一个院士的肺腑之言：诺奖级的科学成就，不是靠钱能砸出来的

文 / 康乐，中国科学院院士、河北大学校长
来源：华夏基石e洞察（ID：chnstonewx）
根据2023（第19届）中国人力资源管理新年报告会康乐院士分享整理，文章仅代表作者本人观点

尊敬的各位专家，各位领导和同道，大家好。

首先感谢北京市委人才工作领导小组办公室和中国人民大学对我的盛情邀请，使我能够在第十九届中国人力资源管理新年报告会上汇报学习心得，与各位交流《百年诺贝尔奖给我们的启示》。报告内容分为4个部分：一是诺贝尔奖的由来，二是关于诺贝尔奖的一些数字，三是其中的一些内在规律，最后是给我们的启示。

诺贝尔奖：

奖励影响人类社会发展的原创性创新

众所周知，诺贝尔的一生共获得技术发明专利355项，其中以硝化甘油制作炸药的发明最为闻名，在商业上取得了巨大的成功。1895年他立下了遗嘱：设立诺贝尔奖，奖励那些在物理学、化学、生理学或医学以及在文学、和平事业当中作出重要贡献的人，而且不分种族和国籍。

根据诺贝尔的遗嘱，1900年诺贝尔基金会在瑞典首府斯德哥尔摩成立，设立了物理学、化学、生理或医学、文学、和平5个奖项，并于1901年正式开始颁发。1968年，瑞典中央银行提议和支持设立了纪念诺贝尔经济学奖，也就是后来大家所熟悉的经济学奖。按照诺贝尔遗嘱的原则，物理和化学奖是由瑞典皇家科学院审定颁发，生理或医学奖由瑞典卡罗林斯卡医学院审定颁发，文学奖由瑞典文学院审定颁发，和平奖由挪威议会来颁发。

诺贝尔奖获奖成果要求要有重大的科学发现，或者要有重大的理论创新，也授予重大技术突破和应用，也奖励实验方法和仪器的重大发明。因此诺贝尔奖成为了对人类社会发展有重大影响的原创性创新的一种奖励。

诺贝尔奖影响因素：

国家、种族、性别、年龄、实验室

下面我给大家介绍诺贝尔奖的一些相关数字，从中可以看到一些规律。到现在为止，全世界获得诺贝尔奖的个人和团体（和平奖有时候是团体获得）大概有950多个。其中女性得主的比例是偏低的，华人得主的数量也是偏低的。颁奖最多的是生理学或医学奖，其次是物理学奖和化学奖。这三类是诺贝尔奖颁奖大户。

在诺贝尔奖颁发的100多年来，获得两次诺贝尔奖的一共只有4个人。其中居里夫人是两次获奖，一次是物理学奖，一次是化学奖，而且她是科学家里唯一的一位两次获得诺贝尔奖的女性科学家。第二位获得两次的是英国科学家桑格（Frederick Sanger），他测定了胰岛素的分子结构和发明了桑格测序方法，获得1958年和1980年的化学奖。第三位是美国科学家鲍林，他是化学键的发现者，1954年获得化学奖，1962年因为反对核武器的地面试验而获得和平奖。还有一位是美国科学家巴丁，发明晶体管、超导BCS理念，这两项物理奖都对今天信息科学产生了重要影响。

诺贝尔奖的单项获奖人数其实是有一些变化的。如果以1950年为一个界限，会发现在1950年之前，一个人独得诺贝尔奖的人数是比较多的；1950年之后，2~3个人获得诺贝尔奖的人数明显增加。进入21世纪，几乎没有单独一个人获得诺贝尔奖的。

诺贝尔奖得主的性别和年龄的情况是，女性科学家四五十人，显然是人数比较偏少的；

获奖人中最年轻的是研究物理学的布拉格，他获奖时的年龄只有25岁。获奖岁数最大的是谁呢？是经济学奖获得者赫维奇，他获奖的时候是90岁。这都是些极端的例子。从所有诺贝尔奖得主的年龄分布来看，45岁到75岁期间是最集中的，而获奖人最多、最集中的是55岁到65岁年龄段。这跟社会上一般流传的诺贝尔奖获奖人都很年轻的说法并不一致。而且随着时间的推移，物理学奖、化学奖和生理学或医学奖获奖人年龄有越来越增大的趋势。

这种年龄分布说明，获奖人在获奖的时候和他做出这项工作的时候所需要的年限，在10 ~20年这个范围内波动，一般都在十七八年，换言之，能够得到国际上许多同行的认同以后才可能获奖。

再看诺贝尔奖得主的国籍分布。我们分析了1901年到2013年的国籍分布情况，发现美国是获奖最多的，有347个人，其次是英国120人，德国104人，法国65人，当然还有一些西欧的其他国家。获诺奖的大户，基本上是美国、英国、德国和法国这4个国家。

这些国籍的得主，其获奖类型有些什么特点？

第一，美国，在和平奖、医学奖、化学奖、物理学奖、经济学奖方面都是全球第一，但是文学奖只排在第三。

第二，英国，这个老牌的资本主义国家，和平奖、医学奖都排第二，它的化学和物理学这些硬科学方面奖项降下来了，然后经济学奖又增加。它作为莎士比亚的故乡，文学奖排在第二。

第三，德国，和平奖是少的，医学奖上来了，化学奖和物理学奖都在世界排第二，但是经济学奖很少，文学奖也比较少。

第四，法国，法国人热情奔放，所以和平奖获得的比较多，医学奖不多，化学奖、物理奖也不多，但文学奖是全球排名第一。

从获奖类型和国家之间，其实也能够看出一些民族的特点。

再看语言对于诺奖的影响。仍然是以二战结束以后1954年为限。二战前诺奖得主以说德语的国家为多数，包括德国、奥地利和瑞士，德语的国家占了一多半；说英语的国家，像美国、英国、爱尔兰、加拿大、澳大利亚，占了一少半。二战结束以后，到1954年，发生了巨大的变化，说英语的国家获得诺贝尔奖的人数明显占到了优势，而说德语的让位于之后。

这其中有三个现象非常特殊。

第一，诺贝尔奖的犹太人得主占154项。自诺贝尔奖设立以来，犹太人共拿走了20%的化学奖，25%的物理奖，27%的生理学或医学奖和41%的经济学奖。

第二，自1900年以来，有14位匈牙利人获得诺贝尔奖，有10位是在生理学或医学、化学、物理学获奖。匈牙利这个国家人口有多少？仅仅有1000多万，相当于半个北京市的人口，竟有14名获奖。这个国家的人均藏书量是世界第一。

第三是日本。日本人1949年才有第一个诺贝尔奖获得者，现在共计有25位日本的科学家获得了诺贝尔奖。而且日本人有一个很雄心勃勃的计划，他们在2001年提出，要在未来的50年当中获得30个诺贝尔奖。今年已经是2022年了，日本只用了20年就完成了2/3的既定目标，在本世纪已经有将近20位的科学家获得了诺贝尔奖。

除了国家、种族、性别之外，实验室重要不重要？实验室非常重要。英国的剑桥大学有一个卡文迪许实验室，这一个实验室产生了30位诺贝尔奖获得者。从最早物理学系建这个实验室，后来又发展到生物医学，一共获得了30多项诺贝尔奖。物理学的很重要的发现都是从这个实验室出来的，生命科学、DNA双螺旋结构，也是从这个实验室出来的。这个实验室很厉害，更有一个科技奇才——卢瑟福，他把自己的实验室和团队变成了诺贝尔奖的摇篮。从1908年他自己获得诺贝尔奖以后，有10位学生和助手相继获得诺贝尔奖，还有三位跟他有过合作的人获得诺贝尔奖。这个人相当厉害，不仅自己能获奖，指导的学生能获奖，跟自己合作的也能获奖。他是新西兰人，所以新西兰钱币和邮票上印的头像就是卢瑟福。

生理学或医学诺奖的规律：

认识生命现象同一性规律、重要疾病的控制

诺贝尔奖获奖有没有内在的规律可循？整个诺贝尔奖不易分析，我们就拿生理学或医学奖来分析，看看其中有没有规律。

第一，生理学或医学奖设立的时候，主要是想解决人类的病痛，那些重要的生理现象，比如血型、视神经的发现、脑的结构等，这些生理学的进展都获得过诺贝尔奖。

第二是生命现象的同一性规律的认识。生物虽然千差万别，但是有没有共同的规律？像生物的遗传规律，像DNA转录成RNA、翻译成蛋白质这样的中心法则，不管什么生物都是具备的，所以这就是生命同一性规律的认识。

第三是重要疾病的控制和药物的研发。在诺贝尔发奖的历史上有6个研究疟疾的人曾经获得过诺贝尔奖；肺结核、性病、热带的寄生虫和传染病的研究者，都获得过。还有一些药物的开发，方法的创新而带动科学的发展的，比如大家熟悉的像PCR技术、转基因技术、基因编辑技术等，都是方法学的创新。

最后还有一些其他的重要突破，比如研究蜜蜂的行为的，关于人类的遗传学的，这些都是重要的发现。

但是看一下比例，获奖最多的是重要的生命现象同一性规律的认识，大约占46%，就是挖掘生命的本质。排第二的是重要疾病的控制和药物的研发，将近20%。方法学的创新占11%。然后就是一些其他有意义的研究，还有生理学的研究。传统的生理学问题在早期都已经逐步解决了，到现在就很难再有普通的生理学研究获奖了，所以这个比例是下降的。

百年诺贝尔奖给我们的启示

（一）科学研究需要严谨的逻辑

通过分析诺贝尔奖获奖的这些项目及其特点、国籍、人种，能给我们一些启示。可以看到，科学研究需要严谨的逻辑，还有不放弃细小的发现，合作，热情饱满，对未知事业的兴趣，明确的目标，不畏权威，坚持不懈，心无旁骛，这些都是重要的启示。

比如，什么叫严谨的逻辑？就是科学研究当中的三段式严谨的逻辑。首先是观察和实验，从观察和实验当中去发现问题，然后提出假设，最后来证明这个完整的过程。这是诺贝尔奖得主所从事的科学研究的一个基本特征。

比如水离子通道，就是从假说到证明。大家都知道，细胞外边有层细胞膜，而这个细胞膜如果是透水的话，水就会不断地进入细胞，它就会胀破；如果这个膜不透水的话，那么在水中就不会变化。科学家就去猜想，这个细胞上一定有个水离子通道，它需要的时候就打开，够了的时候就关闭，只有这样，才能使水和细胞之间的流动是可调控的，于是提出了水离子通道这样的假说。然后他们逐渐去证明，结果发现水离子通道其实是一个蛋白质。把含有水通道的蛋白质去除和不去除的细胞进行了对比实验，确实发现去掉了水离子通道，它就不会吸水。这进一步的证明了什么？细胞膜上的这一特殊结构的重要生物学功能，如果含有了一个这样的水离子通道的话，就可以使细胞的水的运输，需要时能够进入，不需要之后关住，实现了双向的调控。

（二）诺贝尔奖得主的特点

第一，饱满的热情，是一个人前进的动力。一个卵母细胞去核以后，再移植另外一个青蛙的卵母细胞，就能够形成一个完整的青蛙，这就是去核的实验。这个工作获得诺贝尔奖，研究者是高登。在他小时候，老师和同学都认为他是个蠢材，干不成科研的，但是他就喜欢自己一个人钻研，所以始终坚持自己的想法，根本不受学习成绩单的影响，专注于自己的科研，对生物的热爱从来没有减弱过，每天就是鼓捣生物学的实验，对生物学的实验抱有极大的热情。

第二，兴趣。奥利弗·史密斯发明了基因敲除小鼠技术，在2007年获得诺贝尔生理学或医学奖。他认为许多的论文都是不完美的，所以就不断地去追求趋近完美的科学研究，虽然许多的实验都以失败而告终，但是他还是保持着浓厚的兴趣。60年代他以电泳和蛋白质多肽作为研究方向，到70年代又把重心转移到分子遗传学，最后开始基因靶向的研究，也因为这项工作而获得诺奖。这时候他已经57岁了。所以，如果一个人对科研有兴趣，任何时候转变自己的研究重心和兴趣、方向，其实都不迟的。

第三，有明确的目标。莫瓦桑，法国人，是莫氏电炉的发明者。他最主要的特点，就是我要做一件事情，必须要有一个明确的目标，这个目标要解决一个关键的问题，还是要产生一个产品，这一点在他心里是非常清晰的。所以他说一个人应当永远为自己树立一个奋斗的目标，只有这样做，才会感到自己是一个真正的人。

第四，不畏权威，坚持真理。麦克林托克（Barbara McClintock）是不畏权威，坚持科学真理的典范。这位女科学家相当了不起，她1944年到1950年就研究发现了玉米里边存在可跳跃的基因，后来被称之为“转座子”。当时她的报道发布之后，许多人都说是胡说八道，她的论文不让发表，在国际大会上被人轰下去，但她仍然坚持不懈。后来她发现“转座子”理论不仅在玉米里存在，在所有高等生物当中都存在，人身上也存在。她就这样长期的坚守，不畏权威。20世纪70年代，这个理论才被证实。1983年她获得诺贝尔生理学或医学奖，这时候她已经是81岁了。

第五，艰苦奋斗，坚持不懈。胰岛素的发现者班廷，艰苦奋斗，坚持不懈。实际上班廷是一名做尸体解剖的下层医生，自己也没有实验室，也没有什么大导师在后边支持他。他通过狗做实验，因为狗也患有糖尿病，他就从狗的身上去分离胰岛素，最后跟麦克劳德合作分离出纯的胰岛素，获得了诺贝尔奖。麦克劳德可以帮他把狗身上的胰岛素提纯，就可以用在人身上，第一个治愈的是一个小孩。班廷获得诺贝尔奖以后，二战还没有结束，所以就想把自己的外科技术用于战场救护，非常不幸在三十几岁因飞机失事而离世。

第六，千锤百炼，铸就成功。大家比较熟悉的606，也就是砷凡纳明，埃尔利希当时开发出来时是杀动物身体里边的锥体虫，后来发现这个药实际上是梅毒特效药，之所以简称606，据说因为经过了606次的实验而获得。

第七，坚持科研，心无旁骛。爱因斯坦是这方面伟大典范，他1921年获得物理学奖，表彰的是他的光子概念，解释了光电效应，发现了光电效应定律。实际上爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论两项成果，都比这个影响力大得多。获得诺贝尔奖以后，1952年，以色列建国，希望他去当总统，他婉言拒绝了。他觉得最爱的是科学，他说，关于自然，我了解一点，关于人，我几乎一点也不了解。当总统要做人的工作，对于人几乎一点也不了解，这样的人怎么能够当总统，所以他一直长期坚守在科研第一线。

第八，精诚合作。关于DNA双螺旋结构，实际上是三个人获得了诺贝尔奖：沃森、克里克和威尔金斯。他们三个人是一个非常好的组合，沃森是一个生物学家，克里克是一个晶体学家，威尔金斯是做X射线的。他们三个人相互密切合作，对DNA的双螺旋结构进行了解析，还有碱基的配对，DNA解链和合链的整个过程，所以1962年获得了诺贝尔生理学或医学奖。这个工作实际上是在1953年做出来的，也用了将近10年的时间才获得了诺贝尔奖。这都算是快的。

第九，身体健康。威尔金斯其实是没有资格获得诺贝尔奖，应该是做 X光衍射的女科学家富兰克琳获奖。但是她在获奖前因病去世了。诺贝尔奖规定不授予去世的人，所以威尔金斯获了奖。所以，我们做科研也要爱护自己的身体。

（三）做诺奖级的科学研究需要的体制性条件

1.获奖少的原因

那么中国人，甚至华裔，在国际科学界获得诺贝尔奖的还是比较少的，原因是什么？有四点原因。

一是科学知识积累不足。我们国家1911年封建社会结束，1909年才结束了科举，等于是民国开始才引进现代科学，到现在也就110多年，科研积累的时间是不够的。

二是科学研究的时间不足，还缺乏科学家群落。许多的科学家投入到科学研究的绝对时间也是偏少的。我们经常听到有些人说我填补了空白，说明什么？他的同行太少，他做一点，就好像是填补空白了，实际上他的工作根本不是非常重要，只是做的人比较少。

三是缺乏科学人才识别和遴选的机制。我们对于科学家的识别和遴选，好多时候是参照了领导干部的遴选过程，这也需要改进。而且从历史的角度去看，为什么东亚人群或者是华人获诺贝尔奖比较少？亚洲的教育制度浪费了太多的时间。孩子们学习太多的课本知识，家长也总是希望孩子门门课考得好，而缺乏独立的思考，提出问题和眼界的拓宽。还有总是要孩子听话，这是儒家思想这么多年来形成的一个习惯。然后东亚国家对复习过度重视，为了要考高分，所以要不断的复习，把大量的精力去复习，去掌握已经有的知识，而缺乏思考和批判。还有就是一直培养标准答案型思维的学生，这种方式的学生是很难得到诺贝尔奖的，因为他做什么都认为有一个标准答案。其实我们对这个世界了解都太少了，有许多根本是超出了人类思想的边界和想象力。加之现在有一些年轻人做科学刚做出点名堂来以后，马上就被招募当各种各样的领导，这样就导致大量的时间用在了行政管理和协调人的关系上。这也是很可惜的，其实他们之中有许多科学家是非常优秀的。

第四是平均主义匮乏心态的影响。这是工业化追赶带来的心态。工业化发展很快，我们也希望能够尽快地做出一些东西来，大家心里都比较急迫，在思考是不是能够很快地获得几个诺贝尔奖。所以每年到10月份诺贝尔奖公布之时，我们都很着急。

2.需要的体制性条件：创新、合作、传承、重视科学与教育

我们在反思做出诺贝尔奖这类的科学研究所需要的体制性的条件。

一是，这些科学家要具有一定的叛逆精神和创新的性格，要有一种锲而不舍的精神，能把自己的一生都投入到科研当中去。

二是，诺奖级的研究需要合作，需要不同领域的最高水平的科学家之间的合作。我们不能自己沉浸于自己的小范围内自我完善，需要高水平的科学家，一流的科学家在大的学科上进行合作。诺奖级的研究具有一定的偶然性，不可预知性，所以诺奖的工作不是规划出来的。也不是钱能砸出来的，也不是树立个典型就能培养出来的，如果可以的话那我们倒幸甚至哉了。

三是，诺奖级的研究大多是由教授带着自己的学生，因为他们长期做系统的研究才做出来的。

有人认为，诺贝尔奖实际上是基础研究，还真不全是。有许多是跟人的生活密切相关的，我只列出10项：青蒿素拯救了2亿人口，它是抗疟疾的药物；X光是我们诊断骨折进行影像研究的；合成氨化肥；胰岛素治疗糖尿病；青霉素抗感染，使人的寿命得到了极大的延伸；锂电池；常温常压催化出的便捷塑料；胃病的罪魁祸首幽门螺杆菌，现在治疗幽门螺杆菌很简单，就吹一口气，检测出来之后1-2星期的抗生素就把幽门螺杆菌杀死了；动物饲料的储存方法，就是青储饲料的方法；试管婴儿。这些都是跟人的生活、农业、生产、健康、食品密切相关的。

我们再捋一遍诺贝尔奖的几个规律。

第一个规律，美国、德国、英国三个国家占了全世界诺贝尔奖的90%以上。美国二战以后占了诺贝尔奖的70%以上，换言之，世界上诺贝尔奖70%是美国人获得的。

第二个规律，世界上排名前20名的大学占了全世界诺贝尔奖的90%以上。仅哈佛大学是151个诺贝尔奖；第二名哥伦比亚大学101个，剑桥大学91个，芝加哥大学89个。

第三个规律，一些大学的著名实验室，像剑桥卡文迪许实验室就出了29个诺贝尔奖。德国的格林科大学出了45个，丹麦算是一个小国，出了12个诺贝尔奖。

第四个规律，诺贝尔奖30%是师徒相传，是老师带着学生一块做出的。这既有阶梯效应，又有传承，一代一代这样持之以恒去做。科学也是需要传承的。

第五个规律，20世纪早期，德国的诺贝尔奖获得者独占鳌头，二战以后美国遥遥领先，21世纪，日本需要引起我们的高度重视，每年几乎获得一个。还有犹太人占了诺贝尔奖的35%。我们看到的全世界排名前30的大学，诺贝尔奖获得者的人数都很多。第30名曼彻斯特大学都有25个诺贝尔奖获得者。

所以，什么叫一流的大学？这也是一个很重要的指标。今天大家都在说卡脖子技术，我们把这些卡脖子技术都列出来，再去回溯其背后的基础研究的突破是什么？就会看到所有的卡脖子技术，其实都是有原创性的基础研究获得的突破。

比如光刻机，这是汇集了电学、化学、光学、热学的顶尖工艺。光学方面，超高精机床，顶尖精密仪器等，这都是获得诺贝尔奖的。这些诺贝尔奖集合起来才产生了光刻机。芯片技术现在已经集中到了三大领域，即：集成电路、晶体管和BCS理论、光刻胶，它们三个的组合形成的是芯片。再看激光雷达。其实这是美国科学家在激光物理领域的突破，2018年获得的诺贝尔奖。激光雷达的背后主要是靠高端电阻电容的基础研究突破，这是华裔科学家高锟在光通信方面获得的诺贝尔奖。还有美国科学家在半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器方面的突破。还有 Ito靶材，这是荷兰科学家的贡献。航空材料，是推广了液晶和聚合物的研究，获得诺贝尔奖。检测手段，现在透射电镜、医疗影像设备、扫描电镜，都是诺贝尔奖获得者突破以后做成的影像设备，广泛应用于工业医学影像等各个方面。

日本在本世纪的前19年就有19位诺贝尔奖获得者，为什么？它从二战的废墟当中开始恢复，第一个诺贝尔奖获得者到现在六七十年的时间。进入本世纪，每年一个。这个国家有什么特点？

第一，在社会氛围上，科学家和教师在日本是最受尊重的职业。

第二，是注重教育的国家，教育经费占GDP比重比较大。

第三，重视科学研究，科研研发经费达到了总GDP的3%。中国经过这么多年的努力，现在还不到2%，

日本的高校和科研机构相对比较少受其他方面的干扰，可以自由地从事科学研究。对于成果有耐心，不会因为没有科研成果而受到冷落或者失去饭碗。

所以我们说科学研究，特别是获诺贝尔奖，它需要的是不断的接力。乙肝研究工作获得诺贝尔奖，是研究乙肝病毒的人，还有一个公司里边开展分子生物学方法，探讨病毒基因组测序的，再加上一个临床大夫，这三个人组成的团队获得了诺贝尔奖。

（四）基础研究创新是应用技术创新的源头

诺贝尔奖，是基础研究最高的奖励形式。基础研究实际上是所有技术创新或者应用技术创新的源头，所以大部分奖项都给了基础科学研究、医学影像设备软件等等。核磁领域的诺贝尔奖，是授予物理学方面，还有瑞士科学家对化学体系中电子转移的反应理论，获得了诺贝尔化学奖。今天看起来这都是一些应用，最后形成了一个器件或者别的事物，实际上背后都是基础研究的创新。

报告至此，联系我们今天讲的科教兴国，建设现代化的社会主义强国，我们需要做什么？分析诺贝尔奖获奖的规律和给我们的启发，不是说我们为了获得诺贝尔奖，是因为基础研究有共性的东西，所以开展基础研究创新，为应用技术、产品开发做出革命性的创新工作，需要加强基础研究。

世界上还有许多奖项是和诺贝尔奖可比肩的，比如数学方面的菲尔茨奖、泰勒环境奖，农业方面的粮食奖、计算科学的图灵奖等。许多领域都有自己的大奖，这些奖项也不亚于诺贝尔奖。我们做科学研究的目的不是为了获得诺贝尔奖，诺贝尔奖只是对一部分科研工作的表彰，是对最有创新性工作的一种表彰。只要我们的科技工作对社会和人类进步有推动作用都是有意义的。

我的报告就到这里，谢谢！

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