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01

諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)120年史上的三大奇觀

刻畫(huà)在獎(jiǎng)牌上的阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾（1833-1896）

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)從1901年授獎(jiǎng)到今年正好滿120年。在這120年里，一共有624人次獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，其中物理學(xué)獎(jiǎng)216人次，化學(xué)獎(jiǎng)186人次，生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)222人次。

在這120年里，美國(guó)共有265人次獲獎(jiǎng)，占比高達(dá)42.5%。

獲獎(jiǎng)數(shù)不足100人次但超過(guò)20的國(guó)家有：英國(guó)（94）、德國(guó)（73）、法國(guó)（34）、日本（22）。

獲獎(jiǎng)數(shù)不足20人次但超過(guò)10的國(guó)家有：瑞士（18）、瑞典（16）、荷蘭（15）、俄國(guó)（13）、加拿大（10）。

獲獎(jiǎng)數(shù)不足10人次但超過(guò)5的國(guó)家有：奧地利（9）、丹麥（9）、澳大利亞（8）、意大利（6）、比利時(shí)（6）。

主要國(guó)家諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人次

上面這張表格揭示了1901-2020年間主要國(guó)家的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人次。

從三個(gè)領(lǐng)域的國(guó)別分布來(lái)看，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中，美國(guó)占92人次，英國(guó)占28人次，德國(guó)占25人次，超過(guò)兩位數(shù)的還有，法國(guó)14人次；化學(xué)獎(jiǎng)里面，美國(guó)占了70人次，英國(guó)占了32人次，德國(guó)31人次；生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)中，美國(guó)占了103人次，超過(guò)3位數(shù)的僅此一家。英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)都是兩位數(shù)，分別是34、17和11。

我們可以看到，美國(guó)獲頒諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)人次遙遙領(lǐng)先，幾乎是第二名英國(guó)的三倍。另外，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、瑞士、瑞典、荷蘭、俄國(guó)和加拿大這10個(gè)國(guó)家，包攬了近90%的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。

如果把這120年里的獲獎(jiǎng)人數(shù)按照十年一段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，就會(huì)得到下面這張圖。

從這張折線圖中可以看出，諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人數(shù)呈上升趨勢(shì)，第二次世界大戰(zhàn)后每個(gè)時(shí)段的獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)均高于戰(zhàn)前的各個(gè)時(shí)段。逐年檢查諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，二戰(zhàn)前，一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)一般只頒發(fā)給一個(gè)人；二戰(zhàn)后，2個(gè)或3個(gè)人分享同一獎(jiǎng)項(xiàng)的情形有很多，以致每個(gè)時(shí)段的獲獎(jiǎng)人數(shù)都明顯高于戰(zhàn)前。

此乃 “大科學(xué)” 興起導(dǎo)致的結(jié)果。二戰(zhàn)后，“大科學(xué)” 興起，從事科學(xué)研究的學(xué)者急劇增長(zhǎng)，科研經(jīng)費(fèi)投入快速攀升，再加上儀器、裝備得到顯著改善，以致諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的科學(xué)成果不斷涌現(xiàn)。諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的成果多了之后，如果每個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)一年只頒發(fā)給一個(gè)人，很多人就會(huì)失去獲獎(jiǎng)機(jī)會(huì)；如果每年多評(píng)出幾個(gè)人，就可以一定程度地緩解矛盾，但每個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)一年最多只能頒給3人的規(guī)則不能變。

以物理為例，100年前，世界上的物理學(xué)家只有1000名左右；如今，全球范圍內(nèi)的物理學(xué)家不少于100萬(wàn)人。換言之，100年里物理學(xué)家的人數(shù)大約增長(zhǎng)了1000倍?？茖W(xué)家多了之后，高質(zhì)量的成果也就會(huì)相應(yīng)地增多。這樣一來(lái)，作出杰出科學(xué)貢獻(xiàn)的科學(xué)家等候頒發(fā)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的時(shí)間就會(huì)變得越來(lái)越長(zhǎng)。

進(jìn)入21世紀(jì)后，除諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主獲獎(jiǎng)時(shí)的平均年齡接近但仍未達(dá)到65歲之外，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)得主獲獎(jiǎng)時(shí)的平均年齡均超過(guò)65歲。

按國(guó)別和年代對(duì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)進(jìn)行分類(lèi)處理后，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)美國(guó)在二戰(zhàn)之前表現(xiàn)一般，但二戰(zhàn)爆發(fā)之后美國(guó)的獲獎(jiǎng)數(shù)據(jù)迅速攀升至兩位數(shù)。

還有一個(gè)現(xiàn)象值得注意。上圖中，多數(shù)情況下位居第二的這根綠線表示的是美、英、德、法、日五個(gè)國(guó)家之外的所有國(guó)家的獲獎(jiǎng)總數(shù)。忽視這根綠線后可以看到，在20世紀(jì)前30年，德國(guó)獲獎(jiǎng)數(shù)一直獨(dú)占鰲頭，領(lǐng)先于世界上任何一個(gè)國(guó)家。這是比較罕見(jiàn)的一種現(xiàn)象。

表示日本的這個(gè)藍(lán)線，進(jìn)入新世紀(jì)后，突然躍起，形似井噴。所以，很多人將日本這一階段的獲獎(jiǎng)現(xiàn)象稱作為諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng) “井噴”。

1. 20世紀(jì)早期德國(guó)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)獨(dú)占鰲頭；

2. 二戰(zhàn)結(jié)束后美國(guó)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)遙遙領(lǐng)先；

3. 21世紀(jì)初期日本諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)出現(xiàn)井噴。

接下來(lái)，就聚焦諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)百廿史上的這三大奇觀，主要圍繞 “諾貝爾獎(jiǎng)與科學(xué)教育” 作些宏觀分析。

02

20世紀(jì)早期德國(guó)何以盛產(chǎn)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主？

1901-1930 年間，全球獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的人數(shù)為93 人，其中德國(guó)是28人，英國(guó)是15人，法國(guó)是13人。德國(guó)的獲獎(jiǎng)數(shù)正好是英國(guó)和法國(guó)的獲獎(jiǎng)數(shù)之和。這一時(shí)期，美國(guó)只有4人獲獎(jiǎng)。這與很多人掛在口頭上的 “20世紀(jì)是美國(guó)科學(xué)的世紀(jì)” 有點(diǎn)不相吻合?？梢哉f(shuō)，20世紀(jì)前30年，德國(guó)的科學(xué)表現(xiàn)要比美國(guó)更加突出。

有意思的是，20世紀(jì)早期，德國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?/span>幾乎都擔(dān)任過(guò)大學(xué)教授。而且，他們的獲獎(jiǎng)成果基本上都是在德國(guó)大學(xué)里取得的。因此，討論德國(guó)20世紀(jì)早期的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)高產(chǎn)現(xiàn)象不能不談德國(guó)的高等教育。

19世紀(jì)前，德意志長(zhǎng)期處于割據(jù)狀態(tài)，各路諸侯以及教派出于培養(yǎng)人才和提高聲望的需要，紛紛設(shè)立大學(xué)。由于君主國(guó)都很小，財(cái)政收入有限，難以支撐大學(xué)的運(yùn)作，所以德語(yǔ)國(guó)家的大學(xué)規(guī)模都不是很大，辦學(xué)水準(zhǔn)也比較低。這不可避免地會(huì)引發(fā)民眾的不滿，以致在18-19世紀(jì)之交的約20年里，有20所大學(xué)被廢掉或被兼并。

在18世紀(jì)末的大學(xué)危機(jī)中,出現(xiàn)了三種對(duì)大學(xué)改革的主張：

第一種主張受英國(guó)的影響比較深，保守主義色彩比較濃，認(rèn)為教育的目的是通過(guò)運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法來(lái)傳遞具有正確信仰的知識(shí)。這種觀點(diǎn)在大學(xué)神學(xué)院中擁有廣泛的市場(chǎng)，因?yàn)槠貙?shí)際應(yīng)用不利于維護(hù)神學(xué)在大學(xué)中的首要地位。

第二種主張受法國(guó)的影響比較深，功利主義色彩比較濃，倡導(dǎo)以對(duì)職業(yè)、邦國(guó)和教會(huì)有用的技能訓(xùn)練年輕人。這種觀點(diǎn)的倡導(dǎo)者，政府官員、大學(xué)法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院的教授居多。

第三種主張堅(jiān)持以人為本，強(qiáng)調(diào)要把人的思想感情從神學(xué)的束縛下解放出來(lái)，同時(shí)也反對(duì)強(qiáng)迫紀(jì)律，死記硬背；認(rèn)為教育的目的是幫助發(fā)展和實(shí)現(xiàn)個(gè)人的全部潛能, “造就” 有能力、有品行的人。這種主張多出自于新人文主義者。

受新人文主義的影響，19世紀(jì)初，費(fèi)希特、謝林、威廉·馮·洪堡等人先后提出了自己的大學(xué)改革構(gòu)想。這些構(gòu)想為19世紀(jì)德國(guó)大學(xué)的改革與發(fā)展指明了航向。

● 柏林大學(xué)的創(chuàng)建背景

1789年，法國(guó)大革命爆發(fā)。普魯士極端仇視法國(guó)革命，于是聯(lián)合沙皇俄國(guó)、奧地利等國(guó)對(duì)法國(guó)進(jìn)行武裝干涉。

拿破侖執(zhí)政后，于1803年出兵德意志，消滅了德意志西南部的眾多封建邦國(guó)。1806年又開(kāi)始向德意志西部地區(qū)發(fā)起進(jìn)攻，并將萊茵地區(qū)的德意志各邦國(guó)組織成了 “萊茵同盟”。1807年，拿破侖迫使普魯士國(guó)王弗里德里?！ね婪艞壛艘妆焙右晕魉蓄I(lǐng)土，普魯士因此失去著名的哈勒大學(xué)。

哈勒大學(xué)于1694年創(chuàng)建，是最早擺脫宗教束縛的大學(xué)之一。在拿破侖入侵期間，哈勒大學(xué)成了重要的抵抗運(yùn)動(dòng)中心。因此當(dāng)法國(guó)軍隊(duì)占領(lǐng)普魯士易北河地區(qū)之后，拿破侖命令關(guān)閉了位于該地區(qū)的哈勒大學(xué)。

失去哈勒大學(xué)的教師們請(qǐng)求普魯士國(guó)王在柏林重建一所大學(xué)。對(duì)失去僅有的一所大學(xué)十分痛心的國(guó)王同意了他們的要求, 并任命教育大臣威廉·馮·洪堡于1809年著手籌建柏林大學(xué)。

威廉·馮·洪堡創(chuàng)辦柏林大學(xué)時(shí)在辦學(xué)理念上深受哲學(xué)家謝林的影響。謝林1803年在《關(guān)于學(xué)術(shù)研究方法的演講》中曾提出：

1810年10月，柏林大學(xué)在漢利希王子宮殿正式開(kāi)辦，由哲學(xué)家費(fèi)希特任首任校長(zhǎng)。這是德國(guó)高等教育發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。

● 柏林大學(xué)的辦學(xué)特色

威廉·馮·洪堡強(qiáng)調(diào)，德國(guó)大學(xué)應(yīng)該有別于法國(guó)綜合理工學(xué)院、巴黎高等師范學(xué)校那樣的高校，在管理和學(xué)術(shù)上保持自主性。它包含三層含義：

3. 大學(xué)的教師和學(xué)生應(yīng)甘于寂寞，不為任何俗務(wù)所干擾，完全潛心于科學(xué)。 

洪堡認(rèn)為 “自由” 是教育的 “首要和不可缺少的條件”，因此他大力倡導(dǎo) “教的自由” 和 “學(xué)的自由”。在洪堡看來(lái)，大學(xué)不僅是知識(shí)傳播之地，更是知識(shí)生產(chǎn)之地，因此他極力主張教學(xué)與研究相結(jié)合。而在此之前，無(wú)論是教會(huì)辦的英國(guó)流大學(xué)，還是國(guó)家辦的法國(guó)流大學(xué)，都不重視科學(xué)研究。

根據(jù)洪堡確立的獨(dú)立+自由、教學(xué)+研究等辦學(xué)原則，柏林大學(xué)將傳統(tǒng)大學(xué)中的通識(shí)教育學(xué)院——哲學(xué)院擴(kuò)充成了與法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院并駕齊驅(qū)的專業(yè)教育學(xué)院，從而提升了哲學(xué)院在大學(xué)中的地位。

此前，歐洲的大學(xué)基本上都是由哲學(xué)院、神學(xué)院、法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院四個(gè)學(xué)院組成。其中，哲學(xué)院主要負(fù)責(zé)基礎(chǔ)教學(xué)，有點(diǎn)類(lèi)似現(xiàn)在的美國(guó)大學(xué)中的文理學(xué)院和日本大學(xué)中的教養(yǎng)學(xué)部。神學(xué)院、法學(xué)院和醫(yī)學(xué)院負(fù)責(zé)專業(yè)教學(xué)。醫(yī)學(xué)院主要培養(yǎng)醫(yī)治人之身體的專業(yè)人才；法學(xué)院主要培養(yǎng)治理人類(lèi)社會(huì)的專業(yè)人才；神學(xué)院主要培養(yǎng)神職人員。

需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)時(shí)的哲學(xué)概念非常寬泛，自然哲學(xué)乃其中的一個(gè)重要分支。而自然哲學(xué)不僅包含對(duì)自然進(jìn)行抽象思考所獲得的知識(shí)，而且還包含對(duì)自然進(jìn)行實(shí)證探究所獲得的知識(shí)。因此，柏林大學(xué)提升哲學(xué)院的地位之后，極大地促進(jìn)了德國(guó)形而上學(xué)的發(fā)展和自然科學(xué)的進(jìn)步。

除此之外，柏林大學(xué)還開(kāi)始實(shí)行討論班教學(xué)和講座制。討論班教學(xué)在今天的研究型大學(xué)中受到了高度關(guān)注。比起知識(shí)傳播，它更重視知識(shí)生產(chǎn)，或者叫知識(shí)創(chuàng)造。講座制是德國(guó)大學(xué)特有的制度，一個(gè)學(xué)科只設(shè)置一個(gè)教授，不像美國(guó)即使是同一學(xué)科也設(shè)置一堆教授。而且在當(dāng)時(shí)的德國(guó)，教授不退休，副教授就只能干等，即使水平再高也晉升不了教授。講座制的好處就是，一個(gè)人當(dāng)教授，下面的人都跟著他的興趣來(lái)做研究，容易形成學(xué)派，而且很多研究能夠一以貫之，持之以恒。

重視教師的研究業(yè)績(jī)也是柏林大學(xué)的一大特色。如果教師只從事知識(shí)的傳授，不從事知識(shí)的創(chuàng)造，那他是很難向?qū)W生講清楚知識(shí)的生產(chǎn)方法的。教師開(kāi)展科學(xué)研究，不僅有利于了解和跟蹤本領(lǐng)域的發(fā)展前沿，提高自身的研究探索能力，避免向?qū)W生傳授陳舊、落后的知識(shí)，而且還有利于將研究的方法和探索的精神傳授給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，柏林大學(xué)的這一做法對(duì)德國(guó)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了巨大的促進(jìn)作用。

● 柏林大學(xué)的社會(huì)影響

柏林大學(xué)名家輩出，群星燦爛。

物理學(xué)家基爾霍夫、愛(ài)因斯坦、薛定諤、海森堡、玻恩，化學(xué)家霍夫曼、拜耳、艾米爾·費(fèi)歇爾、德拜、能斯特、哈恩，生物學(xué)家魏爾嘯、科赫、埃爾利希，數(shù)學(xué)家魏爾斯特拉斯、狄利克雷、馮·諾依曼，哲學(xué)家費(fèi)希特、謝林、黑格爾、叔本華、杜林等曾在此任教。

物理學(xué)家亥姆霍茲、赫茲、普朗克、卡爾·費(fèi)迪南德·布勞恩、沃納·馮·布勞恩、威廉·維恩、馬克思·馮·勞厄、詹姆斯·弗蘭克、邁克爾遜，化學(xué)家范托夫、哈伯、漢斯·費(fèi)歇爾、奧托·迪爾斯、奧托·海因里?！ね郀柋?，地質(zhì)學(xué)家李希霍芬、魏格納，生物學(xué)家施旺、埃米爾·阿道夫·馮·貝林，數(shù)學(xué)家康托、克羅內(nèi)克、利普希茨，哲學(xué)家胡塞爾、費(fèi)爾巴哈等曾在此就讀。

革命導(dǎo)師馬克思也曾在此攻讀法律，恩格斯則是柏林大學(xué)的旁聽(tīng)生。

上述名單中，有相當(dāng)一部分人于二戰(zhàn)前獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。

堅(jiān)持獨(dú)立自主，倡導(dǎo)自由精神，重視研究業(yè)績(jī)的柏林大學(xué)問(wèn)世之后，德國(guó)又以柏林大學(xué)為榜樣陸續(xù)建立了一批新型大學(xué)；同時(shí)，還對(duì)一批老大學(xué)進(jìn)行了改建和擴(kuò)建。如布雷斯勞大學(xué)、波恩大學(xué)、哥廷根大學(xué)、慕尼黑大學(xué)，以及海德堡大學(xué)和萊比錫大學(xué)等。

后來(lái)有人評(píng)價(jià)道：“沒(méi)有柏林大學(xué)就沒(méi)有光輝燦爛的德意志文明”。它甚至被譽(yù)為“所有現(xiàn)代大學(xué)之母”，“研究型大學(xué)鼻祖”。

● 李比希創(chuàng)立現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室

柏林大學(xué)的成功，有力地促進(jìn)了自然科學(xué)教育的普及。然而，當(dāng)時(shí)各大學(xué)盛行的做法，至少存在兩方面的缺陷：

一是雖然哲學(xué)院的地位提高了，但自然科學(xué)的教學(xué)方法并沒(méi)有發(fā)生質(zhì)變。講授自然科學(xué)課程的教授多為哲學(xué)家，他們注重思辨和自然哲學(xué)體系的構(gòu)建，對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣不濃，因而學(xué)生很難得到嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練。

這種狀況直到1826年李比希在吉森大學(xué)建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)室后才得到改變。

李比希1820年進(jìn)入波恩大學(xué)，1821年隨師轉(zhuǎn)入埃爾朗根大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)，1822年憑論文《論雷酸汞的成分》獲博士學(xué)位。他對(duì)這兩所學(xué)校的學(xué)究氣感到不滿，于是經(jīng)科學(xué)界泰斗亞歷山大·馮·洪堡教授（威廉·馮·洪堡的弟弟）推薦來(lái)到法國(guó)著名化學(xué)家、物理學(xué)家蓋·呂薩克的實(shí)驗(yàn)室工作。

1824年李比?；氐降聡?guó)任吉森大學(xué)化學(xué)助教，第二年22歲的他就晉升為教授。

李比希在蓋·呂薩克的私人實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)研究時(shí)感受到了實(shí)驗(yàn)室的重要性。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室很少，大多是一些私人實(shí)驗(yàn)室，只能容納一、兩位學(xué)生或助手學(xué)習(xí)和研究。為了改變這種情況，李比希返回德國(guó)后加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和化學(xué)教學(xué)法的研究，從而使化學(xué)教學(xué)真正具備了實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特色。

1926年，李比希在吉森大學(xué)建立了一個(gè)完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，其實(shí)驗(yàn)室可同時(shí)容納22名學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，教室可供120人聽(tīng)講，講臺(tái)兩側(cè)擺放著各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，以便做各種演示實(shí)驗(yàn)。

● 李比希的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法

李比希為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)編制了一個(gè)全新的教學(xué)大綱，規(guī)定學(xué)生在學(xué)習(xí)講義的同時(shí)還要做實(shí)驗(yàn)，須先使用已知化合物進(jìn)行定性分析和定量分析，然后再?gòu)奶烊晃镔|(zhì)中提純和鑒定新化合物以及進(jìn)行無(wú)機(jī)合成和有機(jī)合成；學(xué)完這一課程后，在導(dǎo)師指導(dǎo)下再進(jìn)行獨(dú)立的研究以完成畢業(yè)論文；論文通過(guò)審核鑒定后才可以獲得博士學(xué)位。

在李比希的實(shí)驗(yàn)室，教師和學(xué)生一同并肩工作，建立起了一種新型的師生關(guān)系。它不同于傳統(tǒng)的 “師傅帶徒弟” 模式，也有別于當(dāng)時(shí)英國(guó)的 “導(dǎo)師+助手” 形式：導(dǎo)師和學(xué)生既是上下級(jí)關(guān)系，也是伙伴關(guān)系。他們互相學(xué)習(xí)、共同研究；互相質(zhì)疑、共同討論。

李比希的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是一項(xiàng)重要的科學(xué)研究組織形式的發(fā)明。它將眾人的努力集中起來(lái)，從而使很多互相關(guān)聯(lián)的，但令單個(gè)研究者沮喪的問(wèn)題得以解決。在這里研究者不一定要具備一流的才智，二流研究者同樣可以做出非同尋常的業(yè)績(jī)。

除了教學(xué)改革，李比希還在科學(xué)研究上率先垂范，作出了很多重要的科學(xué)貢獻(xiàn)。

1830年代前，李比希主攻有機(jī)化學(xué)，40年代后主攻農(nóng)業(yè)化學(xué)和生物化學(xué)。他曾作過(guò)大量的有機(jī)化合物的準(zhǔn)確分析，并改進(jìn)了有機(jī)分析的若干方法，定出大批化合物的化學(xué)式，發(fā)現(xiàn)了同分異構(gòu)現(xiàn)象等。李比希提出植物需要氮、磷，鉀等基本元素，并深入研究了提高土壤肥力的問(wèn)題，因此被農(nóng)學(xué)界稱為 “農(nóng)業(yè)化學(xué)之父”。

此外，李比希還創(chuàng)辦了《化學(xué)和藥學(xué)年鑒》，成功地吸引了大量有才華的德國(guó)年輕學(xué)生從事化學(xué)研究。由于李比希的貢獻(xiàn)，德國(guó)在有機(jī)物合成、結(jié)構(gòu)理論等方面業(yè)績(jī)十分突出。

● 李比希實(shí)驗(yàn)室的影響

國(guó)內(nèi)影響：以李比希實(shí)驗(yàn)室為模型，1833年，約翰內(nèi)斯·繆勒在柏林大學(xué)建立了解剖生理實(shí)驗(yàn)室；1836年，弗里德里?！ぞS勒在哥廷根大學(xué)建立了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；1852年，羅伯特·本生在海德堡建立了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室；1865年，路德維希在萊比錫大學(xué)建立了新型生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室；1875年，馮特在萊比錫大學(xué)建立了心理學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

可以說(shuō)，德國(guó)大學(xué)于19世紀(jì)中期建立的實(shí)驗(yàn)室，幾乎都是效仿李比希實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物。

國(guó)際影響：李比希實(shí)驗(yàn)室模式一開(kāi)始并沒(méi)有在德國(guó)之外得到發(fā)展。但是他吸引了一大批英國(guó)、法國(guó)和美國(guó)的青年人來(lái)德國(guó)學(xué)習(xí)。至1850年，李比希指導(dǎo)的外國(guó)留學(xué)生數(shù)達(dá)170人之多。俄國(guó)的齊寧、法國(guó)的日拉爾、英國(guó)的威廉姆遜等，都是李比希的學(xué)生。

到了1900年，英國(guó)沒(méi)有獲得德國(guó)博士學(xué)位的化學(xué)家?guī)缀鯖](méi)有，物理、生物、生理、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)也是如此。

國(guó)外學(xué)者，包括大西洋彼岸的美國(guó)學(xué)者紛紛來(lái)德國(guó)朝圣，使德國(guó)科學(xué)界的 “朋友圈” 越拉越大，德國(guó)科學(xué)界在國(guó)際上的地位也由此得到大幅度提升。

威廉·馮·洪堡1810年創(chuàng)辦柏林大學(xué)和李比希1826年創(chuàng)立吉森實(shí)驗(yàn)室堪稱是破天荒的壯舉。它們?yōu)榈聡?guó)高等教育的快速發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。

當(dāng)時(shí)，以牛津、劍橋?yàn)榇淼挠?guó)大學(xué)重視的是教養(yǎng)教育，重在培養(yǎng)紳士風(fēng)度；以綜合理工學(xué)院、礦山學(xué)院為代表的法國(guó)大學(xué)重視的是應(yīng)用教育，旨在培養(yǎng)工程師。而德國(guó)的不少大學(xué)則將探究自然、追求真理作為大學(xué)的核心使命，旨在培養(yǎng)能夠仰望星空、獨(dú)立開(kāi)展學(xué)術(shù)研究的學(xué)者。因此，德國(guó)的大學(xué)得以培養(yǎng)出一批杰出的科技人才，取得一批重要的科技成果。

如果德國(guó)的高等教育理念過(guò)于超前，德國(guó)的工業(yè)界跟不上大學(xué)的前進(jìn)步伐，那么在德國(guó)就必然會(huì)出現(xiàn)大學(xué)畢業(yè)生找不到用武之地，科技成果無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的尷尬局面。恰巧，以紡織工業(yè)為先導(dǎo)的工業(yè)革命當(dāng)時(shí)正在歐洲興起，德國(guó)的工業(yè)界對(duì)科技人才和科技成果的需求不斷攀升。若不是德國(guó)的高等教育超前發(fā)展一步，很難想象19世紀(jì)后期德國(guó)的工業(yè)能夠拉開(kāi)與英國(guó)和法國(guó)的距離。

工業(yè)革命早期，紡織工業(yè)獲得了快速發(fā)展。當(dāng)時(shí)，用機(jī)器生產(chǎn)出來(lái)的布匹有不少是用發(fā)酵奶來(lái)漂白，用植物汁液染色。采用這種工藝，不僅滿足不了生產(chǎn)的需要，也無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量。這就為德國(guó)的一些科學(xué)家，尤其是化學(xué)家發(fā)揮研究專長(zhǎng)，施展抱負(fù)提供了一個(gè)重要的舞臺(tái)。事實(shí)上，這些科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里搗鼓出來(lái)的一些化合物后來(lái)真的轉(zhuǎn)化成了工業(yè)染料，大幅提升了德國(guó)紡織品的競(jìng)爭(zhēng)力和附加值，德國(guó)的紡織工業(yè)得以后來(lái)居上，實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。

德國(guó)紡織工業(yè)的快速發(fā)展又帶動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)、機(jī)械制造業(yè)以及冶金工業(yè)的發(fā)展。因此，與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、天然高分子化學(xué)一同獲得發(fā)展的，還有金相學(xué)、煉鋼技術(shù)、合金材料技術(shù)以及機(jī)械加工技術(shù)等。

企業(yè)為了保護(hù)自己的市場(chǎng)、開(kāi)辟新的市場(chǎng)，需要努力尋找新的染料來(lái)替代已沒(méi)有利潤(rùn)可賺的舊染料，不斷提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，這就需要持續(xù)加大研究開(kāi)發(fā)投入。

依靠雇傭的化學(xué)家和與大學(xué)化學(xué)家的合作，BASF和Hochst公司于1860年代后期合成出了對(duì)德國(guó)染料工業(yè)發(fā)展意義重大的茜素。茜素的投產(chǎn)，使企業(yè)深刻認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的商業(yè)價(jià)值，同時(shí)也為企業(yè)積累了大量財(cái)富，這就為進(jìn)一步支持科學(xué)教育和研究開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了條件。

隨著德國(guó)工業(yè)的崛起，德國(guó)的高等教育在工業(yè)需求的拉動(dòng)下和工商界的支持下又取得了一系列新的進(jìn)展。1860 年以后，德國(guó)開(kāi)始將實(shí)業(yè)學(xué)校改造為高等技術(shù)學(xué)校（Technische Hochschule）。其后，在同大學(xué)的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中，亞琛、柏林、不倫瑞克、達(dá)姆施塔特、德累斯頓、漢諾威、卡爾斯魯厄、慕尼黑和斯圖加特等高等技術(shù)學(xué)校不斷充實(shí)自然科學(xué)類(lèi)課程的教育，逐漸確立了與大學(xué)同等的地位，并先后改稱為工科大學(xué)（Technische Universitat）。

在工科大學(xué)的強(qiáng)烈要求下，1899年德國(guó)威廉皇帝親賜工科大學(xué)以博士學(xué)位授予權(quán)（Dr.-Ing.）。至此，德國(guó)的工科大學(xué)獲得了綜合大學(xué)的所有特權(quán)。

今日，德國(guó)的綜合大學(xué)一般都不設(shè)工學(xué)院，工程技術(shù)人員的培養(yǎng)任務(wù)主要由工科大學(xué)和高等技術(shù)學(xué)校來(lái)承擔(dān)。

從下表中可以看出，這一時(shí)期德國(guó)理工科教育規(guī)模的擴(kuò)增相當(dāng)迅猛。

綜合大學(xué)和工科大學(xué)的發(fā)展，為德國(guó)培養(yǎng)了大批高素質(zhì)的科技人才。

1830-1831年，德國(guó)的哲學(xué)院在籍學(xué)生數(shù)只占17.7%；1881-1882年，哲學(xué)院在籍學(xué)生數(shù)升至40.3%。1841年，哲學(xué)院里的理科學(xué)生只占13.6%，1881年哲學(xué)院里的理科學(xué)生占比急速上升到37.1%。

1899年， 德國(guó)大學(xué)的在校人數(shù)為3.3萬(wàn)，其中，工科大學(xué)的學(xué)生數(shù)為1.1萬(wàn)。

1900年，普魯士的大學(xué)在校人數(shù)為1.7萬(wàn)，其中，哲學(xué)院的學(xué)生數(shù)為0.65萬(wàn)，在哲學(xué)院攻讀自然科學(xué)的學(xué)生數(shù)為0.23萬(wàn)；工科大學(xué)的學(xué)生數(shù)達(dá)0.52萬(wàn)，剩余的0.5萬(wàn)余人則為法學(xué)院、神學(xué)院、醫(yī)學(xué)院的學(xué)生。

理工科畢業(yè)生源源不斷地邁向社會(huì)之后，又進(jìn)一步促進(jìn)了德國(guó)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

有研究表明，1899年德國(guó)產(chǎn)業(yè)界化學(xué)專家數(shù)量高達(dá)4000人，其中從事和染料有關(guān)的占1/4。而英國(guó)1900年只有30-40名染料技術(shù)專家。

據(jù)英國(guó)學(xué)者統(tǒng)計(jì)，1900年前后，世界上從事化學(xué)研究的科技專家中有2/3誕生在德國(guó)，以致1886~1890年間，德國(guó)取得了948項(xiàng)與染料相關(guān)的專利，而英國(guó)僅取得86項(xiàng)。

從柏林大學(xué)創(chuàng)立開(kāi)始到第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束為止，德國(guó)擁有的杰出科學(xué)家人數(shù)為200 人，重大科技成果數(shù)高達(dá)279 項(xiàng)。同期，英國(guó)擁有的杰出科學(xué)家人數(shù)為122 人，重大科技成果數(shù)為174項(xiàng)；法國(guó)擁有的杰出科學(xué)家人數(shù)為88 人，重大科技成果數(shù)為107 項(xiàng)。無(wú)論是杰出科學(xué)家人數(shù)，還是重大科技成果數(shù)，德國(guó)差不多都是英、法兩國(guó)的總和。

德國(guó)在這一時(shí)期擁有如此之多的杰出科學(xué)家和重大科技成果無(wú)疑與德國(guó)大學(xué)的科學(xué)教育有著密切的關(guān)系。既然德國(guó)能夠培養(yǎng)出如此之多的杰出科學(xué)家，取得如此之多的重大科技成果，它在20世紀(jì)前30年獲得那么多諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)也就不難理解了。

03

戰(zhàn)后美國(guó)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)何以遙遙領(lǐng)先？

按國(guó)別和年代對(duì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理后，我們不難發(fā)現(xiàn)美國(guó)在二戰(zhàn)之前的整體表現(xiàn)一般。不過(guò)，在1931-1940年間，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)快速攀升至9人，同期德國(guó)的獲獎(jiǎng)人數(shù)只有8人，英國(guó)的獲獎(jiǎng)人數(shù)只有7人。盡管美國(guó)只比德國(guó)多1人，但這卻是歷史性的超越。此后，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)一直位居全球第一。

1941-1950年間，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)首次達(dá)到兩位數(shù)；上個(gè)世紀(jì)50年代和60年代，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)數(shù)開(kāi)始以2打頭，但進(jìn)入70年代就變成30多位了。

美國(guó)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者（包括畢業(yè)生及職員）超過(guò)20人的大學(xué)高達(dá)19所，它們的排序是：

1. 哈佛大學(xué)113人；

2. 加州大學(xué)伯克利分校82人；

3. 加州理工學(xué)院70人；

4. 哥倫比亞大學(xué)69人；

5. 麻省理工學(xué)院62人；

6. 芝加哥大學(xué)62人；

7. 斯坦佛大學(xué)55人；

8. 康奈爾大學(xué)50人；

9. 普林斯頓大學(xué)42人；

10. 洛克菲勒大學(xué)38人；

11. 耶魯大學(xué)34人；

12. 霍普金斯大學(xué)30人；

13. 伊利諾伊大學(xué)香檳分校27人；

14. 賓夕法尼亞大學(xué)25人；

15. 加州大學(xué)圣地亞哥分校25人；

16. 圣路易斯華盛頓大學(xué)24人；

17. 威斯康星大學(xué)麥迪遜分校23人；

18. 紐約大學(xué)20人；

19. 卡耐基·梅隆大學(xué)20人。

簡(jiǎn)言之，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)在二戰(zhàn)之前表現(xiàn)一般，但二戰(zhàn)爆發(fā)后獲獎(jiǎng)人數(shù)迅速攀升，堪稱一枝獨(dú)秀。其中著名大學(xué)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)表現(xiàn)突出。毋庸置疑，美國(guó)如此多的科學(xué)家獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)，同樣受到高等教育改革與發(fā)展的深刻影響。

1776年7月4日，費(fèi)城自由鐘敲響，美利堅(jiān)合眾國(guó)獨(dú)立。

在此之前，北美長(zhǎng)期處于歐洲的殖民統(tǒng)治之下。盡管這一時(shí)期歐洲人乘坐帆船飄洋過(guò)海來(lái)到美洲通常都要花兩個(gè)月左右的時(shí)間，但還是有一批冒險(xiǎn)家歷盡千辛萬(wàn)苦，克服重重困難來(lái)到了北美。當(dāng)時(shí)，將子女從北美送回歐洲接受高等教育非常不便，為了解決子女的教育問(wèn)題，北美大地上陸續(xù)建立起了一批私立學(xué)院。

殖民地時(shí)期在北美建立起來(lái)的學(xué)院主要有，哈佛學(xué)院（1636年）、威廉·瑪麗學(xué)院（1693年）、耶魯學(xué)院（1701年）、新澤西學(xué)院（普林斯頓大學(xué)前身、1746年）、國(guó)王學(xué)院（哥倫比亞大學(xué)前身、1754年）、費(fèi)城學(xué)院（賓夕法尼亞大學(xué)前身、1755年）、羅德島學(xué)院（布朗大學(xué)前身、1764年）、皇后學(xué)院（羅格斯大學(xué)前身、1766）、達(dá)特茅斯學(xué)院（1769年）。不難看出，早期建立的這些學(xué)院都集中在人口相對(duì)密集的美國(guó)東部地區(qū)。

這些學(xué)院都是模仿英國(guó)的牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)建立起來(lái)的，因此十分重視素養(yǎng)教育，旨在培養(yǎng)具有紳士風(fēng)度的人才。當(dāng)時(shí)牛頓已經(jīng)在英國(guó)走紅，皇家學(xué)會(huì)名聲日隆，但在北美的這些學(xué)院中，科學(xué)教育仍然沒(méi)有獲得應(yīng)有的位置，至于工程技術(shù)教育更是登不上大雅之堂。

實(shí)際上，哈佛1847年才開(kāi)設(shè)勞倫斯科學(xué)學(xué)校，耶魯1854年才開(kāi)設(shè)謝費(fèi)爾德科學(xué)學(xué)校。這些科學(xué)學(xué)校之所以能夠成立，很大程度上是因?yàn)樗鼈儶?dú)辟蹊徑，繞開(kāi)了大學(xué)主流教學(xué)計(jì)劃的羈絆。耶魯大學(xué)最早在美國(guó)開(kāi)設(shè)博士課程，但它直至南北戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后的1861年才開(kāi)始頒發(fā)博士學(xué)位。可以說(shuō)，美國(guó)高校中的科學(xué)教育要比德國(guó)晚很多。

● 19世紀(jì)中期美國(guó)人口的增長(zhǎng)與工業(yè)化的發(fā)展

盡管美利堅(jiān)獨(dú)立正好趕上第一次工業(yè)革命浪潮，但在建國(guó)后最初半個(gè)多世紀(jì)里，美國(guó)人口增長(zhǎng)非常緩慢，生產(chǎn)力并沒(méi)有像歐陸那樣突飛猛進(jìn)。主要原因是，采用蒸汽動(dòng)力的明輪船只適合在內(nèi)河和近海航行，不適用于橫渡浪高風(fēng)急的大西洋。這一時(shí)期，橫渡大西洋仍主要依靠風(fēng)力，即使沒(méi)有遇到逆風(fēng)，帆船也得在大洋中漂泊一個(gè)多月。歐洲人不是迫于無(wú)奈，一般不會(huì)乘坐帆船移民到北美。而且使用1、200噸的木質(zhì)帆船把蒸汽機(jī)等大型機(jī)器設(shè)備從歐陸運(yùn)到美國(guó)也十分困難。因此，第一次工業(yè)革命的浪潮晚至19世紀(jì)中期才在美國(guó)大范圍展開(kāi)。

1939年瑞典工程師約翰·埃里克森和英國(guó)工程師弗朗西斯·史密斯發(fā)明了水下螺旋推進(jìn)器。史密斯的螺旋推進(jìn)器很像阿基米德的螺旋取水器，埃里克森的螺旋推進(jìn)器很像今天的風(fēng)扇。

1843年英國(guó) “雷特勒” 號(hào)軍艦第一次以螺旋槳代替明輪。同年，美國(guó)海軍也建造了一艘螺旋槳船 “浦林西登” 號(hào)。

盡管英、美等國(guó)1840年代在建造螺旋槳船只上取得了一些成功，但是使用螺旋槳推進(jìn)船舶還有很多難題需要解決，譬如螺旋槳軸的密封、軸承的磨損，船舶的震動(dòng)等等。因此，進(jìn)入1850年代以后，螺旋槳才逐漸取代明輪成為主流。

使用螺旋槳推進(jìn)船舶解決客貨的快速、安全運(yùn)輸問(wèn)題后，土地廣袤和資源豐富的美國(guó)吸引來(lái)了一批又一批的歐洲移民。人口的快速增長(zhǎng)為美國(guó)工業(yè)化的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)能。有研究表明，1830年美國(guó)的城市人口占比不到10%，1860年這一數(shù)字接近20%。

勞動(dòng)密集型和資本密集型的工廠在城市的發(fā)展，一方面削弱了家庭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)地位，另一方面促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)分工，催生出一個(gè)對(duì)技術(shù)進(jìn)步意義非同一般的部門(mén)——裝備制造業(yè)。裝備制造業(yè)的誕生與發(fā)展，減輕了相關(guān)企業(yè)自行設(shè)計(jì)裝備與工藝的負(fù)擔(dān)，促進(jìn)了發(fā)展制造業(yè)所需技術(shù)的積累與創(chuàng)新。

眾多企業(yè)開(kāi)展生產(chǎn)所需的機(jī)器設(shè)備由自行設(shè)計(jì)制造轉(zhuǎn)向依靠相對(duì)獨(dú)立的裝備制造商來(lái)完成，有效地促進(jìn)了設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，進(jìn)而催生出 “美國(guó)制造體系”。

“美國(guó)制造體系” 最早是由英國(guó)學(xué)者提出的。在倫敦1851年舉行的水晶宮世界博覽會(huì)上，美國(guó)的柯?tīng)柼刈筝喪謽?、勝家縫紉機(jī)和麥克科米克收割機(jī)等產(chǎn)品大出風(fēng)頭。它們所表現(xiàn)出的機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化、可互換性以及高效率大批量生產(chǎn)的特征給歐洲老牌工業(yè)國(guó)留下了深刻的印象。

“美國(guó)制造體系” 一定程度上擺脫了對(duì)手工業(yè)者技能的依賴，降低了零件制造和安裝過(guò)程的勞動(dòng)耗費(fèi)，大幅度地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

19世紀(jì)中葉以后，在裝備制造業(yè)的帶動(dòng)下，“美國(guó)制造體系” 很快就擴(kuò)展到幾乎所有的美國(guó)工業(yè)活動(dòng)當(dāng)中，從而極大地促進(jìn)了美國(guó)工業(yè)化的發(fā)展。

● 南北戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后興起的贈(zèng)地學(xué)院

人口的快速增長(zhǎng)要求社會(huì)及時(shí)擴(kuò)充高等教育規(guī)模；工業(yè)化和西進(jìn)運(yùn)動(dòng)的快速發(fā)展要求高等教育機(jī)構(gòu)及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，大幅增加與機(jī)器制造乃至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。南北戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，美國(guó)人才和技術(shù)供給不足的矛盾變得更為突出。

南北戰(zhàn)爭(zhēng)期間（1861-1865），聯(lián)邦政府為了支撐代價(jià)高昂的戰(zhàn)爭(zhēng)，于1862年和1864年兩度提高關(guān)稅稅率，以致1865年的關(guān)稅平均稅率攀升至47%。關(guān)稅稅率的上調(diào)使聯(lián)邦政府的海關(guān)收入由每年不足4千萬(wàn)美元（1861年）迅速提升至1億美元以上（1864年）。

關(guān)稅稅率上調(diào)原本只是為了籌措打贏戰(zhàn)爭(zhēng)所需資金，但戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，為了穩(wěn)住財(cái)政收入以醫(yī)治戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷，以及迎合貿(mào)易保護(hù)主義的訴求，聯(lián)邦政府只取消了一批臨時(shí)性的國(guó)內(nèi)稅收，關(guān)稅稅率不僅未能恢復(fù)到戰(zhàn)前水平，反而有所提高，以致保護(hù)主義政策被進(jìn)一步制度化。

限制進(jìn)口，擴(kuò)大出口需要恢復(fù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大力發(fā)展生產(chǎn)力。這意味著，要么加大勞動(dòng)量的投入，要么提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，當(dāng)然最好是雙管齊下。由于戰(zhàn)爭(zhēng)期間人口損失嚴(yán)重（大約60萬(wàn)），移民增長(zhǎng)放緩，因此加大勞動(dòng)量的投入受到了制約，這樣只能在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率上下工夫。

提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的途徑主要有兩條，一是發(fā)展教育，提高勞動(dòng)者的技能和素質(zhì)；二是鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展機(jī)械化大生產(chǎn)。這就要求美國(guó)社會(huì)大力扶持應(yīng)用類(lèi)高等教育的發(fā)展。著名的《莫里爾法案》（Morrill Act）就是在這個(gè)大背景下獲準(zhǔn)通過(guò)并被積極執(zhí)行的。

《莫里爾法案》又稱《贈(zèng)地學(xué)院法案》（The Land-Grant College Act），它是在南北戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后的1962年通過(guò)的?！赌餇柗ò浮芬?guī)定：由國(guó)會(huì)給忠誠(chéng)州的每一位參議員和眾議員撥贈(zèng)聯(lián)邦公共土地3萬(wàn)英畝，各州可將這些土地或其交易所得用于支持開(kāi)辦農(nóng)工學(xué)院。這些學(xué)院必須教授有關(guān)農(nóng)業(yè)、機(jī)械制造工藝方面的知識(shí)，為工農(nóng)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)所需專門(mén)人才?！赌餇柗ò浮穼?shí)施后，有28個(gè)州單獨(dú)設(shè)置了農(nóng)工學(xué)院，又稱 “贈(zèng)地學(xué)院”，其余的州則將土地?fù)芙o已有的州立學(xué)院成立州立大學(xué)或在現(xiàn)有州立大學(xué)內(nèi)增設(shè) “贈(zèng)地學(xué)院”。

《莫里爾法案》在美國(guó)高等教育史上地位特別。它催生了一批實(shí)用取向明顯的美國(guó)高校。美國(guó)總共建了69所 “贈(zèng)地學(xué)院”，包括伊利諾伊大學(xué)、威斯康星大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)，以及麻省理工學(xué)院（1865）、康奈爾大學(xué)（1868）、普渡大學(xué)（1869）等。很多著名的州立大學(xué)都是以此為契機(jī)發(fā)展起來(lái)的。

以18世紀(jì)末期問(wèn)世的綜合理工學(xué)院等法國(guó)流高校為摹本建立起來(lái)的“贈(zèng)地學(xué)院”實(shí)用主義色彩非常濃，明顯不同于注重素養(yǎng)教育的英國(guó)流教會(huì)大學(xué)，也不同于以探求真理為使命的德國(guó)流綜合大學(xué)?！百?zèng)地學(xué)院”的誕生與發(fā)展，確立了農(nóng)業(yè)與工業(yè)等應(yīng)用類(lèi)學(xué)科的教學(xué)與研究在美國(guó)高等學(xué)校中的地位，打破了美國(guó)聯(lián)邦政府不過(guò)問(wèn)教育的傳統(tǒng)，促進(jìn)了美國(guó)高等教育的民主化與大眾化。

● 第二次工業(yè)革命對(duì)美國(guó)的沖擊

1858年由塞勒斯·韋斯特·菲爾德（Cyrus West Field）等人創(chuàng)辦的大西洋電報(bào)公司完成鋪設(shè)第一條橫跨大西洋的電報(bào)電纜。但是，該電纜三個(gè)星期后就壞了，而且直到南北戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后才重新接通。

南北戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后的第二年，也就是1866年，菲爾德使用新建造的 “大東方” 號(hào)輪船重新鋪設(shè)了一條更耐用的跨大西洋電報(bào)電纜。使用科學(xué)家湯姆遜發(fā)明的鏡式檢流計(jì)，通過(guò)跨大西洋電報(bào)電纜傳輸時(shí)，衰減1000倍的信號(hào)都能夠準(zhǔn)確讀出。

跨大西洋電報(bào)電纜的開(kāi)通使美國(guó)與歐洲之間的即時(shí)通訊成為可能，世界由此變得更小。

1866年，德國(guó)工程師西門(mén)子發(fā)明了自激式直流發(fā)電機(jī)，并于1867年向柏林科學(xué)院提交了一篇論文——《關(guān)于不用永久磁鐵而把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的方法》。這就為建造大容量電機(jī)，獲得強(qiáng)大電力，提供了技術(shù)可能性。從此，人類(lèi)開(kāi)始邁入以電氣動(dòng)力為標(biāo)志的第二次工業(yè)革命時(shí)代。

1869年，德國(guó)化學(xué)家海因里?！た_又向人們展示了化學(xué)的威力。他發(fā)現(xiàn)了人工合成茜素的方法，從而使一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)走向沒(méi)落——在此之前，成千上萬(wàn)的人都把提取茜素這種天然紅色染料作為謀生手段。

1870年前后，德國(guó)物理學(xué)家恩斯特·阿貝發(fā)明了一種新型光學(xué)器件——顯微鏡聚光鏡，使用了這種聚光鏡的顯微鏡能夠更為清晰地觀察微生物世界，從而使德國(guó)的細(xì)菌學(xué)乃至醫(yī)學(xué)研究走在了世界的前列。

1876年，德國(guó)工程師尼古拉斯·奧托研制出了一臺(tái)以煤氣和汽油作為燃料的四沖程內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)克服了蒸汽機(jī)的很多弊端，譬如動(dòng)力不夠強(qiáng)勁，體積太大，噪音太大等。在此基礎(chǔ)上，德國(guó)人卡爾·本茨于1885年成功研制出第一輛由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，還推動(dòng)了石油開(kāi)采業(yè)和石油化工工業(yè)的發(fā)展。

德國(guó)在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域取得的這些新成就，通過(guò)剛投入使用的跨大西洋電報(bào)電纜傳播到美國(guó)之后，引起了美國(guó)社會(huì)的高度關(guān)注。對(duì)英式素養(yǎng)教育和法式應(yīng)用教育表示不滿的眾多美國(guó)青年開(kāi)始紛紛跑到柏林、哥廷根、慕尼黑、海德堡、萊比錫等德國(guó)研究型大學(xué)留學(xué)。

在這種背景下，像德國(guó)一樣創(chuàng)建一批致力于純科學(xué)研究的研究型大學(xué)便成了時(shí)代的呼聲。

● 設(shè)有研究生院的研究型大學(xué)的誕生

在美國(guó)社會(huì)的呼吁下，一些有識(shí)之士開(kāi)始嘗試著將德國(guó)的研究型大學(xué)制度移植到美國(guó)。不過(guò)，美國(guó)沒(méi)有簡(jiǎn)單模仿德國(guó)研究型大學(xué)的做法，而是通過(guò)在大學(xué)里設(shè)置研究生院的方式走出了一條培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的新路。

以柏林大學(xué)為首的德國(guó)研究型大學(xué)創(chuàng)立之時(shí)，科學(xué)知識(shí)尚未發(fā)生大爆炸，學(xué)生們進(jìn)入大學(xué)之前就可以把應(yīng)知應(yīng)會(huì)的科學(xué)知識(shí)基本學(xué)完。這樣，比起科學(xué)知識(shí)傳播，大學(xué)更應(yīng)重視的是科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)。但是，在眾多德國(guó)現(xiàn)代大學(xué)的推動(dòng)下，19世紀(jì)的科學(xué)日益專業(yè)化，以致青年學(xué)子從事科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)之前需要學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)越來(lái)越多。至19世紀(jì)晚期，寄希望在中學(xué)階段就把重要的科學(xué)知識(shí)學(xué)完已不可能。換言之，這時(shí)仍像德國(guó)早期建立的研究型大學(xué)那樣要求學(xué)生一入學(xué)就著手開(kāi)展知識(shí)生產(chǎn)已不太現(xiàn)實(shí)。

19世紀(jì)晚期，美國(guó)有識(shí)之士移植德國(guó)研究型大學(xué)制度時(shí)，實(shí)際上已經(jīng)意識(shí)到了這一問(wèn)題的存在。因此，他們沒(méi)有照搬照抄，而是有所繼承也有所創(chuàng)新。具體做法就是，將大學(xué)學(xué)習(xí)生活劃分成本科生與研究生兩個(gè)階段。本科生階段重在學(xué)習(xí)知識(shí)，研究生階段重在生產(chǎn)知識(shí)。這樣一來(lái)，本科生階段就和中學(xué)生階段沒(méi)有本質(zhì)差別了，主要任務(wù)都是開(kāi)展通識(shí)教育，學(xué)習(xí)已有知識(shí)，提高自身素養(yǎng)，為進(jìn)入研究生階段從事知識(shí)生產(chǎn)做準(zhǔn)備。最近，“內(nèi)卷” 一詞非常流行。實(shí)際上100年前，教育 “內(nèi)卷” 在美國(guó)就已經(jīng)發(fā)生了。

最早在美國(guó)誕生的研究型大學(xué)是1876年創(chuàng)立的約翰·霍普金斯大學(xué)。

擔(dān)任霍普金斯大學(xué)首任校長(zhǎng)的吉爾曼（Daniel Coit Gilman, 1831—1908）從耶魯大學(xué)畢業(yè)后，赴歐洲訪問(wèn)期間曾在柏林大學(xué)留學(xué)過(guò)一段時(shí)間（1854-1855）。1875年赴霍普金斯大學(xué)擔(dān)任校長(zhǎng)之前，吉爾曼曾在耶魯大學(xué)謝費(fèi)爾德科學(xué)學(xué)校擔(dān)任過(guò)地理學(xué)教授，并在加州大學(xué)伯克利分校擔(dān)任過(guò)三年校長(zhǎng)。1901年，吉爾曼卸任霍普金斯大學(xué)校長(zhǎng)。

吉爾曼在德國(guó)留學(xué)過(guò)?；羝战鹚勾髮W(xué)被稱為 “設(shè)在美國(guó)的德國(guó)大學(xué)” 無(wú)疑與吉爾曼深受德國(guó)現(xiàn)代大學(xué)辦學(xué)理念的影響有著很大的關(guān)聯(lián)。

吉爾曼認(rèn)為，科學(xué)研究不僅是大學(xué)的一項(xiàng)基本任務(wù)，而且是大學(xué)的靈魂。為此，他在霍普金斯大學(xué)設(shè)立了研究生院，并把重點(diǎn)放在研究生教育上。為了提高研究生教育質(zhì)量，他狠抓本科生教學(xué)，強(qiáng)調(diào)本科生教學(xué)與研究生教育相銜接才能有效促進(jìn)學(xué)?？茖W(xué)研究的發(fā)展，進(jìn)一步為社會(huì)提供高素質(zhì)的人才。

創(chuàng)辦之初，霍普金斯大學(xué)只招收了54名研究生、23名本科生。創(chuàng)辦10年、20年之后，研究生招生數(shù)擴(kuò)大到184人、406人，本科生招生數(shù)擴(kuò)大到96人、149人。早期招收的1499名本科生中，有383名接受了研究生教育，其中84名獲得博士學(xué)位。不難看出，吉爾曼執(zhí)掌的霍普金斯大學(xué)高度重視研究型人才的培養(yǎng)，本科生的升學(xué)率和研究生獲得博士學(xué)位的比例都控制得很?chē)?yán)。

由于實(shí)行精英教育，每一位學(xué)生都受到了嚴(yán)格的學(xué)術(shù)訓(xùn)練，所以當(dāng)他們進(jìn)入社會(huì)后，完全可以和那些從德國(guó)回來(lái)的留學(xué)生同臺(tái)競(jìng)技。研究表明，霍普金斯大學(xué)20歲時(shí)，在全美60所主要大學(xué)中，每所大學(xué)里至少有3名教授畢業(yè)于霍普金斯大學(xué)，其中哥倫比亞大學(xué)有13名、哈佛大學(xué)有10名，威斯康星大學(xué)則多達(dá)19名。在那個(gè)年代，一所大學(xué)總共也只有幾十名在籍教授。

在約翰·霍普金斯大學(xué)的示范下，一批新型現(xiàn)代大學(xué)，如克拉克大學(xué)、芝加哥大學(xué)相繼建立。哈佛、耶魯、哥倫比亞、普林斯頓等一些老牌學(xué)院也通過(guò)增設(shè)研究生院和專業(yè)學(xué)院，強(qiáng)化大學(xué)的科學(xué)研究功能，順利轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃痛髮W(xué)。

19世紀(jì)八、九十年代，美國(guó)青年赴德國(guó)留學(xué)達(dá)到最高潮。這些留學(xué)生從德國(guó)返回美國(guó)后，正好趕上研究型大學(xué)的發(fā)展大潮。因此，他們很容易在新建立的研究型大學(xué)中找到自己的位置。他們回國(guó)執(zhí)教既解決了大學(xué)師資不足的難題，又把德國(guó)最先進(jìn)的學(xué)術(shù)思想帶進(jìn)美國(guó)大學(xué)。在他們的推動(dòng)下，美國(guó)研究型大學(xué)在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、電磁學(xué)、天體物理學(xué)、細(xì)菌學(xué)、實(shí)驗(yàn)生理學(xué)等前沿研究領(lǐng)域迅速躍居世界前列。

隨著研究型大學(xué)的快速發(fā)展，美國(guó)研究生的入學(xué)人數(shù)開(kāi)始急劇增加。即使美國(guó)的大學(xué)數(shù)量和規(guī)模還在膨脹，但大學(xué)能夠接納的博士畢業(yè)生數(shù)量也非常有限。問(wèn)題是，這些博士畢業(yè)生多數(shù)只擅長(zhǎng)從事科學(xué)研究，尤其是純科學(xué)研究，就業(yè)范圍非常窄。如果大批博士畢業(yè)生在大學(xué)之外找不到合適的職位，勢(shì)必會(huì)影響到美國(guó)研究型大學(xué)的發(fā)展。

所幸，第二次工業(yè)革命加速了美國(guó)企業(yè)的兼并重組，美國(guó)在世紀(jì)轉(zhuǎn)換期誕生了一批超大型壟斷企業(yè)，譬如美國(guó)電話電報(bào)公司（AT&T）、通用電氣公司（GE）等，這些企業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛在企業(yè)內(nèi)部設(shè)立研究所。

在美國(guó)，1890年，只有4家企業(yè)設(shè)立了研究所；1900年，大約有50家企業(yè)設(shè)立了研究所；1910年，設(shè)立了研究所的企業(yè)大約有180家；1920年，這個(gè)數(shù)字超過(guò)了500；1930年，更是突破了1000。不過(guò)，企業(yè)研究所的規(guī)模有大有小。美國(guó)電報(bào)電話公司1925年建立的貝爾電話實(shí)驗(yàn)室員工數(shù)多達(dá)3600人，此前通用電氣公司設(shè)立的研究實(shí)驗(yàn)室員工數(shù)接近2000人。

早期，美國(guó)的企業(yè)研究所和德國(guó)的情況相似，主要集中在化學(xué)和電氣行業(yè)，這些都是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的行業(yè)，也是科學(xué)研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)聯(lián)系得較為密切的行業(yè)。雖然多數(shù)企業(yè)研究所需要把主要資源投放到與現(xiàn)有產(chǎn)品和制造工藝改良有關(guān)的應(yīng)用研究上面，但是一些企業(yè)研究所，尤其是超大型企業(yè)的研究所在開(kāi)展應(yīng)用研究的同時(shí)，也在嘗試著開(kāi)展一些與現(xiàn)有產(chǎn)品和制造工藝關(guān)聯(lián)不大的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，甚至純科學(xué)探索。因此，它們需要不時(shí)地吸納一些研究型大學(xué)的畢業(yè)生來(lái)充實(shí)研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。

美國(guó)的一些超大型企業(yè)除成立企業(yè)研究所外，還捐資成立基金會(huì)資助開(kāi)展科學(xué)研究?？突?、洛克菲勒、梅隆、福特等基金會(huì)都是在這一時(shí)期成立的。中國(guó)人對(duì)洛克菲勒基金會(huì)比較熟悉，因?yàn)樵摶饡?huì)不僅捐資成立了洛克菲勒醫(yī)學(xué)研究所，而且還捐資成立了北京的協(xié)和醫(yī)學(xué)院。洛克菲勒醫(yī)學(xué)研究所在微生物學(xué)和病理學(xué)等研究領(lǐng)域取得了很多重要的研究突破，并發(fā)展成為洛克菲勒大學(xué)。該所的首任所長(zhǎng)西蒙·弗萊克斯納（Simon Flexner,1863-1946）就是霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院首任院長(zhǎng)威廉姆·韋爾奇（William H. Welch，1850-1934）的學(xué)生，并曾擔(dān)任過(guò)霍普金斯大學(xué)病理學(xué)教授。1913年，梅隆基金也資助成立了梅隆工業(yè)研究所，該所1967年與卡耐基學(xué)院合并，組建成卡耐基·梅隆大學(xué)。

企業(yè)設(shè)立或資助的研究機(jī)構(gòu)的發(fā)展，不僅提升了企業(yè)自身的科技創(chuàng)新能力，也為美國(guó)擴(kuò)大研究型大學(xué)的辦學(xué)規(guī)模，提高研究型大學(xué)的辦學(xué)質(zhì)量創(chuàng)造了條件。

要而言之，在20世紀(jì)初期的美國(guó)，大學(xué)與企業(yè)之間的聯(lián)系進(jìn)一步加強(qiáng)，博士畢業(yè)生加盟企業(yè)，大學(xué)教師兼任企業(yè)研發(fā)顧問(wèn)，企業(yè)資助大學(xué)教師開(kāi)展科研，斥資興辦科研機(jī)構(gòu)等等，已成為一種常態(tài)，以致在麻省理工學(xué)院引發(fā)了一場(chǎng)有關(guān)究竟是開(kāi)展科學(xué)研究?jī)?yōu)先，還是支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)先的著名爭(zhēng)論。隨著基于科學(xué)的產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，產(chǎn)業(yè)對(duì)科學(xué)研究的滲透越來(lái)越深。不過(guò)，從結(jié)果來(lái)看，這種發(fā)展恰恰是促進(jìn)了，而不是阻礙了美國(guó)純科學(xué)研究的發(fā)展。沒(méi)有企業(yè)的支持，美國(guó)不可能取得那么多諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的研究突破。

一戰(zhàn)爆發(fā)后，由于歐洲政局動(dòng)蕩，希特勒推行文化清洗政策，大批高級(jí)知識(shí)分子開(kāi)始到美國(guó)避難，使美國(guó)輕易獲得了一批來(lái)自歐洲的科技人才。美國(guó)高校體制的多樣性以及高等教育事業(yè)的迅猛發(fā)展，也使得美國(guó)能夠留住這些歐洲流亡科學(xué)家。歐洲流亡科學(xué)家的加入使美國(guó)的科技實(shí)力大增。

在猶太知識(shí)難民集中到達(dá)美國(guó)的1933-1941年間，僅來(lái)自德、奧的猶太知識(shí)難民就達(dá)7622人，其中1090人是科學(xué)家，絕大部分（約700人以上）是教授；此外還有2352名醫(yī)生，645名工程師，以及811名法律工作者，682名記者，465名音樂(lè)家，296名造型藝術(shù)家，1281名來(lái)自其他文化領(lǐng)域的職業(yè)者。這意味著從德、奧兩國(guó)社會(huì)中被驅(qū)逐的約12000名文化精英中，至少有63.3％被美國(guó)所接受，而在約1400名流亡科學(xué)家中，也至少有77％被美國(guó)所接受。

接受上千名流亡科學(xué)家對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)意味著什么？我們不妨看看有關(guān)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1933年以前，美國(guó)曾有5名諾獎(jiǎng)得主，在世者只剩3名；德國(guó)曾有31名諾獎(jiǎng)得主，在世者仍有19名。然而，僅是這場(chǎng)從1933年開(kāi)始的德國(guó)科學(xué)家的流亡潮，就為美國(guó)送來(lái)了以愛(ài)因斯坦為代表的6名諾獎(jiǎng)得主以及后來(lái)的11名新得主。到1945年，德國(guó)1933年以前諾獎(jiǎng)得主中的在世者只剩9名，加上新增加的5名，總數(shù)為14名；而美國(guó)1933年以前諾獎(jiǎng)得主中的在世者雖然只剩7名，但由于有這批流亡科學(xué)家為代表的歐洲新生科學(xué)力量的加盟，卻迅速新增加了18名，使總數(shù)達(dá)到了25名，從而遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)德國(guó)，成為了諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主最多的國(guó)家。

這25人中，還不包括那些1945年以后在美國(guó)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的流亡科學(xué)家，也不包括那些隨父母到達(dá)美國(guó)后才完成學(xué)業(yè)、并在后來(lái)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的第二代流亡者。

歐洲流亡科學(xué)家的流入不僅將美國(guó)的科研水平迅速推進(jìn)到世界最前沿，而且為美國(guó)大學(xué)贏得世界一流地位奠定了基礎(chǔ)。今天，美國(guó)的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主總計(jì)已達(dá)265名，可以說(shuō)這與歐洲流亡科學(xué)家在美國(guó)開(kāi)拓新方向，以及由此在美國(guó)高校中營(yíng)造出來(lái)的良好學(xué)術(shù)氛圍有著一定的關(guān)聯(lián)。

二戰(zhàn)爆發(fā)之初，美國(guó)并沒(méi)有打算參戰(zhàn)。一是因?yàn)閲?guó)內(nèi)孤立主義盛行；二是因?yàn)檐娛聹?zhǔn)備不足。對(duì)美國(guó)來(lái)講，如果要參戰(zhàn)，就得控制大西洋和太平洋的制海權(quán)和制空權(quán)，否則無(wú)法將軍人和物資安全運(yùn)送到歐洲戰(zhàn)場(chǎng)和亞洲戰(zhàn)場(chǎng)。當(dāng)時(shí)，德國(guó)的飛機(jī)和U型潛艇不時(shí)在大西洋出沒(méi)，日本的航空母艦經(jīng)常在太平洋游戈。因此，只有在軍事技術(shù)開(kāi)發(fā)上取得突破，找到遠(yuǎn)程探測(cè)德國(guó)飛機(jī)、潛艇和日本航空母艦的辦法，美國(guó)才有可能宣布參戰(zhàn)。

隨著戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，美國(guó)一些有識(shí)之士意識(shí)到有必要未雨綢繆，做好參戰(zhàn)準(zhǔn)備。1940年6月22日，法國(guó)投降。根據(jù)麻省理工學(xué)院副校長(zhǎng)、總統(tǒng)科技顧問(wèn)萬(wàn)尼瓦爾·布什（Vannevar Bush）的建議，美國(guó)總統(tǒng)羅斯福于當(dāng)月27日下令正式成立 “國(guó)防研究委員會(huì)”（NDRC）。

國(guó)防研究委員會(huì)直接對(duì)美國(guó)總統(tǒng)負(fù)責(zé), 所需經(jīng)費(fèi)直接從總統(tǒng)控制的緊急基金中撥付。其主任由布什擔(dān)任，成員還包括麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)康普頓（Karl Taylor Compton），哈佛大學(xué)校長(zhǎng)科南特（James Bryant Conant），首任貝爾電話實(shí)驗(yàn)室主任、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院主席朱伊特（Frank Baldwin Jewett），加州理工學(xué)院的教授理托勒曼（Richard Chace Tolman）。此外，還有來(lái)自海軍與陸軍的代表各一位。

國(guó)防研究委員會(huì)成立伊始就對(duì)陸、海軍的研究活動(dòng)進(jìn)行了全面考察，并著手編寫(xiě)了技術(shù)工作清單, 內(nèi)容包括海、陸軍尚未取得進(jìn)展的研究工作，以及一旦美國(guó)放棄中立，軍方必須立即從事的研究項(xiàng)目等。同時(shí),該委員會(huì)還與775所大學(xué)、企業(yè)研究所以及非營(yíng)利機(jī)構(gòu)聯(lián)系, 把可能獲得的科研人才、設(shè)施資料, 已取得的技術(shù)進(jìn)展等登記造冊(cè)。

1940年9月7日，德國(guó)對(duì)英國(guó)首都倫敦實(shí)施了大規(guī)模轟炸。英國(guó)航空研究委員會(huì)主席亨利·蒂澤德爵士（Henry Tizard）緊急訪美，并給美國(guó)帶來(lái)了一份珍貴禮物——能夠發(fā)射微波脈沖的 “共振腔磁控管”。布什與蒂澤德進(jìn)行多次接觸后，美國(guó)國(guó)防研究委員會(huì)于1940年10月決定在麻省理工學(xué)院校園里設(shè)立 “輻射實(shí)驗(yàn)室”，啟動(dòng) “雷達(dá)工程”。

“輻射實(shí)驗(yàn)室” 完全由科學(xué)家負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。國(guó)防研究委員會(huì)通過(guò)簽訂合同的方式將研究任務(wù)賦予實(shí)驗(yàn)室后，便不再插手實(shí)驗(yàn)室的管理活動(dòng)。到戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束時(shí)，“輻射實(shí)驗(yàn)室” 員工數(shù)發(fā)展至3897名，其中科學(xué)家及工程師占30%。當(dāng)時(shí)美國(guó)的一流物理學(xué)家中有一半在為其效力。

實(shí)際上，國(guó)防研究委員并沒(méi)有行政權(quán)力和預(yù)算資金來(lái)直接推進(jìn)科學(xué)研究，因此，羅斯福于1941年6月28日發(fā)布第8807號(hào)行政命令，決定成立美國(guó)科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局（OSRD），由布什擔(dān)任局長(zhǎng)，直接對(duì)羅斯?？偨y(tǒng)負(fù)責(zé)?？茖W(xué)研究與開(kāi)發(fā)局擁有調(diào)動(dòng)多種資源的能力，加上該局局長(zhǎng)和國(guó)防研究委員會(huì)主任都由布什擔(dān)任，所以國(guó)防研究委員會(huì)此前的角色事實(shí)上被科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局取代了。

國(guó)防研究委員會(huì)成立之初，早先設(shè)立的鈾礦顧問(wèn)委員會(huì)便被置于國(guó)防研究委員會(huì)管轄之下?？茖W(xué)研究與開(kāi)發(fā)局成立后，該委員會(huì)被改組為S-1部門(mén)。1941年10月9日，布什向總統(tǒng)羅斯福、副總統(tǒng)華萊士匯報(bào)原子彈相關(guān)項(xiàng)目時(shí)，介紹了英國(guó)的 “合金管工程” 以及英國(guó)莫德委員會(huì)的一份報(bào)告。該報(bào)告指出以鈾或者钚為原料的炸彈有可能在兩年內(nèi)研制成功。在布什的建議下，羅斯福決定加快研制原子彈的速度，并組建一個(gè)高層決策小組負(fù)責(zé)此事，成員包括羅斯福、華萊士、布什、科南特、史汀生（國(guó)防部長(zhǎng)）以及馬歇爾（參謀總長(zhǎng)）。

1941年12月7日，日本海軍偷襲珍珠港。隨后美國(guó)宣布參戰(zhàn)。為了搶在德國(guó)和日本之前研制出原子彈，美國(guó)于1942年6月啟動(dòng) “曼哈頓工程”，將原子彈的研發(fā)和生產(chǎn)交給軍隊(duì)統(tǒng)一管理。

“曼哈頓工程” 不僅造出了原子彈,還留下了14億美元的財(cái)產(chǎn)，包括一個(gè)具有9千人的洛斯·阿拉莫斯核武器實(shí)驗(yàn)室；一個(gè)具有3.6萬(wàn)人、價(jià)值9億美元的橡樹(shù)嶺鈾材料生產(chǎn)工廠和附帶的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室；一個(gè)具有1.7萬(wàn)人、價(jià)值3億多美元的漢福特钚材料生產(chǎn)工廠，以及分布在伯克利和芝加哥等地的實(shí)驗(yàn)室。

戰(zhàn)時(shí)成立的麻省理工學(xué)院輻射實(shí)驗(yàn)室（林肯實(shí)驗(yàn)室）、芝加哥大學(xué)冶金實(shí)驗(yàn)室（阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）、洛斯·阿拉莫斯核武器實(shí)驗(yàn)室（洛斯·阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）無(wú)疑取得了巨大的成功。它不僅為官產(chǎn)學(xué)合作開(kāi)展科技創(chuàng)新積累了經(jīng)驗(yàn)，也為美國(guó)戰(zhàn)后開(kāi)展 “大科學(xué)” 研究鋪平了道路。

戰(zhàn)時(shí)美國(guó)國(guó)防研究委員會(huì)、科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局給大學(xué)提供了大量的科研資助。這些科研資助使美國(guó)大學(xué)的科研經(jīng)費(fèi)比戰(zhàn)前有了大幅度的提升。1938年，美國(guó)大學(xué)用于自然科學(xué)研究的總經(jīng)費(fèi)約為2800萬(wàn)美元；1944年，僅科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局與大學(xué)簽訂的合同總額就高達(dá)9000萬(wàn)美元，而科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局只是能簽訂這樣合同的幾個(gè)政府機(jī)構(gòu)之一。在政府機(jī)構(gòu)的資助下，美國(guó)大學(xué)在戰(zhàn)時(shí)的科學(xué)研究中取得了一系列重大突破，不僅為打贏戰(zhàn)爭(zhēng)做出了重要的貢獻(xiàn)，也為美國(guó)大學(xué)在全球的崛起奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

據(jù)有關(guān)資料顯示，二戰(zhàn)之前，美國(guó)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占國(guó)民生產(chǎn)總值之比，亦即研發(fā)投入強(qiáng)度很低，1930年僅為0.2%，1940年為0.3%，這些研發(fā)經(jīng)費(fèi)都是以民間投入為主，因此10年只增加了0.1個(gè)百分點(diǎn)。但是到了1945年，美國(guó)的研發(fā)投入強(qiáng)度上升到0.7%。在短短5年里就增加了0.4個(gè)百分點(diǎn)。這主要是聯(lián)邦政府加大了與軍事有關(guān)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入導(dǎo)致的結(jié)果。

二戰(zhàn)結(jié)束后，百?gòu)U待興，政府很難再像戰(zhàn)時(shí)那樣繼續(xù)支持軍事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。這意味著戰(zhàn)時(shí)建立的很多科研機(jī)構(gòu)必須關(guān)閉或縮小規(guī)模，很多優(yōu)秀科學(xué)家將會(huì)下崗。而這一切都不是戰(zhàn)時(shí)身兼國(guó)防研究委員會(huì)主任和科學(xué)研究與開(kāi)發(fā)局局長(zhǎng)二職的萬(wàn)尼瓦爾·布什所樂(lè)見(jiàn)的。

1945年，布什牽頭起草了一份題為《科學(xué)——無(wú)止境的前沿：給總統(tǒng)的關(guān)于戰(zhàn)后的科研計(jì)劃》的報(bào)告。在這份提交給羅斯?？偨y(tǒng)的報(bào)告中，布什強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)研究對(duì)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要價(jià)值，論證了聯(lián)邦政府使用國(guó)民稅金支持科研人員從事基礎(chǔ)研究的正當(dāng)性。但是，布什的報(bào)告并沒(méi)有解決聯(lián)邦政府資助技術(shù)開(kāi)發(fā)的正當(dāng)性問(wèn)題。在強(qiáng)調(diào)自由競(jìng)爭(zhēng)、市場(chǎng)調(diào)節(jié)的美國(guó)，政府動(dòng)用國(guó)民稅金資助只能惠及部分行業(yè)和企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)是不能被接受的。

布什宣稱，基礎(chǔ)研究與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在著這樣的一種線性關(guān)系：基礎(chǔ)研究→新概念、新原理→新成品、新工藝→新產(chǎn)業(yè)→經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。也就是說(shuō)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的源頭在基礎(chǔ)研究，社會(huì)可以通過(guò)增加基礎(chǔ)研究投入來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，從而獲得相應(yīng)的回報(bào)。為此，他提議由政府出資成立一個(gè)由科學(xué)共同體自行管理的科學(xué)基金組織以促進(jìn)基礎(chǔ)科學(xué)的自主發(fā)展。

但是，布什站在科學(xué)家一側(cè)提出的政策訴求并未贏得民眾的廣泛支持。不少人認(rèn)為即使資助基礎(chǔ)研究有助于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，增進(jìn)公共福祉，政府也不應(yīng)把國(guó)民稅金直接交給科學(xué)共同體自行管理使用，何況政府資助基礎(chǔ)研究是否能夠獲得應(yīng)有的回報(bào)還需要接受時(shí)間的檢驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)五年的爭(zhēng)論，美國(guó)國(guó)會(huì)于1950年通過(guò)了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)法案。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)成立之初掌控的經(jīng)費(fèi)非常有限，即便加上國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）、原子能委員會(huì)和海軍研究辦公室等機(jī)構(gòu)支付的用于支持基礎(chǔ)研究的經(jīng)費(fèi)，也不算多。當(dāng)時(shí)，美國(guó)全社會(huì)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度也只有1%，雖比1945年高出了0.3個(gè)百分點(diǎn)，但不到1960年的一半。這表明布什的有必要持續(xù)大規(guī)模地資助基礎(chǔ)研究的理念，在上個(gè)世紀(jì)50年代初的美國(guó)仍只獲得了有限的認(rèn)同。

美國(guó)政府對(duì)基礎(chǔ)研究的投入，是在前蘇聯(lián)于1957年將世界上第一顆人造衛(wèi)星送上太空之后才出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)的。本來(lái)，前蘇聯(lián)率先將人造衛(wèi)星送上太空只表明美國(guó)在宇航技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域確實(shí)落后了，但是科學(xué)家們異口同聲地表示此乃美國(guó)基礎(chǔ)研究整體落后于前蘇聯(lián)釀成的苦果。當(dāng)《蘇聯(lián)又領(lǐng)先了》之類(lèi)新聞報(bào)道一次又一次地出現(xiàn)在媒體上時(shí)，美國(guó)的決策者們?cè)僖渤敛蛔饬恕Ｋ麄円庾R(shí)到如不尊重科學(xué)家們的意見(jiàn)，顯著加大基礎(chǔ)研究的投入力度，美國(guó)極有可能在兩種制度的競(jìng)爭(zhēng)中遭受慘敗。此時(shí)，政府資助基礎(chǔ)研究，已不只是能在多大程度上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)層面上的問(wèn)題了，而是事涉美國(guó)國(guó)家威信及其社會(huì)制度是否具有優(yōu)越性的問(wèn)題。

于是，美國(guó)政府決定迅速在國(guó)防部?jī)?nèi)設(shè)置高等計(jì)劃研究局（DARP），并將國(guó)家航空咨詢委員會(huì)改組成國(guó)家航空和航天局（NASA）。恰巧納爾遜（Richard R. Nelson）此間從市場(chǎng)失靈論的視角，論證了企業(yè)不愿深度支持基礎(chǔ)研究的必然性，從而為美國(guó)政府持續(xù)加大基礎(chǔ)研究投入提供了理論依據(jù)。

1959年，以西博格（Glenn Theodore Seaborg）為首的美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)咨詢委員會(huì)給艾森豪威爾總統(tǒng)提交了一份報(bào)告。在這份報(bào)告中，西博格等人建議聯(lián)邦政府大幅追加基礎(chǔ)研究和科學(xué)教育投入，以迅速提升美國(guó)的科技競(jìng)爭(zhēng)力。艾森豪威爾總統(tǒng)接受了這一建議。1960年參加總統(tǒng)競(jìng)選的肯尼迪甚至以這份報(bào)告為依據(jù)將加大基礎(chǔ)研究和科學(xué)教育投入列入競(jìng)選公約。

1958至1968年間，美國(guó)政府的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入占全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入的比重始終高于60%。其間，主要用于資助基礎(chǔ)研究的國(guó)家科學(xué)基金和國(guó)立衛(wèi)生研究院的經(jīng)費(fèi)分別擴(kuò)大了8倍和5倍，而主要用于資助技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)防部、原子能委員會(huì)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)同期只擴(kuò)大了2倍。

一般認(rèn)為，前蘇聯(lián)衛(wèi)星發(fā)射升空后的十年乃美國(guó)基礎(chǔ)研究的黃金時(shí)代。在此期間，科學(xué)家們只要能提出一個(gè)有點(diǎn)說(shuō)服力的研究計(jì)劃，就有可能獲得政府資助。一些令人感到不可思議的計(jì)劃，如莫霍面計(jì)劃（地幔鉆探計(jì)劃）、奧茲瑪計(jì)劃（搜尋地外文明計(jì)劃）都在這一時(shí)期獲得了大量的資金援助。對(duì)于一些企業(yè)開(kāi)展的基礎(chǔ)研究，政府同樣給予了資金支援。這樣做的目的只有一個(gè)，就是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域全面超越蘇聯(lián)。

這種群體歇斯底里的行為導(dǎo)致的結(jié)果是，阿波羅宇宙飛船登上了月球，航天飛機(jī)飛上了太空，研究生培養(yǎng)環(huán)境得到了大幅改善，諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)研究突破不斷涌現(xiàn)。

此外，戰(zhàn)前科技移民的杰出貢獻(xiàn)也鼓舞了美國(guó)聯(lián)邦政府。戰(zhàn)后，美國(guó)開(kāi)始通過(guò)實(shí)施高等教育國(guó)際化來(lái)網(wǎng)羅國(guó)際高端科技人才。為了推進(jìn)這一戰(zhàn)略，聯(lián)邦政府出臺(tái)了一系列法案，如1946年的《富布賴特法案》、1948年的《信息與交流法》和1956年的《交換學(xué)者與移民地位法》。這些法案資助美國(guó)高校師生參與國(guó)際交流，資助在美國(guó)學(xué)習(xí)的留學(xué)生，鼓勵(lì)外國(guó)學(xué)者到美國(guó)進(jìn)行訪問(wèn)和研究，并為他們居留美國(guó)提供便利。

要而言之，二戰(zhàn)后，聯(lián)邦政府的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支持和科技移民的知識(shí)支援使美國(guó)高等教育迅速拉開(kāi)了與世界各國(guó)的距離。上個(gè)世紀(jì)七十年代爆發(fā)的兩次石油危機(jī)，不僅沒(méi)有縮小，反而進(jìn)一步加大了美國(guó)高等教育與世界各國(guó)之間的差距。在這種形勢(shì)下，戰(zhàn)后，美國(guó)學(xué)者獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的人數(shù)遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家乃是一種必然。

04

新世紀(jì)日本諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人數(shù)何以出現(xiàn)井噴？

日本獲頒諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的人數(shù)現(xiàn)已攀升至24人，其中19人是在進(jìn)入21世紀(jì)后獲獎(jiǎng)的。盡管南部陽(yáng)一郎和中村修二獲獎(jiǎng)時(shí)已加入美國(guó)籍，但他們的獲獎(jiǎng)成果都是在加入美國(guó)籍之前做出的。

日本新世紀(jì)19名諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主中，獲物理學(xué)獎(jiǎng)的有8人，獲化學(xué)獎(jiǎng)的有7人，另外4人獲的是生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

19名獲獎(jiǎng)?wù)咧?，出生在二?zhàn)結(jié)束之前的有13人。其中出生在1926-1935年間和1936-1945年間的各占6人，還有1人是南部陽(yáng)一郎，他出生于1921年。戰(zhàn)后出生的6人中，有2人出生于1946-1955年間，另外4人則出生于1956-1965年間。

要而言之，日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主中，三分之二以上出生在戰(zhàn)敗前。

日本新世紀(jì)19名諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主的平均獲獎(jiǎng)年齡為69歲，做出獲獎(jiǎng)奠基性成果的平均年齡為41歲，兩者之間的時(shí)間差為28年。

19名獲獎(jiǎng)?wù)咧?，?6人的獲獎(jiǎng)奠基性成果是在上個(gè)世紀(jì)七、八、九十年代做出的。其中，有7人的獲獎(jiǎng)成果是在1970年代做出的，在1980年代做出獲獎(jiǎng)成果的有5人，在1990年代做出獲獎(jiǎng)成果的有4人。剩余3人中，南部陽(yáng)一郎和下村修的獲獎(jiǎng)成果是在1960年代做出的，而且都是在美國(guó)工作期間做出的；還有1人是山中伸彌，他的獲獎(jiǎng)成果是在21世紀(jì)初做出的。

簡(jiǎn)言之，八成以上的日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主都是在上個(gè)世紀(jì)最后30年間做出獲獎(jiǎng)奠基性成果的。

除去南部陽(yáng)一郎和下村修，所有的日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主都是在戰(zhàn)后接受高等教育甚至是高中教育的；而且，所有的日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主都是在日本國(guó)內(nèi)完成大學(xué)本科或?qū)？茖W(xué)業(yè)的。

其中，在東京大學(xué)、京都大學(xué)、名古屋大學(xué)讀本科或取得博士學(xué)位的人數(shù)最多，均在4人以上。在由原帝國(guó)大學(xué)改造而成的七所日本國(guó)立綜合大學(xué)中，除九州大學(xué)外，都至少培養(yǎng)出了1名諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者。在日本私立大學(xué)就讀過(guò)的只有大村智一人。

要而言之，日本新世紀(jì)19名諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主中，絕大多數(shù)出生在二戰(zhàn)結(jié)束前；他們幾乎都是在1945年日本宣布投降后進(jìn)入國(guó)立或公立大學(xué)讀書(shū)的；而且大多是在1964年日本舉辦東京奧運(yùn)會(huì)前后進(jìn)入頂尖國(guó)立綜合大學(xué)研究生院學(xué)習(xí)的；1972年日本的GDP超越西德，成為僅次于美國(guó)的世界第二大經(jīng)濟(jì)體之后，他們?cè)谥C合大學(xué)或企業(yè)研發(fā)部門(mén)取得了重大研究突破，從而為新世紀(jì)榮獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)此可以推定：

● 日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主得益于研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)。

請(qǐng)大家先看一下這張 “和漢洋三賢人圖”。圖中位于中間的是日本人，左邊的是中國(guó)人，右邊的是西洋人。中國(guó)人前面放著一盆本草和豎著寫(xiě)的書(shū)卷。西洋人則拿著一本橫著寫(xiě)的醫(yī)書(shū)，書(shū)中有一幅人體解剖圖。很明顯，圖中的日本人和西洋人靠得更近，離中國(guó)人相對(duì)比較遠(yuǎn)。

這張圖是日本畫(huà)家司馬江漢畫(huà)的，現(xiàn)保存在美國(guó)。司馬江漢生于1747年，卒于1818年。這張畫(huà)大約是在1800年前后畫(huà)的。

大家注意一下這張畫(huà)中的背景。有兩組人在救火，一組人在觀望。觀望的那組一看就知道是日本人。人多的那組是中國(guó)人，人少的那組是西洋人。中國(guó)人雖然靠火場(chǎng)比較近，但使用的是桶和盆，救火效果不彰。西洋人雖然離火場(chǎng)比較遠(yuǎn)，但使用的是消防水槍，用消防水槍滅火顯然要比使用桶和盆效果更好。

司馬江漢畫(huà)這個(gè)背景是有寓意的。意思是說(shuō)基于本草的中醫(yī)和基于解剖的西醫(yī)是存在功能差異的，二者之間的差異猶如用木桶潑水救火與用水槍抽水救火之間的差別。在司馬江漢看來(lái)，日本當(dāng)然應(yīng)該親近西方，選擇西醫(yī)。

司馬江漢何以在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)之前就對(duì)中醫(yī)和西醫(yī)產(chǎn)生這樣的認(rèn)識(shí)？這種認(rèn)識(shí)的形成對(duì)日本后來(lái)的學(xué)術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了什么樣的影響？

這種認(rèn)識(shí)的形成和日本的鎖國(guó)政策不同于中國(guó)有關(guān)。

日本在鎖國(guó)期間一直維持著與荷蘭之間的聯(lián)系。不過(guò)，為了防止西洋人傳教，日本人只許荷蘭商船?？块L(zhǎng)崎的出島，然后再定期過(guò)橋和日本人交易。

不僅如此，日本人還模仿中國(guó)的朝貢制度，要求荷蘭商館定期赴江戶，也就是東京進(jìn)貢。從長(zhǎng)崎到東京的路途很遠(yuǎn)，荷蘭商館的進(jìn)貢隊(duì)伍走一個(gè)來(lái)回怎么要好幾個(gè)月，所以需要帶醫(yī)生隨行。在路途上，遇到藩主及其家人生病了，隨行醫(yī)生免不了會(huì)應(yīng)邀幫助藩主及其家人治病。當(dāng)藩主發(fā)現(xiàn)荷蘭醫(yī)生比本潘醫(yī)生醫(yī)術(shù)更高明時(shí)，就會(huì)責(zé)成本潘醫(yī)生向荷蘭醫(yī)生討教，甚至前往長(zhǎng)崎學(xué)習(xí)西方醫(yī)學(xué)。想向荷蘭醫(yī)生學(xué)習(xí)西方醫(yī)學(xué)，首先得學(xué)習(xí)荷蘭語(yǔ)。因此，日本很早就出現(xiàn)了一批懂荷蘭語(yǔ)的學(xué)者。

1609-1850年間，荷蘭商館一共到東京進(jìn)貢了167次；1633-1790年間，幾近每年進(jìn)貢1次。鎖國(guó)期間與西方人進(jìn)行如此密切的交往，這在中國(guó)是見(jiàn)不到的。這種交往，增進(jìn)了日本人對(duì)西方學(xué)術(shù)的了解。正因?yàn)槿绱?，杉田玄白早?774年就完成了《解體新書(shū)》的翻譯。

《解體新書(shū)》出版后，介紹西方醫(yī)學(xué)的翻譯書(shū)相繼出現(xiàn)。譬如，宇田川玄真1793年出版《西說(shuō)內(nèi)科選要》，將荷蘭醫(yī)學(xué)從外科擴(kuò)展到內(nèi)科；他1805年出版的《醫(yī)范提綱》中還附有銅版圖譜，而且內(nèi)容也超出了解剖學(xué)的范圍，涉及到許多生理學(xué)、病理學(xué)問(wèn)題。他1822年出版的《遠(yuǎn)西醫(yī)方名物考》則屬于藥物學(xué)著作。

這些在日本江戶時(shí)代經(jīng)荷蘭人傳入日本的學(xué)術(shù)、文化、技術(shù)，被稱為蘭學(xué)。蘭學(xué)者的大量出現(xiàn)，為日本擁抱西方醫(yī)學(xué)，乃至自然科學(xué)鋪平了道路。

佩里叩關(guān)之后，蘭學(xué)在日本又進(jìn)一步發(fā)展為洋學(xué)，以致日本在江戶末期和明治初期產(chǎn)生向西方學(xué)習(xí)的意愿之時(shí)，也具備了向西方學(xué)習(xí)的能力，主要是語(yǔ)言交流和學(xué)術(shù)理解能力。

明治維新后，日本不僅于1877年創(chuàng)辦了東京大學(xué)，聘請(qǐng)了一批西方學(xué)者來(lái)日本執(zhí)教，而且還選派了一批學(xué)術(shù)精英前往西方留學(xué)。北里柴三郎、志賀潔、秦佐八郎就是在這一時(shí)期派往德國(guó)跟著科赫、埃爾利希等人學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和微生物學(xué)的。

醫(yī)學(xué)講究實(shí)證，最容易擺脫傳統(tǒng)學(xué)術(shù)的羈絆，受到社會(huì)的重視。而醫(yī)學(xué)的率先發(fā)展，又帶動(dòng)了生理、病理、生物、物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展，以及工程技術(shù)的發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展和科技人才的積累，又為日本高等教育的崛起創(chuàng)造了條件。二戰(zhàn)結(jié)束前，日本在本土一共設(shè)立了七所帝國(guó)大學(xué)，這七所帝國(guó)大學(xué)中，除名古屋大學(xué)是在中日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后設(shè)立的之外，其他六所都是在此之前設(shè)立的。京都大學(xué)是在甲午戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后不久創(chuàng)立的，東北大學(xué)是在日俄戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后不久創(chuàng)立的，北海道大學(xué)則是在一戰(zhàn)爆發(fā)后不久創(chuàng)立的。

要而言之，二戰(zhàn)之前日本的高等教育和科研水平已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的程度，在微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等不少領(lǐng)域已經(jīng)趕上了西方發(fā)達(dá)國(guó)家。

日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主幾乎都是在戰(zhàn)后接受大學(xué)教育的，而且大多數(shù)是在戰(zhàn)后初期接受中學(xué)教育的。當(dāng)時(shí)日本的教育正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革。

1926年進(jìn)入昭和時(shí)代之后不久，日本便進(jìn)入了動(dòng)蕩不安的軍國(guó)主義黑暗時(shí)期。為了 “闡明我國(guó)的國(guó)家體制和國(guó)民精神的原理，弘揚(yáng)國(guó)民文化，批判外來(lái)思想”，日本文部省于1932年設(shè)立了國(guó)民精神文化研究所，日本司法省于1934年設(shè)置了思想檢察官，不斷強(qiáng)化對(duì)思想和文化的管制，大力倡導(dǎo)國(guó)粹主義，主張國(guó)家至上。這明顯與啟蒙主義教育理念相悖。

為了給軍國(guó)主義搖旗吶喊，日本的媒體也開(kāi)始大肆渲染本國(guó)的軍事、科技乃至社會(huì)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)時(shí)被廣泛閱讀的兩本科普雜志——1923年創(chuàng)刊的《科學(xué)畫(huà)報(bào)》和1924年創(chuàng)刊的《兒童科學(xué)》，在軍國(guó)主義者的操控下，幾乎每期都在鼓吹日本的軍事裝備優(yōu)勢(shì)和科學(xué)技術(shù)成就，以致很多日本青少年都想從軍，以為日本的軍事技術(shù)真的很先進(jìn)，可以稱雄世界。

左：1923年創(chuàng)刊的《科學(xué)畫(huà)報(bào)》 右： 1924年創(chuàng)刊的《兒童科學(xué)》

受到1939年的諾門(mén)罕戰(zhàn)役的沉重打擊后，日本的一些有識(shí)之士意識(shí)到日本不能再狂妄自大、自欺欺人了，必須大力推進(jìn)教育改革，切實(shí)增強(qiáng)科技實(shí)力。但是，走上了軍事擴(kuò)張不歸路的日本，在二戰(zhàn)期間是不可能真正對(duì)教育實(shí)行民主主義改革的。

戰(zhàn)后，受麥克阿瑟將軍的邀請(qǐng)，“美國(guó)教育使節(jié)團(tuán)” 27名成員于1946年3月抵日。美國(guó)教育使節(jié)團(tuán)經(jīng)過(guò)數(shù)周的考察后指出，日本的科學(xué)教育是落后的，應(yīng)將美國(guó)的教育理念全盤(pán)引入日本。在美國(guó)教育使節(jié)團(tuán)的協(xié)助下，日本文部省于1947年3月21日頒布了《教育基本法》和《學(xué)校教育法》，開(kāi)始用和平主義和民主主義教育取代以往的國(guó)家主義和軍國(guó)主義教育。東京、京都、東北、北海道、九州、大阪、名古屋等七所帝國(guó)大學(xué)，正是在這一時(shí)期被改造成為國(guó)立大學(xué)的。雖然它們都稱作國(guó)立大學(xué)，但實(shí)際上享有高度的辦學(xué)自主權(quán)，譬如校長(zhǎng)由教師選舉產(chǎn)生，教授會(huì)對(duì)教師人事和教學(xué)經(jīng)費(fèi)具有議決權(quán)等。

戰(zhàn)后初期的教育改革，不僅使日本的大學(xué)教師，尤其是國(guó)立綜合大學(xué)的教師獲得了更多的研究自由和穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支撐，而且還使大批理工科學(xué)生獲得了更多的參與科學(xué)研究的機(jī)會(huì)，受到了更好的科學(xué)研究訓(xùn)練。這些無(wú)疑會(huì)對(duì)戰(zhàn)后入學(xué)的年輕學(xué)子科研志向的培育產(chǎn)生積極影響，也為青年才俊進(jìn)入國(guó)立綜合大學(xué)心無(wú)旁騖地開(kāi)展自由探索創(chuàng)造了有利條件。

1992年、2007年的卡耐基·梅隆大學(xué)教師國(guó)際調(diào)查顯示，七成左右的日本大學(xué)教師在教學(xué)與科研中更重視后者。在國(guó)立綜合大學(xué)，這種“科研至上”的風(fēng)氣可謂更濃。這樣一來(lái)，在日本，客觀上能夠搞科研，主觀上也很想搞科研的大學(xué)教師比比皆是。雖然這種重視知識(shí)生產(chǎn)勝過(guò)知識(shí)傳播，甚至知識(shí)應(yīng)用的辦學(xué)模式曾引起日本民眾的不安，但它在創(chuàng)新型人才的選拔和培養(yǎng)上確實(shí)存在諸多優(yōu)勢(shì)。

上個(gè)世紀(jì)五、六十年代，在日本國(guó)立綜合大學(xué)指導(dǎo)理工科學(xué)生開(kāi)展研究的教師大體上可以劃分為兩類(lèi)，一種是親身經(jīng)歷過(guò)戰(zhàn)時(shí)研究的資深教師，另一種是二戰(zhàn)后期才考上研究生的青年教師。戰(zhàn)時(shí)，前者大都直接或間接地參加過(guò)與軍事裝備開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的研究。后者的情況則有些特別。

因從事軍工研究的高素質(zhì)人才嚴(yán)重短缺，日本政府決定從1943年起在七所帝國(guó)大學(xué)以及東京工業(yè)大學(xué)、東京文理大學(xué)、慶應(yīng)義塾大學(xué)、早稻田大學(xué)等高校創(chuàng)立研究生院，每年招收500名二年制和250名三年制研究生（前者相當(dāng)于碩士生，后者相當(dāng)于博士生）。由于這些研究生在校期間既可以免于服兵役，又可以拿高額獎(jiǎng)學(xué)金，所以入學(xué)考試競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，考上的人學(xué)業(yè)都相當(dāng)優(yōu)秀。這些研究生畢業(yè)后有很大一部分進(jìn)高校當(dāng)了教師。他們和很多老教師一樣，曾目睹技不如人的日本在太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)后期被科技強(qiáng)國(guó)美國(guó)碾壓，因此攀登科學(xué)高峰、搶占技術(shù)制高點(diǎn)的愿望非常強(qiáng)烈。

1952年，舊金山和約簽署之后，美國(guó)結(jié)束了對(duì)日本的占領(lǐng)。經(jīng)受過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)磨練的國(guó)立綜合大學(xué)的教師們，擁有充分的研究自由后，為迅速恢復(fù)日本的科技競(jìng)爭(zhēng)力，在爭(zhēng)分奪秒地開(kāi)展科學(xué)研究的同時(shí)，還盡其所能地指導(dǎo)著自己的學(xué)生。

這些導(dǎo)師，無(wú)論是年長(zhǎng)者，還是中生代，大都經(jīng)歷過(guò)二戰(zhàn)，對(duì)科技競(jìng)爭(zhēng)的殘酷性和重要性有著深切的感悟，因此人人都可以說(shuō)是拼命三郎，而且對(duì)解決科技問(wèn)題與發(fā)表期刊論文之間的關(guān)系有著非常清醒的認(rèn)識(shí)，對(duì)科研選題的新穎性和科研數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求非常嚴(yán)格。這種精神氣質(zhì)通過(guò)言傳身教的方式傳遞給他們的弟子。他們的弟子在其耳提面命之下，對(duì)日本走科技立國(guó)的道路、迅速躋身世界科技強(qiáng)國(guó)行列的必要性也有著與今日的 “寬松世代” 不同的理解，并且都甘愿為增強(qiáng)日本的科技實(shí)力而做出不懈努力。

1964年，東京奧運(yùn)會(huì)成功地向世人展示了日本的科技實(shí)力；1965年，朝永振一郎又繼湯川秀樹(shù)之后再度摘得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)桂冠。這些成功，使日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主的導(dǎo)師們迅速恢復(fù)了自信，同時(shí)也極大地提振了他們的弟子的科技自信心。這些青年學(xué)子相信一切皆有可能，只要自己勤奮努力、勇于攻堅(jiān)克難，就有可能做出世界一流的科技貢獻(xiàn)。因此，他們不愿意再繼續(xù)簡(jiǎn)單地模仿西方學(xué)者，而是瞄準(zhǔn)世界科技前沿大膽地向無(wú)人區(qū)挺進(jìn)。如果他們當(dāng)時(shí)為了多發(fā)論文，只肯做跟蹤研究，不愿挑戰(zhàn)世界科技難題，很難想象他們之后能取得那么多令世人矚目的原創(chuàng)性科技成果。

搞科研只有主觀愿望不行，還得有先進(jìn)的儀器設(shè)備和充裕的研究經(jīng)費(fèi)，這些都需要有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的支撐。所幸，日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主投身科研領(lǐng)域時(shí)，正好遇上了日本經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期。

上個(gè)世紀(jì)六十年代，日本在大多數(shù)年份都保持了兩位數(shù)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率。結(jié)果，日本的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)大幅超過(guò)了1960年定下的在今后10年中將國(guó)民生產(chǎn)總值提高兩倍以上的目標(biāo)。

日本在制訂 “國(guó)民收入倍增計(jì)劃” 的同時(shí)，還制定了與此目標(biāo)相呼應(yīng)的“科學(xué)技術(shù)10年計(jì)劃”，提出有必要按歐美國(guó)家的水準(zhǔn)，盡快將研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總額提高到國(guó)民生產(chǎn)總值的2%。實(shí)際上，日本1970年的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總額達(dá)到了1960年的6.48倍，其中投給大學(xué)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)更是增長(zhǎng)了7.1倍！2%的數(shù)值目標(biāo)也于1970年達(dá)成，這比美國(guó)只晚了不到10年的時(shí)間。

上個(gè)世紀(jì)七十年代的兩次石油危機(jī)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)造成了很大的沖擊，但在節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，日本的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值仍然實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng)。1970年日本的GDP只有2.03千億美元，但至1980年時(shí)日本的GDP已增長(zhǎng)至1.071萬(wàn)億美元。伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，這一時(shí)期日本的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總額也在不斷攀升。結(jié)果，1980年的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總額又在1970年的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)了3.9倍。

在上個(gè)世紀(jì)最后20年里，除去泡沫經(jīng)濟(jì)破裂之初的三年，日本的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入總體上呈不斷攀升之勢(shì)。這一時(shí)期，日本的研發(fā)經(jīng)費(fèi)年度投入總額由4.7萬(wàn)億日元進(jìn)一步增長(zhǎng)至14.7萬(wàn)億日元。而且在這20年里，日本的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度也由2.1%進(jìn)一步攀升至2.9%，甩開(kāi)德國(guó)0.5個(gè)百分點(diǎn)，高出美國(guó)近0.3個(gè)百分點(diǎn)。

正如上文所說(shuō)，日本新世紀(jì)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)得主的獲獎(jiǎng)奠基性成果，幾乎都是在進(jìn)入1970年代之后取得的。這意味著，他們是在日本將研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值之比提高到2%之后才取得的重大科技突破。這一點(diǎn)非常重要！沒(méi)有經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的強(qiáng)有力支撐，也許能夠偶然作出一兩項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)科學(xué)貢獻(xiàn)，但出現(xiàn)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng) “井噴”，一定離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的強(qiáng)有力支撐。

簡(jiǎn)言之，上個(gè)世紀(jì)七、八、九十年代日本的研發(fā)經(jīng)費(fèi)非常充足，做科研根本不缺錢(qián)。而且，當(dāng)時(shí)的科研人員在日本國(guó)內(nèi)所受的高等教育也是相當(dāng)先進(jìn)的，指導(dǎo)他們的導(dǎo)師大多參加過(guò)戰(zhàn)時(shí)研究開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)，有著很好的求真務(wù)實(shí)的精神。至于日本新生代，其精神面貌和所處環(huán)境與上一代人有著很大的差異，恐怕很難復(fù)制前輩的輝煌。

05

結(jié)語(yǔ)：中國(guó)如何才能迎頭趕上？

從德國(guó)、美國(guó)和日本的例子來(lái)看，將經(jīng)濟(jì)看成是今天、研發(fā)看成是明天、教育看成是后天似乎不太合適。相反，我們更應(yīng)把教育看成是今天、研發(fā)看成是明天、經(jīng)濟(jì)看成是后天。把科學(xué)教育搞上去之后，研究開(kāi)發(fā)就不難取得突破；研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入快速通道之后，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)就不難再上一個(gè)臺(tái)階。

1992年，中國(guó)確立社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的改革目標(biāo)，改革開(kāi)放的步伐由此進(jìn)一步加快。從這一年起，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率持續(xù)多年高居世界首位。2019年，中國(guó)GDP接近100萬(wàn)億元，按照年平均匯率折算達(dá)到14.4萬(wàn)億美元，穩(wěn)居世界第二；人均GDP也已突破1萬(wàn)美元大關(guān)，達(dá)到10276美元。

在經(jīng)濟(jì)取得如此巨大成績(jī)的同時(shí)，我國(guó)的教育事業(yè)也獲得了快速發(fā)展。我國(guó)高校用相對(duì)較少的經(jīng)費(fèi)培養(yǎng)了世界上規(guī)模最大的本科生和研究生群體，并很好地解決了教育公平問(wèn)題。但是，教育既要重視量還要重視質(zhì)。而要大幅度提高教育質(zhì)量，就得加大高等學(xué)校研發(fā)經(jīng)費(fèi)的投入。否則，很難形成創(chuàng)新型人才和原創(chuàng)性成果不斷涌現(xiàn)的大好局面。

2018 年，中國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度升至2.18%，研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模達(dá)19657億元。但近年來(lái)，中國(guó)高等學(xué)校研發(fā)經(jīng)費(fèi)占全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)之比一直徘徊在7%上下，較美國(guó)、日本等國(guó)家還有較大差距。

中國(guó)高等學(xué)校研發(fā)經(jīng)費(fèi)占全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重明顯偏低，與政府投給高等學(xué)校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占比過(guò)低有著很大的關(guān)聯(lián)。以2017年為例，中國(guó)將6成以上的政府研發(fā)經(jīng)費(fèi)投給了政府研究機(jī)構(gòu)，只將2成的政府研發(fā)經(jīng)費(fèi)投給了高等學(xué)校，這在世界主要國(guó)家中稱得上是一個(gè)特例。

更關(guān)鍵的問(wèn)題在于，中國(guó)政府的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重原本就不高。例如2017年，中國(guó)的這一數(shù)值僅為19.8%，低于美國(guó)的22.8%，遠(yuǎn)低于英國(guó)、德國(guó)和法國(guó)。

由于中國(guó)政府的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入占全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重偏低，政府投給高等學(xué)校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占其研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入的比重明顯偏低，加上中國(guó)高等學(xué)校不能收取高額學(xué)費(fèi)以彌補(bǔ)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的不足，中國(guó)高等學(xué)校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺。

2010年以前，中國(guó)高等學(xué)校實(shí)施的研發(fā)經(jīng)費(fèi)一直低于日本，近年雖然有所增加，但截至2016年仍只比日本高出1/3。而中國(guó)高等院校實(shí)施的研發(fā)經(jīng)費(fèi)至今仍未達(dá)到美國(guó)的一半。

若按匯率對(duì)中美兩國(guó)前100所高校2016年的研發(fā)經(jīng)費(fèi)進(jìn)行折算處理后發(fā)現(xiàn)：中美兩國(guó)前10、50、100所高校研發(fā)經(jīng)費(fèi)占本國(guó)全體高校研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重差異并不明顯，但中國(guó)前10所高校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)集中度稍高一些，美國(guó)前100所高校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)集中度相對(duì)高一些。另外，中、美兩國(guó)前10、50、100所高校研發(fā)經(jīng)費(fèi)平均值的差距非常大。

在研發(fā)經(jīng)費(fèi)捉襟見(jiàn)肘的情況下，中國(guó)高校的很多教師不得不減少或放棄前沿探索和 “無(wú)人區(qū)” 嘗試，甚至連開(kāi)展一般跟蹤研究都非常困難。結(jié)果，在校學(xué)生缺乏接受?chē)?yán)格科學(xué)研究訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，使用先進(jìn)儀器設(shè)備、深度參與尖端科學(xué)研究更成了一種奢望。

因此，中國(guó)要實(shí)現(xiàn)更多的從0到1的研究突破，至少政府有必要持續(xù)加大高等學(xué)校的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入，同時(shí)高等學(xué)校也要努力創(chuàng)造條件讓中青年教師不急功近利，只為追求真理而潛心開(kāi)展科學(xué)研究。

若按近年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值進(jìn)行排序，美國(guó)位居第一，中國(guó)位居第二，日本排在第三，德國(guó)排在第四。在120年的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)史上，目前GDP位居前四的其它三個(gè)國(guó)家都先后創(chuàng)造出了令人驚嘆的奇跡。中國(guó)是有著悠久歷史傳統(tǒng)的人口大國(guó)，在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的歷史征程中，中國(guó)有責(zé)任為人類(lèi)命運(yùn)共同體的建設(shè)作出更多更大的貢獻(xiàn)。因此，支持研究型大學(xué)中的學(xué)者潛心探究自然，不僅是實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的需要，也是建設(shè)人類(lèi)命運(yùn)共同體的需要。

（2020年10月29日，周程教授應(yīng)邀在北京大學(xué)科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)史系創(chuàng)系主任韓啟德院士牽頭開(kāi)設(shè)的本科生通識(shí)課程《當(dāng)代科學(xué)史》上，圍繞 “諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)與20世紀(jì)科學(xué)”主題進(jìn)行了授課。本文主要根據(jù)當(dāng)天的授課內(nèi)容改寫(xiě)而成。）

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