自牛顿以来的科学家--近现代科学-第18部分
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1）名校出名师。
据对诺贝尔自然科学奖获奖机构获奖次数（1901～1999）的统计＇3＇，获奖单位总数为185，获奖人次为460。获奖10人次以上的单位共7个，占获奖单位总数的4％；获奖102人次，占获奖人数的22％，获奖人数在5人以上的单位共23个，占获奖单位总数的的12。4％，获奖211人次，占获奖总数的46％。获奖3人次以上的单位共37个，占获奖单位总数的20％；获奖318人次，占获奖总人数的69％，获奖单位相当集中。这37个单位及获奖人次为：美国哈佛大学23人次，德国马普学会17人次，美国哥伦比亚大学15人次，美国斯坦福大学14人次，英国剑桥大学13人次，美国加州理工学院10人次，英国伦敦大学10人次，美国加州伯克利分校8人次，英国牛津大学8人次，美国康奈尔大学8人次，美国麻省理工大学8人次，美国洛克菲勒大学8人次，美国加州大学7人次，德国海德堡大学7人次，美国贝尔实验室7人次，美国普林斯顿大学7人次，法国路易斯·巴斯德学院7人次，美国芝加哥大学6人次，德国慕尼黑大学6人次，美国洛克菲勒医学研究院6人次，前苏联科学院5人次，IBM实验室5人次；德国哥廷根大学4人次，欧洲核子中心4人次，美国国立卫生研究院4人次，瑞典卡罗琳研究院4人次，瑞典乌普萨拉大学4人次，美国威斯康星大学3人次，瑞典斯德哥尔摩大学3人次，瑞士苏黎世大学3人次，丹麦哥本哈根大学3人次，美国华盛顿大学（西雅图）3人次，美国华盛顿大学（圣·路易斯）3人次，美国旧金山医学院3人次，美国耶鲁大学3人次，美国通用电气公司3人次。
可以看出，这些获奖机构绝大部分是大学。也就是说，大学贡献了绝大部分的基础科学知识，而获奖的大学又相当集中。美国的哈佛大学、哥伦比亚大学、斯坦福大学、英国的牛津大学、剑桥大学、德国的慕尼黑大学等就是世界着名的大学。
2）名师出高徒。
投奔名师门下是科学家成长的一个重要的选择。教师主要通过多个途径影响学生。例如，一是教学方法、思维方法、研究方法、科学态度；二是教师的言传身教、以身作则，为人师表，为学生树立楷模；三是实验的基础条件比较成熟，有足够的研究经费；四是在科学共同体中的声誉，对学生的提升有一定的帮助。20世纪科学史几个着名的教师是J。J。汤姆森（J。J。Thomson；1856…1940）、卢瑟福（E。Rutherford；1871…1947）、玻尔、玻恩和费米等。
J。J。汤姆森是因为发现电子成为1906年诺贝尔物理学奖获得者，是卡文迪什实验室第三任主任。经汤姆森先后培养过的诺贝尔获奖者＇4＇有卢瑟福（1908年化学）、巴尔克拉（C。G。Barkla；1877…1944）（1917年物理）、阿斯顿（F。W。Aston；1871…1945）（1922年化学）、理查森（Richason）（1928年物理）、W。L。布拉格（W。L。Bragg；1890…1971）（1915年物理）、威尔逊（C。T。R。Wilson；1869…1959）（1927年物理）、阿普尔顿（E。V。Appleton；1892…1965）（1947年物理）、玻恩（1954年物理）、戴维森（C。J。Davison；1881…1958）（1937年物理）和J。J。 汤姆森的儿子G。P。汤姆森（G。P。Thomson；1892…1975）（1937年物理）。据汤姆森本人统计，他的学生中，当选为英国皇家学会会员的有27人，在各国任物理教授的有82人，被国王封为爵士的有8人。
J。J。汤姆森最得意的学生是卢瑟福，他继任汤姆森成为卡文迪什第四任主任。经卢瑟福先后培养过的诺贝尔获奖者有阿普尔顿、瓦尔顿（E。T。S。Walton；1903…1995）（1951年物理）、考克饶夫（J。D。Crockroft；1897…1967）（1951年物理）、卡皮察（P。L。Kapitsa）（1978年化学）、布莱克特（P。M。S。Blackett；1897…1974）（1948年物理）、查德威克（J。Chadwick；1891…1974）（1935年物理）、鲍威尔（C。F。Bowell；1903…1969）（1950年物理）、阿斯顿、狄拉克（1933年物理）、玻尔（1922年物理）、哈恩（1944年化学）、索迪（F。Soddy；1877…1956）（1921年化学）、考克饶夫）、海韦希斯（G。Heresy；1885…1966）（1943年化学）和贝特（H。A。Bethe；1906…）（1967年物理）。
曾在早期跟随玻尔工作过的诺贝尔获奖者是布洛赫（F。Bloch；1903…1983）（1952年物理）、德尔布吕克（M。Delbuck；1906…1981）（1969年生理医学）、海森堡（1932年物理）、朗道（L。D。Laudau；1908…1968）（1962年化学）、泡利（W。Pauli；1900…1958）（1945年物理）、鲍林（L。C。Pauling；1901…1994）（1954年化学）、尤里（H。C。Urey；1893…1981）（1934年化学）。
玻恩曾做过诺贝尔获奖者海森堡、泡利、迈耶夫人（M。Goeppert…Mayer；1906…1972）（1963年物理）和斯特恩（O。Stern；1888…1969）（1943年物理）的老师。
费米曾当过诺贝尔获奖者布洛赫、塞格雷（E。G。Segrey；1905…1989）（1959年物理）、钱恩（E。B。Chain；1906…1979）（1945年生理医学）、李政道（1957年物理）和杨振宁（1957年物理）的老师。
中国的杨振宁万里求学追逐名师是一个广为流传的例子。杨振宁23岁从西南联大毕业后决心跟随费米和威格纳从事研究。他于1945年底到达纽约，到哥伦比亚大学找费米，没有找到，又前往普林斯顿大学找威格纳，也没有找到，因为他们都在从事秘密的原子弹研究。继续追求的结果，杨振宁终于在1946年坐在了费米的班上听课，他多次设法与费米会面，但费米说他不能指导他写学位论文，因为自己正在从事高度秘密的研究。然后费米把杨振宁介绍给了另一位物理学家特勒。特勒帮助杨振宁把注意力从不是他擅长的实验物理学转到他比较擅长的理论物理学。杨振宁后来因为对宇称不守恒的研究而获得诺贝尔物理学奖。
另一个脍炙人口的故事来自苏联的卡皮察。1921年卡皮察在约飞的帮助下得到了一次出国留学的机会。此时在着名物理学家卢瑟福领导下的卡文迪什实验室已是世界上物理学研究中心之一，卡皮察很希望能到那里深造。当卡皮察访问剑桥时，他向卢瑟福吐露了自己的心愿。当时卢瑟福告诉他实验室已经过分拥挤，不能再接受新人了。卡皮察机智地问卢瑟福：在您的实验中误差通常是多少，卢瑟福回答说：在5％之内。卡皮察马上就讲，卡文迪什实验室大学有30个研究人员，再多一个人也不会被注意到，因为在误差范围之内。就这样，卡皮察终于说服卢瑟福将自己留下来。卡皮察因为在低温物理学领域中的贡献而获得1978年的诺贝尔物理学奖。
3、科学家发展的集体环境
通过大学、硕士和博士3个阶段的学习，科学家开始进入到一个集体，这个集体通常是某所大学里某个系里的一个科研小组或者是某个科研机构的一个科研小组。一个科学家能否在这个科研小组施展才华、发挥其创造力，是与这所大学以及科研小组本身的环境气氛密切相关的。一方面，科学家需要寻找适合自己的科研环境，也需要去适应自己所处的科研环境。另一方面，这些科研组织需要创造出良好的小环境，以便吸引科学家的到来，并为科学家最大限度发挥作用服务。
要形成良好的环境气氛，科研小组应该坚持以下原则。
首先，一个集体要坚持目标相容原则，即需要把集体目标和个体动机有机地结合与协调起来。不强调科学家的个体动机，科学家就会变得被动，失去创造的热情；过分强调个人动机和目标，又有可能影响形成有效的集体创造力。两者的兼容和一致，需要科研小组的领导掌握创造性管理的艺术，尽可能地使集体的共同大目标转化为集体成员的个人小目标，并且能促进个人的创造动机的形成。因此，小组负责人在形成科研队伍时，首先就要考虑科学家的需要，把那些对组织研究方向和研究课题感兴趣的人集合在一起。
其次，一个集体要坚持成员互补原则，即组成的科研小组的成员之间要在年龄上、知识结构、能力和个性等各方面能够互相补充，而不能过度集中某一类型的人员，造成彼此冲突。
第三，一个集体要坚持和谐交流原则，即在共同的目标下集体成员之间需要一个和谐的交流的空间。在科学研究的过程中，消除成员之间的距离感，不同职称的研究人员之间经常交流，互通信息，可以在学术前沿问题上互相促进，迅速解决新发现中存在的疑难问题。
第四，一个集体要坚持无歧视原则，即不同年龄、性别和民族、不同家庭和受教育程度的科学家之间需要彼此承认和接受。相互尊重，科学家不把个人的意见或看法作为衡量一切的标准，权威科学家能够与其他研究人员友好相处，地位低的科学家也有胆量对权威科学家提出质疑。
第五，一个集体要坚持群体规范原则，即每一个科学家要认可这个组织的行为规范和学术作风，这些行为规范包括激励原则、奖惩制度等具体内容。
第六，一个集体要坚持角色尊重原则。除了职业角色和科学角色之外，科学家个人还承担了一些其他角色，如一些科学家喜欢参与社会活动，另外的科学家则要承担管理事务。只要这些角色不和组织需要的角色发生严重的冲突，科学家成员之间就要尊重这些角色。
第七，一个集体要坚持合理流动原则，即集体成员需要和其他集体的成员之间进行交流。合理流动包括正式人员的流动与非正式人员的流动，一个集体需要派遣正式人员到其他的科研机构交流学习，也需要邀请一些非正式人员到本组织进行交流研讨。
像一个着名的企业必然有自己的企业文化一样，一个着名的研究机构也应该形成自己的独特的研究风格。这些原则在研究机构中应用和存在的差异也导致了研究风格的差异。
4、一个案例：1921～1930年的玻尔研究所＇5＇
玻尔研究所的真正名字是哥本哈根大学理论物理研究所，创立于1921年3月3日。玻尔研究所不但是一个培养着名物理学家的基地，也是一个培育世界各国物理实验室和研究所未来指挥员的一个苗圃，例如其中的5位物理学家30年代在不同的地方建立起了自己的学派，伽莫夫在圣路易斯，海森堡在莱比锡，克莱因在斯德哥尔摩，莫特在（N。F。Mott；1905…）布里斯托尔，罗瑟兰在奥斯陆。
它首先是因为玻尔的存在而建立和繁荣的。1913年，玻尔就提出了阐明原子结构的着名的“玻尔理论”，1916年被任命为哥本哈根大学理论物理教授。玻尔的学术风格独特，他总是凭借神奇的直觉理解物理现象，而不是从数学上去推导出同样的结果，而实验示范和模型建立能够帮助从抽象的、数学上比较复杂的物理理论中形成清晰的图像。玻尔的工作方法是提倡合作精神，他不是一个人孤独的工作，而是注重集体的天才与智慧。玻尔希望建立能够一个把科学国际主义信念付诸实践并促进物理学发展的研究机构。
其次，玻尔研究所的建立和繁荣还因为私人的慷慨资助。在官方同意建立研究所之前，玻尔的朋友组织了一个募捐委员会，首先募集了8万克朗，这样政府只需要补足预算为20万克朗的其余部分。可以说，玻尔研究所是政府和非营利组织联合资助的产物。在成立以后，玻尔研究所还得到了国际慈善事业基金的大量赞助用以扩建和从事研究，如1924年国际教育署提供了24万克朗，20年代玻尔研究所共有15名物理学家得到了国际教育署的资助。
最后，玻尔研究所的繁荣还具有天时地利。在地理上，丹麦是一个自然的焦点，一个接待从各方位来的物理学家的中枢。还有一个原因是，一次世界大战对英国物理学家和德国物理学家的影响都比较大，物理学家已经卷入了战争，资金和材料的短缺，使得实验物理无法开展新的项目。与其他一些欧洲国家相比，丹麦受的损失比较少。相对悠久的政治上的中立的传统，使丹麦成为各国物理学家聚会的一个合适的场所，虽然这些国家之间的关系可能并不友好。除了地理上和政治上这些有利条件外，丹麦人民总是以他们享有殷勤好客和善于吸收外国文化的声誉而感到自豪。
玻尔研究所特别重视科学交流，包括内部的和外部的交流。在第一个10年，共有17个国家的63位物理学家（包括我国的周培源）来研究所做过长期（超过1个月）逗留。尽管这些物理学家国籍、语言、文化和性格有差异，但有几方面是共同的。（1）年龄上的相似性。几乎2/3的人都小于30岁。（2）他们都有相似的社会背景。这些物理学家大都来自书香门第或者职业家庭，很多人的父亲是大学教授。（3）对物理学的共同兴趣，促进了这一群人的团结意识，也促使他们相对容易地建立起一种超越一般职业交往的友谊，并能在一起过社交生活。
对科学问题的随时随地的讨论则是内部交流的特征。在游泳的间隙，在树林中散步，或者砍伐时，更多的是在大教室举行的讨论会，这种讨论会大约每周一次，大多数物理学家和研究生都参加，讨论的内容是一篇最近的文章或者一个人的最新研究进展。讨论会没有时间限制，不拘形式，人人可以自由提问和发表评论。
玻尔研究所独特的研究精神被称为哥本哈根精神。关于根本哈格精神，有多种描述，如“完全自由的判断与讨论的美德”；“高度的智力追求，大胆的涉险精神，深奥的研究内容与快乐的乐天主义的混合物”；“玻尔给人的鼓舞和指导，与他周围年轻物理学家的天才和个人才干的协同一致，一种领导与群众之间的互补性”；“由于他的洞察力和鼓舞力量，玻尔点燃了想象的火炬，并让他周围人们的聪明才智充分地发挥出来”。
5、科学家发展的社会环�
