科学家,终于不再需要成为赌徒

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作者|蓝字

原创首发|蓝字计划

科学探索有时候是一场豪赌。

张益唐在发表自己的成名作《素数间的有界距离》前,只是新罕布什尔大学的一名普通讲师。更早之前,他住了八年的地下室,在赛百味当过收银,在汽车旅馆打过零工。

现代液体火箭之父戈达德,生前一度是媒体嘲笑的对象。1920年,《泰晤士报》的一篇评论说他的火箭理论,是“高中没念好”。

大器晚成的“锂离子电池”之父古迪纳夫,早在上个世纪80年代就先后发现了新型锂电池的两种新材料,诺奖的预测名单年年有他,他却直到97岁的高龄,才等来了诺贝尔化学奖。

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|97岁上台领奖的古迪纳夫,来源:诺奖官网

我们或许都听过陈景润,知道他把半辈子的时间都花在了哥德巴赫猜想上,险些因为积劳成疾而亡。但假如他没有做出陈氏定理,我们甚至连他的名字可能都不曾听闻。

公众往往更容易看到科学家们站在山巅的时刻,却忽略了有多少默默无闻的研究者,正在科学探索的道路上独自前行。

他们正等待着不知何时亮起的曙光。

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达尔文的奖章

1709年,对欧洲而言是一个不幸的年份。

各国遭遇了五百年来最糟糕的冬天,极端寒冷以及随之而来的饥饿、流感大流行,导致了至少数十万人死亡。

英国下议院议员戈弗雷·科普利爵士也死于一次“喉咙发炎”,人们当时还并不知道这与细菌感染有关——直到219年后,英国伦敦大学圣玛莉医学院的弗莱明教授才发现了青霉素。

这位叫戈弗雷·科普利的议员,拥有男爵爵位,生前热衷于艺术品收藏,但与当时的贵族风潮一样,他也是英国皇家学会的会员——这个创办于1660年的组织,是当时英国科学研究的中心。

戈弗雷·科普利在他留下的遗嘱里,给皇家学会留下了一笔100英镑的捐赠。

这就有了科普利奖章的诞生——颁发给最重要的科学发现和通过实验做出重大贡献的个人,每年仅此一位。

1736年第一次颁奖的时候,这个奖项还只是一枚价值5英镑的奖章。直到150年后,因为有了一笔新的捐赠,奖章的价值才涨到50英镑。

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|1753年,本杰明·富兰克林获得的科普利奖章的设计,来源:posterazzi

尽管人们常常乐此不疲地讨论一个奖项的奖金多寡,但对于当时的人们来说,科普利奖章带来的认可才是至关重要的。

1864年,对于达尔文来说是艰难的一年。

五年前出版的《物种起源》,引来了一轮又一轮的攻击与谩骂。这一年,他的身体情况也急转直下,在长达九个月的时间里,他不间断地出现了呕吐的情况,最好的时候一天也只能工作两个小时——这对一位科学工作者来说,简直是地狱生活。

终于在11月,一个好消息传来:英国皇家学会决定为他颁发本年度的科普利奖章,以表彰他在“在地质学、动物学和植物生理学方面的重要研究”。

当时的达尔文或者不会想到,皇家学会的评审们也不会想到,在神学时代充满争议的物种进化论,会在多年之后成为接近真理的存在。

达尔文在收到获奖信息后,写下了自己的感受:“科普利奖章对于全世界的科学家而言都是巨大的荣誉”、“自然选择终于在英国取得了进展!”

科普利奖章,推着科学向前走了一大步。

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从5英镑,到1000万克朗

科普利奖出现100多年后,又有一个人写下了一份遗嘱:

“请将我的财产变做基金,每年用这个基金的利息作为奖金,奖励那些在前一年为人类做出卓越贡献的人。

这就是诺贝尔奖,而它的出现是个意外。

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|以诺贝尔奖留名后世的阿尔弗雷德·诺贝尔,来源:诺奖官网

诺贝尔在父亲办的军工厂长大,自小被父亲禁止接触火药,但他最终还是成为了那个将火药威力变得更大的人,并因此成为了欧洲最富有的军火商之一。

1888年,诺贝尔的哥哥路德维希·诺贝尔去世,一家法国报纸误以为是诺贝尔去世,于是竟然在报纸下写下了这样的讣告——“阿尔弗雷德·诺贝尔 ,一个想方设法以前所未有的速度杀人而致富的人,昨天死了。”

那一刻的诺贝尔意识到,自己或许该赎罪了。

诺贝尔奖的出现,彻底改变了科学奖项的性质——它不再仅仅是一份价值5英镑的荣誉,更意味着一笔巨额的钱。

1901年首次颁发的诺贝尔奖,单项奖金达到15万瑞典克朗——相当于当时一名大学教授20年的工资。时至今日,诺贝尔奖的单项奖金已经涨到了1000万瑞典克朗(约人民币636.5万元)。

2500年前,颜回身在陋巷,“一箪食,一瓢饮”,不改其乐。

多年以来,世人也对科学家赋予了“安贫乐道”的形象,但诺贝尔奖的出现,证实了无论是名或是利,对于科学进步都是不可或缺的。

居里夫人在获得1903年的诺奖奖金之前,只能靠巴黎高等师范学校的一份兼职勉强养家,实验室由一间废弃的医院解剖室改造而成,既不通风,还常常漏水——学校也没有资助她的研究,资金来源往往是冶金和矿业公司的补贴。

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|居里夫人在实验室中,来源:livescience

拿到诺奖之后,居里夫妇才终于招募了第一个实验助手,巴黎大学也在第二年为他们提供了一个新的实验室。

得益于实验条件的变化与研究资金的支持,居里夫人在1910年得以成功地分离出纯镭金属单质,成功打消了外界对于“镭”是否是一种元素的质疑,她也籍此拿到了第二年的诺贝尔化学奖。

2012年,诺贝尔基金会打电话给日本教授山中伸弥,通知他获得该年度生理学或医学奖时,山中伸弥正在家中修理洗衣机。这一年,山中伸弥为了筹措研究经费,甚至参加了当年的京都马拉松,获奖后日本内阁还特意赠送了他一台价值16万日元的洗衣机。

诺奖的获奖者们当然没有辜负这份巨额的奖励,因为他们的科学成果,毫无疑问正在改变整个世界。

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奖章与人类命运

诺奖之后,越来越多的科学奖项陆续出现。

1924年,一战刚刚结束,国际数学家大会却产生了分裂——当时部分协约国的数学家提议,应该禁止德国等原同盟国的数学家参加大会。加拿大数学家约翰·菲尔兹对这种分裂感到痛心,或许也是出自诺贝尔奖的启发,他打算筹办一个国际性的数学奖项,以消除数学界的裂痕。

只是奖项尚未得以设立,菲尔兹便因病去世,只留下了一份关于奖项的备忘录:评奖委员会应尽可能多的自由去决定得奖者。

1932年,国际数学家大会达成共识,数学界的“诺贝尔奖”就此出现,它就是菲尔兹奖。到了1966年,菲尔兹奖又多了一个获奖者不得超过40岁的规则,它由此成为最具成就的年轻数学家们的殊荣。

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|菲尔兹奖样式,来源:Wikimedia

菲尔兹奖的出现,影响的也不仅仅是获奖者。

1982年,丘成桐成为第一个获得菲尔兹奖的华人,他也因此成为当代最具影响力的华人数学家之一。在那之后,他在清华、浙大等建立了多个数学研究中心,同时发起组织国际华人数学家大会。

他得以籍此推动了华人世界的数学发展。

1966年确实是个特别的年份,因为这一年,图灵奖也诞生了。

它是计算机协会(ACM)设立的奖项,意为纪念现代计算机科学的先驱者艾伦·图灵,奖励的是那些在计算机领域做出卓越贡献的研究者。

图灵奖的特别之处在于,不同于传统的数学、物理、化学、医学等等的领域,计算机完完全全是一门新的科学。

被认为是计算机先驱的艾伦·图灵,1936年才提出了图灵机的概念;世界上第一部电子计算机——阿塔纳索夫-贝瑞计算机,要到1941年才开始出现。

这意味着的是,不同于以往诺贝尔奖的滞后,或是数学与现实的距离,图灵奖的每一位获奖者,或许不被大多数人所知,但他们共同推动着人类进入信息时代。

首届图灵奖的得主艾伦·佩利,是最早的计算机程序设计语言Algol 58和Algol 60的贡献者,现在还在用的C语言也受到了前者的影响。

1971年的图灵奖约翰·麦卡锡,第一个在达特茅斯会议上提出了“人工智能”的概念。

万维网和第一个浏览器的发明者蒂姆·伯纳斯-李,唯一获奖华人、著名清华姚班的导师姚期智,曾任斯坦福校长、现谷歌母公司董事长、人称“硅谷教父”的约翰·亨尼西……

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|1970年图灵奖获奖者詹姆斯·威尔金森,他提出了计算机最常用的误差分析方法

但科学奖项本身,并非毫无问题,它们其实也一直在探索之中。

无论是诺奖还是菲尔兹奖、图灵奖,这些奖项都更偏向是对既有成就的一种具有滞后性的认可。

以诺奖为例。从1901-2014年间获得诺贝尔科学奖的得主情况看,从发表科研成果到获奖,物理、生理学或医学奖的最长滞后时间均为55年左右。

试管婴儿之父爱德华兹于1958年着手研究试管受精,1978年成功产生全球首名试管婴儿露易丝·布朗,但直到32年后的2010年,他在85岁高龄才终于获奖。1972年,屠呦呦提取出了治疗疟疾的青蒿素,43年后才获得诺贝尔生理学或医学奖。

是否有一种更好的方式,去激励科学家们的探索?

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站在科学家身后的产业界

来自产业界的力量开始行动——对于企业而言,对科学的投资,无疑是最具价值的。

1919年,麻省理工学院设立了一个工业合作与研究部门,其实就是邀请企业为学术研究付费。按照该校教授大卫·凯撒的说法,十年之后,麻省理工有三分之一的教师正在为企业服务。

后世常态化的“产学研”模式就此开始流行开来。

而在“产学研”的基础之上,企业资助乃至开设科学奖项,也开始成为一种常态。如2007年开始,谷歌开始赞助图灵奖,将奖金从2.5万美金提升到了100万美金。

企业更青睐的,是鼓励青年科学家的奖项。

譬如1987年,日本IBM公司设立的IBM日本科学奖,针对的是在物理、化学、计算机科学等基础研究领域取得卓越成就的45岁以下研究者。

1999年,微软亚洲研究院设立的“微软学者”奖学金,更是直接针对计算机科学以及相关专业和交叉学科的博士生。

1942年由西屋公司冠名设立的“美国科学天才奖”瞄准了高中生——从这些天才少年里走出了7位诺贝尔奖得主和2位菲尔兹奖得主。美国前总统老布什曾兴奋地称它为“科学界的超级碗”。英特尔、再生元制药在西屋公司之后陆续冠名奖项。

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|科学天才奖获奖者基本在18岁左右

还有麦克阿瑟奖。这个由美国商人约翰·麦克阿瑟夫妇的基金会设立的奖项,又被称为“天才奖”。自1981年开始,该奖项就开始寻找那些具有潜力的研究者——每年20-25人,根据年龄给予12.8万美元到30万美元的无条件奖学金。如今,这个数字已经增长至62.5万美元。

无条件意味着,不同于以往对青年科学家的资助更偏向于“项目经费”,它更能直接地改善改善科研工作者的生存状况。1981年,第一位获得麦克阿瑟奖的伊莱恩·帕格尔斯只是一名普通的大学助教,早上6点上班,常常待到傍晚才回家,家里还有个一岁的小孩需要照顾。这笔钱的到来,才终于让她享受到了心无旁骛的科研。

类似的尝试,也在中国出现。

2018年5月,腾讯集团总部的38楼,生物学家饶毅和马化腾吃了一顿晚饭。席间,两人聊到了中国基础科学研究者亟需支持的话题。

科学探索奖的筹备团队就此诞生。一开始,他们找了一些科学家做访谈,问的是当下中国年轻科研工作者究竟会为多少钱头疼。

答案在意料之外,又在情理之中——“买不起房”

受访结果显示,不少青年科学家五年内基本能拿到1000万左右的经费,来支持自己的研究。但个人的收入相较研究经费而言却显得极为单薄,统计局数据显示,2021年中国科学研究和技术服务业非私营单位的平均工资为151776元,私营单位为77708元。

更别提硕士生与博士生那连学费填不满的补贴。

也难怪2019年第一节科学探索奖颁奖时,青年科学家刘颖被问到300万奖金怎么使用时,她的第一回复是,“可能先还房贷吧”。

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|2019年科学探索奖颁奖典礼,中间为刘颖

2018年回国之后,张益唐担任了山东大学威海分校数学与统计学院院长、“潘承洞数学研究所”所长,帮助培养中国的青年数学家。他也在这一年成为了科学探索奖14名共同发起的知名科学家之一。

今年的科学探索奖,选出了来自18个城市35个机构的50名不同领域的获奖人,他们将在未来的五年获得300万自由支配的奖金。其中最年轻的获奖者是北京邮电大学研究员王光宇,她今年只有31岁——这个年纪的张益唐,才刚刚出国读博,在校外与同学合租,还不知道自己未来的蛰伏与蜕变。

这一次,他们终于不必在困顿中等待曙光。

从1736年科普利奖章的第一次颁奖,到2019年科学探索奖的出现,科学奖项经历了将近300年的发展。一个成熟的正向循环体系也在探索中得以建立:外界为科学研究提供支持,科学难题一个个被突破,人类文明得以大步向前。

科学家们也终于不再需要成为赌徒。

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