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从诺贝尔自然科学奖谈科研合作进展

 论文栏目:自然科学     更新时间:2012-7-10 19:25:17   

从诺贝尔自然科学奖谈科研合作进展范文

现代科学具有高度分化和高度综合的特点,使以增加人类新知识为宗旨的现代科研呈现出复杂性。适应现代科研的科研主体同样发生着相应的变化,从近代科研主体的单一化到现代科研主体合作化的转变。如近代科学史上的杰出科学家,牛顿、波义耳、伽利略等这些人都是单一科研个体做出了划时代的科学发现,这种单枪匹马的单干模式是小科学时代的产物;现代是大科学时代,许多重大的科学发现是在科研合作的态势下进行的,这是大科学时代的要求。早在20世纪70年代,美国的科学社会学家朱可曼关注了师徒科研合作中的矛盾和冲突问题[1],但是对科研合作的动机、形式以及作用的相关分析很少。在我国现有的文献资料中,中国科学技术信息研究所的两位研究者对中国科技期刊界科研合作的动机进行了科学计量学的研究[2]。在这里,我们以2008—2010年诺贝尔自然科学奖的获奖成果为例,对现代科研合作的动机、形式和作用进行梳理,探求现代科研合作在科学进步中的地位和作用以及对我国科研创新的启示。

1何谓科研合作

所谓的科研合作,按照科学计量学家凯兹(J.Katz)和马丁(B.Martin)的说法,认为科研合作就是研究者为生产新的科学知识这一目标而在一起工作[3]。这种说法可以说是通常意义上的科研合作。从这个定义来看,科研合作是有目标的,其目标是给人类的知识宝库贡献新的内容。但是,科研合作是否一定在一起工作,在一起工作是在一个实验室还是一个研究机构里,这是值得探讨的。如果科研主体各自拥有自己的实验室,在科研方面互相帮助,难道就不能是开展合作吗?很显然,该科研合作概念不能概括科研合作的方方面面。科研合作不应狭隘地限制在一起工作之范围内,只要科研主体为达到增加人类的新知识而互相交流、互相帮助、相互切磋地探讨自然奥秘,就应该称之为科研合作,而不一定限制在一个实验室或研究机构,特别是现代科研的国际性合作、跨学科研究的科研合作,都不一定非把科研主体限制在一个实验室开展科研。所以,在这里探讨的科研合作,更多的是广义上的科研合作,或者说是现代意义上的科研合作。科研主体开展良好的科研合作,却不在同一个实验室工作的典型是2009年诺贝尔医学奖的3名科学家,他们的获奖成果是对端粒的研究。从该科研合作来看,绍斯塔克(JackSzostak)和布来克苯(ElizabethBlackburn)进行科研合作,缘由1980年他在一个会议上听了布来克苯的报告,并对端粒研究发生了浓厚的兴趣,决定与布来克苯合作,看看端粒是否在酵母中起作用。绍斯塔克有自己的独立实验室,他在布来克苯的帮助下在酵母中鉴别出端粒,他们共同提出了一个科学猜想,认为细胞必然会拥有一种特定的酶,这种酶重复地将端粒片段加入染色体末端,以补偿DNA复制酶不完全的工作。1984年,他们的研究论文发表在《细胞》杂志上。格雷德(CarolGreider)和布来克苯是师生关系,在博士阶段,格雷德是在布来克苯的指导下进入到端粒研究,两位女科学家在一个实验室进行了科研合作,布来克苯和绍斯塔克提出的猜想是由格雷德加以验证的[4]。很显然,这3位科学家获得诺贝尔奖的合作研究,是科研合作成功的典范。

2近三年诺贝尔自然科学奖成果的科研合作现状

从2008年到2010年3年来,诺贝尔自然科学奖的获得者共有23位自然科学家。因为每年的诺贝尔自然科学奖只有3项,分别是物理、化学、医学(生理学),按照诺贝尔的遗嘱,每一个奖项都不能超过3人,这使诺贝尔自然科学奖的获奖人数的递增每年都是有限的。2008年诺贝尔自然科学奖颁给了8名科学家,其中4人是因科研合作成果而获得诺奖。2008年诺贝尔医学奖由3名法国科学家包揽,其中蒙塔尼和巴尔-西诺西两人是在同一个实验室开展合作研究发现了爱滋病病毒。2008年诺贝尔物理学奖由3名科学家获得,其中两位日本科学家小林诚和益川敏英在日本京都大学的合作研究成果得奖。2009年的诺贝尔自然科学奖颁给了9名科学家,其中5名科学家的获奖成果是典型的科研合作的结果。2009年的诺贝尔医学奖的3名科学家———布来克苯(ElizabethBlackburn)和格雷德(CarolGrei-der)、绍斯塔克,他们的成果是端粒研究。2009年诺贝尔物理学奖的研究成果之一是电荷耦合器件(CCD)图象传感器,这是贝尔实验的两位科学家威拉德?博伊尔和乔治?史密斯通力合作的成果。2010年诺贝尔自然科学奖授予了6名科学家,其中4名科学家的科研合作成果获得诺奖。2010年的诺贝尔医学奖是由英国生理学家罗伯特?爱德华兹因体外受精技术的研究而得奖,但是他的合作研究者帕特里克?斯特普托在2010年颁奖时已经去世,非常遗憾未能与他的合作者分享诺奖。2010年诺贝尔物理学奖的获得者安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫是师生关系,也是长期的科研合作者,他们共同的研究成果石墨烯被授予了2010年诺贝尔物理学奖。

在这里,我们仅仅从获奖研究成果来考察23位科学家的科研是单一科研主体开展的、还是科研合作的形式下进行的,从中洞察科研合作在现代科研的普遍性(见表1)。在这里仅仅对诺贝尔奖获得者的获奖成果是否在科研合作形式下进行加以比较,至于这些获奖者在不同时期在其他方面的科研合作,不在本文的讨论范围。从表1中可以看出,近3年诺贝尔自然科学奖研究成果的获得者有一半以上是在科研合作的形式下进行的。因此可以说,科研合作是现代科研主体之间促进科学进步的重要形式之一,同时也说明现代科研合作的普遍性。

3从诺贝尔自然科学奖成果看科研合作动机

近3年的诺贝尔自然科学奖科研成果的合作率在50%以上,在这里要探讨获奖科学家的科研合作的动机是什么,或者说他们为什么开展科研合作。从近3年来获得诺贝尔自然科学奖成果来看,这些科学家们的科研合作动机可以大致概括为两种:兴趣主导下的科研合作和知识互补主导下的科研合作。

3.1兴趣主导下的科研合作

科研合作能够愉快地进行,动机可能是多方面的,比如大家之间的性格合得来、能够很好地进行沟通和交流、彼此能够互相欣赏等,但是在科研合作中,更多的是科研工作者对所研究的科学问题发生了浓厚的兴趣,科研动机的主要因素是兴趣占了主导地位,称为兴趣主导下的科研合作动机。近3年来诺贝尔自然科学奖获得者中在兴趣主导下开展科研合作的有如2008年诺贝尔医学奖的2位科学家蒙塔尼和巴尔-西诺西。在1982年,蒙塔尼组建研究团队研究爱滋病,巴尔-西诺西进入蒙塔尼领导的实验室,共同的兴趣使两人开始了愉快的科研合作旅程,他们的合作动机是基于学术兴趣的需要而开展的[5]。另外,如2009年诺贝尔医学奖的获得者,对端粒研究的浓厚兴趣使3位科学家进行了愉快的合作;2009年诺贝尔物理学奖获得者贝尔实验室的威拉德?博伊尔和乔治?史密斯两人很合得来,共同对科研课题感兴趣,一起作出了重大的科学发明。

3.2知识能力互补主导下的科研合作

现代科学专业化的分工,使得每位科学家的知识不可能是牛顿时代的全才,而科研创新需要具备多方面的知识和能力,科学家们自然而然地就选择了科研合作。近3年来诺贝尔自然科学奖的一些科学家们在知识、能力互补的动机下开展科研合作的有4位科学家,如2008年诺贝尔物理学奖的获得者、日本科学家小林诚和益川敏英,他们从同一所大学毕业、在同一所大学工作,开展科研合作研究的动机是他们的知识能力互补。小林诚性格好静,思维缜密,长于动手;川敏英性格好动,思维开阔,长于创意[5]。从中可以看出,两位科学家的科研合作动机是彼此在性格、能力和知识方面能够做到很好的互补,从而达到进一步增强彼此的科研创新能力。同样,2010年诺贝尔医学奖的获得者罗伯特?爱德华兹是一位生理学家,他的诺贝尔奖成果的合作者是帕特里克?斯特普托,一位妇产科医生,两人在知识、能力的互补使他们合作获得了重大的科研成果。

4诺贝尔自然科学奖科研合作的方式

综观3年来诺贝尔自然科学奖获得者研究成果的合作情况,根据他们在合作中关系的密切程度,可以大致分为两种合作方式,即在同一个实验室合作的紧密型的科研合作方式和彼此合作却并没有在同一个实验室进行研究的松散型科研合作方式。

4.1紧密型的科研合作方式

近3年诺贝尔自然科学奖获奖成果的科学家的科研合作,大多是在同一个实验室开展科研合作,属于紧密型的科研合作方式。近3年12位诺贝尔奖获得者是在科研合作方式下进行,在同一个实验室开展科研合作的有2008年的获奖者蒙塔尼和巴尔-西诺西、小林诚和益川敏英,2009年的布来克苯和格雷德,2010年的罗伯特?爱德华兹和他的合作者,安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛,他们都是密切的科研合作伙伴。

4.2松散型科研合作方式

从科学家们是否在同一个实验室开展科研来看,不在同一个实验室开展研究的科研合作的,从近3年的诺贝尔自然科学奖的科研合作情况来看,占了少数,只有1例。2009年诺贝尔医学奖的3位科学家中,布来克苯和格雷德在同一个实验室开展端粒研究,另一位获得者绍斯塔克拥有自己独立的实验室,由于对端粒研究的浓厚兴趣,在布来克苯的帮助下,在自己的实验室开展研究,两人提出一个大胆的猜想,被后来加入到布来克苯实验室的格雷德对这个大胆猜想进行了验证。从诺贝尔奖成果的科研合作方式来看,紧密型的合作研究占了绝对的优势。这种密切合作,也反映了现代科研方式的转变。在探索自然奥秘的道路上,孤独探索者的力量是有限的,在合适的时间选择合适的科研合作者进行科研合作,不失是增强个体科研创新能力的一种重要手段,也是大科学时代的要求。

5科研合作对创新的作用

从近3年诺贝尔自然科学奖成果的科研合作情况来看,科研合作能够提高科研个体的科研能力,弥补个体知识的不足,在增强个体科研创新能力等方面起到了重要作用。具体来说,科研合作对科研创新的作用为:

(1)合作使科研个体之间相互启发思维,提高个体创新能力。

现代科研是对未知领域的探索,充满着复杂性、不确定性,而一个人的时间、精力和能力都是有限的,科研个体单枪匹马进行研究不能很好地满足现代科研复杂性的要求,科研合作使科研个体之间相互启发,使个体的科研创新能力在科研合作中得到最大限度的发挥。如2008年物理学奖获得者小林诚和益川敏英充分利用思维方式的不同,相互启发,共同完成了诺奖研究成果。同样还有2009年诺贝尔物理学奖的威拉德?博伊尔和乔治?史密斯,两人是在1969年10月的一个下午,在威拉德?博伊尔的办公室展开了他们的科学问题的讨论,在黑板上比划着,一个想法进入他们的脑海,“如何做成一个成像装置”。这个想法是在思维的碰撞中产生的,之后,他们共同努力作出重大的发明———CCD图象传感器。

(2)合作弥补科研个体专业知识的不足,促进科研创新。

学科的分化导致科研个体专业知识面的狭窄,这对科研创新是不利的。为了提高科研创新能力,更多的科学工作者开展了专业知识互补型的科研合作。如2010年获得诺贝尔医学奖的罗伯特?爱德华兹,他的合作者是帕特里克?斯特普托,罗伯特?爱德华兹发现了人类受精原理,但是在具体操作中遇到了棘手的技术难题,这时候,他读到了妇产科医生帕特里克?斯特普托的相关论文,了解他的合作者具有相关的知识,有助于解决相关难题,然后他们取得了联系并进行科研合作,最终两人在合作中取得重大成果。

(3)合作使科研创新的连续性增强。

科研合作可以增强科研创新的连续性,如2009年诺贝尔医学奖的获奖成果是3位科学家在科研合作中互相帮助、互相启发、互相衔接中进行持续科研创新。布来克苯的端粒研究取得了一定的成果,绍斯塔克在1980年听了布来克苯的一个学术报告后对端粒研究发生了浓厚的兴趣,和布来克苯开展了“端粒是否在酵母中起作用”的合作研究,他们两人共同提出了科学猜想,在1982年发表;1984年格雷德在布来克苯的实验室决定验证这种猜想是否正确[4],他们在合作研究中取得了极大的成功。三人的科研合作使端粒研究创新成果不断,演奏了一曲科研合作的完美乐章。

6对提高我国科研创新能力的启示

通过对近3年诺贝尔自然科学奖中12位科学家的科研合作情况进行考察,这些科学家在科研道路上的合适时间选择了合适的人进行了成功的科研合作,并取得重大科研成果,他们的科研合作对提高我国科研创新能力提供了一些借鉴和启发。

6.1鼓励竞争,更要提倡合作

科学界存在着激烈的科学竞争,这是科学界的奥林匹克精神。但是近3年诺贝尔自然科学奖获得者的一半以上是科研合作的典范,他们的合作取得了科研的辉煌成果,这说明在科研创新方面要鼓励竞争,更要提倡合作。目前,科研竞争是世界范围内的,科研合作也可以是国际性的。为了提高我国科研工作者的创新能力,要鼓励他们参与科研竞争,更要促成他们开展科研合作,充分借鉴诺贝尔奖科学家成功合作的经验,提高科研效率,在科研合作中做到互相交流、互相启发、互相帮助,使科研个体的创新能力在科研合作中得到最大限度的发挥。

6.2为科研合作创造良好的外部条件

科研合作是建立在一定的主观条件上,如在性格、性情相投,兴趣一致,有合作的意愿等主观因素,要真正地开展科研合作还需要一定的客观条件,需要良好的科研合作环境和条件,如2010年诺贝尔物理学奖科学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫的合作。最初康斯坦丁?诺沃肖洛夫在荷兰是以博士生的身份与他的老师安德烈?海姆进行科研合作的,在随后的日子里,他的老师到曼彻斯特大学,他也随着老师到了曼彻斯特大学继续和老师开展科研合作,在获奖后他们在媒体上公开提到英国曼彻斯特大学为他们的科研合作提供了良好的条件[6]。我国的科研创新要走在世界的前列,就要在政策上、管理上、实验室硬件建设等方面为科研人员的科研合作创造良好的客观条件。截止目前,虽然我国获得诺贝尔自然科学奖依然空白,但是诺贝尔自然科学奖每年由哪个国家的科学家获奖具有很大的偶然性,何况重大科技成果的获得是由众多因素促成的,而其中良好的外部科研环境是必不可少的因素之一。自然科学的诺贝尔奖可以说是世界范围内科研工作者梦寐以求的“奥运金牌”,要使众多的科研工作者实现自己“奥运金牌”的梦想,就要为他们的科研合作创造优越条件,使他们的创新能力得到最大限度的释放,进一步实现他们的人生理想和价值追求。

6.3科研合作多一些自主性,少一些“人为”性

从诺贝尔自然科学奖获得者的科研合作来看,这些科研合作者有一个共同的特点,就是他们的科研合作是自主的、自发的、自组织的,是建立在兴趣一致、性情融合的基础之上的,而不是外界“迫使”他们合作,这样他们的合作更为高效、更为融洽、更为持久,更有利于科研创新。在我国现有条件下,提高我国的科研创新能力,要在科研管理上转变观念,减少人为干预,给科研工作者多一些自主性,尤其为有合作意向的科研者打开方便之门,为科研合作创造条件,这对提高我国的科研创新能力是非常重要的。


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