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郭晓强

河北体育学院运动人体科学系副教授

金秋十月,一年一度的诺贝尔奖如期而至,2023年科学奖授予八位做出突出贡献的科学家。生理学或医学奖授予两位在mRNA碱基修饰发现(为新冠mRNA疫苗制备奠定基础)领域的科学家,物理学奖授予阿秒光脉冲制备(为电子动力学研究提供重要工具)领域的三位先驱科学家,化学奖授予量子点发现和合成(推动纳米技术快速发展)领域的三位科学家。今年的诺贝尔科学奖可用一个字来概括,那就是“小”。

首先是小尺度。生理学奖体现的是结构尺度,通过对生物大分子mRNA(该分子直径大小通常在10-9~10-7米内)进行碱基修饰而改善性质(降低免疫原性和增加稳定性等),从而使其适用于疫苗制备和其他领域。物理学奖体现的是时间尺度,阿秒是10-18秒,在如此短暂时间尺度内方可检测电子瞬息万变的一举一动,使洞察各种极快速变化过程成为可能。化学奖体现的是体积尺度,他们制造出纳米尺度的量子点,此尺度物质可表现出与宏观状态迥异的神奇性质(如颜色等),从而增加其独特应用范围和价值。

其次是“小”问题。之所以称为“小”问题,不是因为它们不重要,而是这三项成果都聚焦于一点,而解决这个难点关键在于研究人员敏锐的洞察力、坚韧的毅力和巧妙的思维。这些项目研究之初,前景通常不被看好或不具备作为热点的潜力,因此许多科学家对此的态度或是无视或是简单尝试无果后放弃,只有少数科学家能持之以恒对这些“小”问题开展长期研究,最终少之又少的科学家在关键点取得突破并最终幸运被诺贝尔奖评审委员会青睐。

最后是小团队。何为小团队?就是几人或十几人组成的研究小组,以区别几十、上百甚至上千的大团队。从八位获奖者代表作来看,作者人数基本没超过十人。为何关键问题突破大多数情况下由小团队完成呢?原因在于小团队可承受长期试错成本。尽管知道难题所在,但缺乏针对性解决方案,因此只能在“毫无目标”的多次试错过程中积累经验(通常几年甚至十几年),同时,期待有朝一日灵光乍现,发现解开难题的钥匙。大团队则由于长期坚持风险过高而可能在几次尝试看不到希望后放弃。以今年生理学奖为例,卡塔琳 · 卡里科从1990年开始构思到2005年取得突破间隔15年,再到2020年应用于疫苗制备又历时15年。化学奖则是20世纪80年代初发现现象到1993年实用化技术突破,前后也历时十余年。

实际上,诺贝尔奖本身包含三层含义。首先是物质,就是为取得重大成就的科学家提供奖金。其次是成果,它们推动人类发展和社会进步。最后则是精神,重大科学突破往往是几代人前赴后继不懈努力的结果(更多情况下,努力也不一定有结果),最终通常是勤奋加幸运使科学家登顶。正是这种精神鼓舞一代代青年人热爱科学,献身科学,通过努力取得重大发现而造福人类,这才是诺贝尔奖真谛所在。科学道路绝非一帆风顺,取得重大发现也并非一蹴而就,一些科学突破无法达到立竿见影效果,得到科学界认可往往需要几十年漫长时光,在此过程中部分伟大科学家甚至由于逝世而未能最终获奖,所以科学家需要有长期坐冷板凳的心理准备。

人总需要一点精神力量,科学家尤其如此。化用法国作家罗曼 · 罗兰名言:“科学上只有一种英雄主义,就是在认清科研道路艰辛之后依然热爱科研。”