步入大科學(xué)時(shí)代的諾貝爾獎(jiǎng)

■ 潘龍飛 周程

北京大學(xué)科學(xué)與社會(huì)研究中心 北京 100871

步入大科學(xué)時(shí)代的諾貝爾獎(jiǎng)

■ 潘龍飛 周程

北京大學(xué)科學(xué)與社會(huì)研究中心 北京 100871

[目的/意義]要營造能夠培育諾貝爾獎(jiǎng)的科技環(huán)境，我國需要明確大科學(xué)時(shí)代對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)產(chǎn)生的巨大影響，從而有針對(duì)性地進(jìn)行政策傾斜。［方法/過程］筆者梳理了相關(guān)理論案例和數(shù)據(jù)，探討大科學(xué)時(shí)代對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)產(chǎn)生的影響。［結(jié)果/結(jié)論］影響主要有3方面：第一，科學(xué)研究組織愈發(fā)復(fù)雜和龐大，使得科學(xué)家的獲獎(jiǎng)爭議越來越多；第二，科學(xué)已經(jīng)不再只是科學(xué)家的興趣研究，更加依賴社會(huì)支持，政府在科學(xué)家獲獎(jiǎng)過程中扮演了重要角色；第三，科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)密不可分，大量獲獎(jiǎng)?wù)咄ㄟ^應(yīng)用研究獲獎(jiǎng)。屠呦呦等科學(xué)家的獲獎(jiǎng)爭議、日本政府的諾貝爾獎(jiǎng)?wù)衽d計(jì)劃、20世紀(jì)半導(dǎo)體研究大量獲獎(jiǎng)分別有力說明了以上三大影響。

大科學(xué) 諾貝爾獎(jiǎng) 影響

1 引言

自1901年諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)創(chuàng)立至今的100余年里，科學(xué)的面貌發(fā)生了翻天覆地的變化，其中最為顯著的變化是科學(xué)從小科學(xué)時(shí)代步入大科學(xué)時(shí)代。

“大科學(xué)”的概念是由美國耶魯大學(xué)的D·普賴斯在1962年首次提出的。大科學(xué)主要萌芽于二戰(zhàn)的國家科研體制中，成形于二戰(zhàn)后（隨著第二次世界大戰(zhàn)中“曼哈頓計(jì)劃”的成功實(shí)施，科學(xué)也從小科學(xué)（little science）時(shí)代逐漸走入大科學(xué)（big science）時(shí)代，即普賴斯所言的“突變[1]”）。在小科學(xué)時(shí)代，科研項(xiàng)目通常由科學(xué)家個(gè)人或科學(xué)小組進(jìn)行研究，由科學(xué)家個(gè)人或科學(xué)小組設(shè)定問題、獨(dú)自執(zhí)行、探索式解決，科學(xué)家以追求科學(xué)真理為導(dǎo)向，集中在單個(gè)學(xué)科內(nèi)進(jìn)行研究。大科學(xué)則是相對(duì)小科學(xué)而言，指的是科研難度大，需要復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和大量科技人員參加，投入大量科研經(jīng)費(fèi)的大規(guī)?？萍佳芯炕顒?dòng)。1996年，聯(lián)合國教科文組織已經(jīng)在其年度報(bào)告中使用“大科學(xué)”這一詞匯，大科學(xué)這一概念已經(jīng)深入人心。本文將討論大科學(xué)時(shí)代相對(duì)于小科學(xué)時(shí)代科學(xué)研究出現(xiàn)的三大變化，并分別討論這些變化對(duì)于諾貝爾獎(jiǎng)的影響。

2 從小科學(xué)時(shí)代到大科學(xué)時(shí)代

在小科學(xué)時(shí)代，科研課題的難度不是很高，不需要太多精密昂貴的儀器設(shè)備，科學(xué)的社會(huì)化程度也不高。但到了大科學(xué)時(shí)代，科學(xué)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)發(fā)生了天翻地覆的變化。在科學(xué)家與科學(xué)成果爆炸式增長的背景下，科學(xué)活動(dòng)在科學(xué)家日益專業(yè)化、職業(yè)化的過程中被重新構(gòu)建。在時(shí)代的更替中，也相對(duì)于小科學(xué)時(shí)代出現(xiàn)了三大標(biāo)志性變化。這三大變化對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

2.1 科學(xué)共同體內(nèi)部的關(guān)系復(fù)雜化

諾貝爾獎(jiǎng)剛剛設(shè)立的1901年，科研的組織分工方式遠(yuǎn)沒有如今復(fù)雜。而隨著參與科研的人員越來越多，科學(xué)共同體內(nèi)部呈現(xiàn)出了新的特點(diǎn)。一方面，科學(xué)共同體的集體合作性質(zhì)更加明顯了，這主要是由于現(xiàn)代科學(xué)向縱深和綜合方向發(fā)展，以及學(xué)科的進(jìn)一步分化和技術(shù)的專門化。在一個(gè)研究項(xiàng)目中，每個(gè)人往往只能負(fù)責(zé)某一方面的工作。另一方面，在科學(xué)共同體內(nèi)部也存在著社會(huì)分層現(xiàn)象，而且由于現(xiàn)代的科學(xué)作為一門職業(yè)，成為部分科學(xué)家謀生的方式，成員間的關(guān)系在科學(xué)成果的評(píng)價(jià)及科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)的過程中就不那么單純、客觀，反而表現(xiàn)出一定的復(fù)雜性和微妙性?？茖W(xué)共同體內(nèi)部的分層也意味著“一個(gè)人在團(tuán)體中權(quán)力越大，他就能挑選更多優(yōu)秀的學(xué)生，調(diào)動(dòng)更多的經(jīng)費(fèi)[1]”。大科學(xué)時(shí)代科研組織的全新形式和權(quán)力結(jié)構(gòu)也給諾獎(jiǎng)的一些授獎(jiǎng)爭議埋下了伏筆。

2.2 科學(xué)發(fā)展嚴(yán)重依賴社會(huì)支持

諾貝爾獎(jiǎng)原本是針對(duì)個(gè)人的科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)，但處在社會(huì)在科學(xué)中扮演著越來越大角色的今天，應(yīng)當(dāng)說科學(xué)家自身的科研能力只是獲得諾獎(jiǎng)的一項(xiàng)必要條件。在小科學(xué)時(shí)代，科學(xué)家對(duì)真理的追求、對(duì)未知領(lǐng)域的強(qiáng)烈好奇，是推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力，但現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力更多地來源于社會(huì)的外部需要。現(xiàn)代科學(xué)以它強(qiáng)大的改造社會(huì)、改造自然的能力，對(duì)社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域都造成了影響；同時(shí)，國家的科技實(shí)力最終決定著一個(gè)國家的國際競爭力，國家、社會(huì)正以各種各樣的方式對(duì)科學(xué)進(jìn)行管理與引導(dǎo)?？茖W(xué)家無法擺脫外界的喧鬧和干擾而安靜地“為科學(xué)而科學(xué)”，他們不只作為個(gè)體而存在，同時(shí)還扮演著重要的社會(huì)共同體的角色，科學(xué)研究的個(gè)人自由變得越來越弱化，“科學(xué)家只不過是一個(gè)被動(dòng)的工具，就像一部詞典被人請(qǐng)教著，對(duì)各種要求做出正確的答 復(fù)[1]”。價(jià)值中立的純科學(xué)理想的基礎(chǔ)已不復(fù)存在，“純科學(xué)”這一概念也已被相對(duì)于應(yīng)用科學(xué)的“基礎(chǔ)科學(xué)”所代替。我們發(fā)現(xiàn)，在大科學(xué)時(shí)代，獲得諾獎(jiǎng)的科學(xué)家背后，社會(huì)的作用越來越大。

2.3 科學(xué)與技術(shù)愈加不可分割

諾貝爾獎(jiǎng)已經(jīng)不只是一個(gè)“純科學(xué)”獎(jiǎng)了。從傳統(tǒng)上來說，科學(xué)與技術(shù)有著質(zhì)的區(qū)別。科學(xué)是關(guān)于自然的知識(shí)體系，它揭示事物發(fā)展的客觀規(guī)律，探求客觀真理；而技術(shù)則泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種工藝操作方法與技能。科學(xué)一般不考慮直接的生產(chǎn)應(yīng)用，而技術(shù)則是人類在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的知識(shí)，是關(guān)于如何把生產(chǎn)要素投入轉(zhuǎn)化為產(chǎn)出的知識(shí)?？茖W(xué)是人類認(rèn)識(shí)世界的手段，技術(shù)是人類改造世界的手段。但科學(xué)與技術(shù)的這些區(qū)別在現(xiàn)代社會(huì)卻漸漸模糊?，F(xiàn)代科學(xué)就是用現(xiàn)代技術(shù)武裝起來的科學(xué)，技術(shù)成為科學(xué)研究中的重要組成部分和要素，這就是科學(xué)的技術(shù)化趨勢(shì)。而技術(shù)的科學(xué)化，一方面是指已有的技術(shù)上升到技術(shù)科學(xué)，通過相應(yīng)基礎(chǔ)科學(xué)的指導(dǎo)，形成系統(tǒng)的技術(shù)知識(shí)體系，反過來完善和提高已有的技術(shù)；另一方面，是指技術(shù)的創(chuàng)造發(fā)明是根據(jù)已有的基礎(chǔ)科研成果而得出，即技術(shù)進(jìn)步以科學(xué)進(jìn)步為先導(dǎo)。現(xiàn)代科學(xué)已不可能是純粹的科學(xué)，它不可避免地與技術(shù)緊密地聯(lián)系在一起了。例如2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咧写逍薅踔翛]有博士學(xué)位，是在公司里進(jìn)行LED技術(shù)開發(fā)的工程師，與傳統(tǒng)觀念中的科學(xué)家形象大相徑庭。

3 “不夠發(fā)”的諾貝爾獎(jiǎng)——大科學(xué)時(shí)代的諾貝爾獎(jiǎng)授獎(jiǎng)爭議

大科學(xué)時(shí)代科學(xué)共同體內(nèi)部的關(guān)系變得較為復(fù)雜，存在明顯的權(quán)力結(jié)構(gòu)，諾獎(jiǎng)評(píng)獎(jiǎng)也被質(zhì)疑存在一些非科學(xué)因素。通俗地講，就是諾貝爾獎(jiǎng)有些“不夠發(fā)”了。大科學(xué)時(shí)代的科學(xué)家和科研成果越來越多，并非所有做出重大科研貢獻(xiàn)的科學(xué)家都能享此殊榮，會(huì)有優(yōu)秀的科學(xué)家難以獲獎(jiǎng)。而愈發(fā)依賴集體合作的諾貝爾獎(jiǎng)也并不能授予進(jìn)行科研的集體，這讓部分科學(xué)家感到不公。

大科學(xué)時(shí)代的科研人員數(shù)量和科研成果數(shù)量都急劇上升。根據(jù)OECD（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織）的統(tǒng)計(jì)①為統(tǒng)一來源，避免不同統(tǒng)計(jì)部門的調(diào)查方法數(shù)據(jù)來源等造成的誤差，如不特別注明，本文采用的數(shù)據(jù)均來自O(shè)ECD數(shù)據(jù)庫 （Organization for Economic Cooperation and Development）。其調(diào)查對(duì)象覆蓋了全球34個(gè)市場經(jīng)濟(jì)國家和眾多政府間國際經(jīng)濟(jì)組織，其中的數(shù)據(jù)較好地囊括了本研究需要的R&D投入等控制變量，本文選用的主要是OECD自1981年至2012年的調(diào)查數(shù)據(jù)。因?yàn)?981年之前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較少，難以客觀對(duì)比。本研究利用1981年至2012年的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以說明問題。，美國、日本等公認(rèn)的科技發(fā)展程度較高的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的平均千人科研人員②一個(gè)國家或地區(qū)平均每1000人從事科研人員的數(shù)量。數(shù)量一直穩(wěn)中有升，OECD國家的整體情況也是穩(wěn)中有升，如圖1所示。

圖1 OECD國家及美國、日本千人科研人員數(shù)量變化趨勢(shì)圖Figure 1 Per/tho trends of OECD members, USA and Japan

可以看出，20世紀(jì)80年代至今，美國、日本和OECD國家整體的千人科研人員數(shù)量都處于顯著上升的趨勢(shì)。

在千人科研人員數(shù)量提升的同時(shí)各國科技創(chuàng)新能力也有明顯提升。TPF（三方專利家族）③在歐盟、美國和日本受到保護(hù)的專利。是OECD用以測度一個(gè)國家科技創(chuàng)新能力的主要指標(biāo)，我們可以看到，1981年以來，美日歐的TPF數(shù)量總體上穩(wěn)重有升，趨勢(shì)如圖2。

圖2 美國、日本及歐盟28國TPF數(shù)量變化趨勢(shì)圖Figure 2 TPF trends of USA, Japan and EU (28 countries)

也就是說，隨著科研人員數(shù)量的增多，科技也確實(shí)隨之不斷發(fā)展。如果人類創(chuàng)造的有價(jià)值的科研成果越來越多，那么小科學(xué)時(shí)代創(chuàng)立的諾貝爾獎(jiǎng)顯然不能讓足夠偉大的成功人士都享受榮譽(yù)。在大科學(xué)時(shí)代科研人員的數(shù)量在不斷增加，科研成果的數(shù)量也在不斷增加，這就從宏觀上給現(xiàn)在諾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)中產(chǎn)生的爭議作了解釋：一方面，人類的科技成就越來越多，而數(shù)量有限的諾貝爾獎(jiǎng)不能覆蓋所有偉大的“諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)”的科技成就；另一方面，人類取得新的科技成就所需的科研人員越來越多了，但諾貝爾獎(jiǎng)卻最多獎(jiǎng)勵(lì)9人。

統(tǒng)計(jì)諾貝爾獎(jiǎng)自從設(shè)立以來至2016年的所有諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)（包括諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）的獲得者，116年間共計(jì)590人，年均獲獎(jiǎng)5人。而且當(dāng)我們將數(shù)據(jù)做可視化處理，以5年作為時(shí)間段統(tǒng)計(jì)獲獎(jiǎng)人數(shù)，就會(huì)很清晰地發(fā)現(xiàn)，諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人數(shù)呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，戰(zhàn)后大科學(xué)時(shí)代的獲獎(jiǎng)人數(shù)明顯多于戰(zhàn)前，且近年來于高位徘徊，如圖3。

圖3 諾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)趨勢(shì)圖Figure 3 Trends of the number of Nobel Prize winners

我們可以看到，諾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)確實(shí)在隨著大科學(xué)時(shí)代科研人員數(shù)量的上升不斷增加，但諾獎(jiǎng)卻最多只能授予9人。面對(duì)大科學(xué)時(shí)代越來越多的科研人員，諾獎(jiǎng)變得“不夠發(fā)”了。這必然使得諾貝爾獎(jiǎng)的授獎(jiǎng)產(chǎn)生爭議。

對(duì)比2003年到2013年世界論文的發(fā)表數(shù)量，我們可以更加明顯地發(fā)現(xiàn)諾獎(jiǎng)確實(shí)存在“不夠發(fā)”的狀況。從2003年到2013年，諾貝爾獎(jiǎng)的頒發(fā)都趨近于它的最大值9人了，沒有顯著的增長，但是在作為一國重要科學(xué)水平指標(biāo)的論文發(fā)表數(shù)量上，主要國家卻保持了相對(duì)高速的增長。10年間，世界的論文保持7%的年均增長率，即使是基數(shù)相當(dāng)大的美國，其年均論文發(fā)表量也能保持3.2%④參考https://www.nsf.gov/statistics/2016/nsb20161/#/data，NSF目前公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)到2013年。的年均增長率。

在大科學(xué)時(shí)代，科學(xué)快速發(fā)展，但是諾貝爾獎(jiǎng)的授獎(jiǎng)人數(shù)始終相對(duì)有限，因此有限的諾貝爾獎(jiǎng)能否作為具有無限增長潛力的科學(xué)的衡量指標(biāo)，這是非常存疑的。同時(shí)，由于諾貝爾獎(jiǎng)不設(shè)集體獎(jiǎng)，一些科學(xué)家的工作也被忽視了。

2015年，中國科學(xué)家屠呦呦獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，這是中國籍科學(xué)家首次獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。屠呦呦在獲得贊美的同時(shí)也遭遇了非議。屠呦呦在中國學(xué)術(shù)界是個(gè)話題人物，她被很多人認(rèn)為“不夠淡泊名利”“個(gè)性執(zhí)拗”。2003年，在屠呦呦斬獲瑪希隆醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)時(shí)就與有關(guān)部門產(chǎn)生過一些齟齬[2]。代號(hào)為“523項(xiàng)目”的抗瘧藥物研究工作歷時(shí)13年，參與者上千人，走完了藥物篩選、分離提純、結(jié)構(gòu)鑒定、化學(xué)合成、制劑、臨床實(shí)驗(yàn)多個(gè)步驟，每一步對(duì)青蒿素的成功都是不可或缺的?！瓣P(guān)于青蒿素成果歸屬的爭論由來已久，在屠呦呦獲得拉斯克獎(jiǎng)之前就很激烈，她獲諾貝爾獎(jiǎng)之后仍然在持續(xù)。爭論似乎集中在獎(jiǎng)勵(lì)應(yīng)當(dāng)授予集體或數(shù)人，還是應(yīng)當(dāng)授予屠呦呦1人的問題上”[3]。

而實(shí)際上，這不是有著深厚集體主義傳統(tǒng)的中國獨(dú)有的授獎(jiǎng)爭議，在大科學(xué)時(shí)代諾貝爾獎(jiǎng)授獎(jiǎng)過程中關(guān)于個(gè)人和集體的問題是一個(gè)普遍存在的問題。物理學(xué)領(lǐng)域的超級(jí)超導(dǎo)對(duì)撞機(jī)計(jì)劃（SSC），天文學(xué)領(lǐng)域的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃，生物科學(xué)領(lǐng)域的人類基因組計(jì)劃（HGP）和地球科學(xué)領(lǐng)域里的大洋鉆探計(jì)劃（ODP）等科研項(xiàng)目，都是多國科學(xué)家共同參與、投資巨大的研究項(xiàng)目。這些科學(xué)研究都是個(gè)人難以單獨(dú)完成的，而如何對(duì)這些貢獻(xiàn)者進(jìn)行評(píng)獎(jiǎng)，也是一大難題。

2012年，歐洲核子研究組織（CERN）發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，俗稱“上帝粒子”。次年彼得·希格斯（Peter Higgs）與弗朗索瓦·恩格爾特（Franois Englert）2人因預(yù)言希格斯玻色子分享諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。而歐洲核子中心（CERN）參與這項(xiàng)工作的科學(xué)家有6000余人。希格斯本人對(duì)于希格斯玻色子發(fā)現(xiàn)的理論貢獻(xiàn)也被質(zhì)疑，被認(rèn)為做了有開創(chuàng)性但不夠完整的貢獻(xiàn)，很多科學(xué)家認(rèn)為貢獻(xiàn)更大的是CERN的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。畢竟，這一偉大的研究持續(xù)了近40年，耗費(fèi)了一代科學(xué)家的心血，如果不予獎(jiǎng)勵(lì)，恐怕會(huì)打擊科學(xué)家們的士氣。粒子物理的研究代表了科學(xué)研究全球化的趨勢(shì)，已經(jīng)形成一套成熟的國際合作機(jī)制。粒子物理代表了人類所追求科學(xué)理解世界的最尖端的基礎(chǔ)研究，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的規(guī)模越來越大，建造和維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備所需要的技術(shù)、資金、人力、物力，遠(yuǎn)非某一個(gè)國家所能夠承受，因此各國科學(xué)家必須、也只能聯(lián)合起來進(jìn)行。如果這樣的實(shí)驗(yàn)物理僅僅被認(rèn)為是一種不會(huì)獲得至高榮譽(yù)的工作，那么這對(duì)于辛勤研究的廣大實(shí)驗(yàn)物理科學(xué)家顯然是不公平的[4]。

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)主席甘那·馮海涅（Gunnar von Heijne）是這樣回答大科學(xué)時(shí)代個(gè)人與集體授獎(jiǎng)問題的：“如果獲獎(jiǎng)人變?yōu)?人、5人或是更多也并不能解決這樣的問題，你總需要畫一條線，而這條線之上，總會(huì)有貢獻(xiàn)接近的人。每年都會(huì)有人質(zhì)疑是否是該當(dāng)選的人當(dāng)選了，而我們不會(huì)就誰當(dāng)選輕易作決定，我們會(huì)不斷討論，這個(gè)周期可能長達(dá)數(shù)年之久。[5]”客觀地說，諾貝爾獎(jiǎng)作為自然科學(xué)最高獎(jiǎng)，確實(shí)難以解決大科學(xué)時(shí)代的團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)問題。馮海涅也認(rèn)為：“或許將來會(huì)考慮將獎(jiǎng)勵(lì)授予組織。[5]”

當(dāng)然，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)有嚴(yán)密的程序在眾多優(yōu)秀科學(xué)家中選拔獲獎(jiǎng)?wù)摺５霈F(xiàn)這樣的現(xiàn)象也說明了在小科學(xué)時(shí)代設(shè)立的諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)獎(jiǎng)規(guī)則有些不適應(yīng)大科學(xué)時(shí)代，因?yàn)槠潆y以表彰對(duì)于科學(xué)作出巨大貢獻(xiàn)的集體，相對(duì)有限的獎(jiǎng)項(xiàng)也難以滿足愈發(fā)龐大的科學(xué)共同體。

4 政府與諾貝爾獎(jiǎng)——日本諾貝爾獎(jiǎng)?wù)衽d計(jì)劃

在大科學(xué)時(shí)代社會(huì)與科學(xué)的互動(dòng)愈發(fā)頻繁。社會(huì)越來越積極地影響著科學(xué)，科學(xué)已經(jīng)不只是科學(xué)家自己的事業(yè)，諾貝爾獎(jiǎng)也不例外。國內(nèi)R&D投入⑤R&D投入占一個(gè)國家或地區(qū)GDP的百分比。可以很好地反映社會(huì)對(duì)于科研的支持。一個(gè)國家或地區(qū)的R&D經(jīng)費(fèi)主要來自政府、企業(yè)和非政府組織的社會(huì)支持。我們可以看一下美國、日本、OECD國家和歐盟28國的數(shù)據(jù)，如圖4所示。

圖4 美國、日本、歐盟28國和OECD國家國內(nèi)R&D投入趨勢(shì)圖Figure 4 Domestic R & D investment trends of USA, Japan, EU (28 countries) and OECD members

可以發(fā)現(xiàn)，日美歐盟和OECD國家的國內(nèi)R&D投入都較為穩(wěn)定地在高位徘徊。日本的投入力度遠(yuǎn)超其他發(fā)達(dá)國家，可能是引起其諾貝爾獎(jiǎng)井噴現(xiàn)象的一個(gè)關(guān)鍵要素。社會(huì)的巨大投入不是科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)的充分條件，卻是必要條件。在科研成本急劇升高的大科學(xué)時(shí)代，沒有社會(huì)支持，科學(xué)研究會(huì)變得舉步維艱。社會(huì)能提供的科研經(jīng)費(fèi)多，科研條件好，自然產(chǎn)生諾貝爾獎(jiǎng)的概率會(huì)增大。諾貝爾獎(jiǎng)如果頻頻落在科技投入小、不重視科研的國家也是有違常識(shí)的。換句話說，如果一國為了得到諾貝爾獎(jiǎng)這項(xiàng)榮譽(yù)而形成了重視科研的風(fēng)氣，那么諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立的目的在某種程度上也達(dá)到了。

諾貝爾獎(jiǎng)設(shè)立之初還只是針對(duì)科學(xué)家個(gè)人的獎(jiǎng)勵(lì)，小科學(xué)時(shí)代的科學(xué)發(fā)展更多依賴科學(xué)共同體的自組織。但隨著大科學(xué)時(shí)代的到來，科研實(shí)力漸漸成為綜合國力重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。諾貝爾獎(jiǎng)是人類社會(huì)對(duì)最高層次智力活動(dòng)的評(píng)價(jià)和獎(jiǎng)勵(lì)方式之一。盡管科學(xué)界不乏比諾貝爾獎(jiǎng)有更悠久歷史，比諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)金更為豐厚的獎(jiǎng)項(xiàng)，但相比之下，諾貝爾獎(jiǎng)仍是當(dāng)今公認(rèn)的科學(xué)成就的最高象征。一個(gè)國家獲得諾貝爾獎(jiǎng)人數(shù)的多少已成為公認(rèn)的衡量一個(gè)國家科技水平高低、政策成敗的重要標(biāo)志之一。因此，在大科學(xué)時(shí)代世界各國都以極大的熱情關(guān)注著本國的獲獎(jiǎng)情況，以能獲得諾貝爾獎(jiǎng)而自豪，并不斷積極制定相應(yīng)的法律、法規(guī)，以期盡可能地獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

作為科研實(shí)力重要體現(xiàn)的諾貝爾獎(jiǎng)也同樣受到了各國政府的高度重視，獲得諾貝爾獎(jiǎng)甚至成為政府科技政策的目標(biāo)。明治維新以來，日本科技發(fā)展始終緊跟歐美，實(shí)施趕超戰(zhàn)略，而這種科技發(fā)展策略也使日本的基礎(chǔ)研究相對(duì)偏弱。但日本政界的有識(shí)之士沒有滿足于眼前的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也希望在科學(xué)原創(chuàng)性上“超英趕美”[6]。日本政府在2000年“第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”中提出了“50年內(nèi)產(chǎn)生30名左右的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者”的目標(biāo)。而2000—2016年之間，日本已經(jīng)有17人（日本籍和日本裔）獲得了諾貝爾獎(jiǎng)⑥參考http://www.nobelprize.org/。。在日本政府提出此計(jì)劃之前的近100年，日本僅有5人獲得諾貝爾獎(jiǎng)。諾貝爾獎(jiǎng)的“井噴”現(xiàn)象是厚積薄發(fā)的產(chǎn)物，但我們絕不能忽視日本政府在這背后的政策影響。日本內(nèi)閣于2001年3月通過了第二個(gè)《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》。該計(jì)劃從2001年4月開始實(shí)施，在政府研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)上預(yù)定投入GDP的1%，總額達(dá)到24萬億日元，比第一個(gè)五年計(jì)劃增加了40%的科研投入[7]。2007年，日本政府推出了“世界頂尖研究基地計(jì)劃”（WPI），其最突出的兩個(gè)特點(diǎn)就是財(cái)政穩(wěn)定支持和國際化。文部科學(xué)省2007年在日本的基礎(chǔ)研究優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域選定了6家研究機(jī)構(gòu)，實(shí)施為期10年的穩(wěn)定支持，每年每個(gè)機(jī)構(gòu)13億日元(約合1.1億人民幣)，優(yōu)秀者可延長至10年。盡量創(chuàng)造接近歐美國家的科研環(huán)境以爭取全世界人才來日本進(jìn)行科學(xué)研究，盡量抹平在人才吸引方面的文化劣勢(shì)。這6家機(jī)構(gòu)均在本領(lǐng)域代表了日本的最高研究水平[8]。2009年，為了應(yīng)對(duì)由美國次貸危機(jī)引發(fā)的全球金融危機(jī)的沖擊，日本政府推出了更大手筆的科技投資計(jì)劃，其中最引人注目的是“最尖端研發(fā)支援計(jì)劃”，文部科學(xué)省組織專家遴選了30個(gè)有可能在未來3到5年沖擊世界一流水平的科研團(tuán)隊(duì)及領(lǐng)軍科學(xué)家，投入2000億日元(約合160億人民幣)[8]。

除了以上措施以外，“第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”還提出日本應(yīng)該擁有更多對(duì)海外人才有吸引力的研究據(jù)點(diǎn)，為優(yōu)秀海外人才提供便利的工作條件，以使日本成為亞洲和世界各國的人才聚集地。國際競爭力評(píng)價(jià)中心（IMD）每年發(fā)布的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，盡管日本綜合競爭力從20世紀(jì)90年代高居的第1位不斷下滑，但科技單項(xiàng)實(shí)力一直排在僅次于美國的第2位⑦參考https://knoema.com/IMDWTR2016/imd-world-talent-report-2015?location=1000260-japan。。日本眾多的神話中，科技是唯一沒有破滅的神話，這使得日本的制造技術(shù)和生產(chǎn)效率保持了世界第一。

在科學(xué)已經(jīng)和社會(huì)密不可分的大科學(xué)時(shí)代，政府為了國家的更好發(fā)展，都自覺地大力支持科學(xué)發(fā)展。類似日本的“趕超型”國家甚至以獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)為目標(biāo)制定科技政策。不得不說，這是相對(duì)于自組織興盛的小科學(xué)時(shí)代的重大變化。應(yīng)當(dāng)說，在大科學(xué)時(shí)代，諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)只可能誕生在對(duì)科研投入巨大的科技強(qiáng)國，沒有強(qiáng)大社會(huì)支持的科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)幾乎不可能。在小科學(xué)時(shí)代星光璀璨的匈牙利等諾獎(jiǎng)大國，在大科學(xué)時(shí)代已由于社會(huì)投入的嚴(yán)重不足而變得星光黯淡。

5 不可分割的科學(xué)與技術(shù)——從半導(dǎo)體應(yīng)用研究到諾貝爾獎(jiǎng)

在西方世界的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)中，科學(xué)與技術(shù)是二分的?？茖W(xué)被認(rèn)為是形而上的神圣事業(yè)，技術(shù)則是形而下的生產(chǎn)能力?？茖W(xué)是人類活動(dòng)的一種形式，通過追求科學(xué)，人們可以得到愈來愈完善準(zhǔn)確的知識(shí)，從而理解自然現(xiàn)象的過去現(xiàn)在和將來，增加自己適應(yīng)環(huán)境改變環(huán)境以及改變自己特性的能力。技術(shù)則要通過設(shè)計(jì)與制造各種人工事物，以達(dá)到控制自然、改造世界、增長社會(huì)財(cái)富、提高人類社會(huì)福利的目的。

筆者統(tǒng)計(jì)了自1901年至今技術(shù)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的情況⑧參考http://www.nobelprize.org/。。區(qū)分是否技術(shù)類獎(jiǎng)項(xiàng)以英文頒獎(jiǎng)詞中是否明確提出了發(fā)明invent、technology等關(guān)鍵詞做為判斷標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)明。

表6 歷年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的技術(shù)統(tǒng)計(jì)Table 6 Technologies won the Nobel Prize in Physics over years

不過，既然諾貝爾獎(jiǎng)一直被視為科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的最高成就，諾貝爾獎(jiǎng)也始終堅(jiān)持著科學(xué)自有的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，那么與其說諾貝爾獎(jiǎng)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)的提高是獎(jiǎng)項(xiàng)的技術(shù)化，不如說是諾貝爾獎(jiǎng)在面對(duì)大科學(xué)時(shí)代技術(shù)與科學(xué)界限日漸模糊的現(xiàn)實(shí)之后做出的必要的調(diào)整。對(duì)技術(shù)性獲獎(jiǎng)的承認(rèn)既是認(rèn)可了技術(shù)獲獎(jiǎng)的科學(xué)性，也是對(duì)時(shí)代要求的適應(yīng)。諾貝爾獎(jiǎng)的技術(shù)化，恰恰反映的是科學(xué)的技術(shù)化和技術(shù)的科學(xué)化。半導(dǎo)體應(yīng)用研究在戰(zhàn)后不斷獲得諾貝爾獎(jiǎng)是這一趨勢(shì)的良好印證。

1945年7月， 美國貝爾實(shí)驗(yàn)室成立了以肖克利（Shockley）為首的固體物理小組著手進(jìn)行晶體管相關(guān)研究。肖克萊等人集中研究硅、鍺等半導(dǎo)體材料，探討用半導(dǎo)體材料制作放大器件的可能性，最終在1950成功制造出了第一支“PN晶體管”。肖克利、巴?。˙ardeen）、布拉頓（Brattain）3人，也因發(fā)明晶體管在1956年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)[9]。晶體管的發(fā)明開辟了半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元，半個(gè)多世紀(jì)以來，半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)把材料、物理、器件與工藝融為一體，成為科學(xué)與技術(shù)以交叉與滲透的方式協(xié)調(diào)發(fā)展的一個(gè)極好范例。但我們要清醒地意識(shí)到，來自貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克利實(shí)際上是在進(jìn)行應(yīng)用研究，其終極目的是制造有商業(yè)價(jià)值的晶體管，而非創(chuàng)造知識(shí)。

晶體管的發(fā)明是具有劃時(shí)代意義的偉大發(fā)明，而集成電路的誕生則是具有科學(xué)里程碑意義的技術(shù)創(chuàng)新。20 世紀(jì)50年代初期，出于對(duì)電子裝備的高可靠性和微小型化的要求，人們著手分立半導(dǎo)體器件的電路集成技術(shù)研究。美國德州儀器公司（TI）的基爾比（Kilby）提出了使分立半導(dǎo)體器件全固體電路化的解決方案。他試圖將電阻、電容等無源元件與有源器件制作在同一塊半導(dǎo)體基片上，終于在1958年9月在實(shí)驗(yàn)室完成了第1塊集成電路振蕩器的演示實(shí)驗(yàn)，這標(biāo)志著集成電路從此誕生[10]。緊接著，由外延、氧化、擴(kuò)散和光刻等一系列新工藝技術(shù)所確定的硅平面晶體管工藝，揭開了以硅平面器件為核心的集成電路發(fā)展的序幕。由于這一具有歷史意義的創(chuàng)新性工作,基爾比榮獲了2000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。集成電路不僅導(dǎo)致了微電子技術(shù)的產(chǎn)生，促進(jìn)了信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也使人類的生活發(fā)生了天翻地覆的變化。僅從集成電路對(duì)人類文明和社會(huì)進(jìn)步所產(chǎn)生的巨大影響和帶來的巨大經(jīng)濟(jì)利益來看，基爾比榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)似乎當(dāng)之無愧。但歸根結(jié)底，這一研究過于技術(shù)化，從1958年到2000年，經(jīng)歷了整整42年才獲獎(jiǎng)，與其他半導(dǎo)體類研究獲獎(jiǎng)所等待的時(shí)間相比實(shí)在太長?？赡艿脑蛑皇?，當(dāng)時(shí)集成電路確實(shí)是一項(xiàng)重要的技術(shù)創(chuàng)新，而并非是一項(xiàng)重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。但這一深刻改變?nèi)祟惿蠲婷驳陌l(fā)明最終也獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

2014年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)同樣頒發(fā)給了技術(shù)味道濃厚的藍(lán)光LED。20世紀(jì)80年代，在日本名古屋大學(xué)工作的赤崎勇和天野浩選擇氮化鎵材料，向藍(lán)色發(fā)光二極管這個(gè)世界難題發(fā)起挑戰(zhàn)。1986年，兩人首次制成高質(zhì)量的氮化鎵晶體；1989年首次研發(fā)成功藍(lán)光LED。從1988年起，當(dāng)時(shí)在日亞化學(xué)公司工作的中村修二也開始研發(fā)藍(lán)光二極管。與兩位日本同行一樣，他選擇的也是氮化鎵材料，但在技術(shù)路線上并不相同。20世紀(jì)90年代初，中村修二也研制出了藍(lán)色發(fā)光二極管[11]。這項(xiàng)發(fā)明用全新方式創(chuàng)造的白色光源讓全人類受益。中村修二在發(fā)明藍(lán)光LED時(shí)甚至只是沒有博士學(xué)位的小公司職員，但是這并不妨礙這項(xiàng)技術(shù)的偉大。

以上的諾貝爾獎(jiǎng)都是在進(jìn)行研發(fā)半導(dǎo)體材料過程中獲得的。實(shí)際上，這完全符合諾貝爾的遺囑：“獎(jiǎng)勵(lì)那些在前一年為人類作出卓越貢獻(xiàn)的人?！笨陀^說，這些都是技術(shù)研究，似乎應(yīng)該獲得某類工程獎(jiǎng)項(xiàng)，而非諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。在小科學(xué)時(shí)代，我們找不到這種“技術(shù)味”如此濃厚的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，但在科學(xué)與技術(shù)難以明顯劃界的大科學(xué)時(shí)代，這樣的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)已經(jīng)極為常見。

6 結(jié)語

大科學(xué)時(shí)代對(duì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)產(chǎn)生了巨大的影響?？茖W(xué)家已經(jīng)不能做不依賴團(tuán)體的英雄，科學(xué)已經(jīng)難以脫離甚至依賴社會(huì)支持，科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)難以二分?？茖W(xué)時(shí)代的轉(zhuǎn)變賦予了普賴斯對(duì)科學(xué)家責(zé)任與精神變化的思考，同樣作為科學(xué)獎(jiǎng)的最高榮譽(yù)象征，諾貝爾獎(jiǎng)必然要在科學(xué)時(shí)代的革命與更替中完成自我轉(zhuǎn)型與調(diào)整，團(tuán)體科研下的科學(xué)活動(dòng)、社會(huì)影響下的科研行為以及技術(shù)導(dǎo)向的科學(xué)現(xiàn)狀都迫切要求諾獎(jiǎng)在新時(shí)期重新建立評(píng)估理念與價(jià)值體系。大科學(xué)時(shí)代的諾獎(jiǎng)，如何在與之過從緊密的社會(huì)聯(lián)系中依舊保持獨(dú)立性，在被廣泛滲透的價(jià)值中繼續(xù)保持科學(xué)價(jià)值的中立性與客觀性則更加值得關(guān)注。相信隨著歷史的發(fā)展，新時(shí)期的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)還會(huì)有新變化，但有兩點(diǎn)基本要素不會(huì)變：作為科學(xué)精神內(nèi)核的求真精神不會(huì)改變，諾貝爾遺囑中獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)人類作出最卓越貢獻(xiàn)者的原則不會(huì)改變。

[1] D·普賴斯. 小科學(xué), 大科學(xué)[M]. 宋劍耕, 戴振飛, 譯.北京: 世界科學(xué)出版社, 1982: 14,97,98.

[2] 周程. 屠呦呦與國家科技獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室的一段糾葛: 2003年度瑪希隆醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)引發(fā)的認(rèn)識(shí)沖突[J]. 工程研究—跨學(xué)科視野中的工程, 2016, 8(3): 231-249.

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[11] 周程. 個(gè)人興趣與社會(huì)需求共同驅(qū)動(dòng)型科技突破:赤崎勇何以能獲得2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)[J]. 科學(xué)與管理, 2014(5): 3-9.

作者貢獻(xiàn)說明：

潘龍飛：資料收集，框架搭建，內(nèi)容撰寫；

周 程：選題的提出，設(shè)計(jì)指導(dǎo)，審閱修訂。

The Nobel Prize in the Time of Big Science

Pan Longfei Zhou Cheng
Center for Social Studies of Science, Peking University, Beijing 100871

[Purpose/signifcance] This paper aims to cultivate the environment breeding the Nobel Prize. We should be quiet clear on how the time of big science influences the Nobel Prize. The time of big science exerts great influence on the Nobel Prize which was established in the time of small science. On this basis, we can formulate relative policies. [Method/process] We studied relative theories, cases and data to explain how the Nobel Prize was influenced by the time of big science. [Result/conclusion] There are three principal aspects：frst, the organizations of scientifc research become more complex and bulky, which makes the prize more controversial; second, scientific research is not scientists’ personal preference any more, and it relies on the support of society, especially the government; third, science and technology become inseparable, and a lot of scientists got the prize by applied research. The award-winning controversy of scientists such as Tu Youyou, the recovery plan of the Nobel Prize by the Japanese government and lots of prizes in semicoductor research prove these three aspects respectively.

big science the Nobel Prize infuence

G321.9

10.19318/j.cnki.issn.2096-1634.2016.06.04

2016-11-15

2016-12-02 本文責(zé)任編輯：欒瑞英

潘龍飛（ORCID: 0000-0002-9542-3385），北京大學(xué)科技哲學(xué)專業(yè)博士研究生；周程（ORCID: 0000-0002-3187-7599），通訊作者，北京大學(xué)哲學(xué)系教授，博士，E-mail: zhoucheng@pku.edu.cn。