劉俊婉

目前，世界各國(guó)已把諾貝爾獲獎(jiǎng)人數(shù)的多少看成衡量一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族、一個(gè)大學(xué)和一個(gè)科研機(jī)構(gòu)科學(xué)水平高低的重要指標(biāo)之一。長(zhǎng)期以來，國(guó)人對(duì)這些獲獎(jiǎng)?wù)叩某刹胚^程及其社會(huì)環(huán)境也進(jìn)行了廣泛的分析，而圍繞的中心議題一直是“中國(guó)何以沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)”“諾貝爾離我們有多遠(yuǎn)”等。筆者認(rèn)為，諾貝爾獎(jiǎng)是可遇不可求的，一定程度上它是一個(gè)國(guó)家科技政策、科學(xué)精神和科學(xué)傳統(tǒng)的綜合反映。本文通過對(duì)五百多位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者大量文獻(xiàn)資料的整理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，揭示出影響諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呷〉弥卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的若干因素，從中認(rèn)識(shí)原始性創(chuàng)新活動(dòng)中帶有規(guī)律性的特征，以便為科技政策者制定決策提供參考。

1 諾貝爾獲獎(jiǎng)中心轉(zhuǎn)移現(xiàn)象

諾貝爾獎(jiǎng)從 1901年開始到今天，已經(jīng)有百年歷史，綜觀歷史長(zhǎng)河，誰主沉??？日本科學(xué)家湯淺定義，一個(gè)國(guó)家的科學(xué)成果數(shù)如果超過全世界總數(shù)的25%，稱之為“科學(xué)活動(dòng)中心”。歷史上，世界科學(xué)中心出現(xiàn)了多次轉(zhuǎn)移，意大利、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)都扮演了世界科學(xué)中心的角色。那么100年來諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呷杭牡乩碇行模ㄒ韵潞?jiǎn)稱獲獎(jiǎng)中心）是否也有不斷更換霸主的現(xiàn)象呢？

本文對(duì)1901—2004年諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的國(guó)別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)的前 20年中，諾貝爾獲獎(jiǎng)中心在歐洲，核心是德國(guó)。從20世紀(jì)30年代開始，獲獎(jiǎng)中心開始向美國(guó)轉(zhuǎn)移。美國(guó)從20世紀(jì)30年代開始，獲獎(jiǎng)人數(shù)占世界獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)的比例一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)獲獎(jiǎng)人數(shù)的比例隨時(shí)間的變化逐年下降，慢慢地退出了獲獎(jiǎng)中心的舞臺(tái)，從20世紀(jì)40年代開始諾貝爾獲獎(jiǎng)中心全面轉(zhuǎn)移到了美國(guó)。

歷史上，世界科學(xué)中心的轉(zhuǎn)移大多與科學(xué)家人數(shù)的變化有很大關(guān)系。大凡科學(xué)中心的國(guó)家，都是杰出科學(xué)家云集的地方，而科學(xué)落后的民族，一般都缺乏杰出科學(xué)家隊(duì)伍。一個(gè)國(guó)家杰出科學(xué)家隊(duì)伍的形成與該國(guó)對(duì)人才的重視程度和為科學(xué)發(fā)展所孕育的社會(huì)環(huán)境有密切關(guān)系，美國(guó)二次大戰(zhàn)之后采取了一系列措施吸引和凝聚優(yōu)秀的人才，例如重視基礎(chǔ)研究、鼓勵(lì)原始創(chuàng)新；提供充裕的經(jīng)費(fèi)和優(yōu)越的研究條件；營(yíng)造創(chuàng)新文化與氛圍等?？梢哉f，美國(guó)憑借這些手段從世界各國(guó)網(wǎng)羅了大批優(yōu)秀人才，使美國(guó)占領(lǐng)了科學(xué)文化和學(xué)術(shù)思想的制高點(diǎn)，從而成為世界獲得諾貝爾獎(jiǎng)最多的國(guó)家。

2 諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者取得獲獎(jiǎng)成果的中青年現(xiàn)象

科學(xué)發(fā)現(xiàn)有其內(nèi)在規(guī)律性，需要經(jīng)過長(zhǎng)期的知識(shí)積累才能實(shí)現(xiàn)由量變到質(zhì)變的飛躍，從而實(shí)現(xiàn)重大突破，諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)哌M(jìn)行重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究尤其如此。通常的印象是，登上諾貝爾領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的都是白發(fā)蒼蒼的老年人，然而這些獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的時(shí)間卻有早有晚。為了探尋獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的時(shí)間分布特征，筆者對(duì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的生理年齡和職業(yè)年齡分布進(jìn)行了研究。這里的生理年齡是指“從科學(xué)家出生到現(xiàn)在的自然年齡”，側(cè)重考察科學(xué)家作為自然人的年齡屬性。職業(yè)年齡是指“從科學(xué)家獲得博士學(xué)位的時(shí)間算起的職業(yè)生涯年齡”，職業(yè)年齡為“1”表示獲得博士學(xué)位后的第一年，即職業(yè)生涯的開始；職業(yè)年齡為“2”表示獲得博士學(xué)位后的第二年，依次類推。職業(yè)年齡側(cè)重考察科學(xué)家作為職業(yè)人的年齡屬性。

隨著時(shí)代的發(fā)展，取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡和獲獎(jiǎng)年齡都有增高趨勢(shì)。同時(shí)獲獎(jiǎng)?wù)邚娜〉弥卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)到獲得諾貝爾獎(jiǎng)的時(shí)間間隔也越來越長(zhǎng)。造成上述現(xiàn)象的原因有以下 2個(gè)方面：（1）知識(shí)積累需要的時(shí)間增加了；（2）新的科學(xué)技術(shù)本身的難度、精度提高了。

2.1 獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的生理年齡分布

人才學(xué)研究認(rèn)為，人的才能并不是均衡發(fā)展的，它在客觀上存在著才能萌發(fā)、才能發(fā)展、才能鼎盛、才能發(fā)展、才能薄暮5個(gè)階段，呈近似拋物線型的發(fā)展過程。

對(duì)435位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者取得獲獎(jiǎng)成果的年齡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)幾乎分布在科學(xué)家科研生涯的任何一個(gè)時(shí)間段，取得獲獎(jiǎng)成果最年輕的科學(xué)家是 21歲，最年長(zhǎng)的科學(xué)家是71歲。其中有 279人取得獲獎(jiǎng)成果的年齡在31～45歲，占總數(shù)的64.14%。在所有取得獲獎(jiǎng)成果的科學(xué)家中，有375位科學(xué)家取得獲獎(jiǎng)成果的年齡區(qū)在28～51歲，占總數(shù)的86.21%。在獲獎(jiǎng)人群的兩端，有 16位科學(xué)家在21～25歲發(fā)現(xiàn)了獲獎(jiǎng)成果，占總數(shù)的3.7%，可謂“少年有成”；28位科學(xué)家在51歲以后取得獲獎(jiǎng)成果，占總數(shù)的6.44%，是“壯心不已”的結(jié)果?？傮w看來，在 435位獲得諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家中，共計(jì)389位是在50歲之前取得獲獎(jiǎng)成果的，占總數(shù)的比例是 89.43%。這一年齡段恰好就是作為自然人的中青年時(shí)期，是科學(xué)家科學(xué)生涯中最富有創(chuàng)造力的黃金時(shí)間。

根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的年齡有趨高走勢(shì)。1981年以后的23位科學(xué)家取得發(fā)明成果的平均年齡為39.18歲，比第一個(gè)20年的37.64歲晚。從中也可以看出，隨著時(shí)間的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)重大科學(xué)成果的年齡也越來越高。

另外，獲獎(jiǎng)?wù)叩陌l(fā)明成果也可以說是一種重大發(fā)現(xiàn)，根據(jù)趙紅州先生對(duì)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)年齡分布的研究，以及梁立明教授對(duì) 1500—1960年1928項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)年齡的Weibull（威布爾）分布研究顯示出，科學(xué)家重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡分布存在某種規(guī)律性。為此，本文也渴望找到諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呷〉弥卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡分布規(guī)律。這種分布是一種威布爾分布，還是另外一種新的分布呢？帶著這個(gè)問題，本文對(duì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡分布進(jìn)行了考察和分析。

使用統(tǒng)計(jì)分析方法，利用Origin統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本函數(shù)模擬，發(fā)現(xiàn)獲獎(jiǎng)?wù)呷〉弥卮蟪晒哪挲g概率分布是一種Lognormal分布，也可以稱為對(duì)數(shù)常態(tài)分布。

根據(jù)上面的分析結(jié)果，諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咧卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡分布是一種Lognormal分布。本文還使用P-P概率圖的方法驗(yàn)證了諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咧卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的Lognormal分布優(yōu)于Weibull分布。

P-P概率圖是一種直觀的探察樣本數(shù)據(jù)是否與某個(gè)概率分布的統(tǒng)計(jì)圖形相一致的方法，如果被檢驗(yàn)的變量值的分布與已知分布基本相同，那么P-P圖中的散點(diǎn)應(yīng)該圍繞在一條斜線的周圍，如果兩種分布完全相同，那么P-P圖中的散點(diǎn)應(yīng)該與斜線重合。除了利用P-P概率圖進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)際分布與理論分布擬合程度大小的檢驗(yàn)外，還可以利用趨勢(shì)P-P圖來判斷數(shù)據(jù)的實(shí)際分布和理論分布的吻合程度。趨勢(shì)P-P圖描述的是實(shí)際分布與理論分布的偏差。如果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出某種理論分布特征，那么趨勢(shì) P-P圖中的點(diǎn)應(yīng)該隨機(jī)地分布在一條通過零點(diǎn)的水平直線的周圍。通過上述兩種方法的驗(yàn)證，諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)明重大成果的年齡分布是一種Lognormal分布。

諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咧卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)年齡的Lognormal分布告訴我們，杰出科學(xué)家取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡分布是一種右偏分布，大部分杰出科學(xué)家取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的年齡集中在31～45歲，人數(shù)比例為64%，30歲以下取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的人數(shù)比例為17%，45歲以后取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的人數(shù)比例是19%。

2.2 獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的職業(yè)年齡分布

從諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可以看出，93%的獲獎(jiǎng)?wù)叨季哂胁┦繉W(xué)位?？梢哉f博士學(xué)位的獲得，是一個(gè)科學(xué)家職業(yè)生涯的開始，那么獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的時(shí)間是在獲得博士學(xué)位之后還是獲得博士學(xué)位之前呢？如果大部分獲獎(jiǎng)?wù)呤窃谌〉貌┦繉W(xué)位之后獲得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的，則獲獎(jiǎng)?wù)咝枰?jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才能取得獲獎(jiǎng)成果呢？這其中是否具有某些規(guī)律性？帶著這些問題，筆者還對(duì)獲獎(jiǎng)?wù)呷〉毛@獎(jiǎng)成果的職業(yè)年齡分布進(jìn)行了研究。

根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅有0.8%的獲獎(jiǎng)成果是科學(xué)家獲得博士學(xué)位之前取得的。大部分獲獎(jiǎng)成果是在獲得博士學(xué)位之后取得的。其中15%的獲獎(jiǎng)成果是在獲得博士學(xué)位以后的5年內(nèi)取得的，49%的成果是在獲得博士學(xué)位以后的第5～15年取得的，3%的獲獎(jiǎng)成果是在獲得博士學(xué)位以后的第30年以后取得的。隨著時(shí)間的向后推移，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的數(shù)目逐漸減少。469位獲獎(jiǎng)?wù)攉@得博士學(xué)位的平均年齡是26歲，加上必要的5～15年的職業(yè)年齡，那么31～41歲正好是其取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的生理年齡高峰期，也就是中青年時(shí)期。

上面對(duì)獲獎(jiǎng)?wù)呷〉弥卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的生理年齡進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的生理年齡分布是一種Lognormal分布，這里筆者也觀察到獲獎(jiǎng)?wù)咧卮罂茖W(xué)發(fā)現(xiàn)的職業(yè)年齡分布也具有一定的集中性。分別使用Lognormal概率函數(shù)和Weibull概率函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)Weibull概率函數(shù)要比Lognormal概率函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度更好。因此，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的職業(yè)年齡分布是一種Weibull分布。

Weibull分布告訴我們杰出科學(xué)家取得重大發(fā)現(xiàn)的職業(yè)年齡分布是一個(gè)右偏的單峰分布，高峰區(qū)是在獲得博士學(xué)位以后的第5～15年，該時(shí)期杰出科學(xué)家取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的數(shù)目占所有時(shí)期重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的數(shù)目比例接近 50%，最佳峰值區(qū)是獲得博士學(xué)位以后的第11年。

3 重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)周期現(xiàn)象

諾貝爾重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)明顯的周期：一個(gè)是從研究開始到獲得成果需要一定周期，本文稱之為“研究周期”；另一個(gè)是從發(fā)表成果到獲得承認(rèn)也需要一定周期，本文稱之為“獲獎(jiǎng)周期”。那么諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩倪@兩種周期是否存在一定規(guī)律性呢？這里，本文分別從諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩目蒲兄芷诤瞳@獎(jiǎng)周期兩個(gè)方面來考察杰出科學(xué)家進(jìn)行重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的周期現(xiàn)象。

3.1 重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的科研周期

科學(xué)研究是需要周期的，任何一個(gè)科學(xué)成果的產(chǎn)生，都要經(jīng)歷一系列的環(huán)節(jié)。科學(xué)家首先要從實(shí)際情況出發(fā)確定研究主題，然后進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，在此基礎(chǔ)上尋找研究問題的切入點(diǎn)，進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)尋找問題的答案，最后還要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行論證，發(fā)表成果。發(fā)表的成果還需要經(jīng)過專家和社會(huì)的“同行評(píng)議”，獲得承認(rèn)的成果才能被納入原來的知識(shí)體系中。一般來說，對(duì)于原創(chuàng)性成果，科研周期會(huì)更長(zhǎng)。

參考其他研究人員的調(diào)查數(shù)據(jù)，本文對(duì)1901—1980年342項(xiàng)諾貝爾獲獎(jiǎng)成果的研究周期進(jìn)行了分析。從中可以發(fā)現(xiàn)，研究周期最長(zhǎng)的有35年，最短的僅僅有1年。將1901—1980年的數(shù)據(jù)平均分成4個(gè)20年段，對(duì)數(shù)據(jù)的觀察結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，3個(gè)自然科學(xué)獎(jiǎng)的研究周期從第一個(gè)20年的7.3年延長(zhǎng)到了最后一個(gè)20年的8.7年。說明隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，獲得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究周期也延長(zhǎng)了。具體來說，物理科學(xué)獎(jiǎng)的研究周期相對(duì)較短，117位物理學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩钠骄芯恐芷跒?.07年，96位化學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩钠骄芯恐芷跒?.43年，生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩钠骄芯恐芷跒?.58年。3個(gè)自然科學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩钠骄芯恐芷谑?.63年。

另外，隨著時(shí)間的后移，物理學(xué)和化學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯恐芷谟胁煌潭鹊纳仙?，生理學(xué)與醫(yī)學(xué)科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的研究周期稍有下降。3個(gè)科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的平均研究周期整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

從諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者研究周期的頻度分布可以看出，自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的研究周期具有一定的集中性，研究周期在2～6年的科學(xué)成果數(shù)的比例最高，為49%。研究周期在7～14年的獲獎(jiǎng)成果數(shù)占全部成果數(shù)的46%，研究周期超過20年的獲獎(jiǎng)成果數(shù)仍然占有一定比例。隨著研究周期的延長(zhǎng)，獲獎(jiǎng)成果的數(shù)量不斷減少。總體來講，諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者都經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的研究周期才取得獲獎(jiǎng)成果的，這種現(xiàn)象充分說明原創(chuàng)性成果研究的長(zhǎng)周期現(xiàn)象。

3.2 重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的獲獎(jiǎng)周期

杰出科學(xué)家取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之后，還需要經(jīng)過嚴(yán)格的反復(fù)篩選才能獲得最終結(jié)果。通過諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)選程序可以看出，評(píng)選第一步是評(píng)選委員會(huì)向各國(guó)科學(xué)家或大學(xué)教授發(fā)出個(gè)人邀請(qǐng)函，請(qǐng)他們推薦諾貝爾獎(jiǎng)候選人，這是獲獎(jiǎng)?wù)咝枰ㄟ^的第一道評(píng)審關(guān)卡；然后由專門指定的專家對(duì)候選人進(jìn)行評(píng)選，候選人名單決定后還要上報(bào)瑞典皇家科學(xué)院進(jìn)行評(píng)審補(bǔ)充等程序。上述評(píng)審過程是獲獎(jiǎng)成果經(jīng)歷的短時(shí)間內(nèi)的專家評(píng)議過程。評(píng)審委員確定一項(xiàng)成果是否能夠獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，主要是看該項(xiàng)成果是否具有原始創(chuàng)新性，是否對(duì)人類和社會(huì)做出貢獻(xiàn)。從這個(gè)意義上來說，一項(xiàng)成果要獲得諾貝爾獎(jiǎng)，除了需要經(jīng)過嚴(yán)格意義上的“同行評(píng)議”之外，還要經(jīng)過“大同行”即社會(huì)的廣泛認(rèn)可和承認(rèn)，這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間社會(huì)的繼承和批判，肯定和否定，只有那些經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)被證明對(duì)社會(huì)具有重大貢獻(xiàn)的成果才能夠進(jìn)入評(píng)選之列，進(jìn)而才有可能獲得諾貝爾獎(jiǎng)。因此，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)要想獲得社會(huì)和同行的承認(rèn)需要經(jīng)過一段很長(zhǎng)的時(shí)間。

參考其他研究人員的調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)451位諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，3個(gè)領(lǐng)域獲獎(jiǎng)成果的確認(rèn)周期隨著時(shí)間的變化有延長(zhǎng)現(xiàn)象?？傮w來講，自然科學(xué)獎(jiǎng)的確認(rèn)周期從第一個(gè)20年的13.6年上升到最后一個(gè)20年的21.2年。1901—2004年，168位物理學(xué)獲獎(jiǎng)成果的平均社會(huì)確認(rèn)周期為14.74年，125位化學(xué)獲獎(jiǎng)成果的平均社會(huì)確認(rèn)周期為15.56年，158位生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獲獎(jiǎng)成果的平均社會(huì)確認(rèn)周期為16.22年，3個(gè)領(lǐng)域獲獎(jiǎng)成果的平均社會(huì)確認(rèn)周期為15.42年。物理學(xué)領(lǐng)域獲獎(jiǎng)成果的研究周期和社會(huì)確認(rèn)周期在3個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域中都是最少的。

獲獎(jiǎng)周期為11～15年的成果最多，比例為20.69%。獲獎(jiǎng)周期為6～20年的成果比例為53.56%，獲獎(jiǎng)周期為25年以上的成果比例為18.16%?？梢姡Z貝爾自然科學(xué)獲獎(jiǎng)成果的獲獎(jiǎng)周期具有較大的集中性。

諾貝爾獲獎(jiǎng)成果的研究周期和確認(rèn)周期隨時(shí)間的變化都有延長(zhǎng)現(xiàn)象。研究周期延長(zhǎng)說明重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究深度和研究難度增加了。確認(rèn)周期延長(zhǎng)反映了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)獲得社會(huì)承認(rèn)的難度也逐漸增加，體現(xiàn)了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值體現(xiàn)的長(zhǎng)期性。

總之，諾貝爾獲獎(jiǎng)成果的研究周期和確認(rèn)周期都體現(xiàn)了進(jìn)行原創(chuàng)性成果的長(zhǎng)周期現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)這種現(xiàn)象并將之作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)研究的借鑒和參考，有利于為國(guó)家自主性創(chuàng)新營(yíng)造適度寬松的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，促進(jìn)原創(chuàng)性成果的產(chǎn)生。

4 諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的傳承效應(yīng)和生長(zhǎng)效應(yīng)

4.1 名師出高徒現(xiàn)象

古人云：“名師出高徒”，這句中國(guó)古話在諾貝爾獎(jiǎng)一代又一代的獲獎(jiǎng)?wù)咧虚g體現(xiàn)得淋漓盡致。美國(guó)諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)?Samuelson PA（保羅·薩繆爾森）曾經(jīng)說過：“我可以告訴你們，怎樣才能獲得諾貝爾獎(jiǎng)金，訣竅之一就是要有名師指點(diǎn)”。另外根據(jù)美國(guó)學(xué)者 Zuckerman H.的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)92位諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咧杏?8人曾在前輩諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呤窒庐?dāng)過學(xué)生或做過晚輩合作者。他的數(shù)據(jù)還表明，美國(guó)1901—1972年間，物理學(xué)、化學(xué)、生理與醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，獲獎(jiǎng)師徒的比例分別為61.3%、57.9%和42.9%。

1906年獲得物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)的湯姆森（Joseph John Thomson）帶出了兩名第2代諾貝爾獎(jiǎng)得主，即盧瑟福（Ernest Rutherford）和玻恩（Max Born）。盧瑟福和玻恩又帶出了第3代6名諾貝爾獎(jiǎng)得主。其中玻爾（Niels Henrik David Bohr）又帶出了第4代7名諾貝爾獎(jiǎng)得主。

進(jìn)一步的資料分析還發(fā)現(xiàn)，師徒關(guān)系竟出現(xiàn)了更為有趣的多代延續(xù)現(xiàn)象。例如，在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中可以追溯出5代相繼的情況：1909年化學(xué)獎(jiǎng)榮獲者奧斯特瓦爾德（Wilhelm O Stwald）的學(xué)生能斯特（Walther Nernst）獲得了1920年化學(xué)獎(jiǎng)，能斯特的學(xué)生密立根（Robert Andrews Milikan）獲得了1923年物理學(xué)獎(jiǎng)，密立根的學(xué)生安德森（Carl David Anderson）獲得了1936年物理學(xué)獎(jiǎng)，安德森的學(xué)生格拉塞（Donald A. Glaser）獲得了1960年物理學(xué)獎(jiǎng)；再如，1905年化學(xué)獎(jiǎng)榮獲者馮·貝耶爾（Adolf Von Vaeyer）的學(xué)生費(fèi)雪（Emil Fischer）獲得了1912年化學(xué)獎(jiǎng)，費(fèi)雪的學(xué)生瓦爾堡（Warburg Oto Hein-rich）獲得了1931年生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，瓦爾堡的學(xué)生克雷布斯（Krebs Hans Adolf）獲得了1953年生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這些情況的出現(xiàn)并非偶然，它是“名師出高徒”這一科學(xué)人才培養(yǎng)規(guī)律在諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呱砩系耐怀龇从澈途唧w體現(xiàn)，是對(duì)名師指導(dǎo)作用的充分肯定和有力證明。

另外，根據(jù)曹聰對(duì)中國(guó)79名院士的訪談中獲知，有4/5的中國(guó)院士曾隨精英導(dǎo)師學(xué)習(xí)或工作過。這些精英導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的影響是巨大的，導(dǎo)師通過教課、主持討論班，特別是老師的指導(dǎo)研究，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)有極大的影響作用。

“名師出高徒”現(xiàn)象充分體現(xiàn)了師生之間的知識(shí)傳承效應(yīng)。老師的教學(xué)方法和思維方式對(duì)學(xué)生起著潛移默化的效果；老師的一舉一動(dòng)給學(xué)生樹立了學(xué)習(xí)的榜樣和楷模；另外老師多年的知識(shí)積累和豐富的經(jīng)驗(yàn)，以及敏銳的觀察力，能夠給學(xué)生柳暗花明的指引和幫助；同時(shí)老師在科學(xué)共同體中的聲譽(yù)和威望，也使學(xué)生的學(xué)術(shù)生涯受益匪淺。因此，教師在人才培養(yǎng)方面起著不可替代的重要作用。

4.2 發(fā)現(xiàn)之發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象

科學(xué)的繼承關(guān)系不但體現(xiàn)在師生合作的過程中，同時(shí)也體現(xiàn)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生過程中。本文觀察到了在一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)之上再創(chuàng)造輝煌而形成的發(fā)現(xiàn)之發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象。本文根據(jù)上?？茖W(xué)普及出版社2002年出版的《諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一百年》一書15～16頁中的相關(guān)資料，整理了各個(gè)領(lǐng)域和X射線有關(guān)的獲獎(jiǎng)成果，顯示了圍繞X射線而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)之發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，和X射線有關(guān)的獲獎(jiǎng)成果有16項(xiàng)，其中物理學(xué)領(lǐng)域有7次8人獲獎(jiǎng)，化學(xué)領(lǐng)域有6次10人獲獎(jiǎng)，生理學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有 3次 6人獲獎(jiǎng)。

發(fā)現(xiàn)之發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象告訴我們，科學(xué)家的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅可以建立在本領(lǐng)域的知識(shí)體系上，同時(shí)還可以借鑒其他領(lǐng)域的知識(shí)和方法做出重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。另外，對(duì)以往經(jīng)典知識(shí)的整理和挖掘，同樣可以產(chǎn)生出新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和理論創(chuàng)新。

5 諾貝爾獲獎(jiǎng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)積累現(xiàn)象

科學(xué)研究中往往會(huì)發(fā)生“馬太效應(yīng)”，即優(yōu)勢(shì)積累效應(yīng)。馬太效應(yīng)來源于《圣經(jīng)》中“馬太福音”第二十五章中的這幾句話：“凡有的，還要加給他叫他有余；沒有的，連他所有的也要奪過來。”1973年，美國(guó)科學(xué)史研究者Robert K. Merton（羅伯特·莫頓）用這句話概括了一種社會(huì)心理現(xiàn)象：“對(duì)已有相當(dāng)聲譽(yù)的科學(xué)家做出的科學(xué)貢獻(xiàn)給予的榮譽(yù)越來越多，而對(duì)那些未出名的科學(xué)家則很少或不承認(rèn)他們的成績(jī)?！盧obert K. Merton將這種社會(huì)心理現(xiàn)象命名為“馬太效應(yīng)”。同樣，本文在諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的統(tǒng)計(jì)分析中，注意到在機(jī)構(gòu)層面上也存在優(yōu)勢(shì)積累現(xiàn)象。

按照獲獎(jiǎng)?wù)攉@獎(jiǎng)時(shí)所在的機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)1901—1999年獲得諾貝爾獎(jiǎng)最多的20家科研機(jī)構(gòu)，顯示出美國(guó)科研機(jī)構(gòu)的獲獎(jiǎng)人數(shù)是最多的，充分顯示了美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究的雄厚實(shí)力。其次，德國(guó)也有較強(qiáng)的顯示度，德國(guó)的馬普學(xué)會(huì)、海德堡大學(xué)、慕尼黑大學(xué)紛紛入圍獲獎(jiǎng)最多的20家科研機(jī)構(gòu)。英國(guó)也不甘示弱，劍橋大學(xué)和牛津大學(xué)等機(jī)構(gòu)也聚集了一些諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>

這些機(jī)構(gòu)之所以能夠獲得越來越多的諾貝爾獎(jiǎng)牌，與其長(zhǎng)期以來豐厚的知識(shí)積累和學(xué)術(shù)環(huán)境有關(guān)。諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)哌M(jìn)行的科學(xué)研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)必然要受到所處環(huán)境的影響。這些學(xué)校一般來說都具有嚴(yán)謹(jǐn)而自由的學(xué)術(shù)環(huán)境，豐厚而凝重的學(xué)術(shù)沉淀以及名聲遠(yuǎn)揚(yáng)的優(yōu)秀學(xué)術(shù)專家，這樣的環(huán)境比較容易吸引和產(chǎn)生具有潛在的科學(xué)精英人選和核心學(xué)術(shù)“領(lǐng)導(dǎo)”；反過來，這些杰出科學(xué)家和學(xué)術(shù)“領(lǐng)導(dǎo)”也對(duì)他們所在研究單位的學(xué)術(shù)與環(huán)境產(chǎn)生重要影響，使他們所在的研究單位進(jìn)入世界一流水平。例如貝爾實(shí)驗(yàn)室的歷屆領(lǐng)導(dǎo)者都具有非凡的領(lǐng)導(dǎo)才能和戰(zhàn)略眼光，使貝爾實(shí)驗(yàn)室在不同時(shí)期都做出了輝煌的成就，始終保持創(chuàng)新活力。在實(shí)驗(yàn)室建立的 75年中，有11項(xiàng)（含在實(shí)驗(yàn)室做了開創(chuàng)性工作后到其他單位后獲獎(jiǎng)的）諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩墨@獎(jiǎng)工作是在這里完成的。

因此，獲獎(jiǎng)機(jī)構(gòu)本身的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)和文化氛圍是產(chǎn)生優(yōu)秀科學(xué)家的原因，同時(shí)這些優(yōu)秀科學(xué)家憑借本身的學(xué)術(shù)聲譽(yù)和杰出成就對(duì)他們所屬機(jī)構(gòu)的地位起了一種類似乘號(hào)的作用，使機(jī)構(gòu)能夠聚集更多的優(yōu)秀人才。

6 結(jié)論

通過對(duì)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)獲得者取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的研究和思考，從中認(rèn)識(shí)原始性創(chuàng)新活動(dòng)中帶有規(guī)律性的現(xiàn)象和特征，為我國(guó)科技政策制定人才培養(yǎng)計(jì)劃提供參考。諾貝爾獎(jiǎng)是可遇不可求的，需要科學(xué)家付出畢生精力和投入全部身心，是科學(xué)家默默無聞追求真理不求回報(bào)的結(jié)果，同時(shí)也是“十年磨一劍”的輝煌。然而科學(xué)家的辛勤耕耘離不開人才培養(yǎng)的肥沃土壤，充足的科研經(jīng)費(fèi)是科學(xué)研究的前提保障，開放寬松的學(xué)術(shù)環(huán)境為科學(xué)家的自由創(chuàng)造提供了空間，公平合理的人才遴選和評(píng)價(jià)機(jī)制是創(chuàng)造力發(fā)揮的催化劑，唯有社會(huì)和國(guó)家給予人才自由發(fā)揮創(chuàng)造力的機(jī)會(huì)和空間，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)才會(huì)是偶然中的必然，社會(huì)科學(xué)能力和科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力才能立于世界先進(jìn)之林。?