诺贝尔自然科学奖启示:勇于踏上无人的小径

2011-10-09 10:25 来源: 科技日报
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  “当我告诉人们,我发现了准晶体的时候,所有人都嘲笑我。”为坚持己见而备受打击时,谢赫特曼想不到,二十多年后,会因此拿到诺贝尔化学奖。

  前几天,2011年度诺贝尔物理学奖和化学奖先后揭晓——“宇宙加速膨胀”和“准晶体”的发现最终赢得评委会青睐。有趣的是,这两项研究一开始都被怀疑,而“固执”的科学家最终赢得了桂冠。

“这个结果太疯狂”

  “这个结果太疯狂,我们甚至有些害怕。”2011年度诺贝尔物理学奖得主之一珀尔马特,在得悉自己获奖后,如是描述当年的心情。

  另一个研究小组的里斯,回忆当时得到观测结果后,曾心想“喔,我们搞错了!”但经过数星期覆核,他感到:“我的天!这结果或许是对的。”珀尔马特、施密特和里斯三人分享了今年的诺贝尔物理学奖项,因为他们共同发现了宇宙加速膨胀的事实。而当年研究开始时,他们本来预计会测量到宇宙减速膨胀,并想测量这速度是如何减慢的。

  据报道,马里兰州大学联合量子研究所发言人舍韦表示,3名科学家的发现是过去30年来对物理学的最大震动,“当时不少人认为研究有问题,但事实上无错,后续研究均证明了发现是对的”。

  珀尔马特用了9个月来审视数据, 最终不得不接受这一事实。类似的结论施密特和里斯也得到了。这两个团队总共分析了近50颗超新星。

  “他们一开始对于超新星天文学中的许多困难并不完全了解。”国家天文台研究员,宇宙学家陈学雷评论说,“‘无知者无畏’,可能是他们在大多数天文学家对超新星观测感到悲观时,勇于进行这项研究的部分原因。”

  陈学雷介绍说,珀尔马特接掌超新星观测工作,正是在项目最困难的时期:他们未取得任何成果,连一颗超新星都没能发现。“这一项目是否还能进行下去?伯克利以及美国的资助机构在认真评估后决定继续予以资助。”

  之后,珀尔马特想方设法争取多方望远镜的使用权,并且取得了突破。

  “我觉得,施密特和里斯等人能够凭借自己的研究积累,抓住战机,在激烈的竞争中一举冲入研究的最前沿,其能力和敏锐令人钦佩。”陈学雷感慨道,“但更值得思索和借鉴的是,珀尔马特等人的顽强坚持。作为研究者,要有信心和勇气在困难时坚持下去。”

  另一方面,在陈学雷看来,美国的资助机构能够宽容失败,看出这一项目的科学价值和团队人员的能力,保持对这一项目的资助,也是非常有眼光的。

  “有重大创新的科研常常有很大的风险,很难保证完全实现计划的成果。这时应该怎么办?”陈学雷说,“我国现在口头上也常常说支持探索、宽容失败,但实际上有风险的研究计划很难得到支持,更不用提对失败的理解和宽容了。这恐怕是我们所应该深思的。”

“我知道我是对的,他们是错的”

  无独有偶,当本届化学奖得主谢赫特曼29年前发现“准晶体”时,甚至难以发表论文。当时所有同行都认为,“准晶体”违背了科学常识。

  “当我告诉人们,我发现了准晶体的时候,所有人都嘲笑我。”谢赫特曼说,“但我并不在意,我知道我是对的,他们是错的,时间终于证明了这一点。”

  直到最近,“固体分为晶体和非晶体两种,金属属于晶体,玻璃属于非晶体”的结论,还写在很多中学教科书上。谢赫特曼的发现,却挑战了这一成见。

  1982年4月8日,谢赫特曼借助电子显微镜获得一幅铝镁合金的晶体衍射图,并发现图像不符合晶体内应有的“原子周期性对称有序排列”。

  之后,谢赫特曼花费了好几个月的时间,试图说服他的同事存在“准晶体”,但一切均徒劳。不仅如此,他还被要求离开研究小组。无奈之下,谢赫特曼只有离开美国,返回以色列,在那里,他的一个朋友愿意帮助他,公开发表“准晶体”的研究成果。

  最开始,这篇论文也没能逃脱被拒绝的命运。1984年,另一个研究小组独立发现类似现象,谢赫特曼的结果才得以与之同时发表。这立即在学界引发轩然大波。一些同行权威公开反对谢赫特曼的看法,其中包括著名科学家、两届诺奖得主鲍林。

  “他公开说:达尼埃尔·谢赫特曼是在胡言乱语,没有什么准晶体,只有‘准科学家’。”谢赫特曼回忆道。

  作为晶体学权威,鲍林怀着一种近乎卫道的热情去维护既有的知识体系。他试图把谢赫特曼的发现纳入传统的解释框架,但这种努力走向了失败。

  如今,谢赫特曼的观点得到了全世界同行的认可。“谢赫特曼的发现是科学界最伟大的发现之一,勇敢挑战了当时的权威体系。”美国化学协会主席纳西·杰克逊说。

  “谢赫特曼独得诺贝尔奖的事让很多人奇怪。”学者肖陆江在网上发表评论说,“现在科学越来越依靠团队作战,一个人独领风骚的发现很少了。一般得诺奖的项目常常是几个大团队竞争,甚至同时在顶级杂志上发表。相比之下谢赫特曼是单干户,他在电镜下发现准晶体的时候别人都不信,他的原始文章艰难奋斗了两年才得以发表。从这个意义上说,他一个人得奖完全是应该的。”