王綬 ，天文學(xué)家、科普教育工作者，中國(guó)科學(xué)院資深院士，中國(guó)天文學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院北京天文臺(tái)名譽(yù)臺(tái)長(zhǎng)。開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)的射電天文學(xué)觀測(cè)研究領(lǐng)域并予以推進(jìn)，也是中國(guó)現(xiàn)代天體物理學(xué)的早期創(chuàng)建者之一。1998年開(kāi)始主要從事青少年科普教育工作，先后創(chuàng)辦中學(xué)生“科研實(shí)踐”、“校園科普”等實(shí)驗(yàn)性活動(dòng)。1996年被評(píng)為全國(guó)先進(jìn)科普工作者。1993年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)將3171號(hào)小行星命名為王綬星。

“我們離諾貝爾獎(jiǎng)有多遠(yuǎn)？”近年來(lái)關(guān)心我國(guó)科學(xué)進(jìn)步的人常會(huì)這么問(wèn)。我們也常聽(tīng)到各種答案。我也有一個(gè)答案，即：“遠(yuǎn)雖是遠(yuǎn)，但說(shuō)近卻也很近?！?/p>

從全局看，在100多年的諾貝爾獎(jiǎng)歷史中，還沒(méi)有一項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)出自中華大地。然而，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者并非鳳毛麟角。自然科學(xué)方面獲獎(jiǎng)?wù)呙渴瓴幌铝呤?。其中有一些曠世奇才，但大部分則是一般的優(yōu)秀學(xué)者；有一部分科研工作依靠昂貴的精良設(shè)備，但也有不少科研工作選擇或設(shè)計(jì)了適用而且相對(duì)低廉的設(shè)備來(lái)完成。因此，要問(wèn)今天我們離諾貝爾獎(jiǎng)的遠(yuǎn)近，就要看選擇什么為參照。下面我先就這個(gè)話題講一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)的故事。

“脈沖星”的發(fā)現(xiàn)

1967年，喬瑟琳·貝爾，英國(guó)劍橋大學(xué)的一位研究生，她用導(dǎo)師安東尼·休伊什設(shè)計(jì)的一種測(cè)量“行星際閃爍”的射電望遠(yuǎn)鏡，意外地發(fā)現(xiàn)了后來(lái)被稱之“脈沖星”的奇異天體，脈沖星很快便被認(rèn)定為30年前根據(jù)恒星演化理論預(yù)言的“中子星”。

中子星理論的提出超前于脈沖星的發(fā)現(xiàn)30余年，脈沖星的發(fā)現(xiàn)為它提供了一個(gè)決定性的驗(yàn)證，并由此確立了恒星演化模型作為當(dāng)代天文學(xué)一大理論支柱的地位。與此同時(shí)，它還引發(fā)了極端致密物體——中子星、黑洞的探討，為當(dāng)代天體物理學(xué)（和物理學(xué)）的研究開(kāi)辟了一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的嶄新領(lǐng)域。由于這一成就，休伊奇被授予1974年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，而天文學(xué)界把這看做他們師生兩人共享的榮譽(yù)，因?yàn)槠渲袉躺兆鞒隽送鹊呢暙I(xiàn)。

這個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)故事中的科學(xué)成就無(wú)疑是巨大的，但是這個(gè)成就中的“巧遇”在科學(xué)研究上并不罕見(jiàn)，往往是一種“必然的偶然”。比如休伊什當(dāng)時(shí)研究的“行星際閃爍”，在學(xué)術(shù)水平上和優(yōu)秀科學(xué)刊物中日常發(fā)表的優(yōu)秀文章沒(méi)有太大差別，而在獲得諾貝爾獎(jiǎng)之前，無(wú)論是喬瑟琳還是她的導(dǎo)師休伊什，在學(xué)術(shù)界都尚未成名?？梢哉f(shuō)，在我們國(guó)家今天的科學(xué)團(tuán)隊(duì)中，這樣層次的人才和研究工作并不罕見(jiàn)。由此看來(lái)，諾貝爾獎(jiǎng)離我們未必太遠(yuǎn)。但我國(guó)為什么這樣的人才還沒(méi)有脫穎而出？

根據(jù)這種情況，現(xiàn)在我們來(lái)比較不同國(guó)家獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)成就的概率。如果假定國(guó)與國(guó)之間國(guó)民的勤奮本質(zhì)沒(méi)有什么差別，人口中賦有潛在科學(xué)稟賦的比例也沒(méi)有什么差別，那么總成就的高低就唯一地取決于種種機(jī)遇：1.國(guó)民最基本的謀生和受教育的機(jī)遇——“宏觀機(jī)遇”；2.不同的人走進(jìn)科學(xué)之前被發(fā)現(xiàn)和受引導(dǎo)的機(jī)遇——“入門(mén)機(jī)遇”；3.所有人進(jìn)入科學(xué)之后自由探索、激勵(lì)“火花”的機(jī)遇——“學(xué)術(shù)機(jī)遇”。

于是，回答諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)離我們多近或多遠(yuǎn)的問(wèn)題，便轉(zhuǎn)化成為對(duì)各種機(jī)遇的研究和分析。

關(guān)于“宏觀機(jī)遇”

我曾在一篇文中提到：“考慮大環(huán)境的‘宏觀機(jī)遇’：愛(ài)因斯坦和陳獨(dú)秀是同齡人。在他們的青少年時(shí)期，災(zāi)難深重而正臨民族覺(jué)醒的中國(guó)大環(huán)境，相對(duì)于當(dāng)時(shí)的西歐，有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生杰出的革命家，而出現(xiàn)杰出科學(xué)家的機(jī)會(huì)則要少得多。這并不是因?yàn)槟且荒甏闹袊?guó)少年中值得造就的‘科學(xué)苗子’比人家少，而是因?yàn)槿鄙龠m于‘科學(xué)苗子’生長(zhǎng)的土壤?！?/p>

現(xiàn)在，比起以往，許多大城市和富裕小城市已進(jìn)入“小康”，接受良好科學(xué)教育的人口前所未有地增多，大環(huán)境似乎已經(jīng)向著諾貝爾獎(jiǎng)的機(jī)遇靠近了一大截。

關(guān)于“入門(mén)機(jī)遇”

相對(duì)于“宏觀機(jī)遇”，“入門(mén)機(jī)遇”屬個(gè)人小環(huán)境。首先，這樣的機(jī)遇應(yīng)當(dāng)為誰(shuí)而創(chuàng)？

看一下杰出科學(xué)家做出杰出貢獻(xiàn)時(shí)的年齡段：根據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)的100年中諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者共159人次，他們做出自己的代表性工作的年齡分布為：30歲以下的占29%，40歲以下的占67%，這是一個(gè)很能說(shuō)明問(wèn)題的例子。說(shuō)明了近30%的杰出人才的成就高潮發(fā)生在30歲以前，而由于學(xué)科條件不一，40歲時(shí)取得大成就的人多半也不是“大器晚成”，而是在20幾歲時(shí)就已經(jīng)脫穎而出。

比如從牛頓說(shuō)起，1665年他23歲，當(dāng)年他發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。同一時(shí)期他通過(guò)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)了光的分光性質(zhì)，非常可能也是在這一時(shí)期他還發(fā)明了微積分。愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論發(fā)表于1905年，同年他還發(fā)表了光電效應(yīng)和布朗運(yùn)動(dòng)理論，這時(shí)他26歲。

牛頓和愛(ài)因斯坦的成就是無(wú)以倫比的，但他們都不是神童。而科學(xué)史上20來(lái)歲進(jìn)入成就高潮的事例并不罕見(jiàn)。達(dá)爾文是在22#12316;27歲的五年時(shí)間里進(jìn)行他的環(huán)球考察的。在20世紀(jì)量子力學(xué)形成期，玻爾提出他原子模型時(shí)是28歲，海森堡在25歲時(shí)提出測(cè)不準(zhǔn)原理，包利25歲發(fā)現(xiàn)不相容法則，狄拉克28歲提出反物質(zhì)理論，李政道(和楊振寧一道) 發(fā)現(xiàn)宇稱不守恒時(shí)是30歲，沃森(和克里克一道)提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時(shí)是25歲#8943;#8943;

以上現(xiàn)象是帶有規(guī)律性的?，F(xiàn)在設(shè)想一個(gè)科學(xué)家在20幾歲時(shí)作出了世界性的杰出貢獻(xiàn)，但在這之前他會(huì)需要幾年的奮斗時(shí)間?？梢匀菀椎赝扑愠觯哼@個(gè)奮斗時(shí)間應(yīng)當(dāng)開(kāi)始于十六七歲，正是處在高中時(shí)期。

這就是說(shuō)，“明日的杰出科學(xué)人才” 非常可能產(chǎn)生在“今日有志于科學(xué)的優(yōu)秀高中學(xué)生” 中。高中時(shí)期由于學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)加重，對(duì)于志趣已明、稟賦已顯、常規(guī)課程已難滿足要求的學(xué)生，非常有必要普遍地為他們創(chuàng)造“入科學(xué)之門(mén)”的機(jī)遇，以提高人才被發(fā)現(xiàn)和得到造就的概率。為了做到這一點(diǎn)，一個(gè)自然的(也是可取的)想法是接納這些學(xué)生進(jìn)入到第一線上的科學(xué)環(huán)境中去接觸科研、求師交友。

把這種想法具體化，一項(xiàng)已經(jīng)做了幾年試驗(yàn)的方案是：一方面組織各個(gè)學(xué)校有志于科學(xué)的優(yōu)秀高中學(xué)生，另一方面聯(lián)絡(luò)各個(gè)科研院所的第一線的優(yōu)秀團(tuán)組，每年安排每個(gè)團(tuán)組接納一到幾個(gè)學(xué)生在寒暑假和課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行時(shí)間跨度為一年左右的“接觸科研、求師交友”的活動(dòng) ?；顒?dòng)的方式是 “以科會(huì)友”，主要是學(xué)生在研究人員指導(dǎo)下完成一項(xiàng) “真刀真槍”但又適于中學(xué)生的科研課題。

課題的設(shè)置和執(zhí)行需要精心策劃，做到足以使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)思想和科學(xué)方法、發(fā)掘他們的科學(xué)潛質(zhì)，同時(shí)又可以借以考察和發(fā)現(xiàn)可能的“科學(xué)苗子”。為了區(qū)別于“科學(xué)實(shí)習(xí)”，我們把這種方式稱為“科研實(shí)踐活動(dòng)”。“科研實(shí)踐活動(dòng)”應(yīng)嚴(yán)格與“應(yīng)賽教育”相區(qū)別。

與此同時(shí)，設(shè)置了一套相應(yīng)的評(píng)審方法，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)做出有效的評(píng)估，以檢驗(yàn)“科研實(shí)踐活動(dòng)”的效果，并借以對(duì)可能成為杰出的科學(xué)家的人才(通常所謂“科學(xué)苗子”)的判斷提供科學(xué)依據(jù)。

這種“科研實(shí)踐活動(dòng)”方案目前已有一系列試驗(yàn)結(jié)果可供探究。以下是目前考慮到了的兩個(gè)方面：

首先是影響問(wèn)題：這個(gè)活動(dòng)的效果如果得到人們認(rèn)可，那么由于可以接納的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，將會(huì)不可避免地引進(jìn)某種選拔過(guò)程。我們非常希望這種情況不要演變成為新的“應(yīng)試”或“應(yīng)賽”的要求，給學(xué)生施加新的壓力。

更現(xiàn)實(shí)的是效果問(wèn)題：假設(shè)全國(guó)有一萬(wàn)個(gè)科研課題組自愿參加“科研實(shí)踐活動(dòng)”，如果一個(gè)課題組平均每三年接受一次中學(xué)生(平均三個(gè)人一組)來(lái)實(shí)驗(yàn)室工作，那么每年全國(guó)可以有一萬(wàn)個(gè)有志于科學(xué)的高中學(xué)生參加這一活動(dòng)。設(shè)想這一萬(wàn)人中日后有2000人從事科學(xué)研究，倘其中有200人比較出色，當(dāng)可望出一二十個(gè)“尖子”，包括一兩個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)人物(這樣的話，也許每歷三五屆就會(huì)出幾個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)候選人)。

可以看出，這種估算條件相當(dāng)寬。目前我國(guó)單是國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)每年資助的課題項(xiàng)目就數(shù)以萬(wàn)計(jì)，如果把中學(xué)生“科研實(shí)踐活動(dòng)”作為一種社會(huì)義務(wù)提給每個(gè)項(xiàng)目，則受益的中學(xué)生范圍還可以擴(kuò)大很多。這樣做，雖然依然覆蓋不到大部分中學(xué)生，但總體來(lái)說(shuō)，哪怕實(shí)際參加的課題組只達(dá)到預(yù)計(jì)的十分之一，這樣我們離諾貝爾獎(jiǎng)還是會(huì)近了很多。

關(guān)于“學(xué)術(shù)機(jī)遇”

在自然科學(xué)領(lǐng)域，具有優(yōu)秀科學(xué)素質(zhì)的人才能不能發(fā)揮他的才智，與“學(xué)術(shù)機(jī)遇”密切相關(guān)。影響這種機(jī)遇的因素，除經(jīng)費(fèi)、裝備等“硬條件”外，科研體制、學(xué)術(shù)風(fēng)氣等“軟條件”同樣十分重要。近一二十年，隨著經(jīng)濟(jì)能力的增長(zhǎng)，我國(guó)自然科學(xué)研究的“硬條件”有了很大的改善，這顯著提高了我們的科學(xué)實(shí)力。

然而，國(guó)際上的發(fā)展速度同樣很快，縮短與他們之間的差距仍然是一個(gè)重大的策略性課題，這當(dāng)放在其他場(chǎng)合討論。這里我們將著重就“軟條件”的影響說(shuō)幾點(diǎn)看法。

對(duì)于已經(jīng)成名的科學(xué)家，倘要“擇木而棲”，“硬條件”的吸引力會(huì)起很大作用，這無(wú)須贅說(shuō)。而對(duì)于一個(gè)未成名的、可能成為杰出科學(xué)家的人，特別是20來(lái)歲的青年，能導(dǎo)致他“脫穎而出”的“軟條件”則更為重要。

“軟條件”往往不是絕對(duì)的。一個(gè)優(yōu)秀的科學(xué)家能不能發(fā)揮他的洞察力和創(chuàng)造性以取得成功，就如格羅特·雷伯(射電天文學(xué)的創(chuàng)始者之一)所說(shuō)的：“需要合適的人在合適的地方和合適的時(shí)間做合適的事?！?這里我們討論的合適的人是與前面故事里所說(shuō)的那些科學(xué)家同樣優(yōu)秀的人；主觀上，他可以做到的合適的事應(yīng)當(dāng)是與那些科學(xué)家做的同等水平的事，而他所需要的合適的時(shí)間和合適的地方則是一種帶給他“學(xué)術(shù)機(jī)遇”的工作環(huán)境和管理政策，其標(biāo)志為：自由與寬容。

解釋一下“自由”：自然科學(xué)家面對(duì)未知世界，要運(yùn)用洞察力以判明探索的方向、運(yùn)用創(chuàng)造性以追求探索的目標(biāo)。而“運(yùn)用之妙，存乎一心”，所以必須有一個(gè)自由發(fā)揮的空間；再說(shuō)說(shuō)“寬容”：探索含有“試錯(cuò)”的性質(zhì)，必須有一個(gè)寬容的環(huán)境。

自由和寬容都是相對(duì)的。對(duì)于任何人或任何事都有一個(gè)適度的“相對(duì)于約束的自由”和“相對(duì)于問(wèn)責(zé)的寬容”。為了適度，對(duì)于新手(為了后面的討論，姑且稱為“學(xué)生級(jí)”的人才)，會(huì)多關(guān)照一些、傳幫帶，多約束一些；對(duì)于學(xué)術(shù)水平高的(“同事級(jí)”的人才)，就會(huì)比較放手，按計(jì)劃，看結(jié)果；對(duì)于杰出科學(xué)家（“老師級(jí)”人才），自由度就更大。

這種按學(xué)術(shù)水平、或“學(xué)術(shù)可信賴度”區(qū)別對(duì)待是必要的。對(duì)不同的事也一樣，也要區(qū)別對(duì)待。比如一項(xiàng)周密計(jì)劃好的任務(wù)，就必須卡內(nèi)容、卡進(jìn)度，而對(duì)于自由探索就不能這樣。

于是，問(wèn)題就轉(zhuǎn)成為對(duì)于不同學(xué)術(shù)等級(jí)的人才應(yīng)掌握的自由和寬容的分寸。這當(dāng)然是“仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智”，需要更多的討論，希望感興趣的讀者能夠都參與。