一流大學、小鎮做題家、高分低能?中國諾貝爾獎何時趕超美國...

大家好，我是不良博士，一個不正經的正經博士。

關注時事的同學們應該都知道，2020年的諾貝爾獎獲獎者名單都在這幾天陸續公布了。這一屆諾貝爾物理學獎頒給了霍金的好基友羅傑·彭羅斯。霍金在他的《時間簡史》裡多次提到這位與他一同研究黑洞，提出「彭羅斯-霍金奇點定理」的良師益友。

德國科學家萊茵哈德·根策爾和安德裡亞·格茲因發現銀河系中心黑洞與彭羅斯共享物理學獎。

今年的諾貝爾化學獎頒給了兩位在基因編輯技術上有重大貢獻的女性科學家，醫學獎頒給了發現C肝病毒的加拿大病毒學家霍頓。

不過我認為，咱們的鐘院士和奮戰在華夏各地抗疫一線的醫護工作者們更有資格獲得醫學獎，和我有相同看法的兄弟們請把「致敬」打在公屏上！

至於前陣子獲得諾貝爾和平獎提名、萬眾矚目的川大統領則遺憾落選，不過好消息是，他成功斬獲美國科學幽默雜誌評選的「2020年度搞笑諾貝爾獎」的「醫學教育獎」。我猜，他一定是因為發現消毒水對新冠的特殊療效才獲獎的。其實，我們都欠大統領一個諾貝爾獎，建議瑞典皇家科學院把經濟學獎頒給他，以表彰他對今年美股四次熔斷的突出貢獻。

回到正題。今年的諾貝爾獎再度與中國科學家無緣。諾貝爾物理學獎熱門候選人，中科院外籍院士、華裔學者戴宏傑遺憾落選，令人扼腕嘆息。

除去「水分」比較大的諾貝爾和平獎以外，新中國成立71年來，僅誕生了兩位中國國籍諾貝爾獎獲得者：莫言和屠呦呦。另有兩位物理學大師楊振寧和李政道於1957年因提出「宇稱不守恆」理論獲得諾貝爾物理學獎，但他們的國籍卻是「中華民國」。

可以說，每一位中國科研工作者內心深處總會有一種「諾獎情節」，缺少諾獎也是科研人內心深處的白玫瑰、明月光。但是最近，學術圈爆出的大新聞都是各種瓜，還有小學生研究基因這種「學閥」橫空出世，刷新了廣大吃瓜網友對「科研」認知的下限，中國的高等教育也要被拉出來鞭屍。

上個月清華組織了一個「雙一流」評審大會，評議專家組一致認可，清華大學已經全面建成世界一流大學。

網友群嘲：你清華也配自稱世界一流。

你要是問網友們理由，他們會說「中國學霸都是nerd，不懂創新」、「都是小鎮做題家」、「美國都是素質教育」，可最扎心的還是：

評出這麼多雙一流學科，諾貝爾獎咋沒見到幾個呢？

是中國人真的「笨」，真的不會創新，才拿不到獎嗎？

其實，國內優秀的青年科研工作者有不少，成果雖不能說是世界頂尖，但也是數一數二。在《自然》雜誌給出的反映各個國家基礎科研水平的「自然指數」排行中，中國僅次於美國位列第二，並且增速達到兩位數，俯瞰蒼生。

我們其實只缺一個諾貝爾獎，既是榮譽的證明，又為國內學術界正名。

我在這裡大膽預言：

二十年後，我國會迎來諾獎潮。

五十年後，我國諾獎數量會超越美國，攀上科研珠峰！

如果各位五十年後還記得我，歡迎來這個視頻再投兩個幣，彈幕不用多發，就發三個字：「神預測！」

萬一預測錯了，我會偷偷把視頻刪掉（開個玩笑）

話不多說，我就來講一講，為什麼我們現在諾獎獲得者這麼少，但為什麼我又有底氣，敢說五十年後我們諾獎數量會超過美國。

21世紀初期，日本政府在遭遇地產泡沫打擊、經濟陷入長期衰退後決心在科技領域重振雄風，找回當初當東亞霸主時的快感。2001年，日本提出「第二次科學技術基本計劃」，主攻生命科學、信息技術、通訊、納米材料等領域，要在「50年內拿30個諾貝爾獎」。

這是在二十年前，那時很多人認為日本是大言不慚，是痴人說夢，不說學術界話語權牢牢掌握在西方世界手裡，社會上還普遍推崇美式「快樂教育」，對「東亞模式」——應試教育持批判態度，認為東亞人缺乏創新。東亞人死讀書可能比美國人厲害點，但在拿諾獎方面，那就是先天不足。

但是日本用事實回應了質疑的聲音：21世紀的頭20年，日本便湧現了18位諾貝爾自然科學類獎項獲得者（文學獎、和平獎不計），平均一年一個的節奏，獲獎數量僅次於英國（21個）、美國（87個）。

這時，一些自媒體又開始分析所謂「日本成功經驗」，比如日本人有工匠精神啊，對待科研就像製造藝術品啊，大和民族的民族性啊，獨立自由的科研環境啊，什麼五花八門的都出來了。最後開始對比中國，開始念三字經：這國怎？定體問！（這個國家怎麼了？一定是體制問題！）

對此，我只想說：都是瞎扯！我會用簡單的統計學解釋諾貝爾獎背後的經濟原理，並且告訴大家：別看日本最近獲獎多，其實跟日本政府的那啥計劃一點關係沒有，而且後勁不足。到了2050年，可能也就剛達到30個獲獎者的目標吧。

經濟學科著名刊物《經濟學與統計學評論》（Review of Economics and Statistics）上有過這樣一篇文章（Who Wins the Olympic Games: Economic Resources and Medal Totals），解釋了奧運會金牌數量與國家經濟之間的關係。文章用來預測獎牌數的模型很簡單，效果也很好——預測獎牌數和實際獎牌數大差不差。

模型用到的解釋變量就只有：人口、GDP、還有是否為東道主。哪怕從主觀常識來說，人均GDP越高，國家經濟越好，用來砸錢訓練搞體育的錢越多。現在大多數競賽項目都是要靠砸錢出成果的，這點和搞科研有點像；另一方面，人口越多，出現一兩個體育天才的可能性就越高。哪怕大家都認為，東亞人在田徑項目上有先天劣勢，我們還是有劉翔這樣的跨欄天才，這點和搞科研好像也一樣。

所以說，決定諾貝爾獎獲得者數量的關鍵因素很可能就是：GDP！恰好我最近讀到一篇與這個相關的研報，在此借鑑一下大佬的成果，把結論分享給大家。

首先看這張本土諾貝爾自然科學獎獲獎人數與國家GDP的關係圖。從這張圖我們可以得到兩個結論：

1）（本土，以下同）諾獎人數與GDP大致呈對數線性關係，簡單來說，就是GDP每增加1%，諾獎人數會相應增加一定比例（k%）。

2）只有GDP總量超過一定量的國家才有可能誕生諾獎獲得者，也有GDP很高卻很少有諾獎獲得者的國家。沒錯，說的就是某個亞洲大國！【中國和印度】

針對第2種情況，我們可以附加一個人均GDP的門檻進行過濾：

可以看出，只有人均GDP超過一定門檻的國家才具有批量產出諾貝爾獎獲得者的能力，否則，就是人口很多，偶爾出一兩個天才的類型，不在模型考慮範圍內。而像前蘇聯這種舉國發展科技與重工業，經濟反而沒搞好的國家，我想全世界可能也找不出第二個了。

我們把GDP總量達到2000億美元、人均GDP達到32000美元兩個門檻的國家（基本是發達國家的標準線）拿出來單獨排一溜。

看，這樣一來，線性關係是不是更加明顯了？考慮到日本是後起之秀，如果只統計2000年後的諾獎獲得者，擬合圖像是這樣的：

日本為什麼能有這麼多諾獎獲得者，原因不是那些有的沒的，而是實打實的經濟發展的好。我們的GDP總量雖然已經世界第二了，自然指數也排名第二了，但就差諾貝爾獎這臨門一腳，原因就是人均GDP沒發展起來，平攤到每個科學家上的科研經費自然就不夠。這個世界上錢雖然不能解決一切問題，但是沒有錢一定沒法解決問題。經濟學是個神奇的學科，經濟學有很多有趣的結論，很多有趣的現象歸根結底都是經濟學問題。等我填完了坑，有空再跟你們詳細扯一扯。

有的同學可能會問，日本經濟上個世紀90年代以後就開始衰退了，為什麼諾獎獲得者數量在2000年以後才爆發？

這是我要講的另一個重點。諾貝爾獎獲得者從做出成果到被頒發獎項是需要一定時間的。很多獲獎者領獎時已經白髮蒼蒼，但其受表彰的成果都是在青壯年時期完成的。

今年因研究黑洞獲諾貝爾獎的英國數學家、物理學家彭羅斯，與霍金共同證明「彭羅斯-霍金奇點定理」的時間是1970年，那時他們還都是精神小夥。

霍頓發現C型肝炎病毒的時間稍晚一些，但也是在1989年，31年過去了才拿到諾獎。

像楊振寧那樣56年提出宇稱不守恆，隔年就拿諾貝爾獎的例子非常罕見，諾獎獲得者平均在出成果的22年後才能把獎金領到手。這一間隔隨著時間推移有變久的趨勢。畢竟成果太多，獎卻太少，僧多粥少，後來的年輕科學家們只能慢慢排隊了。

以日本21世紀的18位諾獎得主為例，他們的獲獎成果產出時間集中在1975~1989年，正是日本經濟高速發展的時期。

80年代末至90年代初，日本人均GDP一度超過美國，這一時期，日本各種基礎研究成果也像井噴一般爆發，才有了30年後的這一波諾獎潮。我們知道，諾獎是非常重視基礎科學研究的，跟日本21世紀初制定的信息技術、納米材料發展計劃關係大嗎？

日本在經濟高速增長期積累的「科研紅利」其實已經消耗的差不多了，日本90年代只有四個科研成果獲得了諾貝爾獎，接下來，日本的諾獎獲獎人數應該會迎來一段較平穩的時期，可能會保持兩到三年一個的水平。

之前解釋諾獎獲得者數量的模型也可以稍作改進。之前採用GDP作為解釋變量，這還存在兩個瑕疵。

一是諾獎獲得者數量是一定時期內的加總，而GDP僅僅反映一年的產出，這兩個變量在時間意義上是不對等的。

二是諾獎頒發存在一定的時滯，獲獎者成果平均下來是20多年前作出的。

舉個例子，統計2000~2020年的諾獎獲得者人數時，用1980~2000年的GDP總和作為解釋變量是不是更科學呢？感興趣的同學們可以自行研究，說不定正好幫你解決了畢業論文選題難題。

我覺得，諾獎獲得者數量作為一國基礎科研能力的體現，和GDP的關係絕不是自變量和因變量那麼簡單。科學技術是第一生產力，科研和經濟本身就是你中有我，我中有你，相輔相成的關係。

你可能覺得基礎科研離我們的日常生活很遙遠，觀測黑洞、計算奇點，能提高GDP嗎，能讓我每天吃飯多加兩塊肉嗎？不妨想想兩彈一星，再想一想科大潘建偉教授的量子通信，想一想託卡馬克、可控核聚變技術，基礎科學研究永遠是功在當代、利在千秋的事情，它是國之重器，解決的問題是能保證你能安安穩穩地坐在家裡吃飯，順便關心一下中國什麼時候才能批量產出諾貝爾獎獲得者。

根據我們之前的結論，中國起碼要在GDP總量超越美國，並且人均GDP達到一定水平，例如兩萬美元之後，才有能力支撐起本土進行諾獎級別的科研，再過五到十年才能出成果，然後再過二十到三十年，諾獎才會穩穩到手。樂觀地看，要超越美國起碼還要五十年左右。也許到了那一天，我們早就不在意什麼諾獎不諾獎的事情了。

1890年左右，美國經濟就已經超越英國，成為全球第一大國。但在二戰之前，美國諾獎獲得者數量還落後於德國、英國、法國。直到20世紀40年代，美國的諾獎獲得者數量才超越德國。所以，我們又何必心急呢？畢竟，我們連第一步的經濟超越都還沒有實現。

總結一下：

1. 一個國家要批量培養諾貝爾獎獲得者，必須滿足兩個條件：GDP總量達到一定門檻、人均GDP達到發達國家水準。

2. 滿足以上兩個條件的國家，GDP總量越高，諾貝爾獎獲得者數量越多。

3. 諾貝爾獎頒獎平均存在二十年以上的時滯。即使已經出了科研成果，也不一定能在短期內填補諾貝爾獎的空白。

4. 日本21世紀初的諾獎潮的基礎其實是在80年代經濟繁榮期打下的基礎，它不是政策導向的結果，也不是什麼偶然現象，更不是靠民族性或者運氣。中國要在諾獎獲得者數量上超越日本甚至美國，仍有很長的路要走。

國家的命途與其經濟、基礎科研等硬實力緊密相關。中國人渴望諾貝爾獎是好事，但諾獎更像是給戰功累累的英雄頒發的勳章，是經濟與科研發展到一定高度後水到渠成的事情。諾獎爭奪的本質，是大國角逐、綜合實力的競爭，是基礎科研領域一場不見硝煙的戰爭。

我們的廣大科研工作者也不應該捨本逐末，為了拿獎才去搞科研。我們吃瓜群眾也應給予科研工作者更多的理解與尊重，對我們華夏兒女的文化、智慧、制度抱有足夠的信心。

清華大學不配世界一流高校，那什麼學校才配？

中國人若是不配拿諾貝爾獎，那什麼國家才配？

天下興亡，匹夫有責。當下燃眉之急是突破美國對我國的科技封鎖，我知道自己的能力有限，所以也不多說什麼大話了，希望各位共勉，有一分熱，發一分光。五十年後，讓我們見證中國人拿諾貝爾獎拿到手軟！

參考資料：

Nature Index 2020 Annual Tables, Nature.

Who Wins the Olympic Games: Economic Resources and Medal Totals, Andrew Bernard.

List of Japanese Nobel laureates, Wikipedia.

中國諾獎得主數量有望在2080後超過美國，韋志超

日本諾貝爾獎現在多於中國很正常，但未來屬於中國，袁嵐峰

黑洞研究獲諾貝爾物理學獎 諾獎為何連年垂青天文學？第一財經