數(shù)學是偏愛單干的學科嗎——兼與吳彤教授商榷

黃松平

(空軍空降兵學院，廣西 桂林 541003)

在一篇署名為吳彤、喬宏剛、汪立群的論文《論“科研合作研究”性質(zhì)及其意義——一個科研合作與其對象相關(guān)性研究》[1](以下簡稱“吳文”)中寫道：數(shù)學是偏愛單干的學科，數(shù)學家對“大科學”后的合作熱潮無動于衷，與物理和化學等學科合著比例不斷上升的趨勢相反，數(shù)學學科的合著比例呈下降趨勢，最終徘徊在15%的水平。[1]事實果真如此嗎？我們通過詳細統(tǒng)計《數(shù)學學報》和《物理學報》中的合著比例，發(fā)現(xiàn)這一觀點值得商榷。

一、“吳文”認為數(shù)學是偏愛單干的學科

“吳文”主要論述了科研過程的合作性質(zhì)及意義，重點研究了著名科技雜志中的論文合著率及其所反映的合作狀況。在統(tǒng)計了美國《物理學評論》、中國《物理學報》和《中國社會科學》(該刊僅統(tǒng)計了1981年和1991年數(shù)據(jù))的合著比例狀況后，“吳文”由此得出結(jié)論：“合作首先是受研究領(lǐng)域和對象制約的產(chǎn)物，而不是研究者之間友誼的結(jié)果；其次取決于科學研究的勞動性質(zhì)?！盵1]同時，作者提出：“合作是科學研究自組織發(fā)展的結(jié)果，同時合作的出現(xiàn)，又進一步激勵了科學研究，因而合作研究與科學發(fā)展本身是一個交互作用的‘循環(huán)’過程，合作既是科研演化的結(jié)果，又是科研演化的動力?！盵1]

在研究數(shù)學學科的合著比例狀況時，“吳文”主要統(tǒng)計了《數(shù)學學報》1986～1990年論文合著比例。該文稱：“在自然科學領(lǐng)域，物理學、化學、生命科學、天文學、地學以及醫(yī)學的合作研究呈上升趨勢，但在數(shù)學領(lǐng)域，我們卻看到了截然不同的情況。五年來，數(shù)學家科研合著比例不僅沒有上升，反而有所下降，其總合著比例徘徊在15%左右。對比物理學與此恰恰相反的比例，即合著率平均為85%的狀況，人們也許會問：為什么數(shù)學家對科學中這一合作熱潮竟會如此冷漠？面對艱難的數(shù)學王國，數(shù)學家們攜手同行難道不比單槍匹馬更好嗎？”[1]“吳文”認為，這種強烈的“反差”實際上是數(shù)學學科與其他學科自身的性質(zhì)不同所造成的：“在科學哲學中，數(shù)學被認為是獨立于物理實在性的科學，其研究對象自相一致，無需任何特殊實在性之意義。換句話說，數(shù)學的真理不在于研究與其對象的符合性，而在于研究的邏輯自恰性。用一些哲學家的說話，就是它是先驗的。”[1]

對于數(shù)學學科中作者發(fā)現(xiàn)的這種“現(xiàn)象”，作者分析指出：“對于數(shù)學，一個科學家解決不了的問題，那么同樣領(lǐng)域中的10個數(shù)學家的合作也一樣解決不了這個問題。而數(shù)學中抽象問題的解決也很少需要其他領(lǐng)域中的科學家的合作。數(shù)學科學的這種獨特學科性質(zhì)使數(shù)學家在研究過程中不大可能形成合作關(guān)系，他們的研究成果往往是個體思維的結(jié)果，而非合作研究的結(jié)晶?！盵1]由此作者斷定：“科學研究中的合作主要取決于科學對象，其次取決于科學研究的勞動性質(zhì)……有的學科則偏愛單干，有的學科則離不開協(xié)作?！盵1]

二、基于《數(shù)學學報》中的論文合著比例仍呈上升趨勢

我們通過詳細統(tǒng)計同一刊物(即《數(shù)學學報》)的合著比例發(fā)現(xiàn)，它并不象“吳文”聲稱的那樣，“其總合著比例徘徊在15%左右?！盵1]實際上，數(shù)學學科的合著比例和物理、化學等學科一樣，也一直呈上升趨勢。由此可見，在合著比例這一點上，數(shù)學學科一點也不比其他學科例外。

在1954年，《數(shù)學學報》中的合著比例為0%，即所有的論文都是由單個人完成的。到了1957年，其合著比例上升到4.9%。隨后，1959年、1964年、1977年比例分別為11.6%、11.3%、17.9%(考慮到“文革”的特殊原因，1966～1976年的比例未做統(tǒng)計)。從這里可以看出，在1978年以前，《數(shù)學學報》中的合著比例很低，沒有超過20%，甚至出現(xiàn)過0%的現(xiàn)象。但從1980～1989年十年間的統(tǒng)計來看，平均合著比例超過了20%，具體為20.2%，其中1983年的合著比例高達29.6%。1990～1999年十年間的平均比例又有所上升，達到28.5%，接近30%的水平(見表1)。

表1 1980～1999年《數(shù)學學報》中的合著比例統(tǒng)計

進入21世紀后，這個比例呈增長之勢，2000～2003年四年間的平均比例已經(jīng)到了57.1%，統(tǒng)計中的最近一年，即2003年的合著比例更是高達69.1%，其中25篇是3人及3人以上合作的結(jié)晶。以下是2000～2003年《數(shù)學學報》中合作的比例統(tǒng)計：

表2 2000～2003年《數(shù)學學報》中的合著比例統(tǒng)計

造成“吳文”關(guān)于數(shù)學合著比例下降的結(jié)論原因在于：其統(tǒng)計樣本很少，僅統(tǒng)計了1986～1990年的情況。據(jù)筆者統(tǒng)計，1986～1990年的平均合著比例為15.8%，確實屬于“徘徊在15%左右”。但是，為“吳文”統(tǒng)計在內(nèi)的1990年的合著比例僅為8.2%，可以算為一個奇異樣本，不但遠遠低于80年代平均比例(即20.2%)，也低于其后幾年的比例(如1991、1992、1993年分別為12.9%、26.5%、21.3%)。這個奇異樣本為“吳文”得出“徘徊在15%左右”的結(jié)論可謂助莫大焉。1986～1990年的合著比例分別為15.7%、18.1%、17.8%、19.1%和8.2%。說它徘徊在15%的水平還算差強人意，但無論如何也不至于說它是反降不升的。因為就單從這5個樣本來看，1987年比1986年比例就有所上升，同樣的情況也存在于1989年對比于1988年。應該說，這5年的比例呈波浪形，上升與下降是交替進行的。前4年的比例是穩(wěn)態(tài)的，略有上升勢頭?；蛟S出于與論文前面總結(jié)出的“物理學合著比例為85%的狀況”形成鮮明對比，因此作出了“數(shù)學總合著比例徘徊在15%”的論斷。

以年代為樣本來計算中國《物理學報》的合著比率，可以看到：20世紀50年代的平均合著比例為38%，“文革”前整個60年代(即1960～1965年)平均合著比例為51.7%，比“吳文”給出的1961年的比例高，而且較為詳實和有說服力。1974～1979年(1970～1973年刊物停辦)平均合著比例為59.4%。進入20世紀80年代后，合著比例都高于1980年的比例，即都在66.1%以上，說明在20世紀80年代，三分之二以上的論文是合作的結(jié)果，其中在1985年，這一比例甚至達到了83.9%，接近1991年的比例(見表3)。

表3 《物理學報》中詳細的合著比例統(tǒng)計

1963年篇數(shù) 47 17 17 4 3 88 46.6%1964年篇數(shù) 79 40 27 3 1 150 47.3%1965年篇數(shù) 98 56 38 9 6 207 52.7%1974年篇數(shù) 15 6 8 4 5 38 60.5%1975年篇數(shù) 27 11 16z 2 10 66 59.1%1976年篇數(shù) 30 14 6 13 21 84 64.3%1977年篇數(shù) 25 21 10 2 11 69 63.8%1978年篇數(shù) 37 20 17 8 7 89 58.4%1979年篇數(shù) 53 15 16 8 14 106 50.0%1980年篇數(shù) 63 60 25 20 18 186 66.1%1981年篇數(shù) 72 66 43 27 18 226 68.1%1991年篇數(shù) 45 62 71 51 61 290 84.5%

可見，在物理領(lǐng)域中，合著比例確實呈上升趨勢。為什么要統(tǒng)計年代平均比例呢？因為統(tǒng)計樣本增多，數(shù)據(jù)詳實，作出的結(jié)論無疑更具科學性和說服性。如果樣本數(shù)目較少，則很難有說服力。甚至會讓人懷疑研究者為了驗證固有的結(jié)論而挑選對自己有利樣本，這在科技史上不凡其人。如密立根就被質(zhì)疑在著名的油滴實驗中去除了對自己結(jié)論不利的數(shù)據(jù)?！皡俏摹标P(guān)于《物理學報》合作研究比例狀況，只給出了5年的樣本分析，分別是1956年、1961年、1974年、1981年和1991年的情況。它們對應的總合著比例依次為39%、44%、61%、68%和84%。給人感覺合著比例是逐年攀升的，似乎沒有出現(xiàn)波動。然而事實并不是這樣的。以1960年為例，當年的《物理學報》總合著比例達到了70%，可以說大大高于1971年61%的比例。但“吳文”并沒有把這個年代統(tǒng)計在內(nèi)。為什么“吳文”在20世紀60年代中就挑選了1961年的總合著比例，而沒有挑選其它年份呢？如果作者挑選了1960年的數(shù)據(jù)，又會是怎么樣呢？問題或許就出在這里。如果挑選了1960年的資料來統(tǒng)計，則以上數(shù)據(jù)變?yōu)椋?9%、70%、61%、68%和84%。這樣，合著比例顯然有起有伏，并非一直上升了。同樣，如果20世紀50年代不是如“吳文”那樣選擇1956的數(shù)據(jù)，而是挑選1959年的數(shù)據(jù)，即55%，則這一組合著比例又變?yōu)椋?5%、44%、61%、68%和84%，這同樣也很難說是逐年上升的。

綜上所述，“吳文”試圖以物理學和數(shù)學為例來闡明“科學研究中的合作主要取決于科學對象”是值得商榷的，因此得出“數(shù)學家對科學中這一合作熱潮竟會如此冷漠”的觀點也是與客觀情況不相符的。因為這兩門學科在論文合著比例上并非走著相反的趨勢，數(shù)學學科論文中的合著比例也是朝著上升的趨勢發(fā)展，甚至其增長率還要大些。這固然是由于數(shù)學的合著比例起點較低，物理學的合著比例經(jīng)過長足的發(fā)展已經(jīng)達到一定高度的緣故。實際上，在當代包括數(shù)學在內(nèi)的幾乎所有學科的科研合著比例都在呈上升趨勢。

三、“大科學”時代科研合著比例上升的原因解析

物理學、數(shù)學、化學、生命科學、天文學、地學以及醫(yī)學等學科論文合著比例不斷上升不是偶然現(xiàn)象，是有深刻科技背景的。其主要原因是科學技術(shù)發(fā)展進入“大科學”時代，出現(xiàn)科研生產(chǎn)一體化趨勢，由此導致國家、軍隊、大學和科研單位如重點實驗室人才建設一體化。因此，其論文往往是不同結(jié)構(gòu)的人才群體協(xié)作的結(jié)晶。

美國物理學家A·芬貝格于1961年首先指出，20世紀二三十年代開始，特別是第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)以后，科學技術(shù)發(fā)展進入了“大科學時代”?？茖W學研究表明，“大科學”有明顯的特征：一是科研的難度和復雜性迅速增大，所需要的設備儀器復雜昂貴，參加研究的科技人員及所投入的資金數(shù)量都非常龐大；二是科學技術(shù)的發(fā)展越來越專業(yè)化，學科門類越來越多，同時科學勞動的社會分工越來越細化，這使得每個科研人員所能涉及的專業(yè)面及工作范圍越來越窄，往往需要相互協(xié)作攻關(guān)；三是科學技術(shù)的發(fā)展在高度專業(yè)化的同時又高度綜合化，并且以高度綜合化為主要趨勢，除出現(xiàn)了許多綜合性的交叉學科和邊緣學科之外，許多重大的科技問題需要來自不同學科和應用部門的專家學者共同參加。[2]P476因此，在一些大型實驗室和科研單位，往往形成了既有科學家，又有技術(shù)人員和高技能人才的群體結(jié)構(gòu)，當然還包括技術(shù)管理專家，這在物理實驗室表現(xiàn)得尤為突出。這一點并不顯得奇怪?！啊罂茖W’的出現(xiàn)最先是在高能實驗物理和天文學研究。這是因為有些項目需要大量的資源和眾多的科研人員共同參與，以及在良好的協(xié)調(diào)管理之下才能完成?！盵3]這也很好地解釋了一個現(xiàn)象：即我們在統(tǒng)計《物理學報》合著比例時，發(fā)現(xiàn)很多論文署名是××研究小組或?qū)嶒炇?，這無疑在一定程度上提高了論文的合著比例。

科學、技術(shù)、生產(chǎn)之間以及各門科學和各項技術(shù)之間的關(guān)系空前緊密，這種密切是通過有組織的社會活動實現(xiàn)的。20世紀40年代以后，人們通過大量的與公司、企業(yè)結(jié)合的科研、技術(shù)、生產(chǎn)一體化的“科學——工業(yè)綜合體”，或“科學技術(shù)研究中心”一類組織，使科學、技術(shù)和生產(chǎn)之間的聯(lián)系以及從技術(shù)到工業(yè)應用之間的連接變得空前密切了。[4]P14科學通過技術(shù)變成直接的生產(chǎn)力。數(shù)學作為一門基礎(chǔ)學科，在解決工程技術(shù)問題上起到了不可替代的作用。如數(shù)學家馮康在修建劉家峽水利樞紐工程中獨創(chuàng)有限元法，為推進工程進度起到至關(guān)重要的作用。在統(tǒng)計中，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學合著比例不斷上升的原因之一就是不同智力結(jié)構(gòu)的人共同研究課題，然后共同署名發(fā)表論文。這種不同結(jié)構(gòu)的人結(jié)合在一起，科研成果也較多，往往能接二連三地發(fā)表合著論文，真正起到“三個臭皮匠，賽過諸葛亮”的效果。顯然，這不是數(shù)學家之間的友誼促成的，而是數(shù)學學科發(fā)展的內(nèi)在要求。因此，我們再也不能簡單地認為數(shù)學是獨立于物理實在性的科學，也不能斷定數(shù)學就是一門偏愛單干的學科，更不能將數(shù)學家視為一群對合作熱潮無動于衷的異類。

美國著名女社會學家哈里特·朱克曼在其1977年所著的《科學界的精英》一書中的統(tǒng)計就很能說明問題。她研究發(fā)現(xiàn)，從1901年到1972年，在獲諾貝爾獎金的286人中，因協(xié)作研究獲獎的人數(shù)有增加的趨勢，在雜志上發(fā)表的多人合作的論文數(shù)也是不斷增加的。按照她的統(tǒng)計，1901～1925年因協(xié)作獲諾貝爾獎的比例為40%，1951～1972年這個比例達到了79%；同一階段在雜志上發(fā)表的多人合作論文的比例分別為25%和71%。這表明，合作研究正在變成科學研究工作的主要方式，合作進行研究的科學家乃是科學研究的“主導力量”。我國的情況也大致如此。我國1983年上半年國家科委評審的59項發(fā)明中，有49項是兩人以上完成的，占總數(shù)的83%。目前，越來越多的科技工作者認識到：合作進行研究是科學工作中的主要方法和形式。[5]P129

值得指出的是，我們說“大科學”條件下的科研活動具有群體性的發(fā)展趨勢和特點，并不意味著否定個體創(chuàng)造者的作用和作為。某些科技哲學專家評論的“單槍匹馬的研究時代一去不復返”的真正含義，也不是斷定科學家孤軍奮戰(zhàn)已無存在的價值，而是強調(diào)科研活動的社會性越來越明顯的特點?？茖W家單干的情況在將來不僅存在，而且在促進科學進步中依然發(fā)揮著不可或缺的作用。魯迅先生在百年以前，針對中國重群體輕個人的傳統(tǒng)文化，發(fā)出了“任個人而排眾數(shù)”[6]P46的吶喊，雖是魯迅年輕氣盛時為矯枉過正而發(fā)，卻與馬克思、恩格斯“每個人的自由發(fā)展是一切人的自由發(fā)展的條件”的經(jīng)典理論相一致，值得百年之后關(guān)心科技創(chuàng)新的人們深思。

四、結(jié)語

我們通過重新確定樣本區(qū)間發(fā)現(xiàn)，在中國《物理學報》的統(tǒng)計中，20世紀50年代的平均合著比例為38%，“文革”前的整個60年代(即1960～1965年)，平均合著比例為51.7%，70年代為59.4%，80年代這一比例為75%。由此得到的一組比例為：38.0%、51.7%、59.4%和75.0%，總合著比例整體上呈上升趨勢。這樣以整個年代的平均數(shù)為研究對象，避免了挑選樣本的主觀性。同樣，以年代為單位統(tǒng)計，《數(shù)學學報》中的合著比例也呈上升勢頭：由80年代前的從未超過20%到80年代略強于20%，到90年代接近30%，再到近幾年合著比例高達57%?？梢哉f，數(shù)學并不是偏愛單干的學科，數(shù)學家也并不對科學中這一合作熱潮顯示出冷漠。其它學科，如生物、化學、天文學等的情況與其大同小異。以化學為例，“據(jù)美國《化學文摘》統(tǒng)計，1901年全部化學論文的80%以上只有一個作者，20%以下有兩個作者，而其中大多數(shù)是科學家與助手或?qū)W生共同發(fā)表，到1963年一個作者的論文只占總數(shù)的32%，兩人合作的占43%，三人合作的占15.5%，四人以上的占9.5%。近年來論文作者的合作人數(shù)更有增加的趨勢?！盵7]P29由此可見，在“大科學”背景下，幾乎所有學科都將從單干轉(zhuǎn)向聯(lián)合研究、群體攻關(guān)，即便像數(shù)學這樣傳統(tǒng)認為是“偏愛單干”的學科也不例外。“大科學”時代，人才群體互補的功能將越來越得到充分地發(fā)揮，其作用也越來越明顯，合作的比例和范圍也越來越大，這是“大科學”發(fā)展的必然，[8]也是科技發(fā)展折射在人才結(jié)構(gòu)上的一種新的體現(xiàn)。

[1]吳彤，喬宏剛，汪立群.論“科研合作研究”性質(zhì)及其意義——一個科研合作與其對象相關(guān)性研究[J].大自然探索，1996，(4).

[2]溫熙森，匡興華.國防科學技術(shù)論[M].長沙：國防科技大學出版社，1995.

[3]蒲慕明.大科學與小科學[J].世界科學，2005，(1).

[4]高惠珠.科技革命與社會變遷[M].北京：學林出版社，1999.

[5]馬桂秋.科技人才學[M].杭州：浙江教育出版社，1987.

[6]魯迅全集(第1卷)[M].北京：人民文學出版社，1991.

[7]邸鴻勛等.科技人才的培養(yǎng)與管理[M].北京：教育科學出版社，1984.

[8]呂瑩.我國職務作品著作權(quán)及其歸屬制度完善研究——以《著作權(quán)法》第三次修改為視角[J].邵陽學院學報(社會科學版)，2014，(4).