近年来,诺贝尔奖的获奖研究类型越来越表现为传统基础研究,产学合作研发和大科学项目三类。或者,从科研组织、管理的角度说,传统基础研究,产学研合作研发和大科学项目是通向诺奖的三条道路。
1. 传统基础研究传统基础研究是指在传统的研究三分类(基础研究、应用研究和开发)中的基础研究,这类研究以认识现象、发现和开拓新的知识领域为目的。从事基础研究的科学家,在确定研究专题以及安排工作上拥有很大的自由度。自由探索是基础研究的关键。在自由探索中体会到的乐趣,是世界上最纯粹的快乐之一。2008年诺贝尔物理学奖获得者益川敏英在获奖后的多次演讲中都强调,“科学充满了故事,充满了乐趣。”(http://news.qq.com/a/20081008/001800.htm)
从事基础研究的科学家获得诺奖的进程一般是首先提出意义重大的理论性预言,进而通过研究得到证实,最终获奖。从预言到证实过程长短不一,短的不到一年,如李政道、杨振宁的诺奖获奖论文发表在1956年6月,1957年1月吴健雄通过实验给出证明,李政道、杨振宁在1957年获奖。长的要等待近30年,如小林诚和益川敏英的获奖成果于1973年发表,2001年得到实验证明,2008年获奖。
2. 产学研合作产学研合作指的是产业界和学术界的合作。从1901年首次颁发诺奖到现今的100多年里,科学家做出“发现”、“发明”和“改进”的方式方法发生了巨大的变化,科学共同体内证明“杰出”、“最重要”的方式方法也发生了巨大变化。特别是,研究和研究价值的证明有了显著的分离,证明需要的资源远远超出了研究者所能掌控的范围。有些证明常常成为研究的延伸,就是开发(development),而不再是传统意义上的检验(test)。当科学成果需要产业实践带给人类福音时,产学研合作就成为通向诺奖的一条重要道路了。
产学研合作获取诺奖的进程是首先在实验室通过研究提出新的方法或理论,并在产业界得到应用,使人们的生活等方面取得飞跃性的改善,从而证明了新方法或新理论的重大价值,进而获奖。
3. 大科学项目大科学项目研究通常是在方向性目标指引下,在一段时间里集中力量和资源攻关,围绕方向性目标进行研究与论证,最终实现方向性目标。进入大科学时代以来,大科学项目是重要的研究类型。
2002年,东京大学教授小柴昌俊的获奖研究是此类研究的典型。他负责的神冈实验基地需要大型的实验装置,要消耗巨额的经费,还需要多方面的合作,其中包括国际合作。这种项目的运作,需要科学家具有Entrepreneurship。不但要争取到经费,协调各方面的关系,这包括企业、政府、合作研究的科学家(包括海外科学家)之间的关系,同时还要管理好整个科研项目的运行。
获奖大项目研究的特征是人财物等资源投入大,主持项目的科学家纵横捭阖、争取资源,提出猜想、设计方案、组织实验、证明结论,进而获奖。
二、 我国获诺奖的可能性分析2010年9月,一年一度的诺奖名单正式发布前夕,汤森路透(Thomson Reuters) “引文桂冠奖”(Citation Laureates)首席分析师大卫·彭德尔伯里(David Pendlebury)发表文章称,“在2017年到2025年间,中国将捧得首个化学或物理学奖。”(《法制日报》:“诺贝尔奖预测出炉专家称中国最快7年将捧奖”,2010年09月22日。)从2002年开始,汤森路透每年都预测诺贝尔奖各奖项热门候选人,迄今为止预测的117人当中有19人获奖,成功率超过16%,在各种诺奖预测中显居高位。因此,大卫·彭德尔伯里的观点值得关注。那么顺着大卫·彭德尔伯里的预测思考,我国第一个获得诺奖的研究,将会是什么类型呢?
首先从基础研究看,因为受社会浮躁风气和科研评价制度的影响,基础研究的基本动力“自由探索”难以长时间持续。另一方面,虽然有一些科学家在坚持“自由探索”,但基础研究获奖的另一重要因素“独特性”,也缺少相应的文化环境支持。
就文化环境而言,迄今为止的日本15位诺贝尔科学奖获得者中有8位(汤川秀树、朝永振一郎、福井谦一、利根川进、野依良治、田中耕一、小林诚、益川敏英)和京都地区有直接关系,或者是京都大学出身或者是在京都地区完成的工作获奖。京都是一个很独特的城市,至今还以其独特性彰显于日本乃至世界。一个重视独特性、保持独特性、张扬独特性的区域集聚众多诺贝尔奖得主应该有其一定的内在理由吧。
其次从产学研合作看,我国的产学研合作还处在探索阶段。一方面产学研合作的大学、研究所没有可能获奖的“种子”,另一方面产业、企业一方较低的产业技术水平也是一个重要原因。(关于中日企业技术水平的差距,参见“人民网日本频道”2009年4月2日的文章“中日差距到底有多少年?”http://japan.people.com.cn/35469/6627934.html)此外,在产学合作中我国企业大多强调直接使用科研成果,而不是在实践应用中进一步开发科研成果的现实用途,所以,对科研成果价值的推广作用非常有限。
大科学项目研究有可能在10年内取得重大突破、摘取诺奖。无论从价值和政策取向、人才和研发设施、还是开放和对外交流等因素看,大科学项目研究都具备了一定的基础和条件。如果10年内我国能取得诺奖,从大科学项目研究上出现的可能性要远远大于从传统基础研究和产学合作研究。
三、 王选的启示相对于大科学项目而言,我国在大工程项目方面有不少成功的案例,积累了宝贵的经验,认真总结大工程项目中对大科学项目有参考借鉴的内容,对于我国大科学项目研究有较大的价值。
我国大工程项目中,很多和国防、军事有关。民用指向、科研驱动型的也有一些,王选的汉字激光照排系统是突出代表。汉字激光照排系统,托起了一个企业,成就了一个产业,不仅在国内中文印刷市场所向无敌,甚至能够横扫全球华文照排市场,是当之无愧的大项目创新。
汉字激光照排系统看似产学合作,实则产学一体。因为当时作为“产”的方正集团,并不是独立的产,而是北京大学的产。王选也一直宣称自己“不是企业家,只是一个有市场眼光的科学家”。因此,汉字激光照排系统在某种程度上和科学大项目有较大的相似性。
1. 国家命题国务院1974年8月批准立项了“汉字信息化工程”(“748工程”),汉字激光照排系统是其核心内容和骨干项目,此项目是中央政府根据国家战略需求和社会需要下达的一项科研任务。立项后成立的“748工程”办公室在项目的策划、论证、投入、协调、管理等方面做了大量的工作。在汉字激光照排原理性样机通过鉴定后,“748工程”办公室又积极将成果推荐给国家经委印刷装备技术协调小组,该小组在对成果和课题组认真考核后,将其列入“六五”、“七五”的印刷专项。此后汉字激光照排项目的研究就进入到面向行业装备技术改造阶段。其中动员试验用户参与等大量具体工作,需要多方单位通力协作,其中印刷装备技术协调小组在这方面发挥了不可替代的作用。
一个费时长、投入大、风险高、参与方多的大项目, 在不同利益群体发生意见分歧时,如果不是政府等有关部门从国家整体利益出发,统筹协调,大力支持,其成功的可能性微乎其微。
2. 卓越的首席科学家创新主体的成长过程可以分为学习--内化阶段、练习--确认阶段、挑战--自主阶段和扩散--结晶阶段等四个阶段。王选是个伟大的创新者,研究他的创新历程,在他所处的那个时代,他在上述四个阶段,都做到了最好。在学习--内化阶段,他养成了良好的品德、合作的精神、入世奋进的价值观,掌握了大量数学、计算机知识。在练习--确认阶段,他基于软件、硬件相结合的研究思路,掌握了巧妙发挥软硬件互补的优势解决问题的技巧,形成了程序标准化、结构化的思想,并成功开发了AOGOL60编译程序。在挑战--自主阶段,他选准切入点,参与“748工程”,而且很快成为“748工程”的技术路线负责人。单靠技术是做不到这一点的,学习--内化阶段养成的品德和精神对技术起到了一定的补充作用。在扩散--结晶阶段,王选一方面基于汉字激光照排系统构筑的创新成果开发和推广新的编排、传输、印刷技术和系统,另一方面以自己的创新实践和社会影响为依托,发现、扶植新人,总结和传播创新思想和方法。没有王选这样的首席科学家,汉字激光照排系统的实现,恐怕还要多等几年。
3. 领军人物间的信任作为国家命题提出的“748工程”,这个工程的领军人物是一个群体。王选是技术方面的领军人物,郭平欣、范慕韩是管理方面的领军人物,技术专家和管理专家的互信互动,是“748工程”得以战胜重重险阻、赢得最终成功的有力保障。如果没有郭平欣、范慕韩两位德高望重的政治家对王选--一个四十岁上下的助教的信任,很难想像“748工程”的顺利展开。在现今科技决策中,应该怎样听取专家的意见,仍然是我国面临的重大难题。郭平欣、范慕韩、王选三人围绕“748工程”形成的“管理专家--科技专家”关系,值得认真学习。
4. 参与方的大力协作“创新的构思和设计是保证系统竞争能力的重要因素,而新方法的实现过程往往是很艰苦的。北京大学、潍坊计算机公司、杭州通信设备厂、长春光机所等单位的一大批科技人员为这一项目付出了艰辛的劳动,潍坊方面参与合作的一些骨干克服家庭和生活方面的困难,在北大工作长达七八年之久。没有协作单位的齐心合力,很难及时完成研制任务,而一个好的设计,若不能及时变成产品,时间一长就会失去价值,这种反面的例子也是不少的。”(王选:“试谈汉字照排系统工程成功的原因”,《王选文集(修订版)》,北京大学出版社2006年第2版,第4页。)
现在进入了开放创新的时代,多主体的参与、充分利用外部知识资源都对于创新过程起到非常重要的作用。开放创新体系下,技术创新将吸纳更多的创新要素,形成以创新利益相关者为基准的多主体创新模式。在开放创新的环境下,王选创新中的用户和参与方的协作精神和模式,值得深入研究。
四、 几点讨论2004年前后,关于大科学项目有过一些比较深入的讨论。(《大科学项目的“鱼”与“熊掌”》,人民网,http://www.people.com.cn/GB/paper81/12912/1160754.html)对大科学项目的本质特征有了更全面、更细致的认识。在这场讨论中,围绕大科学项目的政府管理、科学家自治和学术自由探索成为焦点。虽然理性认识和历史经验都表明,“好”的科学研究成果很少是计划或规划出来的,但是在大科学时代,没有一定的计划、预算和其他资源也很难产出优秀的科研成果。对大科学时代的大科学项目来说,适当的计划是必须的。另一方面,虽然诺奖不是可以计划出来的,但是在具备了条件之后(像我国现在的情况),“好”的计划会加快取得诺奖的速度。
面向诺奖的大科学项目会因其目标的特殊性从而产生对组织管理上的特殊要求。主要表现在:
第一,选择适合利用大项目方式组织、推进的研究领域。比如,就我国目前的情况而言,在海洋和天体领域组织大科学项目成功的可能性比较大。
第二,优秀的主持人或首席科学家。诺贝尔科学奖是个人奖,卓越科学家是获得诺奖的前提。从大项目组织的角度看,选择一个卓越的科学家来主持一个意义重大的项目,是必要的条件。
第三,尊重科研规律。在我国当前不断加大科研投入的形势下,对于有诺奖希望的项目应该“不差钱”,差的是在持续投入时,对科学家的学术自由和探索精神的尊重。
第四,有益的竞争与合作。在我国当前的形势下,如果以政府组织、协调为后盾推进大科学项目,参与各方之间的各类矛盾该不会成为项目推进的主要障碍。但是为了克服科研风气中的敷衍、浮躁等不良现象,激励高水平资源的合作积极性,适当的竞争则是必不可少的。