撰文/周程(北京大学哲学系教授、医学人文学院院长)

编辑/吉菁菁 校对/李云凤 供图/视觉中国

虽然重视知识生产胜过知识传播的办学模式 曾引起日本民众的非议,但它在创新型人才 的选拔和培养上确实存在诸多优势。

北京时间10月9日傍晚,2019年诺贝尔化学奖评审结果揭晓。日本旭化成工业株式会社名誉研究员、名城大学教授吉野彰博士因率先研制出可充电的现代高性能锂离子电池与其他两位美国科学家共享本年度诺贝尔化学奖。至此,日本已有24人荣获诺贝尔科学奖。除汤川秀树、朝永振一郎、江崎玲于奈、福井谦一、利根川进5人外,其他19人都是在进入新世纪后获得诺贝尔科学奖的。虽然其中的两位物理学奖得主——南部阳一郎和中村修二获奖时已加入美国籍,但他们的获奖成果都是在加入美国籍之前做出的。

▲日本旭化成工业株式会社名誉研究员、名城大学教授吉野彰(Akira Yoshino)与其他两位美国科学家共享2019年度诺贝尔化学奖后,日本荣获诺贝尔科学奖的人数已攀升至24人。

日本进入新世纪后,几近平均每年获得1枚诺贝尔科学奖奖牌,获奖总人数仅次于美国,将过去的诺贝尔奖强国——英国、德国、法国远远甩在身后,令国际社会感叹不已。日本何以在21世纪最初二十年出现诺贝尔科学奖“井喷”现象?

日本新世纪诺贝尔科学奖得主数据统计分析

日本新世纪19名诺贝尔科学奖得主中,出生在二战结束之前的有13人。其中,出生在1926-1935年间和1936-1945年间的各占6人,另外一人是南部阳一郎,他出生于1921年。战后出生的6人中,有2人出生于1946-1955年间,另外4人则出生于1956-1965年间。换言之,日本新世纪19名诺贝尔科学奖得主中,2/3以上出生在战败前。日本新世纪19名诺贝尔科学奖得主的出生年平均值约为1942。如果按照年代进行统计,详见图1。

日本新世纪19名诺贝尔科学奖得主中,有16人的获奖奠基性成果是在上个世纪七、八、九十年代做出的。其中,有7人的获奖成果是在1970年代做出的,在1980年代做出获奖成果的有5人,在1990年代做出获奖成果的有4人。剩余3人中,南部阳一郎和下村修的获奖成果是在1960年代做出的,而且都是在美国工作期间做出的。另外1人是山中伸弥,他的获奖成果是在21世纪初做出的。参见图2。简言之,八成以上的日本新世纪诺贝尔科学奖得主都是在上个世纪最后30年间做出获奖奠基性成果的。

除去南部阳一郎,所有的日本新世纪诺贝尔科学奖得主都是在战后接受高等教育的。而且,日本新世纪获奖者中,只有一人出身于日本私立大学,在国立综合大学——名古屋大学、京都大学、东京大学读本科或取得博士学位的获奖人数最多,均在4人以上。目前,在由原帝国大学改造而成的7所国立综合大学中,除九州大学外,都至少培养出了1名诺贝尔科学奖获得者。

至此,我们可以大致构建出这样的图景:

日本新世纪19名诺贝尔科学奖得主,绝大多数出生在二战结束前;他们几乎都是在1945年日本宣布投降后进入中学或国立大学读书的;而且大多是在1964年日本举办东京奥运会前后进入国立综合大学研究生院学习的;1968年日本经济总量超越西德,成为世界第二大经济体之后,他们开始进入或正在著名大学或骨干企业从事科学研究;进入1970年代,他们陆续取得重大研究突破,从而为新世纪荣获诺贝尔科学奖奠定了基础。

▲图1日本新世纪诺贝尔科学奖得主出生年代分布图

▲图2 日本新世纪诺贝尔科学奖得主做出获奖奠基性成果时的年龄分布图

日本新世纪高产诺贝尔科学奖与战后的教育改革关联甚大

日本新世纪诺贝尔科学奖得主几乎都是在战后接受中学和/或大学教育的。当时日本的教育正经历着一场深刻的变革。

1926年进入昭和时代之后不久,日本便进入了动荡不安的军国主义黑暗时期。这一时期,日本的教育旨在让个人无条件地服从国家,这明显与启蒙主义教育理念相悖。为了给军国主义摇旗呐喊,日本的媒体开始大肆渲染本国的军事、科技乃至社会优势。当时被广泛阅读的两本科普杂志——1923年创刊的《科学画报》 和1924年创刊的《儿童科学》在军国主义者的操控下几乎每期都在鼓吹日本的军事优势和科技成就,以致日本青少年都想从军,以为日本可以称雄世界。1939年的诺门罕战役使日本有识之士意识到日本不能再自欺欺人了,必须进行教育改革。但是,走上了军事扩张不归路的日本在二战期间是不可能对教育进行民主主义改革的。

战后,在美国的推动下,日本于1947年颁布了《教育基本法》,开始用和平主义和民主主义教育取代以往的国家主义和军国主义教育。东京、京都、东北、北海道、九州、大阪、名古屋等七所帝国大学正是在这一时期被改造成为国立综合大学的。虽然它们都叫做国立大学,但实际上享有高度的自主权。战后初期的教育改革不仅使日本的大学教师获得了更多的研究自由和稳定的经费支撑,而且还使学生获得了更多的参与科学研究的机会,得到了更多的科学研究训练。这些无疑会对战后入学的青年学子的科学研究产生积极影响。

1992年、2007年的卡内基大学教师国际调查显示,七成左右的日本大学教师在教学与科研中更重视后者。在国立综合大学,这种“科研至上”的风气更浓。虽然重视知识生产胜过知识传播的办学模式曾引起日本民众的非议,但它在创新型人才的选拔和培养上确实存在诸多优势。

▲图 3 主要国家研发经费投入强度变化趋势图

日本新世纪诺贝尔科学奖得主深受导师热衷科研的影响

上个世纪五六十年代在日本国立综合大学指导学生开展研究的教师都经历过战时研究。战时,在军工需求的拉动下,他们不得不夜以继日地高强度工作。特别是在1941年太平洋战争爆发后,为了挽回败局,他们大多直接或间接地参与了与武器开发和生产有关的研究。目睹技不如人的日本被科技强国美国占领,他们比谁都更加清楚攀登科学高峰、抢占技术制高点的重要性。

1952年,旧金山和约签署之后,美国结束了对日本的占领。经受过战争磨练的这些大学教师,拥有充分的研究自由后,为迅速提升日本的科技竞争力,在争分夺秒地开展科学研究的同时,还尽其所能地指导着自己的学生。

由于日本新世纪诺贝尔科学奖得主在大学读书时的导师大多经历过二战,对科技竞争的残酷性和重要性有着深切的感悟,因此人人都可以说是拼命三郎,而且对科研选题的新颖性和科研数据的准确性要求极严。这种精神气质当然会通过言传身教的方式传递给他们的弟子。他们的弟子在其耳提面命之下,对日本走技术立国的道路、迅速提升科技水平的必要性也有着与今日的“宽松世代”不同的理解,并且都甘愿为日本的科技发展不懈努力。

1964年,东京奥运会成功地向世人展示了日本的科技实力;1965年,朝永振一郎又继汤川秀树之后再度摘得诺贝尔物理学奖。这些成功使日本新世纪诺贝尔科学奖得主的导师们迅速恢复了自信,同时也极大地提振了他们弟子的科技自信心。这些青年学子相信一切皆有可能,只要自己勤奋努力、勇于攻坚克难,就有可能做出世界一流的科技贡献。因此,他们不愿意再继续跟踪模仿西方,而是瞄准世界科技前沿大胆地向无人区挺进。如果他们当时不敢挑战世界科技难题,很难想象他们之后能取得那么多令世人瞩目的科技成就。

日本新世纪诺贝尔科学奖得主得益于研发经费的持续增长

搞科研只有主观愿望不行,还得有先进的仪器设备和充裕的研究经费,这些都需要有坚实的经济基础的支撑。幸运的是,日本新世纪诺贝尔奖得主投身科研领域时,正好遇上了日本经济高速增长期。

上个世纪六十年代,日本在大多数年份都保持了两位数的经济增长率。结果,日本的经济增长远远超过了“国民收入倍增计划”1960年定下的在今后10年中将国民生产总值提高2倍以上的目标。日本在制订“国民收入倍增计划”的同时,还制定了与此目标相呼应的“振兴科学技术的综合基本政策”,提出要力争将国民收入的2%用于科研。这一数值目标进入七十年代后不久即告达成,也就是说,日本上个世纪七十年代初的研发经费投入强度就达到了我国今天的水准。

上个世纪七十年代的两次石油危机对世界经济造成了很大的冲击,但在节能环保等产业的带动下,日本国内生产总值这一时期仍然增长了1.8倍。伴随着经济的高速增长,日本的研发经费投入也在不断攀升。1975年,日本的研发经费总额达到了2.62万亿日元,占国民收入的2.11%,超过了法、英两国的研发经费总和。

在上个世纪最后的20年里,除去泡沫经济破裂之初的三四年,日本的研发经费投入与国内生产总值之比仍然呈不断攀升的态势。至上个世纪末,日本的研发经费投入强度直逼3%,甩开美国、德国至少0.3个百分点。参见图3。

前已述及,日本新世纪诺贝尔科学奖得主的获奖研究成果几乎都是在进入1970年代之后取得的。这意味着日本新世纪诺贝尔科学奖得主大多数是在日本将研发经费投入占国内生产总值之比提高到2%之后才取得重大科技突破的。这一点非常重要!没有经济基础的强有力支撑,也许能够偶然做出一两项诺贝尔奖级的科学贡献,但出现诺贝尔科学奖“井喷”,一定离不开经济基础的强有力支撑。

结语

讨论日本新世纪诺贝尔科学奖“井喷”现象,不能不触及日本政府2001年提出的在21世纪前50年里获30个诺贝尔奖之计划。当时,不少学者著文对这一目标的实现表示了担忧。然而,在今天,大多数人已经不会再去怀疑这一点。原因无他,在过去二十年里,这个计划展示了惊人的完成度!

虽然多数人当下对这一计划的完成都持有信心,但仍有人认为日本频繁斩获诺贝尔奖的好日子即将到头。有报道指出,日本近年来稳定支撑研究经费遭到削减,科研人员需要花更多的时间去填写项目申请书;而且,研究环境的恶化已导致国际论文数量和质量的下降。

尽管日本的“宽松世代”因贪图安逸越来越不愿意出国留学,大学行政法人化迫使部分教师不得不由基础研究转向应用研究,但是,日本的研发经费投入强度仍高于3.0%,教育体制和科技体制的运转仍属正常,而且科研人员的价值取向和精神状态并没有发生明显的变化。因此,有理由相信,日本的50年30个诺贝尔奖计划完全有可能顺利完成,只是日本的诺贝尔科学奖“井喷”有可能随着二战结束前出生的科学家的退出而逐渐减弱。还有,当中国跻身于世界科技强国行列之后,很有可能会夺走更多的诺贝尔科学奖,以致日本的诺贝尔科学奖“井喷”难以为继。■

20年19个诺贝尔奖,日本科学何以出现“井喷”?

图文简介

虽然重视知识生产胜过知识传播的办学模式 曾引起日本民众的非议,但它在创新型人才 的选拔和培养上确实存在诸多优势。