最重要的，是一顆好奇心科學(xué)大師這樣自述成功心得日期：2010-12-08 作者：李曉武;江世亮 來(lái)源：文匯報 |
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 圖為本年度諾貝爾物理學(xué)獎得主安德烈·蓋姆在實(shí)驗室  |
□李曉武 江世亮 重大科學(xué)發(fā)現、發(fā)明的驅動(dòng)力來(lái)自哪里？這是近年來(lái)國內科學(xué)界議論較多的一個(gè)話(huà)題，比較集中的觀(guān)點(diǎn)認為科學(xué)家對自然之謎的興趣、好奇心和國家、社會(huì )的需求是科學(xué)發(fā)現的主要動(dòng)力。但現實(shí)中，在急于求成的心態(tài)和壓力下，好奇心越來(lái)越被忽視，以至于出現科學(xué)投入大增，但科學(xué)知識的產(chǎn)出遠不成比例的情況。有鑒于此，一些重量級科學(xué)家大聲疾呼，要充分認識好奇心對科學(xué)發(fā)現的價(jià)值，因為在他們看來(lái)，珍視好奇心、重拾好奇心或許會(huì )使我們的科學(xué)和教育更接近科學(xué)本源。 ——編者 因在石墨烯研究方面的突出貢獻，英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃謝洛夫成為今年諾貝爾物理學(xué)獎得主。瑞典皇家科學(xué)院將他倆的發(fā)現總結為一種“嚴肅的游戲”，因為他們一開(kāi)始完全是以游戲心態(tài)著(zhù)手研究，只是在一系列巧合中看到曙光后，才變得“嚴肅”起來(lái)。 事實(shí)上，近些年來(lái)，諾獎得主訪(fǎng)華時(shí)常會(huì )談他們的成功之道，“興趣”、“好奇心”等是出現頻率最高的詞語(yǔ)。 當異想天開(kāi)成為習慣 蓋姆的研究小組有個(gè)習慣，就是把10%的時(shí)間用在異想天開(kāi)的實(shí)驗，每個(gè)星期五晚上他們都要做這樣的實(shí)驗。這些瘋狂的實(shí)驗，很多都沒(méi)有什么結果，但是一旦有了發(fā)現，就可能是突破性的。蓋姆曾經(jīng)讓青蛙在磁場(chǎng)中懸浮，像變戲法一樣變出“飛翔的青蛙”。這項研究為他帶來(lái)了2000年的“搞笑諾貝爾獎”。石墨烯的實(shí)驗，也是星期五晚上實(shí)驗中的一個(gè)。 石墨烯是厚度只有一個(gè)碳原子的單層石墨。長(cháng)久以來(lái)，科學(xué)家們一直認為這種純粹的二維晶體材料無(wú)法穩定存在，制備石墨烯的嘗試也均以失敗告終。 據《新世紀》周刊相關(guān)報道披露，這個(gè)實(shí)驗最初交給了一位新來(lái)的中國博士生。蓋姆買(mǎi)了一大塊高定向裂解石墨，讓這位博士生在一臺拋光機上研磨，越薄越好。三個(gè)星期后，博士生跑來(lái)說(shuō)成功了。但實(shí)際上，獲得的石墨片仍然厚達10微米，相當于1000層石墨烯。蓋姆幾乎要放棄這個(gè)實(shí)驗，但他堅持下來(lái)了，并讓助手康斯坦丁·諾沃謝洛夫接手。 他們決定用透明膠帶來(lái)試試。之所以想到透明膠帶，是因為研究小組當時(shí)引進(jìn)了一位技術(shù)員來(lái)搭建低溫掃描隧道顯微鏡，而這位技術(shù)員清潔石墨樣品表面的方法就是用透明膠帶把石墨表層粘掉。這提醒了他們，如果不斷地粘起、撕開(kāi)，就可以得到更薄的薄膜。即便得到了薄膜，還必須找到一種合適的襯底，用來(lái)盛放石墨烯。蓋姆的小組用的硅片襯底上剛好有一層自然形成的300納米厚的氧化硅，在上面放石墨烯，正好可以用肉眼通過(guò)顯微鏡看到。這種方法被叫作透明膠帶技術(shù)。 雖然后來(lái)，出現很多制造石墨烯的復雜技術(shù)，但透明膠帶技術(shù)為這一切提供了可能。 圍繞今年的諾貝爾物理學(xué)獎，國內一些有識之士認為，它對中國科研體系會(huì )產(chǎn)生不小的影響：西方教育和科研氛圍允許異想天開(kāi)，允許失敗，而這個(gè)氛圍在中國是比較缺乏的。 不好奇，無(wú)激情 在“霍尼韋爾-諾貝爾全球校園行”東南大學(xué)站的活動(dòng)上，諾貝爾物理學(xué)獎得主、法國科學(xué)家克勞德·科恩-坦諾奇在回答提問(wèn)時(shí)說(shuō)，培養諾貝爾獎獲得者需要兩個(gè)條件：一是非常優(yōu)秀的研究中心，這個(gè)中心除了好的設施外，還需要優(yōu)秀人才加盟，組成小規模的團隊，對一些課題進(jìn)行深入研究，互相交流，這樣下去總有一天會(huì )發(fā)生質(zhì)的飛躍；二是需要一些有魅力的科研領(lǐng)導人。 目前，全球都面臨著(zhù)孩子們對枯燥深奧的數理科學(xué)缺乏興趣的難題?？贫?坦諾奇給出的辦法是“從孩子抓起”，利用他們的好奇心，引導他們對科學(xué)產(chǎn)生興趣。他說(shuō)，五六歲的孩子，好奇心是最強的?？梢韵茸尯⒆佑^(guān)察、描述生活中的各種現象，然后引導他們了解、解釋這種現象，再進(jìn)一步激發(fā)他們通過(guò)實(shí)驗對答案進(jìn)行驗證。 在天津大學(xué)，2001年諾貝爾化學(xué)獎得主巴里·夏普萊斯在回答學(xué)生有關(guān)“學(xué)習需要哪些品質(zhì)”提問(wèn)時(shí)說(shuō)，最重要的是好奇心。首先是要有好奇心，自然界太多事物等待我們去觀(guān)察、探究，沒(méi)有好奇心就沒(méi)有研究的激情。 諾貝爾物理學(xué)獎得主默里·蓋爾曼在與武漢多所高校的數百名學(xué)子交流，談到如何才能做出重要的科學(xué)發(fā)現時(shí)說(shuō)，自己僅僅是出于“好奇心來(lái)追求科學(xué)”，雖然目前還不知道他的一些研究成果該往哪些方向應用，但這并不表示沒(méi)有用處。蓋爾曼舉例說(shuō)，光子在發(fā)現之初，人們也不知道它應該應用在什么領(lǐng)域，直到后來(lái)，光子理論才在激光研究上得以應用。 好奇比獲獎更重要 幾年前，瑞典皇家工學(xué)院院長(cháng)為首的幾位諾獎評委曾到中國訪(fǎng)問(wèn)。有記者問(wèn)到中國何時(shí)才能獲得諾貝爾獎時(shí)，他們幾乎一致地表達了這樣的觀(guān)點(diǎn)：中國人似乎喜歡獲獎，許多學(xué)者獲了很多獎，但科學(xué)研究與獲獎是兩碼事，對于從事科學(xué)的人來(lái)說(shuō)，好奇心比獲獎更重要。 一些中國博士生說(shuō)，他們在做研究時(shí)常有種困惑：一些課題離現實(shí)和應用有一定差距，研究這個(gè)問(wèn)題究竟有什么用？面對這個(gè)問(wèn)題，美國的教授和諾獎獲得者幾乎一致的答案是：研究是為了發(fā)現和質(zhì)疑問(wèn)題，是為了探究和找到這些問(wèn)題的答案，而不要管它有沒(méi)有用?，F在看似沒(méi)有用的東西，將來(lái)也許會(huì )影響人類(lèi)的生活和進(jìn)程。 在不久前閉幕的英特爾國際中學(xué)生科學(xué)與工程大獎賽（Intel ISEF）期間，4位諾貝爾獎得主與參賽學(xué)生進(jìn)行了一次面對面交流。 問(wèn)：怎樣在科研中獲得新的想法和靈感？ 答：在科學(xué)研究中要大膽地預測和假設，這些預測和假設很可能是錯誤的，但是會(huì )給我們提供新的思路。要不斷實(shí)驗，在實(shí)驗中獲得新的靈感與方法。另一方面，現在的問(wèn)題不是獲得更多新的想法，而是現有的想法已經(jīng)太多了，需要從中找到那些有價(jià)值的想法，進(jìn)一步去探索和研究。年輕人總會(huì )產(chǎn)生各種各樣新的想法，因為你們無(wú)所畏懼，不受條條框框的約束，應該鼓勵年輕人去挑戰傳統。 問(wèn)：如果要在中學(xué)的科學(xué)教材上寫(xiě)一句話(huà)，會(huì )是什么？ 答：尋求夢(mèng)想，追隨激情；不要受這本教材的約束，敢于冒險，盡情享受科學(xué)的樂(lè )趣；保持好奇心，在平凡中發(fā)現不尋常；科學(xué)就像造房子，用現有的磚瓦去建造全新的大廈。 問(wèn)：要成為一名好的科學(xué)家，怎樣才能提出好的問(wèn)題？ 答：要保持好奇心，要持懷疑的態(tài)度，不要被傳統束縛。 科學(xué)始于問(wèn)題，問(wèn)題源于好奇心。有國內學(xué)者提出，創(chuàng )新型國家建設如要獲得長(cháng)久的動(dòng)力支持，整個(gè)社會(huì )要像愛(ài)護我們的眼睛一樣愛(ài)護和珍視孩子們的好奇心。這需要每一位管理者、教師和家長(cháng)的意識和努力。 我們會(huì )這樣做嗎？ |
好奇驅動(dòng)已經(jīng)被漸漸遺忘日期：2010-12-08 作者：亞米德·齊威爾 來(lái)源：《自然》 |
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1999年諾貝爾化學(xué)獎得主 亞米德·齊威爾 最近，我在東南亞參觀(guān)時(shí)，經(jīng)常有當地科技方面的負責人問(wèn)我：“怎樣才能拿到諾貝爾獎？”我馬上回答他：“將好奇的想法放在基礎科學(xué)上進(jìn)行研究。” 在現代化的科學(xué)發(fā)展中，好奇驅動(dòng)力研究被漸漸地遺忘了。一些人認為通過(guò)更多的科學(xué)研究，就會(huì )收獲更多。但我認為這不但是一個(gè)誤區，還會(huì )影響到研究的經(jīng)費。 在發(fā)展中國家，我一直聽(tīng)到“我們需要的是應用研究”。對一個(gè)國家來(lái)說(shuō)，應該將精力集中在研究具體的問(wèn)題上，例如太空探索或者替代能源。當我作為美國科學(xué)家在參觀(guān)時(shí)，我不斷強調，如果不在科學(xué)教育和基礎科學(xué)上進(jìn)行強有力的投資，那么國家將不會(huì )取得突破性的知識，在未來(lái)就不會(huì )有新的創(chuàng )新。 由好奇驅動(dòng)研究而實(shí)現的重大突破的例子有很多。 1976年，是我在加州理工學(xué)院就職的第一年，我和費曼談?wù)摿怂?0年之前寫(xiě)的一篇有關(guān)量子力學(xué)的理論性文章，文章里有一種觀(guān)點(diǎn)：想象鐳射光與物質(zhì)的相互作用。然后他笑著(zhù)告訴我，在當時(shí)他只想回答一個(gè)基礎問(wèn)題：如果一個(gè)自旋磁矩可以在磁場(chǎng)內推動(dòng)，那么光纖的遷移是否也能做到這一點(diǎn)？對于現在來(lái)說(shuō)，只要用查爾斯·湯斯對于激光的發(fā)現就可以解決這個(gè)問(wèn)題。 今年夏天，在巴黎慶祝這項發(fā)明50周年的慶祝會(huì )上，湯斯提到，他對激光的發(fā)現只是源于著(zhù)迷于微波波譜的一些基本問(wèn)題以及如何放大光的強度。正如我在巴黎告訴觀(guān)眾的那樣，由于好奇，我才會(huì )去研究獲得諾貝爾獎的飛秒科學(xué)，才會(huì )用四維電子顯微鏡發(fā)現可視化的時(shí)空。 量子力學(xué)、相對論和遺傳密碼的破譯，這些都是具有相同路徑的發(fā)現。而如磁共振成像和晶體管這類(lèi)革命性的技術(shù)突破，都是好奇心驅動(dòng)的產(chǎn)物。前者源于對電子自旋現象的深入探究，后者則是由于好奇半導體中電子的特性而最終得以發(fā)明。如今，制造業(yè)、藥業(yè)、數字信息技術(shù)等全球通訊和經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，追根溯源無(wú)不都與好奇心驅動(dòng)的發(fā)現有關(guān)。 我們今天怎樣才能發(fā)展類(lèi)似的創(chuàng )新研究呢？它需要給予有創(chuàng )新想法的研究者及其合作者一種在不同的研究領(lǐng)域中相互合作的環(huán)境。但是，這種鼓勵創(chuàng )新的環(huán)境不太可能經(jīng)由結構調整或管理上的調整來(lái)形成。因為，官僚化的管理體制和創(chuàng )新的想法是很難相容的。 那么，是否有一定的規律促使新科學(xué)成功呢？要領(lǐng)有三點(diǎn)： 第一也是最重要的一點(diǎn)，是參與的人。這些人應受過(guò)全面的科學(xué)、技術(shù)、數學(xué)和工程教育。研究和發(fā)展必須要有大量年輕人的參與?？傊?，如果沒(méi)有合適的人，即使有完美的設備，大量的資金，也不會(huì )有所成就。 其次，一種充滿(mǎn)智慧交流的氛圍對于催生新的科學(xué)思想不可或缺。讓有想法的研究者分心于填寫(xiě)大量的報表或讓他們去做管理工作是很糟糕的?，F代科學(xué)企業(yè)已經(jīng)變得如此大而雜以至于傳統的資金模式必須加以調整。我們怎樣才能將資源集中在最好的科學(xué)上，對這些最有價(jià)值的研究該投入多少資金量？ 第三，無(wú)論創(chuàng )新的點(diǎn)子有多棒，缺少資金就無(wú)從談起。很明顯，投資科學(xué)需要建造相應的設施，雇傭一批稱(chēng)職的員工。為科學(xué)提供必要的基礎設施和資金是科學(xué)發(fā)現的動(dòng)力源泉。但是資金如何使用，應聽(tīng)取科學(xué)家的意見(jiàn)，不要去建那些所謂的形象設施，或者去做一些如納米技術(shù)這樣的時(shí)髦研究。 如今，許多發(fā)展中國家正努力將自己國家的創(chuàng )新水平提升到發(fā)達國家的程度。但是他們往往忽視了基礎研究和科學(xué)教育的重要性。遺憾的是，這種趨勢已經(jīng)蔓延到了發(fā)達國家。政治領(lǐng)導人必須明了，正因為對新知識的不斷探求，才推動(dòng)了創(chuàng )新，如果沒(méi)有探究，年輕人就不會(huì )被科學(xué)所吸引。 我很慶幸在我職業(yè)生涯的前30年里，我就職的加州理工學(xué)院非常認同以上價(jià)值觀(guān)。盡管有壓力，但我希望加州理工學(xué)院繼續保存這種獨特的文化，而這種文化被我的同事、前加州理工學(xué)院院長(cháng)戴維·巴爾的摩稱(chēng)之為“科學(xué)之村”。 儲存知識不難，轉移知識也相對簡(jiǎn)單，但創(chuàng )造新知識在短期內既不容易又無(wú)利可圖?；A研究都是在長(cháng)期研究過(guò)程中體現其價(jià)值的。更重要的是，它豐富了任何有理性的社會(huì )的文化。 （本文摘自作者在最新一期《自然》雜志上的撰文 江澤珍 編譯） |
他們說(shuō)…日期：2010-12-08 作者： 來(lái)源：文匯報 |
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想要理性地或精神地探求事物的心情、把它精密地、精細地研究到底的強烈欲望，是作為一名合格的科學(xué)家所必須具備的一個(gè)標準。在這個(gè)意義上，這顆“好奇心”，至少對于在人類(lèi)精神發(fā)展中占有重要地位的科學(xué)而言，是一個(gè)很大的動(dòng)力。 ——1965年諾貝爾物理學(xué)獎得主 朝永振一郎 最重要的是好奇，所以我們不能扼殺孩子的好奇心。 ——1969年度諾貝爾物理學(xué)獎得主 默里·蓋爾曼 一個(gè)人在幼年時(shí)通過(guò)接觸大自然，第一次對科學(xué)倍感興趣，萌生探究科學(xué)的最初天真的興趣和欲望，這是非常重要的啟蒙教育和科學(xué)萌芽，這應該是通往產(chǎn)生一代科學(xué)巨匠的路，理應無(wú)比珍視、精心培育、不斷激勵和呵護。后來(lái)，建立了理科學(xué)科，既考試又打分，弄得孩子們失去興趣。對中小學(xué)的科學(xué)啟蒙教育應該很好地研究和總結。 ——1973年度諾貝爾物理學(xué)獎得主 江崎玲於奈 不要把物理學(xué)變成呆板的公式去讓孩子死記硬背，那樣的話(huà)，沒(méi)有孩子會(huì )感興趣。同時(shí)，也不要把物理看成是復雜高深的科技，物理學(xué)與日常生活密切相關(guān)。這點(diǎn)對老師來(lái)說(shuō)很重要，要培訓老師通過(guò)上述方式而不是一味灌輸的方法來(lái)教育孩子。 ——1997年度諾貝爾物理學(xué)獎得主 克勞德·科恩-坦諾奇 在現代化的科學(xué)發(fā)展中，好奇驅動(dòng)力研究被漸漸的遺忘了。一些人認為通過(guò)更多的科學(xué)研究，就會(huì )收獲更多。但我認為這不但是一個(gè)誤區，還會(huì )影響到研究的經(jīng)費。 ——1999年諾貝爾化學(xué)獎得主 亞米德·齊威爾 孩子的好奇心非常重要，可能僅僅表現為對一只小兔子的好奇。所有的諾貝爾獎獲得者都是這樣誕生的，他們不是出于功利的目的，而僅僅是對知識的好奇，想要創(chuàng )造新的知識。 一個(gè)孩子也許不是很聰明，但是對某些問(wèn)題感興趣的話(huà)，就會(huì )做得非常好……還要達到瘋狂境界，像畢加索一樣，投入激情。這樣，即使身處種種迷惑中，也會(huì )在某天一覺(jué)醒來(lái)后驚喜地發(fā)現，只要捅破一層紙就可以達到一個(gè)全新境地，獲得一個(gè)全新發(fā)現。 ——2001年度諾貝爾化學(xué)獎得主 巴里·夏普萊斯 學(xué)生們應該被鼓勵去探索自己的好奇心。每個(gè)人都應該尊重自己的好奇心，跟著(zhù)你的好奇心走，得到的結果一般都不太會(huì )讓人失望。不要怕自己?jiǎn)?wèn)出愚蠢的問(wèn)題，很多物理學(xué)上的突破，一開(kāi)始就是從看上去很愚蠢的問(wèn)題開(kāi)始的。 ——2003年度諾貝爾物理學(xué)獎得主 安東尼·萊格特 做研究最重要的就是好奇心，有好奇心才能使人堅持下去。 ——2008年度諾貝爾物理獎得主 小林誠 我從小就喜歡科技，是自然有興趣的。什么都要拆開(kāi)來(lái)，好奇心很強。不是研究，是看里面好不好玩。我的父母和科學(xué)完全沒(méi)有關(guān)系，他們也沒(méi)有給我任何壓力，要我讀科學(xué)。 ——2009年度諾貝爾物理學(xué)獎得主 高錕 我的成果是在好奇驅動(dòng)下的發(fā)現。向這類(lèi)以好奇心為驅動(dòng)力的科學(xué)研究項目提供經(jīng)費確實(shí)重要。 ——2009年度諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎得主 卡羅爾·格雷德 中國應該在教育中強調對青年求知欲的培養，使他們好學(xué)好問(wèn)，不循規蹈矩，不斷突破前人的成果和發(fā)現。 ——諾貝爾化學(xué)獎評委 斯文·利丁 科學(xué)的重要性并不在于是否獲獎，重要的是做有趣的科學(xué)研究。諾貝爾獎得主們自己也許都沒(méi)意識到今后會(huì )獲獎，他們只是在研究上充滿(mǎn)好奇心，執著(zhù)地做自己喜歡的工作。 ——諾獎評委訪(fǎng)華團團長(cháng) 安德斯·弗洛德斯特倫 |
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