自牛顿以来的科学家--近现代科学-第19部分

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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境

　　相对于集体小环境，社会则是科学家能够发展的大环境。社会大环境不只是对某一个科学家产生影响，更重要的是对一个国家的科学家群体、对一个时代的科学家群体的成长和发展产生促进或者制约的作用。

　　对科学技术产生的影响有①社会经济环境，特征要素包括一定的经济发展水平、经济机构、社会消费特征、经济类型（市场经济与计划经济）等；②社会政治环境，特征要素包括社会生产关系的性质、社会政治制度、不同阶层和集团的政治利益斗争等；③社会教育环境，特征要素包括大众的普遍接受教育程度、社会基本教育制度、接受高等教育与专业训练的人才的比例等；④社会文化环境，特征要素包括社会历史背景、意识形式、道德观与价值观等。下面从世界科学活动中心的转移来看社会环境的影响。

　　日本的学者汤浅光朝发现了科学活动中心转移的现象，即进入近代以来的400多年的时间里，曾先后有5个国家充当世界科学活动中心。这5个国家依次是意大利、英国、法国、德国和美国。这些国家成为世界科学活动中心和当时的社会制度、经济环境、政治发展、教育和文化的繁荣等密切相关。

　　意大利在1540年～1610年70年间充当了近代世界第一个科学活动中心，因为意大利是当时的商业中心和工业中心，更为重要的是，文艺复兴首先在意大利兴起。文艺复兴运动为科学的自由发展提供了合适的人文环境。也通过对人本身和自然的关注直接对科学的发展产生了影响。在文艺复兴运动中，产生了一大批像达芬奇、布鲁诺、伽利略等科学家，他们使科学从神学中解放出来，开创了实验科学，在物理学、天文学等方面奠定了自然科学发展的基础。但是，后来由于教会对科学的迫害，意大利的科学技术的辉煌不复存在。

　　英国在17世纪由于资产阶级革命的胜利及其新教运动的兴起，为科学的发展铺展了道路。新教的一个重要伦理观是，善行是使人释罪和就世的手段。这种伦理价值观与当时的英国科学发展中的经验论传统相契合，同当时的科学家的精神气质相契合，因而构成了特别适合科学技术的成长和传播的肥沃的土壤。英国皇家学会成立于1662年，聚集了一大批着名的科学家，如牛顿、哈雷（E。Halley；1656…1742）、波义耳、胡克等着名的物理学家、化学家、天文学家。但是后来皇家学会成为贵族们的挂名之地，科学活动逐渐减少，科学发展水平和速度每况愈下。

　　18世纪法国兴起的启蒙运动和百科全书运动，崇尚理性，反对封建王权、神权和特权，提倡经济自由、政治平等，为后来的法国大革命作了充分的思想准备，也为科学技术的发展提供了良好的环境。法国大革命成功，把法国的科学推向了鼎盛时期，由于时代的需要，法国创办了一批欧洲最早的技术专科学校。数学家拉格朗日（J。L。Lagrange；1736…1813）、物理学家库仑（C。Aulomb；1736…1806）、化学家拉瓦锡、生物学家居维叶（Curier；1769…1832）等一些着名科学家是其代表人物。后来，拿破仑一世失败，一些技术专科学校解体，法国的科学逐渐失去了优势。

　　18世纪末、19世纪初，德国古典哲学兴起，康德、费希特、黑格尔等德国古典哲学大师为科学的发展提供了思想基础，科学开始在德国形成体制化。政府设立的专门研究机构和德国大学里聚集了一大批训练有素的科学家，德国在很多科学领域特别是应用化学方面取得了世界领先地位。一大批德国科学家的名字如李比希、凯库勒、伦琴、普朗克等让人耳目能详。但是一次世界大战的失利，使得德国的经济陷入低谷，政府减少了对科学的投入，使得德国无法继续保持科学霸主地位。纳粹政府掌权后，又使得一大批犹太科学家逃离了德国，加剧了德国科学水平的下滑。到了20世纪20年代后，世界科学活动中心逐渐向美国转移。

　　美国成为世界科学活动中心，有很多的原因：美国本身是一个移民国家，没有封建专制，崇尚冒险、创业和开拓精神；美国的社会较为稳定，在一次世界大战和二次世界大战中不但没有受到损失，经济反而得到了发展；美国政府重视科学，实施了有利于科学技术发展的国家政策；欧洲移民的知识分子，继承了欧洲的科学传统和进取精神，创办了一些鼓励自由科学研究的着名大学；美国采取开放的人才政策，受到纳粹迫害的许多着名科学家先后成为美国公民；美国采取多元化的科研组织结构，大学、产业组织、政府和非营利组织的研究机构各自承担了不同科学研究阶段的研究任务。

　　注：

　　1、朱克曼《科学界的精英》

　　2、俄国、波兰、德国、法国等非英语国家的科学家在本书里只给出他们的英文名字。

　　3、中国科学院编，2001科学发展报告，科学出版社，2001年。是按获奖时获奖者所在的机构进行统计的。

　　4、在朱克曼的《科学界的精英》和阎康年的《卡文迪什实验室》两书中对汤姆森和卢瑟福培养的学生都有叙述，但不尽相同，这里把两书提及所有的科学家都列在了一起。

　　5、本节的主要素材来自于《玻尔研究所的早年岁月》（P。罗伯森着，杨福家等译，科学出版社，1985年）。

　　自牛顿以来的科学家

　　第二篇　科学家的基本特征

　　第10章　科学家的能力特征

　　根据我所能作出的判断，作为一个科学家，我的成功，不管它有多大，是取决于种种复杂的思想品质和条件的。其中最为重要的是：热爱科学；在长期思考任何问题方面，有无限的耐心；在观察和收集事实资料方面，勤奋努力；还有相当好的创造发明的本领和合理的想法。确实使人惊异的是：使我所具有的这些中等水平的本领，竟会在某些重要问题上，对科学家们的信念，起了相当重要的影响。

　　——查尔斯·达尔文

　　不同的能力有与之对应的适合职业。这些能力有的是天生的、有的时后生习得的。比如说，绘图员、工程师、艺术家、医生，护士等要有察觉细节的能力，即对物体和图形的有关细节具有正确的知觉能力；舞蹈演员、健身教练、司机等要有运动协调能力，即身体能够迅速而准确地做出动作反应；技术工人、检修人员、模型制造人员、手工艺者等要有动手能力，即手、手腕、手指能够迅速而准确地操作小的物体；职业校对、录入人员等要有书写能力即对词、印刷物、账目、表格等的细微部分具有正确的知觉能力；公共关系人员、对外联络人员、政府新闻官、物业管理人员等要有社会交往能力，即善于进行人与人之间的互相交往、互相联系、互相帮助以便协同工作并建立良好的人际关系；管理人员、如企业经理、基金管理人要有组织管理能力，即擅长组织和安排各种活动以及协调参加活动中人的关系的能力。尽管并不是每一个职业只需要一种能力，但它需要的应该是职员能够在该职业中发挥最大效应的能力；尽管每一个人的能力也是多样化的，但每个人都有自己的优势能力。

　　1、能力的基本结构

　　我国心理工作者王极盛对科技工作者的智力做作研究＇1＇。他将智力分为5要素，即观察力、记忆力、想象力、思维能力（包括分析、综合、比较、抽象和概括）和操作能力。对150多名科技工作者采用自我评价的方法进行调查，得出智力要素在5类科技创造中的作用大小，其排列次序如下：

　　自然科学基础研究的科技创造是：思维能力、操作能力、想象力、观察力和记忆力。

　　自然科学应用研究的科技创造是：思维能力、记忆力、观察力、想象力、操作能力。

　　自然科学发展研究的科技创造是：思维能力、想象力、记忆力、观察力、操作能力。

　　社会科学研究的科技创造是：思维能力、记忆力、观察力、想象力、操作能力。

　　科技管理研究的科技创造是：思维能力、记忆力、想象力、观察力、操作能力。

　　总的科技创造是（上述5类研究的科技创造的总体）是：思维能力、记忆力、想象力、观察力、操作能力。

　　这个结果表明，智力5要素在5类研究中作用大小的次序不尽相同，但思维能力在5类研究中的作用都是第一位的，说明思维能力在科技创造活动中起着最重要的作用。

　　汪群等人建立了一个科技人才个体行为模型，这个模型确定个体行为是科技人才应该具有的很多素质因子的函数＇2＇。

　　P=P（y1；y2；y3；……y8）

　　y1—心理健康因子，主要指心理健康程度，具有良好的心理健康品质是科技人员应具有的重要素质。

　　y2—事业成就因子，主要指科技人员应具有很强的进取心、事业心、竞争意识和开拓精神。

　　y3—管理能力因子，主要指科技人员应该具有的另大送礼、管理能力、于人交往的能力和社会主动性等素质。

　　y4—创造能力因子，主要指科技人才通过创造性思维而在实践中有创新和发展的能力。

　　y5—人际关系因子，主要指科技人才与人交往、合作的能力。

　　y6—成长能力因子，主要支科技人才在新的环境、新的工作条件下能否很快适应并顺理成长的能力。

　　y7—组织环境因子，主要指科技人才个体和群体对所在组织环境中的满意程度。

　　y8—综合因子，主要指文化修养、知识结构、智力结构、年龄层次等因素。

　　显而易见，科学是一项综合的事业，要不仅需要智力，也需要一些特殊的能力。综合各种研究资料，这里折中地总结出从事科技研究的创造活动应该具备的3项基本能力。科学作为一种人文活动，需要科学家的能力是专业基础能力即科学本能，包括科学洞察力（由直觉、灵感、机遇等构成）和想象力与记忆力；科学作为理性知识实践需要科学家的能力是专业发展能力即科学智力，包括逻辑思维能力（归纳综合与演绎推理）、观察与实验能力；科学作为竞争事业需要科学家的能力是专业拓展能力即社会能力，包括学术交流能力、组织与协作能力、社会交往能力（如申请立项的说服力与筹集资金的能力）。今天，科学正在变得专门化和复杂化，因此仅有先天的聪明才智还不够，大多数科学家的能力是需要习得的，因此每一个希望进入科学殿堂的人必须接受专业教育和训练，包括大学教育、研究生（硕士、博士）教育与博士后锻炼。

　　图1　　科学家的基本能力结构

　　2　科学洞察力、想象力和记忆力

　　洞察力是从事某一专业活动具备的特殊判断能力和本能的反应，如从事文学需要文学洞察力、从事艺术需要艺术洞察力。我们说一个科学家的科学洞察力高，是指他能够感知某一研究工作是具有价值的，善于发现科学研究的发展方向，预测研究可能产生的结果，也就是机会来了他能够抓住。科学洞察力包括直觉、灵感、顿悟和机遇等。

　　直觉、灵感、顿悟和机遇这几个词经常连在一起（事实上它们在概念上也难以区分）来说明一种思维现象。它们通常指的都是对某类事情的一种突如其来的领悟或理解，是头脑的一种下意识活动。不管是直觉、灵感、顿悟还是机遇，他们都有一些共同的特点，例如非逻辑性（它们不受严格逻辑规律的约束、可能是逻辑的简化和压缩或者根本与逻辑无关）、意外性（人们在有意识的、有目的的活动中不知道这些东西何时、何地、以何种方式出现在人们面前）、易逝性（他们来得突然，走得也迅速，它们像雷电一样稍纵即逝）。

　　英国科学家贝弗里奇特别强调直觉和机遇对科学新发现的重要性。在《科学研究的艺术》一书中，他用两章和一个附录的篇幅，举了30多个例子来说明直觉和机遇＇3＇。

　　当然科学家的洞察力也不完全是天生的、神秘莫测的。贝弗里奇认为产生直觉的条件是：对问题进行了一段时间专注的研究，伴之以对解决问题的渴望；放下工作或转而考虑其他；然后，一个想法戏剧性地突然到来，常常有一种肯定的感觉，人们经常为先前竟然不曾想到这个念头而感到狂喜或甚至惊奇。着名的德国科学家H。L。F。赫姆亥兹认为人的创造活动存在3个阶段：“最初的一种持续不断的研究，直到不可能在进行下去；一段时间的休息，然后继续恢复研究；一个突然的意想不到的答案的出现”；法国科学家彭加勒在此基础上补充了第四阶段，即“启迪之后的再一次有意识努力，已证实所获得的认识”，这是被很多科学家认可的创造过程的经验模式的典范。这里，第3个阶段就是直觉、灵感或者机遇的作用，它是前两个阶段的必然后果。

　　现代科学史上关于机遇的几个着名的例子包括德国物理学家伦琴发现×射线、英国细菌学家弗莱明（A。Fleming；1881…1955）发现青霉素、美国科学家巴丁（J。Bardeen；1908…1987）、布拉顿（W。H。Brattain；1902…1987）和肖克莱（W。Shockley；1910…1989）发现锗的空穴放大效应（据此制成了世界上第一只晶体管）、美国天文物理学家彭齐亚斯（A。A。Penzias；1933）和威尔逊＇4＇（R。W。Wilson；1936…）发现宇宙背景辐射。

　　爱因斯坦十分注重直觉。他赞扬玻尔说“很少有谁对隐秘的事物具有这样一种直觉的理解力，同时又兼有这样强有力的批判能力”。他评论埃伦菲斯特时说：“他具有充分发展了的非凡的能力，去掌握理论观念的本质，剥掉理论的数学外衣，直到清楚地显露出简单的基本观念。这种能力使他居为无与伦比的教师。”

　　想象是头脑突破固有知识束缚的非逻辑性重新组合。科学创造中的想象首先具有概