10月9日,當地上午11:45(北京時間下午5:45),瑞典皇家科學院宣布,將2019年諾貝爾化學獎授予美國科學家約翰·B·古迪納夫、英國化學家M·斯坦利·威廷漢、以及日本科學家吉野彰,以表彰他們在鋰離子電池方面的貢獻。
其中引人注意的是,吉野彰也藉此成為了日本19年來的第19位諾貝爾獎獲得者,成功保持了日本平均一年一位諾貝爾的記錄。
近年來,日本在諾貝爾獎爭奪中「大出風頭」,這一切需要追溯到19年前,日本政府的一項重要決策。
2001年,日本政府提出了個「豪氣幹雲」的科技計劃——要在50年內拿30個諾貝爾獎。
不出所料,這個計劃被嘲笑了,笑的人不是別人正是自己人,而且還是當年剛拿諾貝爾化學獎的野依良治。他毫不客氣地評價政府的這種計劃「很傻帽」,畢竟之前的100年只出了9位日本諾獎得主。
接下來,就是喜聞樂見的「打臉劇情」了。
計劃執行了19年,獲諾獎的日本人已有19位。從結果來看,這個目標不但不傻,還十分保守了。
日本在科學界的成果如此亮眼,引起了他國的豔羨。尤其是鄰國中國,關於日本諾獎的文章不計其數,有呼籲學習模仿日本的,也有反省批判本國教育制度的。
△2008年諾貝爾物理學獎獲得者益川敏英
本以為日本的學界和媒體應該是對近年的成績不說得意,也應該是滿意的,但當我查詢了大量報導之後,我感到了恐懼。
日本的聲音主要並非總結成果,而是反省和居安思危。他們認為,獲獎的人多是年事已高的老研究者,他們手中的多是20年前的科研成果。而更多的學者提到了眼下學界人才寥寥、青年人不願投身科研的現狀,推斷接下來日本會進入「諾獎荒」,不少人呼籲政府對學界鬆綁,鼓勵青年參與。
可道是,學霸學習好不可怕,可怕的是他不知足,還挑燈夜戰。
01時間的檢驗
回顧日本近20年的諾獎成就,集中在物理、化學、「生理學或醫學」三大領域。統計下來,2000年以後的日本諾獎獲得者的獲獎成果,大都是在上世紀七八十年代前後取得的,比他們獲諾獎時間要早二三十年。
拿去年獲得諾貝爾生理學或醫學獎的京都大學教授本庶佑來說,他從上世紀70年代就開始研究免疫抗體,他的主要成果是1992年獲得的,從出成果到拿諾獎,等了26年。
△2018年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者本庶佑
這裡必須提到諾獎的評選特性之一——可靠性。科學往往是不斷推翻前人論述的結果,牛頓推翻了傳統力學,愛因斯坦推翻了牛頓力學。某種程度上來說,科學充滿了後人對前人的「打臉」。
諾貝爾獎同樣不可避免地存在「打臉」。
1906年的化學獎發給莫瓦桑,原因是他合成出了人造金剛石,但後來發現是助手搞出的烏龍騙局。1949年的生理學或醫學獎發給莫尼斯,原因是他發現了腦白質切斷術對某些精神疾病的治療價值,然而這種具有嚴重副作用的療法後來被禁止了。
△1949年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者,葡萄牙人莫尼斯
楊振寧和李政道在提出「宇稱不守恆」的第二年就獲諾獎,這屬於特例。研究成果是否可靠,需要時間的檢驗。在自然科學領域,這個時間多為20年以上。
本庶佑也坦言,科研之路是非常漫長的,尤其是基礎研究。他說,研究成果要回饋社會耗時較長,又長期得不到認可,這對科研人員的積極性產生很大影響。他期待社會更加寬容地對待基礎研究。
基礎研究苦,放在任何國家都是一樣。諾貝爾獎的設立,正是用來激勵那些把青春奉獻給科學事業、並為人類做出傑出貢獻的科學家們。
02錢是萬X之源
回歸到為何日本能在這20年如同「井噴」式地產出諾獎,就要溯源到幾十年前。
科技發展與經濟發展脫不開關係,你很難看到一個窮國長出顯眼的科技樹。日本戰後經濟年均10%的高速發展,給科技發展提供了堅強後盾。
1960年,日本在制訂「國民收入倍增計劃」的同時,還制定了與此目標相呼應的「振興科學技術的綜合基本政策」,提出要力爭將國民收入的2%用於科研。充沛的資金吸引了優秀人才,也帶來了先進的實驗儀器與富足的科研經費。
△1960年代的日本商鋪
到了70年代,出口經濟蒸蒸日上的日本,逐漸打響了Made in Japan的旗號。憑藉物美價廉的產品,日貨為本國帶來了巨大的收益。政府進一步提高了科研支出比例,目標將國民收入的3%用於科研。到了1975年,日本的研發經費已經超過了法、英兩國的研發經費之和,正式步入科技大國的行列。
教育改革是日本科技騰飛的另一關鍵因素。來到今天的日本,你會發現一件特別的事:別看日本國土面積小,但是大學格外的多。國立和公立自不必說,私立大學多如牛毛。不同於普通人對大學校園的印象,有些私立大學並無校園,只有一棟樓作為教學場所。
1963年,中央教育審查會議向文部省提出了題為「關於改善大學教育」的諮詢報告。報告裡提出的諸如擴大教育規模、增設理科類的高等教育機構等建議,對後來的日本大學教育產生了深遠影響。
△東京大學
其結果突出表現在,1960年至1970年間,日本高等教育機構的總數從525所增加到921所,增加了75%。
學校增多了,大學生自然也多了。日本並非僧多粥少,而是僧少粥多,有些大學都招不到人,為生源而發愁。70年代的大學生比前十年多出了2.4倍,大學儼然一副「全民教育」的樣子。
更多的青年人進入大學,自然也就有更多的人投身科研。科研成果的最佳證明是什麼?自然是論文數量。
根據路透社的報導,1982年日本在五個科學領域發表的論文數量為12534篇,僅次於發表數量為33744篇的美國,位列世界第二。
再仔細觀察下,你可以發現,日本的諾獎獲得者多集中於東京大學、京都大學、名古屋大學等國立綜合大學。這幾所大學都為戰前的「帝國大學」(七帝大:東京帝國大學、京都帝國大學、東北帝國大學、九州帝國大學、北海道帝國大學、大阪帝國大學、名古屋帝國大學)。
△京都大學
戰時淪為各類武器製造場所的帝國大學,在戰後被改造為以研究為主的國立綜合大學。不少國立大學都崇尚學風自由、研究至上的觀念。
這從側面說明一件事,除了「全民教育」潮流提升民眾整體素養,更優秀的日本國立大學的科研環境與生源質量,是可以培養出諾獎得主的。
日本成為世界經濟強國之後,研發經費投入不斷增大,這為科技發展奠定了堅實的物質基礎。而大學擴大教育規模、調整學科結構與青年學生的增多等因素綜合起來,為日本諾獎的產出創造了得天獨厚的環境。
03諾獎危機
然而,經濟泡沫破滅後的日本,飽受了幾十年經濟停滯之苦,這一點也反射到了科研中。
日本政府每年都會發布《科學技術白皮書》,總結日本的科研實力和存在的問題,並與全球主要國家進行比較。
去年的白皮書指出,在世界主要科研大國中,只有日本研究人員發表的論文數量減少。全世界引用次數排名前10%的高質量論文中,日本佔比從世界第4位降至第9位。而在政府科研預算方面,日本2018年的投入只是2000年的1.15倍,屬於一個幾乎停滯的狀態。雖然佔比仍較高,但從增量上來看,在世界主要科研大國中最少。
不容樂觀的現實,並非只顯示在數據中,綜合筆者在日留學的經歷也能管窺一二。日本大學生的首選,都是提早進入社會,最優秀的人會被最好的公司搶走。而留學深造或讀研讀博,是他們非常靠後的選擇,一方面是因為科研苦,另一方面也是因為待遇差。
△大隅良典教授曾多次表達對年輕研究人員的期望
在日本的研究生群體中,超過一半的學生都是中國人,另外20%是其他國家的人,日本本土研究生不足三成。青年人遠離科研,是日本高等教育的現狀。
一方面是諾獎拿到手軟,另一方面是科研環境的每況日下。好消息與壞環境並存,一定程度掩蓋了問題本質不說,政府產生誤判,錯過改革的良機,才是惡事。
去年,日本的多本雜誌都出了諾獎特刊,其中在《東洋經濟周刊》中,諾獎獲得者梶田隆章就毫不諱言地給學界敲響警鐘:研究資金、研究時間和研究人員數量,是決定論文數量的三大要素,如果日本在這三個方面繼續惡化,未來將難以獲得諾獎。
另一位諾獎獲得者中村修二,則站在更高角度批判了整個亞洲的教育制度。他認為,日本的大學入學考試制度非常糟糕,中國和韓國皆如此,教育的唯一目標是考入著名大學。亞洲的教育制度浪費了太多的青春和生命,應該因材施教,讓年輕人學習不同的東西,而不是為了應付考試而學習。
△2014年諾貝爾物理學獎獲得者中村修二
中村修二的故事格外感人,他出身於普通漁民家庭,考試能力也平平,只考入日本三流大學德島大學。德島大學沒有物理系,但他對物理學具有深刻的理解,完全靠自學成才。
畢業之後,他進入一家名不見經傳的小公司工作。他在公司裡研發的成果銷量一般,經常被同事嘲笑是「吃白飯」的,和日劇裡欺負老實人的情節一模一樣。上司經常問他:「你怎麼還沒有辭職?」
後來去美國教書的中村修二,發表諾獎感言時直言:「Anger is my motivation(憤怒是我的源動力)。」靠著滿腔怒火,他發瘋式地投入開發高亮度藍色LED的徵程。像野蠻生長的局外人,他撇開專業「常識」,在自己開拓的道路上默默耕耘,最終開發出藍色LED技術,贏得諾貝爾獎。
△藍色LED燈
中村的例子比較特別,日本諾獎獲得者更多屬於腳踏實地、耐得住寂寞的「匠人」。他們埋頭於一事,幾十年如一日。忍耐這種高度重複的工作,也是日本文化中一個重要組成部分。
搞科研需要投入,需要人才,需要靈光一現,需要開放交流,但更重要的是有足夠耐心。在中國對科研投入逐年增長的今天,或許這是日本給中國最大的啟示——有了耐心,離諾獎「井噴」的那天也就不遠了。