截圖裡的這個回答很具有國人對於「為何中國人難以獲得諾貝爾獎」這個問題的代表性思維。

的確,對於「具體的個人」而言,如果一個人「缺乏契而不舍坐冷板凳」的精神,「功利心太重」,這個具體的個人的確是很難取得高深的學術成就並進一步獲得諾貝爾獎這樣的獎項的。

但是這種答案並不能回答「中國」這麼大一個國家為何「目前」難以出諾貝爾獎得主。

因為對於任何一個國家而言,實際上大部分人都是「缺乏契而不舍坐冷板凳」的精神,「功利心太重」的。

其他認為中國人無法獲得諾貝爾獎原因的代表性的思維包括:「教育問題」「體制問題」

很可惜,這些答案全都是錯的,能持有這些看法的人大部分都是人云亦云,結果就是大錯特錯。

以下我來系統地回答這個問題

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1 諾貝爾獎級別的研究和獲獎的時間差問題

如新聞 【1】 所述,"全球諾獎得主取得諾獎研究成果的平均年齡是37.1歲,而他們獲獎時平均年齡是59歲,從出成果到得獎平均等待22年"。也就是說,今天各國諾貝獎獲得者們的收穫,全部來自於至少20多年獲得的科研成果。例如2018年日本諾貝爾獎得主「本庶佑從上世紀70年代就開始研究免疫抗體,他的主要成果是1992年獲得的,從出成果到得諾獎等待26年

OK,那麼我們現在知道了從科研成果到諾貝爾獎之間,需要二十多年的時間。也就是說諾貝獎的頒發,相比現在的科研成果,是有很長時間的遲滯性的。

二十五年前是1993年,而80年代到1990年代初,正是日本經濟的巔峰時期。那麼,1993年的中國科研是個什麼狀態?日本科研又是一個什麼狀態?美國呢?

美國的國家科學基金會(national science foundation NSF)給出了1981-2015年世界主要國家在科研上資金投入的比較(以購買力平價PPP計算),結果如下圖(來源參見參考文獻【2】)

圖1:來自NSF的各國科研投入歷年數據

圖1【2】中可知,21世紀之前,中國的科研投入在世界上來說幾乎沒有什麼存在感,而日本在80年代到1990年代經濟如日中天,科研經費投入接近美帝的一半。目前中國的科研經費投入超過歐盟綜合,接近美帝。

我們再回到文獻【1】中新聞提到的那句話:

本庶佑(2018年諾獎得主)從上世紀70年代(日本經濟起飛)就開始研究免疫抗體,他的主要成果是1992年獲得的(日本經濟如日中天的90年代初),從出成果到得諾獎等待26年

所以,為什麼日本近幾年收穫了一批諾獎獲得者現在不是很清楚了嗎?接下來進一步分析更深層次的原因。

2 大量獲得諾貝爾獎級別的研究成果需要哪些條件

注意,我這裡說的是獲得「諾貝爾獎級別的研究成果」,而非得獎本身。得到研究成果和得獎之間平均需要大約22年的時間,以及諾獎得主有一個健康身體保證能活到得獎,以及一點點運氣(評獎也是有一點點運氣因素的)

基本上科研產出和科技水平這種問題,只和兩個問題相關,一是人才(數量,和質量),二是錢(即科研經費)。

2.1 先說人才因素

說到人才,一個國家有多少科研人才,取決於三個因素

A,人口規模,保證能夠提供足夠多的人。中國有14億人口,規模全球第一,這個不需要多說。

B,人口當中高智商人士的幾率。人口的平均智力越高,出天才的幾率就越高。這個好理解,越是複雜的科學研究科目,其學生的平均IQ也越高,見圖2(來源:【3】當然,這不是說先天稍微落後一點的人無法搞科研,而是說,智商越高的人搞科研也就越容易。

那麼,中國人的平均智力到底如何呢?東亞人的平均智商恰好是全球第二高的,平均IQ105左右(參見論文【4】【5】【6】等等),平均智商第一高的是阿什肯納茲猶太人(以德裔猶太人為主,艾因斯坦就是德裔猶太人),平均智商106(也有一說是113)。白人(盎格魯撒克遜人,也就是英國人和英國移民後裔的平均智商100),美國黑人的平均智商85,非洲黑人的平均智商在65-85之間。研究族群智力的論文很多,各位感興趣的可以自己在google學術上搜索來看看,但結果都大同小異。

對於任何一個族群而言,這個族群中的個體的智商呈現出正態分布,也就是說,按照正態分布,美國白人(平均智商100)中誕IQ120以上的人的幾率是美國黑人(平均智商85)的至少5倍以上,而誕生蠢貨的比例則相反。亞裔誕生天才的比例則更高(雖然不管是哪個族裔,都有天才和笨蛋),見圖3(來源見【7】)

C,人口當中受高等教育,特別是博士級別教育的人口比例,見圖4 (來源見NSF網站【8】)。現在,中國本科生每年畢業人數遠超美國,自然科學和工程領域博士生畢業人數已經比美國多了。圖4的下圖為博士畢業生人數,上圖為本科畢業生人數

圖2:各學科學生平均智商排名統計,來源,文獻【3】
圖3:各族裔智商的正態分布曲線,來源:【7】
圖4:中美兩國本科生和博士生在自然科學及工程領域的畢業生人數,上圖為本科生,下圖為博士生

好了,相信大家讀到這裡,已經對於諾獎相關的人才因素有了一個基本的理解。接下來我會講第二個重要因素:錢,也就是科研投入。

2.2 科研投入的因素

科研是一個極度燒錢的事情,光有人才沒有經費就好像是巧婦難為無米之炊,一樣的出不了成果。

清華的施一公團隊買冷凍掃描電鏡買了三台,一台大概三千萬人民幣吧。然後清華的生科院在2011-2016年之間發了40篇論文在CNS上(cell,nature,science三大期刊)【9】

答主本人所在的某985院校,前幾年花費數千萬(具體詳細經費不知)建立了一個振動台實驗室,做一次振動台試驗,振動台費用至少就要10萬(還不包括做模型的費用),其中,光電費可能就要幾萬人民幣。

說到科研投資,如最開始的圖1【2】所述,中國在2015年已經超越歐盟,僅次於美國,是世界第二大的科研投資國。按購買力平價計算,2015年美國的科研投資大約為4966億美元,中國4088億美元,歐盟3860億美元,日本大概只有1900億美金不到,排第四。現在是2018年,國內的科研投資只會更多。

OECD在2012年的預測顯示,中國到2019年左右,其科研投資就會超過美國,見圖5(來源【10】)

圖5:2012年OECD做的科研經費投入的預測【9】,哪位兄台有最新的預測?可以分享一下

那麼此時問題來了,中國有那麼多人才,那麼多科研投入,成效如何呢?接下來,我會講中國這些年的科研成果如何

2.3 中國的科研水平和成果

科研界最具權威的兩本期刊之一的《nature》雜誌社在其網站上有一個NATURE INDEX,其中有一項就是用來反應各國科研產出水平的,其統計的依據是根據全球82本英文頂尖學術期刊發表的論文來進行統計的,也就是說NATURE INDEX排除了「灌水論文」和「垃圾論文」的影響。

2017年7月1日到2018年6月30日這一整年的nature index按國家排名如下,見圖6(來源見【11】)(我截圖只截取了前面幾十位的存在)

圖6:nature index 2017-2018年度排名,按國家排名

圖6【11】中AC(Article Count)和FC(Fractional Count)的含義,請自行搜索,簡單來說,分數越高越牛逼。

圖6中可知,2017年下半年到2018年上半年的一整年之中,中國目前在全球82個頂級英文科技期刊上的產出排在美帝之後,位列第二,產出量大約是美帝的一半,同時,中國的產出又大約是日本人的三倍。

需要注意的是:這個指數統計只統計了頂尖的英文期刊發表的論文,如果把頂尖的中文,日文,德文等語言的論文也算進去的話,才是一個國家真正的研究水平。

如果統計了2013-2018的nature index的數據,對美中德日英科研五強國的數據做了歸一化(美國數值恆定為1,其餘為各國科研產出與美國產出的對比)處理,用於對比一下這六年來的趨勢,得到了如下的圖:

圖7:2013-2018 Nature Index各國科研產出歸一化對比

圖7中的數據說明

1 數據來源:https://www.natureindex.com

2 網站只有2013-2018年的數據

3 此處的數據做了歸一化處理美國數據處理為1,其餘國家的數值為其FC值和美國FC值的對比。

4 用AC值對比結果也差不多

5 nature index2018統計的是2017下半年到2018上半年的數據,nature2017以前統計的都是前一年的數據。

------------3 結語和結論-----------------------

這幾年的諾貝爾獎,是科研人員三十多年前埋下科研成果終於開出了諾貝爾獎的花朵。但現在的中國在科學研究領域的總和產出,僅次於美國(大約是美國一半的產出),遠超其他幾個工業強國(德日英)

在我們這樣一個人口規模大,人均智商高,傳統文化極度重視教育,信奉「科學技術是生產力,而且是第一生產力」的國家,沒有道理會在科研上長期落後於人,而從從圖6【11】中我們可以看出,我國現在的頂尖科研成果總體產出已經甩第三四名的德國日本幾條街了,當然,目前和第一的美帝相比還有相當的距離。

再過二十年左右,最遲二十五年,我相信我們就能見到諾貝爾獎的成果在中國大規模開花結果。

最後,送那些覺得是「體制問題」,「社會風氣」問題或者「應試教育」問題導致我國缺乏諾獎得主的人一句話:你們啊,不讀書又偏偏愛思考,不學習還以為自己掌握了宇宙真理,這樣,是要不得的(微笑臉)。

(完)

PS:這個答案複製粘貼自我去年的一個回答,有少許修改,參見:

日本的生物學研究在國際處於什麼水平?為什麼本世紀 18 年日本能夠誕生 18 個諾貝爾獎得主??

www.zhihu.com圖標

參考文獻:

【1】 過去18年日本人年均一個諾獎,說明了什麼?_國際新聞_環球網

【2】https://nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/report/sections/research-and-development-u-s-trends-and-international-comparisons/cross-national-comparisons-of-r-d-performance

【3】September 2013 - The Hardest Science

【4】Lynn R, Harvey J, Nyborg H. Average intelligence predicts atheism rates across 137 nations.Intelligence. 2009;37(1): 11-5 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160289608000238?via%3Dihub

【5】Rushton JP, Jensen AR. Race and IQ: A Theory-Based Review of the Research in Richard Nisbett-s Intelligence and How to Get It. The Open Psychology Journal. 2010;3(1)

【6】Loehlin, J. C. (2007). Book review of Lynns (2006) "Race differences in intelligence". Intelligence, 35, 93–94.

【7】Talk:Race and intelligence/Archive 22

【8】https://nsf.gov/statistics/2018/nsb20181/report/sections/higher-education-in-science-and-engineering/international-s-e-higher-education

【9】http://www.chinanews.com/gn/2017/10-26/8361076.shtml

【10】https://www.oecd.org/newsroom/china-headed-to-overtake-eu-us-in-science-technology-spending.htm

【11】Country outputs | Nature Indext


想寫很多,又不知道從何寫起。

只希望國家能早日完全放開google學術,代理真的不好用。

科研經費上大幅度減少所謂的大項目,比如重點研發,重大專項,NSFC1000萬以上級別項目等。大幅度提高青年,面上,長期小額度小額度項目的支持。

取消學科評估,取消教學評估。


很簡單,科技的成果轉化和作品影響力擴大都是需要時間的。

縱觀世界範圍內,能得到物理、化學和醫學獎的科學家年紀都在六十歲以上,平均年齡是69歲,數據請看金燦榮講座,假設一個中國科學家69歲得諾貝爾獎,那麼他接受大學以上水平的教育是多少歲?大概五十年前吧?五十年前中國是什麼時候?大家都懂吧?中國大學教育真正發展是九十年代以後,到現在三十年,假設二十歲上大學現在第一批九十年代的學生也就五十歲,離平均年齡還差十幾年呢。很多科學成果的轉化本來就需要時間的,不是一年兩年就能馬上出成績的。

至於文學獎,現在全球文化發言權是集中在歐美國家手裡的,我們東方文明在他們眼裡就是異類,哪裡肯輕而易舉把獎給我們?

說到和平獎,那就是個笑話,各任美國總統都能得和平獎,呵呵。

那些噴中國教育環境差,中國人浮躁,中國人沒有求學精神的可以洗洗睡了,中國是世界上唯一一個擁有製造所有工業產品能力的國家,在許多行業都是世界領先甚至世界第一,中國科學家不努力能有這個成績嗎?要知道歐美國家都是對中國實行技術封鎖的,做飯這個高度還不能說明中國科學家的偉大?我們生活水平的提高離不開我國科學家的努力,我們應該更加尊重科學家,尊重各類工作者,他們是國家的棟樑!不是我們天天噴的「磚家」!


我認為,現階段的中國如果年年出諾獎那才要真的反思是不是路走錯了,要知道諾獎絕大部分都是基礎科學,那是吃飽飯後才要乾的事情,中國現在錢沒那麼多,投入到產業和應用科學才是正確做法,我們不需要大量投入去研究多維空間或者引力波,我們需要的是大量搞晶元,搞材料,搞發動機,搞東風巨浪,搞光刻機,搞隱身飛機航空母艦的,要補的實業短板都多如牛毛,別這邊諾獎一年一個,那邊人家一制裁產業完蛋,造個雷達還要拆別人示波器的晶元,安心的等二三十年,等把產業短板補齊了,產業升級了,不怕制裁了,那諾獎就是水到渠成的事。


諾獎得主2014訪談

沃夫岡·克特勒(Wolfgang Ketterle)

記者:提到諾貝爾獎,很多中國大學生們往往認為那是個幾乎不可能實現的夢。作為一名諾貝爾獎獲得者,您是如何看待諾貝爾獎及您的獲獎經歷的?

Ketterle:首先我想明確的是,任何一位學生都不應該覺得自己沒有可能。同學們現在身處一所很好的學校,也許你受到了激勵,也擁有了美妙的想法,那麼某個時刻你就可以開始學習探索科學世界。所以,對於像大學生這樣接受過良好教育的人來說,他們的未來是充滿可能的。而且,我總鼓勵青年人要擁有遠大的理想,無論你身處什麼樣的環境,無論你可能要付出的代價是什麼……因為擁有理想本身就是非常棒的事情。有些時候,你甚至會發現很多很好的事情會集中在一起呈現。如果你夠聰明又刻苦,同時能量滿滿,那麼你便有可能成功甚至獲獎。當然,有時候你也需要藉助天時地利人和。因為你需要環境支持,需要與人溝通。 記者:在您之前關於科學研究的講述中,提到了「困難」這個詞。你覺得我們該如何去克服困難,取得成功?Ketterle :作為一名學生,我覺得大家應該重點分析當下的困難,同時仔細反思一下之前的結論。而就我個人來說,「玻色-愛因斯坦凝聚」曾經是一個困難。但是當它的奧秘被我們發現之後,突然間全世界的人們都開始對它進行研究,影響力遠遠超出預想。正是因為這廣泛的影響力,我才被授予了諾貝爾物理學獎。

記者:目前還沒有中國科學家獲得諾貝爾自然科學類獎項。對於那些存在無限潛力的中國青年科學家們,您有什麼建議嗎?

Ketterle:簡單來說,科學研究需要耐心。儘管你在進行一項偉大的研究,也許你處於一流的科研環境中,你仍然不能強求,因為科學研究本身可能需要很長的時間。中國的大學和研究團隊已經取得了不少成果,可能現在更需要的就是時間。當然,其中也需要一定的運氣。如果你堅持下來並最終突破了瓶頸,那麼對所在領域的影響力將是空前的。同時,我必須要說,重大的科學發現和成就都不是偶然得。美國很多大學也是在長期的科研積累過程中,獲得了重大突破。這個過程,麻省理工學院積澱了超過一百年,而哈佛大學、耶魯大學甚至更久。在我看來,對於一件非凡的工作,中國的科研人員也許希望儘快提前完成;但科學研究這些事情,有時候還就是需要一定的時間去積累。

記者:許多中國大學生,寫出了優秀的論文、完成了科研課題,拿到了很高的學位,可他們畢業後,有時依然無法滿足企業的需求,您是如何看待這一問題?

Ketterle:通常情況下,學生在課堂上學到的更多的是學術性知識,可以解決一些具體問題。但如果你是在公司工作或是研究專業領域上的難題,你還需要更多的技巧,其中特別需要創造力。有時候比起從正面直入問題,換個角度側面思考可能是更好的解決辦法。這在我的研究過程中非常常見。有時候解決問題的最好辦法往往可能是避開它。當然需要的不僅僅是這些,我們還需要一定的實際科研技巧,不是學生在課堂上學到的那些。有部分學生在獲得學位後已經很滿足,但事實上需要學習的東西還有很多。

記者:科學研究是非常辛苦的工作,在經歷了一整天的工作後或當您感到漸漸失去耐心時,您是通過什麼方式來放鬆自己的?

Ketterle :的確,我認為每個人的放鬆方式都不一樣。但我想說的是,對於真正的科學家來說,進行科學研究並指導學生……這些可能是人生中最重要的事情。但我們不能因此給自己帶來過多壓力,我們需要保證自己有辦法協調好這些壓力。有些人選擇閱讀一本書,有些人可能睡上幾個小時,還有的人可能和自己的家人待在一起。對於我來說,家人當然是非常重要,同樣我也需要一定的運動。游泳也是一個好方法。每當我待在水下時,我覺得我身處一個安靜、純潔的世界,並獲得了心靈上的平靜。當我感到焦慮緊張時,沉入水下可以讓我得到放鬆。那種感覺就是我雖然一個人在水下,但我一點也不孤獨。而且,我發現當你越想取得成功時,越應該得到適當的休息,然後重回工作中。我認為學生在做研究或工作時,需要找到他們自己排解壓力的方法,這是非常有必要的。

記者:對於您來說,如何將工作休息有機地結合起來?

Ketterle:實際上,大多數人是希望自己的生活充滿挑戰的。挑戰會讓我的生活變得精彩。我覺得自己每天的工作都十分有趣,我可以和同學、同事交流。遇到不同的人並和他們交談是件很棒的事情。有時候回家後,我告訴我的妻子,我今天很開心甚至有些太開心了。但同樣,也有很多事情讓我感到很有壓力,我總是告訴自己這才是我的生活,是我想要的生活。難道我希望每天無聊地工作?不,我需要樂趣。每天早晨當我醒來,我不知道接下來的時間會發生些什麼,因此我總是對生活中將要發生的事情充滿期待。可是當你想要獲得樂趣的時候,你卻不能使它一直停在一個水平上,因為歡樂總是波動的。有時,你發現手頭上的事情臨近截止時間,此時,最好的處理方式,就是短暫休息一會兒,休息的同時你再思考準備通過什麼方式解決這些問題。

記者:您是在德國出生並完成學業,現在又在美國長期工作。對比中美兩國的大學生,您覺得他們的特點分別是什麼?

Ketterle:通常情況下,比較兩組同學是非常困難的,因為學生互不相同,都是獨立的個體。有些時候,甚至美國學生之間的差異或中國學生之間的差異會大於中國和美國普通學生之間的差異。我的研究小組裡也有中國學生,他們可以和最棒的美國學生一樣優秀。但同樣也有些不太適應的學生,中美兩國學生都有。所以個體差異是十分顯著地。有些時候,對於中國學生來說,他們可能還需要面臨其他的挑戰。比如說,他們在中國長大,政治經濟文化教育環境都和美國有很大不同。他們來到美國後會發現很多的不一樣,其中就有人不太能夠適應。

記者:這不是您第一次參加科普教育類活動,這次參加「霍尼韋爾卓越科學與工程計劃」,原因是什麼?

Ketterle:一方面,我自己對研究充滿了興趣;另一方面,我希望能夠和其他人分享我研究過程中的激動時刻。我很喜歡和非本專業的學生和朋友進行交流。我希望他們能夠了解到科學之美。所以我每年都會舉行交流會,每一兩個星期我會和興趣小組的同學交談。這是我激勵學生的方式。但是我發現自己不大擅長組織這種活動。而霍尼韋爾擁有專業的組織人員,他們一直以來都做得很棒。舉個例子,我來到一個大學舉行講座。如果組織工作做得不夠好,我只能和50個學生交流;如果組織工作到位,我可以和500個學生交流。

註:沃夫岡·克特勒(Wolfgang Ketterle),德國物理學家,麻省理工學院教授,因在鹼性原子稀薄氣體中實現玻色-愛因斯坦凝聚態,以及對凝聚態物質的性質的早期基礎性研究」,榮獲2001年諾貝爾物理學獎

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