10月4日~7日,2021年諾貝爾獎3大自然科學(xué)獎項(xiàng)陸續(xù)揭曉,并再次引發(fā)對中國科學(xué)家何時再獲諾獎的討論。
這些諾獎級重大成果是如何產(chǎn)出的?中間有哪些趣事?給我們帶來哪些啟示?
在日前舉行的2021中關(guān)村論壇上,美國斯坦福大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授、2013年諾貝爾化學(xué)獎獲得者邁克爾·萊維特(Michael Levitt)親臨現(xiàn)場,以“重大研究成果的發(fā)現(xiàn)離不開開放的基礎(chǔ)科學(xué)”為題,進(jìn)行了分享。
基礎(chǔ)研究很難“規(guī)劃”
“什么是基礎(chǔ)科學(xué)?它是意料之外的發(fā)現(xiàn),是沒有辦法預(yù)測的?!边~克爾·萊維特表示,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),就是完全出乎意料的發(fā)現(xiàn)。
現(xiàn)在,許多國家都喜歡有“五年規(guī)劃”,想對未來進(jìn)行規(guī)劃?!安豢深A(yù)測的東西怎么規(guī)劃?” 邁克爾·萊維特表示,這是基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展過程遭遇的一個挑戰(zhàn)。
在邁克爾·萊維特看來,基礎(chǔ)科學(xué)就像“斯里蘭卡的三個王子”的神話故事,或者像買彩票一樣。
斯里蘭卡的王子們一路上出海去錫蘭島尋寶,意外發(fā)現(xiàn)了很多他們并沒有去尋求但很珍貴的東西?;A(chǔ)科學(xué)成果,往往也是“意外發(fā)現(xiàn)的有價值的物品”?!耙粋€科學(xué)發(fā)現(xiàn),就像是中彩票一樣,很難按照計(jì)劃走,很難預(yù)測?!边~克爾·萊維特表示。
如今,世界不斷走向開放,能不能一個國家做基礎(chǔ)科學(xué),一個國家做轉(zhuǎn)化工作,另一個國家做工程工作?“為何所有的國家都需要基礎(chǔ)科學(xué)?”邁克爾·萊維特說,“因?yàn)槲覀円探o人們怎么探索未知,不僅是科學(xué)未知,也包括治理的未知,經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的未知,每一個領(lǐng)域都需要鼓勵大家探索,這就是基礎(chǔ)科學(xué)的價值所在?!?/p>
“我首先要有一張彩票,如果不止一張就更好了?!边~克爾·萊維特說,各國首先要積極推動基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展。
諾獎產(chǎn)出成本非常高
邁克爾·萊維特認(rèn)為,目前開展基礎(chǔ)科學(xué)研究的機(jī)構(gòu)主要有兩類,一是大學(xué)的研究機(jī)構(gòu),二是類似醫(yī)學(xué)院這樣的研究機(jī)構(gòu)。這兩類機(jī)構(gòu)最有可能產(chǎn)出諾貝爾獎。
那么,產(chǎn)出一個諾貝爾獎,需要多少成本呢?邁克爾·萊維特以2015年各個國家在基礎(chǔ)科學(xué)上的投入為核算基數(shù),估算了諾貝爾獎的產(chǎn)出成本。
據(jù)估算,諾貝爾獎獲得者平均產(chǎn)出成本,在美國是280億美元;其他國家圍繞這個均值上下浮動。“這只是一個大概的概念,不是一個非常準(zhǔn)確的數(shù)字?!边~克爾·萊維特強(qiáng)調(diào)。
在科學(xué)研究領(lǐng)域,多位科學(xué)家合作產(chǎn)生成果的情況非常多。那么在這種情況下如果獲得諾獎了,應(yīng)該把諾獎頒給誰呢?“我們?nèi)绾沃勒l是真正發(fā)現(xiàn)的那位科學(xué)家呢,應(yīng)該把獎歸功于誰?這個很難去定論?!边~克爾·萊維特說,“所以你不得不去了解科學(xué)發(fā)展的歷史?!?/p>
不過,也有一個簡單的方法。“相信諾貝爾獎委員會?!边~克爾·萊維特說,“很多委員會中的委員,都是特別優(yōu)異的,他們的評判工作非常優(yōu)秀。沒有哪個科學(xué)委員會像他們那樣,付諸如此多的努力,決定最終獎項(xiàng)歸功于誰?!?/p>
半數(shù)諾獎得主的朋友是諾獎得主
邁克爾·萊維特還發(fā)現(xiàn),有一半的諾貝爾獎得主,他們都是諾貝爾獎得主的學(xué)生,或者在他們的職業(yè)生涯、研究生涯中,曾經(jīng)遇到并且認(rèn)識、共事于諾貝爾獎的獲得者。
例如,英國生物學(xué)家和結(jié)晶學(xué)家馬克斯·佩魯茨(Max F. Perutz)與同事約翰·肯德魯一起,共同獲得了1962年的諾貝爾化學(xué)獎,他們的研究幫助生物學(xué)家了解了分子在運(yùn)輸血流中的氧氣和二氧化碳時所起的作用。
弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森分別于1948年和1951年加入了馬克斯·佩魯茨的實(shí)驗(yàn)室。后來,弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森兩位科學(xué)家因闡述了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),共同獲得1962年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎。
“我是幸運(yùn)的,曾與上述兩位科學(xué)家(克里克和沃森)都有過共事的經(jīng)歷?!边~克爾·萊維特說。而他后來因?yàn)椤盀閺?fù)雜的化學(xué)系統(tǒng)發(fā)展了多尺度模型”,獲得了2013年諾貝爾獎化學(xué)獎。
這也導(dǎo)致了獲得諾獎越多的國家,越有可能獲得更多諾獎的趨勢。例如在美國洛克菲勒大學(xué),有很充足的科研資金,吸引了頂尖的科學(xué)家入駐,一百多年時間里培養(yǎng)了24名諾貝爾獎得主。此外,劍橋大學(xué)的分子生物學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會,在過去的60年時間里,擁有了26名諾獎得主。
5個人的小團(tuán)隊(duì)更合適
總結(jié)諾獎的規(guī)律,邁克爾·萊維特表示:“我們需要非常充足的研究支持,大概一個團(tuán)隊(duì)的研究每年開支在160萬美元左右。我們需要小的團(tuán)隊(duì),大概5個人左右的小團(tuán)隊(duì),那些非常偉大的科學(xué)家不會工作在20個人的團(tuán)隊(duì)。”
“如果你們的團(tuán)隊(duì)太大,勸大家找一個小一點(diǎn)的團(tuán)隊(duì)?!边~克爾·萊維特說,“大家可以想象一下,如果現(xiàn)場的數(shù)十個人組成研究團(tuán)隊(duì),我覺得這樣不好,我們應(yīng)該兩個人組隊(duì)或者三個人組隊(duì),至多不超過5個人組隊(duì),做你們想做的任何研究,做最瘋狂的研究??蒲胁灰ε路稿e,科學(xué)研究不犯錯,就不可能做出成果?!?/p>
同時,科學(xué)研究不能有太多的官僚?!皩?shí)驗(yàn)室的領(lǐng)導(dǎo),或者任何組織,都有一定的官僚制度,但是我覺得這些組織和領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該去除掉官僚制度,讓科學(xué)家更好地鉆研科學(xué)?!边~克爾·萊維特表示?!拔覀冏鰧?shí)驗(yàn)的時候,不會說因?yàn)樯暾埵褂靡环N化學(xué)試劑,去考慮試劑是否昂貴、需要得到領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn),而是只需要簽名字就可以把試劑拿走?!?/p>
科學(xué)研究也要“趁年輕”?!跋胂雴滩妓钩闪⑻O果公司的時候是多大,比爾·蓋茨成立微軟公司的時候是什么年紀(jì)?他們都是很年輕的時候成立公司的。”邁克爾·萊維特說,“我們現(xiàn)在的老年人太多了,在英國,超過65歲以上的老人在過去幾十年里增加了三到四倍。我們應(yīng)該給年輕人更多獨(dú)立性?!?/p>
邁克爾·萊維特表示,對于科學(xué)家來說,早期的研究工作非常重要,但是需要花很長的時間去持續(xù)研究,自己也要努力拓寬自己的研究領(lǐng)域?!八?,我們知道高質(zhì)量的基礎(chǔ)研究,需要研究資金,也需要全職研究投入?!?/p>
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