于綏生
摘要:基礎研究原始創(chuàng)新是科學之本、技術之源,對經(jīng)濟社會發(fā)展起著支撐和前瞻引領作用,關系科技發(fā)展的后勁和經(jīng)濟社會發(fā)展的未來。主要包括:創(chuàng)新思想具有獨創(chuàng)性、非共識性和轉(zhuǎn)化性;創(chuàng)新過程具有探索性、不確定性、長期性;創(chuàng)新結(jié)果具有首創(chuàng)性、超前性和承認的滯后性;發(fā)揮作用具有研究牽引性、高技術先導性和產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動性;研究者具有群體性、傳承性和非功利性。深入研究原始創(chuàng)新的特點,對于指導和管理基礎研究具有重要意義。
關鍵詞:基礎研究;原始創(chuàng)新;特點;
中圖分類號:G 311 文獻標識碼:A 文章編號:1672—7312(2017)04—0354—07
0引言
“原始創(chuàng)新”一詞最早出現(xiàn)在董晉曦的論文中,是2000年以前唯一能查到的文獻。而2000年共檢索到8篇論文,其中5篇是路甬祥院士撰寫的,此后關于原始創(chuàng)新的論文大量產(chǎn)生,目前學術界關于原始創(chuàng)新的內(nèi)涵并沒有統(tǒng)一的認識和規(guī)范,研究者分別從不同的角度對原始創(chuàng)新的內(nèi)涵進行了研究,原科技部長徐冠華、清華大學沈德忠、中國社會科學院哲學所金吾倫、復旦大學的吳海江、國家自然科學基金委員會的葉鑫生等都分別從不同的側(cè)面給出了原始創(chuàng)新的含義和解釋。從說文解字的角度看,原:最初的、開始的;始:最初、起頭、開始;創(chuàng):創(chuàng)始、首創(chuàng);新:初次出現(xiàn)的,與“舊”相對。原始:最初的。這些字或者詞都有最初的、開頭的、首創(chuàng)的等意義,無論是原始創(chuàng)新、源頭創(chuàng)新都體現(xiàn)在最初的和開始的。基礎研究是探索未知領域的,其目的是通過科學實驗和理論揭示事物的結(jié)構(gòu)、運動既相互作用規(guī)律,發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,提出新概念、新原理,深化人們對自然界的認識,豐富完善科學知識體系?;A研究原始創(chuàng)新就是某一創(chuàng)新行為的發(fā)生將引發(fā)一系列與之相關的或以此為基礎的新知識,或?qū)е滦碌闹R創(chuàng)造方法的出現(xiàn),在世界范圍內(nèi)是突破性的,以此為起點,吸引一大批研究人員做擴展性或跟蹤性研究,從而推動學科的變革,開辟新的研究方向、新的研究領域或開創(chuàng)新學科,它突破了特定研究方向或研究領域知識創(chuàng)新的“瓶頸”,更可能開創(chuàng)新的研究方向和研究領域,開辟新的創(chuàng)新周期,掀起新的創(chuàng)新高潮,從而形成知識生產(chǎn)的“連鎖反應”,導致大量高新技術的產(chǎn)生,促進經(jīng)濟的發(fā)展。這已發(fā)展成為國家利益的一項重要戰(zhàn)略投資,清楚地認識基礎研究原始創(chuàng)新的特點,對于提高管理水平、加強基礎研究規(guī)劃,具有重要的指導作用。
1創(chuàng)新思想的特點
1.1獨創(chuàng)性
科學研究往往是某個人首先形成新思想,在特定的地點、特定的時間提出來,是研究者個人獨特的創(chuàng)意(idea)。英國科學家霍金曾指出:“推動科學前進的是個人的創(chuàng)見”。換句話說“最初就來自一個人頭腦中的一個念頭”。研究發(fā)現(xiàn),任何一項原始創(chuàng)新,不管參與的人員有多少,提出原始創(chuàng)新思想的人,才是科學最主要的貢獻者。如2015年獲得諾貝爾生理和醫(yī)學獎的中國科學家屠呦呦,雖然整個青蒿素項目是一個很大的科學家群體共同研究完成,但她是第一個“把青蒿素帶人了國家公關項目、并提取出了具有100%活性的青蒿素、同時將青蒿素運用到臨床并證實它有效等研究工作”,由于這3方面研究工作的“第一”而獲獎。因此,個人的獨到的創(chuàng)新思想,也就是個人的原始創(chuàng)意,是源于一個或者一組原始創(chuàng)意(Original Idea),通過科研人員在一定條件下實現(xiàn)它,經(jīng)過實驗或者理論驗證并為同行普遍接受的過程。重視研究人員原始創(chuàng)新思想在于放棄傳統(tǒng)觀念,打破慣性思維,鼓勵“奇思異想”、“標新立異”具有變革性創(chuàng)新的學術思想,鼓勵敢為人先的創(chuàng)意創(chuàng)造,逐步實現(xiàn)由“跟蹤研究”轉(zhuǎn)向“原創(chuàng)研究”,盡可能促進更多的原始創(chuàng)意發(fā)展成為原始創(chuàng)新??蒲械倪x題就是把捕捉到的新現(xiàn)象、提出的全新問題、以及提出新的觀點和思路,通過科學語言轉(zhuǎn)化為能夠?qū)崿F(xiàn)的計劃書。通常說“做學問的最高境界不是博大精深,而是原創(chuàng)”,強調(diào)原始創(chuàng)意就是強調(diào)科學發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權?;痦椖康脑u審強調(diào)“原創(chuàng)性”,其意義也就在于此。
1.2非共識性
由于超前的研究思想只是極少數(shù)科研人員提出來的,大多數(shù)研究者不一定立即認識或者接受它,原因是提出者的思想已經(jīng)遠遠超出同代人的認識水平,所以得不到多數(shù)同行的認同而成為少數(shù),由于這種思想往往與當時社會上公認的“理論”不符,甚至是矛盾的,往往遭到多數(shù)同行的反對或者壓抑。這種非共識性在科學史上比比皆是,如19世紀俄國化學家門捷列夫開始元素周期率探索時,就受到權威齊寧的一再勸告,由于門捷列夫的堅持,最終發(fā)現(xiàn)了元素周期律。由此說明基礎研究原創(chuàng)思想的提出,開始人們很難做出“預見”也不易達成“共識”,通常只有研究者個人或者少數(shù)同行獲得認可,即缺乏共識性。一旦獲得成功,往往開辟新的研究方向和研究領域,甚至創(chuàng)建新的學科。如《天體運行論》的出現(xiàn)、紅外線的發(fā)現(xiàn)、孟德爾的《植物雜交實驗》、《光頻率介質(zhì)纖維表面波導》等研究,都經(jīng)歷過從“非共識”到共識的漫長過程。在科學研究的資助上,必須高度重視對原始創(chuàng)新思想的支持,以免因得不到支持而失去科學重大發(fā)現(xiàn)的機會。
1.3可轉(zhuǎn)化性
研究思想無論多么超前,必須轉(zhuǎn)化為科學問題,才可進行研究。這本身就要求具有超前思想的人,具有極高的學術水平,才能洞察學科前沿領域的問題,判別其難易,以及對本學科發(fā)揮作用的大小。同時還要有深厚的文學功底,具有極強的概括能力,提出的問題言簡意賅,又不失清晰性。提出具有重大科學意義的問題也是原始創(chuàng)新。提出的問題具備3大特征:①易懂性和清晰性。原因在于容易理解的問題吸引研究者的興趣,復雜的問題卻使研究者望而止步;②雖然難度很大,但給研究者以希望,在通向科學高峰的崎嶇道路上,它是研究者前進的一盞明燈,最終成功的喜悅作為研究者的報償;③科學意義深遠,能使人發(fā)現(xiàn)新方法和新觀點,達到更為廣闊和自由的境界。正如1900年希爾伯特在巴黎召開的世界數(shù)學家大會上,提出了上世紀數(shù)學家應努力解決的23個問題,即著名的“希爾伯特問題”。這些問題既包括大名鼎鼎的“哥德巴赫猜想”,也包括“開普勒猜想”。人們只要成功地解決其中的一個問題,都可使自己成為著名的科學家。諾貝爾物理學獎獲得者李政道提出了21世紀物理學的4個重大問題,為什么我們要相信“對稱”?為什么夸克不能單獨存在?暗物質(zhì)存在有什么依據(jù)?類星體的巨大能量來自哪里?這些很可能是本世紀物理學的研究目標。總之,超前的研究思想只有高度概括轉(zhuǎn)化為研究同行易懂的科學問題,才能引起科學家研究的興趣。
2創(chuàng)新過程的特點
2.1探索性
基礎研究原始創(chuàng)新是探索未知的自然規(guī)律、自然現(xiàn)象,是從已知領域向未知領域的延伸,是探索未知的過程。探索和形成研究課題的假設、理論、模型等;發(fā)展可用于更為周密研究的方法;探討開展更為周密研究的可能性。在探索過程中,往往不能被精確地遇見,有很大的偶然性,甚至超出預定的研究目標,呈現(xiàn)出新的苗頭或方向,應該及時抓住,如x射線及中子的發(fā)現(xiàn)等,這都是原始創(chuàng)新的正?,F(xiàn)象。通常地說,科學研究的每一項成功往往是無數(shù)次失敗的結(jié)果,在失敗的過程中能夠遇到許多偶然出現(xiàn)的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象其中也包含許多新思想的萌芽。只有那些敢于面對失敗、善于觀察的研究者,才能在反復的實驗中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象或新火花的產(chǎn)生,并為之繼續(xù)研究探索下去。許多原始創(chuàng)新重大發(fā)現(xiàn)的線索,都是來源于研究人員能夠抓住這些現(xiàn)象,才能夠產(chǎn)生重要的成果。
2.2不確定性
“不確定性是高質(zhì)量研究項目的固有特性”,主要表現(xiàn)在研究思路的不確定性,研究方法的不確定性,試驗技術路線的不確定性,導致研究結(jié)果的不確定性。對某一項具體的研究內(nèi)容,可能得到預期肯定的結(jié)果,也可能得到否定的結(jié)果,甚至可能得到與此無關的結(jié)果,這種現(xiàn)象有人形象地比喻為“種瓜得豆”。這就要求在研究過程中對相應的研究方法、研究方案、研究目的進行適當修正完善,有可能做出根本性的調(diào)整或者拋棄原有的計劃。預見性越差的研究,重要發(fā)現(xiàn)的機會就越大,溴的發(fā)現(xiàn)、青霉素的發(fā)現(xiàn)等都是對偶然實驗現(xiàn)象深入研究的結(jié)果??茖W研究工作允許失敗,發(fā)展過程中原始創(chuàng)新的發(fā)生更具有不確定性、無法預測?!暗绻鹊酵耆鞔_了,就已經(jīng)失去先機了,這就是前沿科學的特點。”相關研究數(shù)據(jù)表明:純基礎研究的成功率是3%,應用研究的成功率一般為15%?;A研究原始創(chuàng)新的成功率會更低。
2.3長期性
基礎研究原始創(chuàng)新是以前沒有被發(fā)現(xiàn)的理論、知識、方法,沒有前人的研究可以借鑒,這就決定了需要長期的探索。
從科學思想到形成科學問題需要時間。任何重大發(fā)現(xiàn)都是建立在千千萬萬研究者奠定的科學成就基礎上,由科學家千辛萬苦的勞動取得的,就像元素周期律的發(fā)現(xiàn)者門捷列夫在回答他人提出的如何研究時說的:“這個問題我大約考慮了20年!”任何一項原始創(chuàng)新研究,從分析了解同行的前沿性工作,到研究出有價值的切入點,甚至研究思路都需要花費大量的時間。
理論的論證或者實驗的實施需要大量時問。任何一項重大理論的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明,可能需要研究人員幾年甚至幾十年的努力,有時甚至要幾代人的努力,需要付艱辛的勞動,才能取得成功。愛因斯坦提出相對論,思考了10多年,安德魯·懷爾斯證明費馬大定理用了7年多的時間,丁肇中確定電子半徑小到不能測量,花了近20年的時間。達爾文研究的《進化論》、李時珍編研的《本草綱目》等,都經(jīng)歷過漫長的研究歲月,才得以呈現(xiàn)在世人面前。
結(jié)論檢驗同樣需要時間。就研究者本身,從得到發(fā)現(xiàn)、規(guī)律、原理等到自己滿意,再經(jīng)過反復實驗論證,有一個補充、修改、完善和提高的過程,更需要實驗和理論驗證其正確性。從研究思想的形成,到項目的設計、論證到獲的必要的經(jīng)費支持,從實驗驗證到發(fā)表科學論文,這一系列的環(huán)節(jié),構(gòu)成了基礎研究原始創(chuàng)新的研究周期。在對342項諾貝爾獎的成果統(tǒng)計中,50.3%的成果的研究時間是5~14年,僅有少量成果是在較多的時間內(nèi)完成的。
2.4長期積累性
科學研究是一個“厚積薄發(fā)”的過程,既需要研究者學術思想和個人研究經(jīng)歷的積累,也需要科學自身的積累和社會發(fā)展條件的積累,這個過程絕不是一朝一夕形成的,而是經(jīng)過長期積累與沉淀,才能產(chǎn)生原始創(chuàng)新成果。這種積累的本質(zhì)是科學傳統(tǒng)和學術思想的積累,還有研究人員超常的意志和毅力,以及深邃的對科學問題的鑒賞力。在科學上,從來沒有人懷疑牛頓力學研究成果的原創(chuàng)性,但牛頓本人卻謙虛地說,我是站在巨人的肩膀上,在浩瀚的海灘上撿到一個小小的貝殼而已。說明具有革命性原始創(chuàng)新是以大量的常規(guī)研究為基礎,是繼承與發(fā)展的辯證統(tǒng)一的結(jié)果。愛因斯坦的相對論是繼承數(shù)學家龐加萊(Henri Poincare,1854—1912)在1904年的一次演講中提出“相對論”這個名詞,同時又結(jié)合當時物理學家洛倫茲(Hendrik A.Lorentz,1853—1928)早已提出來的一組極為重要的變換公式(洛倫茲變換),完成相對論的理論體系,正是這個概念導致了物理學的革命。英國劍橋大學卡文迪什實驗室是產(chǎn)生原始創(chuàng)新成果的搖籃,多項成果獲得諾貝爾自然科學獎,這與學術思想的積累和傳承有必然的聯(lián)系。
3創(chuàng)新結(jié)果的特點
3.1首創(chuàng)性
基礎研究原始創(chuàng)新是開辟新的創(chuàng)新周期,而不是延長一個創(chuàng)新周期,其結(jié)果必須具備2個基本性質(zhì):原始性和唯一性。這2個性質(zhì)是原始創(chuàng)新的十分重要的屬性,是檢驗研究結(jié)論是否是首創(chuàng)性的基本標準。原始性是科學研究的思想、研究方法,是研究者在世界上首次提出,根本沒有現(xiàn)成的思路、方法或者成果可以借鑒,但他又遵循自然科學研究的規(guī)律,同時又經(jīng)過實驗或者理論驗證是正確的東西。唯一性是指研究者得到的結(jié)果,在此之前從未有第二個人提出或者預見過,也就是“從0到1”的過程,用王綬琯院士的話說:“基礎研究只有金牌,沒有銀牌和銅牌?!狈駝t就不是原始創(chuàng)新,而是跟蹤創(chuàng)新或者模仿創(chuàng)新。
3.2極度超前性
基礎研究原始創(chuàng)新產(chǎn)生的結(jié)果是獲得新知識,其表現(xiàn)形式是新概念、新原理、新定律、新學說、新模型等,或者是新實驗效應、實驗現(xiàn)象、實驗方法、新物質(zhì)(基本粒子、新元素、新材料等)等知識產(chǎn)出,由于這些研究成果是極少數(shù)科學家在超越當時同行的認識水平,超越了流行的理論,超越當時科學發(fā)展的歷史階段完成的,大多數(shù)科研人員還不能夠認識其意義和作用。在當時歷史條件下,其應用價值研究者自己也常常難以知道,卻能推動科學的發(fā)展。因而具有非常的超前性。
3.3同行承認的滯后性
由于基礎研究原始創(chuàng)新成果的首創(chuàng)性和超前性特點,決定了其成果被同行承認存在滯后性。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
成果的公開(發(fā)表)需要時間。基礎研究原始創(chuàng)新成果大多數(shù)以論文的形式發(fā)表出來,而發(fā)表論文就必須經(jīng)過同行評議,也就是審稿人認可才能夠發(fā)表,這是同行承認的第一步,直接決定該成果是否可以發(fā)表,一旦發(fā)表論文就取得科學發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權,是小范圍(僅幾個評議人)、“小同行”的評議和確認。
實踐的檢驗需要時間。想要準確估計原始創(chuàng)新的效果需要具有較大的時間跨度。許多原始創(chuàng)新成果往往當時無法評價其價值,更無法得到學術界的承認,只有在漫長的科學研究和實際生產(chǎn)生活中,得到驗證并予以接受,才承認其科學價值。
同行承認也需要時間。論文發(fā)表以后,被同行的引用視為對成果認同與否的分水嶺,是在相對較大范圍的同行評議,是不受時間限制的、持續(xù)性的檢驗。這段時問短則幾年,長則幾十年甚至上百年。孟德爾發(fā)表的《植物雜交實驗》論文,論文發(fā)表后30年內(nèi)鮮有同行引用。奧地利數(shù)學家J.Radon在1917發(fā)表的關于“拉東變換”的論文,直到60年后“拉東變換”才引起世界許多數(shù)學家的廣泛關注和深入研究。由此可見成果被同行承認的時間是極其的漫長的。有些原創(chuàng)性成果常常不能及時被同行所認識和接受,既有同行科學家所在實驗室實驗條件的限制,也有科學家個人學術思想及認識水平的影響。
社會承認時間更長。研究成果的社會確認過程一般需要更長的時間,而獲的科學獎勵是在科學社會中的一種最終確認。有學者通過對諾貝爾獲獎者的研究表明,上一世紀產(chǎn)出的重大成果,只有極少數(shù)是在很短的時間內(nèi)獲獎的,大多數(shù)研究成果經(jīng)過幾年、幾十年甚至更長時間才獲獎。也有研究者指出,從發(fā)表到獲獎時間間隔:物理是13.1年,化學是14.3年,生物和醫(yī)學是14.2年。特別是上個世紀后期,成果確認的周期明顯滯后,確認最短的時間為5年,最長的時間為53年。這充分說明原始創(chuàng)新成果社會承認的滯后性。
4發(fā)揮作用的特點
4.1知識生產(chǎn)的牽引性
原始創(chuàng)新成果具有很強的牽引性,一旦在某方面取得重大的科學發(fā)現(xiàn)或者理論突破,就會引起許許多多研究人員對該理論的興趣,并不斷進行完善和發(fā)展,同時帶動一系列相關研究領域的發(fā)展,有形成新的重大發(fā)現(xiàn)或者理論突破,有研究者稱之為“發(fā)現(xiàn)之發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象”。在1901年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后,圍繞該研究就產(chǎn)生了16個重大成果獲得諾貝爾獲獎,其中化學領域有6項(10人獲獎),物理領域有7項(8人獲獎),生理學與醫(yī)學領域有3項成果獲獎(6人獲獎)。圖1清楚表明倫琴的科學發(fā)現(xiàn)帶動相關科學研究發(fā)現(xiàn)的顯性關系。原始創(chuàng)新的這個特點告訴我們,人類探索未知領域的進程是永無止境的,在一項重大發(fā)現(xiàn)之后,必然孕育另外一些新的發(fā)現(xiàn),這些發(fā)現(xiàn)不僅建立在本學科領域的知識上,而且同時借鑒和應用其他學科領域的知識加以實現(xiàn)。在此研究的基礎之上,對已有知識的科學整理與挖掘,也會產(chǎn)生重大的發(fā)現(xiàn)和理論創(chuàng)新。
4.2高新技術產(chǎn)生的先導性
一些文獻指出,基礎研究原始創(chuàng)新是應用研究的先決條件和催化劑,是技術創(chuàng)新的根本驅(qū)動力和核心技術創(chuàng)新的源泉。原始創(chuàng)新理論往往能引起科學技術領域的重大突破,產(chǎn)生一系列發(fā)現(xiàn)、發(fā)明,可能導致科學觀念的變革和科學方法論的飛躍,帶來重大技術革新和技術革命,開辟新的生產(chǎn)領域。正是由于分子生物學、生物化學和遺傳學的原始創(chuàng)新成果,使生物技術和生物工程蓬勃發(fā)展,并廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和食品工業(yè)等方面。由于量子力學研究固體中電子的運動,導致半導體技術和電子技術的迅猛發(fā)展,開辟了全新的生產(chǎn)領域,有力地推動科技的發(fā)展與人類文明的進步。當前,我國把發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),作為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要內(nèi)容,需要大量原創(chuàng)性成果作為支撐。解決人類的健康問題、食品安全、防災減災等問題,各種疾病、癌癥等重大疾病的致病機理,同樣需要技術的重大突破,也依賴于基礎研究的原始創(chuàng)新。研究表明,現(xiàn)代技術革命的成果大約有90%來源于基礎科學研究的原始創(chuàng)新。
4.3產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動性
原始創(chuàng)新理論除了對科技自身發(fā)展產(chǎn)生重大的影響,成為高技術產(chǎn)生的源泉外,還將帶動新興產(chǎn)業(yè)群的崛起,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有巨大的帶動作用。首先促進現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的升級改造,成為經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的引擎?;A研究原始創(chuàng)新對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻有直接的和間接的,也有隱形的和顯性的,并且這種貢獻在不同的產(chǎn)業(yè)和不同的時期也是不同的。美國學者在研究7個產(chǎn)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)的實證分析,得出的結(jié)論是:如果沒有原始創(chuàng)新,約有15%的新產(chǎn)品和11%的新工藝無法被開發(fā)出來,基礎研究到產(chǎn)業(yè)界應用的時間滯后周期越來越短。如IT技術高性能、網(wǎng)絡化、智能化的廣泛應用帶動經(jīng)濟增長、推動產(chǎn)業(yè)升級。其次催生新的產(chǎn)業(yè),極大促進經(jīng)濟的發(fā)展。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)現(xiàn),電磁感應定律的發(fā)現(xiàn),無線電波的發(fā)現(xiàn),都相繼催生了一大批新興產(chǎn)業(yè)。流體力學理論的突破,推動了大飛機、高速列車技術與制造業(yè)的新發(fā)展。信息技術的發(fā)現(xiàn),發(fā)明和發(fā)展催生出了以半導體、絕緣體和導體為基礎的現(xiàn)代電子工業(yè)。愛因斯坦質(zhì)能方程的確立,形成和發(fā)展了核技術,導致原子能和核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?;A研究的原始創(chuàng)新作為高技術的源泉,已成為經(jīng)濟增長的重要因素。一個在基礎科學領域依賴于他人的國家,將延緩他的工業(yè)發(fā)展速度,并在國際貿(mào)易競爭中處于劣勢。原國務院總理溫家寶曾指出:“中國要搶占未來經(jīng)濟科技發(fā)展的制高點,必須依靠自己的力量拿出(基礎研究的)原創(chuàng)成果?!?/p>
5創(chuàng)新者的特點
5.1有持續(xù)的興趣性
趨利性是很多科學家從事科學研究活動時的行為規(guī)范,也是一種游戲規(guī)則。換句話說,通過“科學”追求“利益”需要遵循一定的規(guī)則,其中重要的一條是不能要求產(chǎn)生的科學知識直接為生產(chǎn)者自身的“利益”服務。這是因為利益常常導致偏見和盲目。要想在基礎研究領域取得重大原創(chuàng)性成果,科研人員需要具有淡泊名利的人生境界,不為外在的名利、官位所束縛,也不為自己所做出的貢獻而居功自傲。必須志存高遠、虛懷若谷,敢于坐冷板凳,具有十年磨一劍的功力,才能在基礎研究過程中,取得重大原始創(chuàng)新成果。科學發(fā)現(xiàn)的最大報酬是“新發(fā)現(xiàn)帶來的激動”。屠呦呦39歲時,開始研究青蒿素治療瘧疾課題,持續(xù)46年,一心撲在研究上,對科研攻關達到癡迷、忘我、犧牲的程度,付出常人難以想象的代價。她能獲得諾貝爾獎,是幾十年來持之以恒用點點滴滴的血汗換來的。青蒿素的研究歷史最大的啟示是“扎實做事”,發(fā)現(xiàn)青蒿素是平凡的人通過認真的工作,在條件有限的情況下做出的杰出成就。所以說,研究個體有非功利性,否則是難以從事基礎科學原創(chuàng)性研究。
5.2師徒的傳承性
中國有句至理名言“名師出高徒”,這句話在諾貝爾獎獲得者中,反映尤其顯著,是對名師指導作用的充分肯定和有力證明。美國學者朱克曼對1972年以前美國92位諾貝爾獎獲得獎者統(tǒng)計表明,有師徒關系的獲獎人的比例都是非常高的,其中物理學領域是61.3%,化學領域是57.9%,生理學和醫(yī)學領域是42.9%。圖2表明了師徒之間的傳承關系。再如1909年獲得諾貝爾化學獎的奧斯特瓦爾德,培養(yǎng)出瓦爾特·能斯特(1920年獲獎),瓦爾特·能斯特又培養(yǎng)出美國的物理學家羅伯特·密立根(1923年獲獎),密立根指導了卡爾·安德森(1936年獲獎),安德森又培養(yǎng)了唐納德·格拉賽(1960年獲獎)。這師徒五代傳承了半個多世紀。名師通常依靠自己淵博的知識、高超的研究能力、魅力四射的人格,對學生施以更加優(yōu)良的訓練,把最先進知識傳授給學生,使其置身于學術研究的最前沿,引導本身力量通常不可能達到的水平。
有學者對372位諾貝爾科學獎獲得者進行統(tǒng)計,研究發(fā)現(xiàn)從獲得博士學位開始從事科學研究,并做出重大發(fā)現(xiàn),二者之間平均為13年,短則1年,長達48年。該研究還表明,從事研究工作6~15年是重大發(fā)現(xiàn)較為集中的時間,隨著時問的推移,做出原創(chuàng)性成果的幾率隨之降低。而絕大多數(shù)學者獲得博士學位的年齡在22~29歲之間,由此推算35—42歲之間是做出原始創(chuàng)新成果的最佳年齡,這已經(jīng)引起我國相關部門引起高度的關注。
5.3研究者的群體性
雖然創(chuàng)新思想是某一個或幾個主要人員提出來的,但要從實驗和理論的實現(xiàn)或者驗證,需要相關研究領域科研人員密切合作才能得以實現(xiàn),涉及知識的領域多、使用的儀器設備多、消耗的資源多,尤其在當今科學發(fā)展的條件下,更需要具備各方面知識人員的積極配合,才能取得成功?,F(xiàn)在“科學正朝著極大、極小和極復雜的方向發(fā)展”。顯然,無論是“極大”、“極小”還是“極復雜”,都清楚地表明:科學探索的難度越來越大。如屠呦呦獲得諾貝爾生理和醫(yī)學獎,雖然是她“第一個發(fā)現(xiàn)青蒿素對瘧疾寄生蟲有出色療效的科學家”,但從問題的提出到研究、藥效、臨床等一系列工作的完成,還是有一個龐大的科學家研究群體共同完成的,他的貢獻絕對是最重要的。再如“人工合成具有生物活性的胰島素”的研究,涉及的單位有中國科學院上海生物化學研究所、上海有機化學研究所和北京大學生物系3個單位,以鈕經(jīng)義為首,由龔岳亭、鄒承魯、邢其毅等科學家共同組成的研究小組,在前人對胰島素結(jié)構(gòu)和肽鏈合成方法研究的基礎上,探索用化學法合成胰島素。經(jīng)過幾年的研究,終于取得舉世公認的原創(chuàng)性成果。