要概括地了解20世纪理论科学的进展,最简单的办法也许是回顾一下100年来的诺贝尔奖所表彰过的那些成就。因为诺贝尔奖设立100年来,已经逐步成了世界上最权威的科学奖项。
诺贝尔1833年10月21日生于瑞典首都斯德哥尔摩,是一位发明家的儿子。他曾在圣彼得堡、美国和欧洲等地学习、考察,后来与父亲一起经营工厂。30岁时,发明硝化甘油炸药,获得专利。1864年9月3日,在他研制硝化甘油炸药的过程中,实验室不幸发生爆炸,弟弟和其他4人当场丧命。这件事情促使他发明安全炸药。1867年,诺贝尔发现把硝化甘油炸药放在木浆等一些惰性物质中,就可以很安全地处置了。据此他发明了安全炸药,并取得专利。1878年,他与哥哥等人在俄国巴库开采石油,获利颇丰。到他1896年12月10日病逝为止,诺贝尔共获得了技术发明专利355项,在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。他死后留下了920万美元的遗产。
1895年,也就是他去世的前一年,诺贝尔的心脏病已经恶化,他知道自己来日无多。回想这一生,他感到喜忧参半。他因为发明炸药而发了大财,成了化工实业巨子,可谓功成名就,但他发明的炸药却是一个致命的摧毁者。当它被用于战争时,将会使更多的人死于非命。炸药的威力越大,人类和平受到的威胁越大。他自己一生独身,没有亲人,巨额资产该如何处理呢?诺贝尔萌发了建立世界性的奖励基金的计划。11月27日,诺贝尔立下了遗嘱。
签名人阿尔弗莱德·诺贝尔,经过郑重的考虑之后,在此宣布关于我死后所留下财产的最后遗嘱如下:
我所留下的全部可成为现金的财产,将以下列方式予以处理:由我的执行人将这笔财产投资于安全的证券方面,并建立一种基金。它的利息每年以奖金的形式,分配给那些在前一年为人类做出杰出贡献的人。
上述利息平均分为5份。其分配办法如下:
一、物理学奖:授予在物理学方面做出最重要发现或发明的人;
二、化学奖:授予做出过最重要化学发现或改进的人;
三、生理学或医学奖:授予在生理学或医学领域做出过最重要发现的人;
四、文学奖:授予在文学方面曾创作出有理想主义倾向、最杰出作品的人;
五、和平奖:授予曾为促进国家间友好、为废除或裁减常备军及为举行促进和平会议做出最大贡献或最好工作的人。
物理学奖和化学奖由瑞典皇家科学院确定;
生理学或医学奖由斯德哥尔摩卡洛林医学院确定;
文学奖由在斯德哥尔摩的瑞典文学院确定;
和平奖由挪威议会选出的一个5人委员会确定。
我明确的愿望是,在颁发奖金时,对于候选人的国籍丝毫不予考虑,不管他或她是否是斯堪的纳维亚人,只要谁最符合条件,谁就应该获奖。我衷心希望世界上最有成就的人获奖。
诺贝尔病逝时,诺贝尔基金会还没有成立,他的巨额财产等于留给了一个还不存在的机构。他的某些亲属对此有些异议。瑞典人也不都理解诺贝尔的良苦用心。有些人说,诺贝尔的财产应该属于瑞典,怎么能将这样巨额的奖金颁给其他国家一个不相干的人呢?瑞典王国政府充分理解诺贝尔的卓越眼界,决定以国家的名义使诺贝尔的遗嘱生效。1900年6月29日,瑞典正式成立诺贝尔基金会,基金会下设4个诺贝尔委员会,由诺贝尔指定的各评奖单位确定其组成成员。
从1901年开始,诺贝尔奖每年在诺贝尔的逝世日12月10日颁发。第一届的物理学奖颁给了发现X射线的德国物理学家伦琴,化学奖颁给了荷兰著名化学家范特霍夫,生理学或医学奖颁给了发现血清疗法的德国生物学家冯·贝林。截至2000年,3大科学奖项共有469人次获取,其中物理学奖162人次,化学奖135人次,生理学或医学奖172人次。
100年来,诺贝尔奖取得了它在国际科学界的权威地位,成了衡量科学水平和成就高低的最重要的标准。一个科学家如果摘取了这项桂冠,无论人们对他有怎样的评价,他在科学上的地位差不多是牢不可破了。一个国家和一个民族获诺贝尔奖人数的多少,也反映了该国或该民族的科技实力。从诺贝尔奖的获奖成果中,可以看出100年来科学发展的脉络和趋势。
诺贝尔奖之所以取得这样至高无上的地位,有如下几个原因:首先,它的奖金丰厚。颁奖开始的时候,每项奖金高达3万美元。这个数目可以使一个科学家在20年内不需要任何别的收入而继续他的科学研究。其次,它总是能及时跟踪科技前沿的发展,从而在客观上引导了未来科学研究的方向。最后,但也是最重要的,它几乎没有漏掉公认的最有成就的科学家。
很显然,诺贝尔奖的权威还来自时间的考验。由于委员会制定了比较严格和稳定的评选程序,使评选标准能够持续地贯彻下去。首先,诺贝尔本人在遗嘱中提出的奖励对象限于前一年间做出的贡献,被认为不太现实而未予执行。但是,诺贝尔的这一思想仍然以某种方式被体现出来了,那就是,它只奖励某一项具体的成果,而不是科学家个人的终身成就。由于这一规定,有些人可以不止一次获奖,有些人名气很大却与奖无缘。
诺贝尔设立奖项的种类有一些局限。数学没有列入,天文学、地学、心理学、博物学都没有列入。他受限于他那个时代的科学理想,奉实证的、实验的“硬性”科学为正宗。诺贝尔委员会忠实地执行了诺贝尔的思想,给实验方面的成果以较多的机会。以获得物理学奖的人数为例,1901年至1998年之间,理论方面有50人次,实验方面92人次,还有新技术的开发方面差不多20人次。从个案上说,重大的理论成就未获奖的不少。相对论、元素周期律、大爆炸宇宙学、大陆漂移和大地板块学说都没有获奖。天文观测一开始也没有纳入授奖范围,以致哈勃未能获奖,后来评选标准有了调整,将天文观测包括进来了,但哈勃已经去世,而按照规定,不在世的人不能获奖。由于英年早逝而未能获奖的还有女生物学家弗兰克林,她对DNA双螺旋模型的发现贡献很大,但未能活到这项成果获奖的1962年。
诺贝尔奖尽管有这样那样的不尽如人意之处,但依然能够总体地表现一个国家科技实力的变迁。再以物理学奖为例。第二次世界大战之前,美国只有8人获奖,而英国有10人,德国有11人。这反映了德国作为世界物理学中心的历史实情。而二战之后,美国获奖人数突然大幅增加,显示了世界物理学中心已由德国转移到美国。