杰里米·伯格

《科學(xué)》雜志把“雙中子星并合”評(píng)選為2017年度重大科學(xué)突破，是因?yàn)榭茖W(xué)家對(duì)雙中子星并合事件進(jìn)行了多維度的詳細(xì)觀測(cè)，這一突破標(biāo)志著天文學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了激動(dòng)人心的新階段，展現(xiàn)出潛力無(wú)限的未來(lái)，同時(shí)也是“大科學(xué)”研究的絕佳范例。

美國(guó)激光干涉儀引力波天文臺(tái)（LIGO）的兩個(gè)探測(cè)器和歐洲“處女座”（Virgo）引力波探測(cè)器在這一突破中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?？臻g上相隔遙遠(yuǎn)的三個(gè)引力波探測(cè)器都發(fā)現(xiàn)了一個(gè)引人注目的引力波信號(hào)，從而能夠確定引力波源的具體位置。而且，伴隨著兩顆大質(zhì)量的中子星的劇烈并合，產(chǎn)生了很多不同的電磁信號(hào)，科學(xué)家就能收集和分析這些信號(hào)。這些觀測(cè)證實(shí)了很多伽馬射線暴很可能源自中子星并合，同時(shí)也證實(shí)了一種涉及很多重元素形成的機(jī)制。

別看近年來(lái)LIGO探測(cè)引力波的進(jìn)展迅速，其實(shí)LIGO項(xiàng)目的科學(xué)家和工程師之前有過(guò)一段長(zhǎng)時(shí)間埋頭苦干的階段，而且美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)對(duì)該項(xiàng)目給予了長(zhǎng)期的支持，從1990年至今已經(jīng)在LIGO項(xiàng)目上投入了11億美元。LIGO代表了一種具有清晰科學(xué)目標(biāo)的重大項(xiàng)目，它建立在堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)上，長(zhǎng)期以來(lái)得到充足的經(jīng)費(fèi)投入，由一個(gè)卓越而專注的研究團(tuán)隊(duì)推進(jìn)，并且研究團(tuán)隊(duì)充分重視項(xiàng)目管理。對(duì)于那些直接參與LIGO項(xiàng)目的研究人員來(lái)說(shuō)，看到自己數(shù)十年的努力以這樣一種蔚為壯觀的方式結(jié)出豐碩成果，對(duì)解決宇宙本質(zhì)性的問(wèn)題作出如此重大的貢獻(xiàn)時(shí)，一定感到無(wú)比的滿足。

相比之下，還有很多其他重大發(fā)現(xiàn)來(lái)自于小型研究團(tuán)隊(duì)，他們提出了更加開(kāi)放的問(wèn)題，在一些例子中，解答這些問(wèn)題最終將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。比如，入選2017年度重大科學(xué)突破榜單的一些成果?！靶】茖W(xué)”研究方法允許科學(xué)家自由探索各種科學(xué)問(wèn)題，科學(xué)家可以根據(jù)研究過(guò)程中取得的重要發(fā)現(xiàn)，相對(duì)靈活地調(diào)整科學(xué)研究方向。在一些“小科學(xué)”研究項(xiàng)目的探索過(guò)程中取得的成果，可以為更加注重協(xié)同創(chuàng)新的“大科學(xué)”研究奠定基礎(chǔ)。確實(shí)，廣義相對(duì)論的發(fā)展、干涉儀的發(fā)明以及黑洞和中子星概念的提出和發(fā)現(xiàn)，都是促使“雙中子星并合”折桂2017年度重大科學(xué)突破的關(guān)鍵性科學(xué)進(jìn)展。

我曾擔(dān)任美國(guó)國(guó)立綜合醫(yī)學(xué)研究所（NIGMS）主任七年多，這個(gè)隸屬于美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的研究所有著幾乎專門資助“小科學(xué)”研究項(xiàng)目的傳統(tǒng)。不過(guò)，我上任后不久，NIGMS在財(cái)政預(yù)算快速增長(zhǎng)的1998—2003年期間，啟動(dòng)了若干個(gè)規(guī)模更大的協(xié)同創(chuàng)新科研項(xiàng)目。在我的任期內(nèi)，NIGMS委托了一些業(yè)務(wù)精湛又公正無(wú)私的評(píng)估專家對(duì)其中一些項(xiàng)目開(kāi)展了評(píng)估。盡管這些評(píng)估結(jié)果在細(xì)節(jié)上各不相同，一個(gè)總體結(jié)論是評(píng)估專家察覺(jué)到，目標(biāo)嚴(yán)苛明確的“大科學(xué)”研究項(xiàng)目比那些諸如把目標(biāo)定為領(lǐng)域知識(shí)新發(fā)現(xiàn)這樣目標(biāo)模糊的研究項(xiàng)目更成功。當(dāng)我們假設(shè)另一種選擇——把同樣體量的科研經(jīng)費(fèi)投入到一系列“小科學(xué)”研究項(xiàng)目中，我們?cè)噲D比較這兩種經(jīng)費(fèi)投入方式的成果產(chǎn)出時(shí)，我們會(huì)越發(fā)明顯地感受到目標(biāo)明確的“大科學(xué)”研究項(xiàng)目更加成功。

我們可能忍不住使用一些激動(dòng)人心之類的詞語(yǔ)來(lái)描繪“大科學(xué)”研究項(xiàng)目（如人類登陸月球、人類基因組測(cè)序等）取得的進(jìn)展，來(lái)描述其他一些有組織、目標(biāo)更具開(kāi)放性的科研項(xiàng)目，但是，這種措辭實(shí)際上可能會(huì)導(dǎo)致科學(xué)共同體和普通公眾之間的期望錯(cuò)位而造成誤解。

把“小科學(xué)”研究和“大科學(xué)”研究結(jié)合起來(lái)，是科學(xué)向前發(fā)展的最佳途徑?！靶】茖W(xué)”研究項(xiàng)目可以發(fā)現(xiàn)破解重要奧秘的線索，可以互相支撐，為協(xié)同創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)；構(gòu)想合理、管理恰當(dāng)?shù)摹按罂茖W(xué)”研究項(xiàng)目則可以獲得其他科研組織模式無(wú)法取得的重大成果產(chǎn)出。