖得主所发挥的引导作用?

历年日本籍、原籍日本属地诺贝尔奖获得者数据

资料来源:维基百科

绝非如此:“拿诺奖”这件事肯定不是规划出来的。通过研究2000年以后的日本诺贝尔奖得主的获奖研究成果,我们发现,大多是在昭和(1926~1989年)时期,上个世纪70、80年代前后的发明和发现,即便是大隅良典的获奖成果、梶田隆章及山中仲弥的研究成果,也是在上个世纪80年代末90年代初,仍受昭和时代余力影响的时期而获得。这些成果是自发研究,是在高度活跃的基础研究积累中所诞生,拿奖并不是因为计划而来,是水到渠成。

日本获得诺贝尔奖科学家一览

数据来源:公开资料整理

时间检验:诺奖成果产自日本对基础研究加大投入的黄金时期。早在1960年,日本政府便制定了力争将国民收入的2%用于科研这一目标,到1970s,这一目标达成,接近于我国今天的水平。在1970年,日本对基础研究的经费占总科研经费高达23.3%,之后的20年里一直保持10%以上的水平。对基础研究的投资就是“投资未来”,日本当年的投资,终在30年后得到了回报。

日本研究开发经费按研究性质的分配比例(单位:%)

资料来源:日本科学技术厅编:《科学技术要览》,2000年版,第485页

厚植基础:诺奖获得者成长于日本第二次教育改革的特殊时期。分析日本诺贝尔奖获得者接受义务教育和高等教育的年代发现,他们大多集中于上个世纪五、六十年代,而当时日本的教育正经历着一场深刻的变革。在1960-1970年间,日本高等教育机构从525所增至921所,增加75%,到1970年在校生数量(168.5万),是1960年(71万)的2.4倍。大学教育在这一时期进入“大众化”阶段,为国民科学素养的提高夯实了基础。

日本京都大学

教育经费也在这一时期一直处于大幅增长趋势,到1977年教育经费占国民收入的8.02%,其中高等教育经费占总教育经费比例从1960年的13.4%上升至1970年的16.9%,期间甚至超过18%。

京都大学1950-1980年代新设置研究所一览表

资料来源:李永连著《京都大学》第143-163页内容整理

高等教育“大众化”改革卓有成效。与欧美国家诺贝尔奖得主多元化的教育背景完全不同,日本诺贝尔奖获得者的大学教育都是在本土完成的,16位科学家的大学教育、研究生教育和科学研究训练基本出自日本国立大学系统,可见日本的第二次教育改革取得了极大的成果。

思想解放:诺奖诞生于当年自由宽松的科研氛围中。日本在1945年战后时期,经济经历数十年的腾飞,学者们不会受限于经费困扰而去做投机取巧的短线学术。自由、独立、宽松的科研氛围让学者们能够按照自己对科学的兴趣和理解,从事独特的研究,几乎不追求经济回报,一心在某一条崎岖的小路上不畏艰险奋勇攀登。

综合起来,是对基础研究的加大投入、对高等教育的提质提优、对科研氛围的开放营造给日本的诺奖得主们创造了一个得天独厚的教育环境和研究氛围。

论文大国、专利大国,为什么未受青睐?

近几年,常听到这样的声音:“新的科学中心”在中国?中国离获得诺贝尔奖越来越近了……

中国人也有诺贝尔奖获得者,我们的科学家屠呦呦在2015年获得诺贝尔生理学与医学奖,莫言在2012年荣获诺贝尔文学奖。诺贝尔奖并不是高不可攀。

我国已多年成为全球专利第一申请大国,论文发表大国,研发支出占GDP比重也节节攀升,2019年全社会研发支出占GDP2.29%,超过欧盟15国的平均水平;在高铁、北斗导航等重大领域也取得了重大突破;总体上,中国的学者群体、学术成果、科技发展,在部分领域已经接近世界水平。

科睿唯安过去6年全球高被引学者数量显示,除了美国高被引科学家一直处于国际遥遥领先地位外(持续保持40%以上的比例)。中国“高被引”科学家的比例正逐年快速增长,已从2014年的近5%上升到2019年的10%,在2019年超过曾经的“老二”英国。

2014-2019年科睿唯安高被引科学家国别分析

数据来源:科睿唯安高被引科学家统计数据,

大七环都市圈智库整理

并且在争夺诺贝尔奖的化学、计算机科学、材料科学、物理、数学、植物、动物和农业这些基础科学领域,中国的高被引科学家数量更是在逐年增长。

2014-2019年中国高被引科学家学科领域分布

数据来源:科睿唯安、大七环整理‍

创新指数“尖峰”看似都已呈现,诺贝尔奖也并非高不可攀,但为什么尖峰却不高耸?

对于中国科技教育领域来说,相当一部分领域已是无人区,已与世界基本同步,能否突破在于持续的投入,吸引更多年轻学者扎根。

高水平、创新型、研究性科研机构是科技成果萌发的沃土。只有当配备了相当数量的人才和合理的队伍结构,才足以支持一位科学家摘得诺贝尔奖。朱克曼教授研究发现,美国每一位诺贝尔奖得主的背后,对应着13位美国科学院院士、2400名拥有博士学位的科学家,2600名小有成就的科学家、4300名美国国家基金会认定的科学家和6800名在人口普查时自称为科学家的科研人才。

朱克曼教授的诺贝尔奖获得研究

毫无后顾之忧地开展原创型、创新型基础研究是科技发展的源泉。2002-2020年,科睿唯安共发布了全球360位科学家 获得“引文桂冠奖”中,这一“诺贝尔奖”风向标显示:360位获奖者中美国获奖人数218人,占总数60%;英国紧随其后44人;日本以27人位居第三。排在后面的是加拿大、法国和德国,均有超过10人次得奖。而我国仅有1人在2016年获得化学领域的“引文桂冠奖”,来自香港中文大学的卢煜明教授。

2000-2020年“引文桂冠奖”获奖者国别分布

数据来源:科睿唯安、大七环整理

天下之学者,孰不欲一蹴而造圣人之域。在挑战前沿领域,搭建激发原始创新生态体系方面我国还有很长的一段路要走,怎样“厚植基础”是我们需要深刻反思的问题。我们看到的EDA,看到的光刻机,看到的诺奖,其实都是浮在海平面上方的冰山,下面才是我们需要花力气去做的基础,没有这个基础,就只能有浮冰,无源之水,无本之木。

中国离诺贝尔奖,到底还有多远?

罗马不是一日建成的,往往诺奖成果都是在被发明或发现的10年,20年,甚至30年之后被表彰,发明者在开始接触这些课题时,或许根本都没有人关注。

在当下中国急功近利的“高影响因子”论文评价体系,“科创造富”的科研氛围里,如何让科学家,尤其是年轻的科研工作者坐得住冷板凳,禁得住诱惑,选择并坚持做原创基础研究?

以风险投资者“投资未来”的心态对待基础研究投入,给予科学工作者自由宽松的学术环境,避免追求短平快的心态,尊重基础研究的成长规律。改革全面计划的科学发展方案,小范围试错,激发科研热情,推广好的经验。

MIT教授JoAnne Stubbe对中国科研生态的看法

世界一流大学是诺奖的摇篮。我国正走在建设世界一流大学的路上,建设不应该是喊口号、冲排名、搞评比,更不应该是为了成为“一流”而设定短平快的“指标”,为了评选而凑论文和专利数量,而应是从建设高水平研究型大学的长期发展角度出发,遵守科学研究的发展规律,鼓励研究人员坐得住冷板凳,扎到研究中去。

诺贝尔奖并不适用于“冲诺奖”,也无需制定“冲诺奖”的规划,不是培养冲击诺奖的后备队伍,而是遵守科学技术,高等教育的规律,厚植基础,夯实地基。核心技术与关键技术领域的追赶不是一朝一夕,一蹴而就。一个国家的教育情况,间接反映了一个国家的科学发展潜力和实力。高等教育的水平更是决定了科学资本的存量和增量。

诺贝尔奖并不是高不可攀,中国本土的科学家和学者,屠呦呦、莫言也都曾获奖;也不是触手可及,关键是如何创新体制机制,使得中国的大学教育和科研整体上台阶,使得科研工作者拥有宽松、自由、独立的研究氛围。

诺贝尔奖并不是终极目标,追求真理、造福社会、为人类文明创造价值才是诺奖的初心,科学的初心。

结束语

有人说中国很快就会有更多诺贝尔奖,也有人说中国人拿不到诺贝尔奖。拿不拿奖不是问题的关键,关键是要做好自己该做的事。

全球视野,世界眼光:中国,需要更无缝地对接世界科技前沿,需要更宽松的科研教育环境,需要更包容的文化社会氛围。

在任务看上去无比艰难的情况下,我们依然要敢于坚持,保持乐观,看到希望。勇往直前,keep on going!

参考文献:

1) 陈言:日本为何难再获诺贝尔自然科学奖?观察者网

2) 日本科学家再次获诺奖,日本科学为何 “井喷”?周程、秦皖梅,《知识分子》

3) 日本大学创新能力的历史建构研究——以“诺贝尔奖井喷现象”为切入点,丁建阳,南京大学博士论文,2013年

4) 丁建洋.日本大学创新能力的历史建构研究[D].南京:南京大学,2013

5) 胡建华.战后日本大学史[M].南京:南京大学出版社,2001年.

6) 秦皖梅.21世纪初日本诺贝尔奖的井喷现象考察.安徽大学学报(哲学社会科学版),2016年

7) 日本科技创新研究,李丹琳,吉林大学博士论文,2017年

8) 历届诺贝尔奖得主国籍的分布研究,朱安远,郭华珍,朱婧姝《中国市场》2015年

9) 基于引文分析的诺贝尔奖级科学家遴选-科睿唯安“引文桂冠奖”详解,王琳,岳卫平,《WORLD SCI-TECH R&D》,2019年

10) 重磅 | 科睿唯安公布2020年度“引文桂冠奖”,表彰“诺贝尔奖级别”的科学家,科睿唯安公众号

11) 马光远:得不到诺奖和足球进不了世界杯的原因是一样的,原创公众号文章,公众号:马光远文章,光远看经济