在德國(guó)北部石荷州的首府基爾市有一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者公園,里面擺放著7位曾經(jīng)在基爾大學(xué)工作過的獲獎(jiǎng)?wù)叩你~像。基爾大學(xué)在德國(guó)并不算有名,在世界上就顯得更加默默無(wú)聞。我有點(diǎn)好奇為什么這所不怎么知名的大學(xué)會(huì)有如此多的大師,于是仔細(xì)看了一下這些獲獎(jiǎng)?wù)叩男畔ⅰ?/section>這七個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)里有3個(gè)化學(xué)獎(jiǎng)、2個(gè)物理獎(jiǎng)、1個(gè)生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)以及1個(gè)文學(xué)獎(jiǎng)。其中最著名的獲獎(jiǎng)人應(yīng)該是馬克斯·普朗克(Max Planck),他因?yàn)殚_創(chuàng)量子力學(xué)理論獲得了1918年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),德國(guó)最大的研究機(jī)構(gòu)馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)(大概相當(dāng)于中國(guó)科學(xué)院)就是以他的名字命名的。值得注意的是,他們都是在上個(gè)世紀(jì)上半葉獲獎(jiǎng)的,1950年后基爾大學(xué)再也沒有學(xué)者獲得過諾貝爾獎(jiǎng)。這種現(xiàn)象并非基爾大學(xué)所獨(dú)有,記得若干年前參觀柏林的洪堡大學(xué),也有類似的印象:洪堡大學(xué)榮譽(yù)室里所陳列出的諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咔鍐卫铮蠖鄶?shù)也是出現(xiàn)在二十世紀(jì)上半葉。仔細(xì)想來(lái),這從一個(gè)側(cè)面反映了德國(guó)在世界科學(xué)史上地位的變遷:從二十世紀(jì)上半葉之前的領(lǐng)頭羊到之后的追趕者。導(dǎo)致這種變化的原因很多,但發(fā)生在二十世紀(jì)的兩次世界大戰(zhàn)應(yīng)該是主要因素之一。為了驗(yàn)證這個(gè)猜想,我試著分析了一下三個(gè)諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)(化學(xué)、物理、生理學(xué)或醫(yī)學(xué))在不同時(shí)期里各個(gè)國(guó)家間的分配情況。以三個(gè)劃時(shí)代意義的時(shí)間為節(jié)點(diǎn)(1918年第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束、1945年第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束、1991年前蘇聯(lián)解體同時(shí)冷戰(zhàn)結(jié)束),可以將時(shí)間分成四段:第一次世界大戰(zhàn)前(1901- 1918)、第一次世界大戰(zhàn)后到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束(1919-1945)、第二次世界大戰(zhàn)后到冷戰(zhàn)結(jié)束(1946-1991)、冷戰(zhàn)結(jié)束以后(1992-2019)。
根據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官方網(wǎng)站的信息,從1901年開始頒獎(jiǎng)到今年,化學(xué)、物理和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)共分別頒發(fā)了 111、113、110次,有613位科學(xué)家獲獎(jiǎng)。在這篇文章里,我選取了六個(gè)大國(guó)進(jìn)行分析,包括美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本和俄羅斯。以上六個(gè)國(guó)家在諾貝爾化學(xué)、物理和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)三個(gè)科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)里獲得諾貝爾獎(jiǎng)的總?cè)藬?shù)及排名情況分別是:美國(guó)(287人,第1)、英國(guó)(96人,第2)、德國(guó)(91人,第3)、法國(guó)(38人,第4)、日本(24人,第5)和俄羅斯(18人,第8)。如果將各國(guó)獲獎(jiǎng)情況按前述四個(gè)時(shí)間段來(lái)分別統(tǒng)計(jì),則會(huì)發(fā)現(xiàn)上面幾個(gè)國(guó)家的排名隨時(shí)間有著明顯的變化,這種變化從一個(gè)角度反映了這些大國(guó)在科學(xué)世界里的地位變遷。1901年,諾貝爾獎(jiǎng)開始頒發(fā),開設(shè)了五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),其中就包括化學(xué)、物理學(xué)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),期間幾個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的頒發(fā)都因受到影響而停發(fā)(物理1次,化學(xué)3次,醫(yī)學(xué)4次)。截至到1918年一戰(zhàn)結(jié)束,共有55人獲得了諾貝爾化學(xué)、物理以及生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。下圖是上面六個(gè)國(guó)家在第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束前所獲得諾貝爾化學(xué)、物理以及生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的情況。六個(gè)國(guó)家在1901年到1918年間獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的情況(作圖:商周)從圖中我們可以看到,德國(guó)在上面六個(gè)國(guó)家里一枝獨(dú)秀,它不僅在總數(shù)上(18人)取得了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),而且在三個(gè)單項(xiàng)上也都取得了領(lǐng)先。緊隨其后的是法國(guó),它的獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)是12人。在三個(gè)單項(xiàng)的排名里,法國(guó)在化學(xué)獎(jiǎng)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)上都取得了第二名,而物理學(xué)則以1人次之差排名第三。總數(shù)排在第三的是英國(guó),它有8人獲獎(jiǎng),其中2次化學(xué)、5次物理學(xué)以及1次生理學(xué)或醫(yī)學(xué)。排在英國(guó)后面的是俄羅斯,它在三個(gè)單項(xiàng)里也都有斬獲,其中化學(xué)和物理各1次、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)2次。在這18年里,美國(guó)只獲獎(jiǎng)兩次,一次是化學(xué)獎(jiǎng),另一次是物理學(xué)獎(jiǎng)。比美國(guó)更差的是日本,它在這期間的獲獎(jiǎng)數(shù)是0。在第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的這段時(shí)間里, 世界尤其是歐洲動(dòng)蕩不安,這種動(dòng)蕩也影響到了科學(xué)界。不僅科學(xué)家的正常工作受到干擾,其中有些人還不得不離開自己的祖國(guó)。1940年到1942年,因?yàn)榕餐坏聡?guó)占領(lǐng),諾貝爾獎(jiǎng)在此期間還停止了頒發(fā)。和第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束之前相比,這期間的各國(guó)獲獎(jiǎng)情況已經(jīng)有了明顯的變化。六個(gè)國(guó)家在1919年到1945年間獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的情況(作圖:商周)從上圖中我們可以看到,雖然德國(guó)在獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)上依然以21人高居首位, 但在單項(xiàng)上它只在化學(xué)上保持了領(lǐng)先地位,而物理學(xué)上則輸給了美國(guó),生理學(xué)或醫(yī)學(xué)上則更是排在美國(guó)和英國(guó)之后。英國(guó)的獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)上升到了第二位(17人),并且在生理學(xué)或醫(yī)學(xué)單項(xiàng)上取得了領(lǐng)先。進(jìn)步更大的是排在第三美國(guó),它不僅在總數(shù)上從前一時(shí)期的2人上升到了這一階段的16人,而且它在物理學(xué)單項(xiàng)上已經(jīng)排名第一,生理學(xué)或醫(yī)學(xué)上也超過了德國(guó)排名第二。退步最大的法國(guó),不僅在獲獎(jiǎng)總數(shù)上下滑到了第四位,在三個(gè)單項(xiàng)上也都只能排在第4。之前排名第四的俄羅斯和日本并列最后一位,因?yàn)檫@期間它們都沒有獲獎(jiǎng)。二戰(zhàn)后,世界分化成為了資本主義和社會(huì)主義兩大陣營(yíng),各自的領(lǐng)頭羊美國(guó)和蘇聯(lián)也成為了兩個(gè)超級(jí)大國(guó)。世界從此開啟了冷戰(zhàn)時(shí)代,直到1991年蘇聯(lián)解體。在這長(zhǎng)達(dá)近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里,雖然依然發(fā)生了幾次國(guó)際戰(zhàn)爭(zhēng),但沒有再爆發(fā)世界大戰(zhàn)。這一相對(duì)和平的環(huán)境讓科學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,諾貝爾獎(jiǎng)在各大國(guó)間的分配再次發(fā)生了較大的變化。六個(gè)國(guó)家在1946年到1991年間獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的情況(作圖:商周)二戰(zhàn)前開始發(fā)力的美國(guó)在科學(xué)上持續(xù)進(jìn)步,在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)把其它國(guó)家拋到了身后,甚至超過了其它五個(gè)國(guó)家的總和。即使是用人口基數(shù)來(lái)進(jìn)行校正,每千萬(wàn)人口的諾貝爾獲獎(jiǎng)人數(shù)這一指標(biāo)上美國(guó)也是超過了傳統(tǒng)的歐洲列強(qiáng)。另外,美國(guó)不僅在總數(shù)量上遙遙領(lǐng)先,在化學(xué)、物理學(xué)以及生理學(xué)或醫(yī)學(xué)這三個(gè)單項(xiàng)上也都讓其它國(guó)家難以望其項(xiàng)背。英國(guó)依然排在第二的位置,并且在化學(xué)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)兩個(gè)單項(xiàng)上也排在第二位,只是物理學(xué)比德國(guó)稍差而屈居第三。之前排名第一的德國(guó)下滑到第三位,除了物理單項(xiàng)第二外,化學(xué)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)均排名第三。法國(guó)以11人的獲獎(jiǎng)數(shù)依舊排在第四,但已經(jīng)顯得有些勉強(qiáng),因?yàn)榕琶谖宓亩砹_斯也有9人獲獎(jiǎng)。關(guān)于俄羅斯,值得注意的是它的絕大多獲獎(jiǎng)?wù)撸?人中的7人)都是來(lái)自物理學(xué)領(lǐng)域。排名最后的依然是日本,但它已經(jīng)在這個(gè)期間取得了0的突破,并在三個(gè)單項(xiàng)上都有所斬獲。自1991年蘇聯(lián)解體后,世界從冷戰(zhàn)時(shí)代里脫離了出來(lái),迎來(lái)了人類歷史上最為和平的年代。同時(shí),因?yàn)樘K聯(lián)的解體,美國(guó)成為了唯一的超級(jí)大國(guó)。世界的和平為科學(xué)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境,美國(guó)這一超級(jí)大國(guó)在科學(xué)上的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越大。六個(gè)國(guó)家在1946年到1991年間獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的情況(作圖:商周)從上圖中我們可以看到,美國(guó)進(jìn)一步在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者人數(shù)上鞏固了自己的優(yōu)勢(shì),以126人的成績(jī)遙遙領(lǐng)先。實(shí)際上,這一數(shù)字已經(jīng)超過了同期世界上所有其它國(guó)家獲獎(jiǎng)人數(shù)的總和。排名第二的依然是英國(guó),這讓它成為了在諾貝爾獎(jiǎng)歷史上排名最穩(wěn)定的國(guó)家。最令人驚訝的是日本,在上一時(shí)期里排名最后的它取代了德國(guó)排在第三位。日本不僅在三個(gè)單項(xiàng)里都有4個(gè)以上的獲獎(jiǎng)人,其中物理學(xué)的獲獎(jiǎng)人數(shù)更是以8人排名第二。德國(guó)進(jìn)一步下滑到了第四名,它在三個(gè)單項(xiàng)上也都恰恰在排在第四位。排名第五的是法國(guó),比法國(guó)表現(xiàn)更差的是冷戰(zhàn)后的俄羅斯,它只在物理學(xué)領(lǐng)域有5人獲獎(jiǎng),在化學(xué)和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域則是顆粒無(wú)收。以上就是過去一百多年的時(shí)間里諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)在六個(gè)大國(guó)間的分布情況。需要指出的是這個(gè)分析有三點(diǎn)不足。第一,獲獎(jiǎng)人員的國(guó)家歸屬是按國(guó)籍來(lái)定義的,而不是他們做出獲獎(jiǎng)工作的地方,所以這個(gè)差異會(huì)多少影響到國(guó)家科學(xué)實(shí)力的評(píng)價(jià)。第二,獲獎(jiǎng)人所屬國(guó)家的定義依據(jù)的是諾貝爾獎(jiǎng)官方網(wǎng)站的信息,在這個(gè)網(wǎng)站上有極少數(shù)的科學(xué)家被定義屬于兩個(gè)國(guó)家,所以各國(guó)間的數(shù)據(jù)會(huì)有所重復(fù)。第三,以上分析都是按照獲獎(jiǎng)人數(shù)來(lái)做的,因?yàn)橹Z貝爾獎(jiǎng)可以獎(jiǎng)勵(lì)1-3人,獨(dú)享和分享一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的分量是不同的,所以這個(gè)分析也沒有把這一點(diǎn)考慮進(jìn)去。盡管存在不足,以上分析依然能很大程度上反映上述六個(gè)國(guó)家在科學(xué)世界里的地位。從上面的數(shù)據(jù)里,我們可以看到這樣一個(gè)大致的變遷:基本上以二戰(zhàn)為界,諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)重鎮(zhèn)從歐洲轉(zhuǎn)移到了美國(guó),同期也伴隨著日本的異軍突起。因?yàn)閺淖龀鼋艹龅墓ぷ鞯将@獎(jiǎng)需要一段時(shí)間,所以世界科學(xué)中心轉(zhuǎn)移的時(shí)間要更早一些,這和日本學(xué)者湯淺光朝提出的1920年世界科學(xué)中心從歐洲轉(zhuǎn)移到美國(guó)的觀點(diǎn)基本一致。做出杰出的工作需要兩個(gè)必要的條件:人才和環(huán)境。人才可以是引進(jìn)或者自己培養(yǎng),而環(huán)境則需要每個(gè)國(guó)家自己去營(yíng)造。在第一次世界大戰(zhàn)前,德國(guó)和法國(guó)在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的數(shù)量上領(lǐng)先世界,就是因?yàn)樗鼈冊(cè)?9世紀(jì)末期和20世紀(jì)最初10年在人才和環(huán)境方面都做的很好。一個(gè)能反映這種地位的例子就是在生命科學(xué)領(lǐng)域,法國(guó)的路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)和德國(guó)的羅伯特·科赫(Robert Koch)所代表的科學(xué)家讓這兩個(gè)國(guó)家成為了生物醫(yī)學(xué)的研究重鎮(zhèn)。美國(guó)在二戰(zhàn)后的全面繁榮,還有再后來(lái)日本的崛起,其中的原因也基本相似。在諸多環(huán)境因素里,戰(zhàn)爭(zhēng)是一個(gè)極大的破壞因素,它不僅會(huì)破壞科研環(huán)境,還會(huì)導(dǎo)致人才的流失。德國(guó)和日本都是二戰(zhàn)的戰(zhàn)敗國(guó),從表面上看,二戰(zhàn)后德國(guó)在科學(xué)界的地位下降了,而日本卻反而急劇上升,二戰(zhàn)在兩個(gè)國(guó)家好像產(chǎn)生了不同的作用,但實(shí)際上二戰(zhàn)對(duì)兩個(gè)國(guó)家的作用都是負(fù)面的。
日本在二戰(zhàn)后異軍突起并不是偶然,早在一百多年前日本科學(xué)家就做出了一些杰出的工作,比如在1890年和埃米爾·馮·貝林(Emil von Behring)一起發(fā)現(xiàn)了抗毒素的北里柴三郎、在1898年發(fā)現(xiàn)了痢疾桿菌的志賀潔。如果不是因?yàn)槎?zhàn)的影響,日本的第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)來(lái)得更早一些。
諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)的都是杰出的原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn),這是規(guī)劃不出來(lái)的成果,需要科學(xué)家靜下心來(lái)去持續(xù)的努力。在國(guó)家層面,政府所要做的就是吸引一流的人才、提供持續(xù)的經(jīng)費(fèi)支持、營(yíng)造一個(gè)自由以及鼓勵(lì)原創(chuàng)的科學(xué)環(huán)境。然后就是耐心等待,一切都會(huì)隨著時(shí)間水到渠成。