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科學探索的快樂:輕鬆背后有規律

許小峰

2010年12月30日09:28    來源:《科學時報》     留言 0 條     手機看新聞

  


  《論語》中表述的“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”這句話是針對學習而言的,同樣,對做其他的事也應適用。享受工作中的快樂,做有興趣的事,應是每個人的向往和追求。只是一般而言,或許難以做到,若工作和樂趣不能兩全,還得先盡量解決生存問題,再去尋找理想的世界,總不能自己盡享快樂,讓別人為你埋單。

  不過,今年的諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·海姆好像尋求到了一條兩全之路,在快樂中實現了科學上的成功。

  安德烈·海姆的成名早在10年前:他獲得了2000年的“搞笑諾貝爾獎”。他利用生物體固有的一種“抗磁”性質克服重力,讓一隻青蛙在空中無拘無束地飄浮飛,並因此獲獎。

  實際上,“搞笑諾貝爾獎”的成果並不僅是令人發笑,還要對人們有所啟迪。讓青蛙“飛”起來的試驗確實可以引起人們對“抗磁”現象的關注和興趣。

  海姆的搞笑科研記錄並不限於此,似乎是他工作中的常態。比如他還曾通過研究壁虎的攀爬本領,研制了一種膠帶。在發表的論文中,他通過在具蜘蛛俠的手上使用這種膠帶,讓蜘蛛俠可以單臂懸挂在玻璃上,以展示這種“壁虎膠帶”的粘貼特性。

  從海姆10年前的獲獎經歷中已可以看出,他是一位快樂的科學家,正如他自己所言:“做科研的時候既能夠玩耍,又能夠領工資,這是世界上最好的工作!”

  今年使海姆榮獲諾貝爾獎的研究成果是石墨烯。石墨烯被認為是世界上最薄的物質,僅由一層碳原子構成。盡管人們幾十年前就已提出了相關理論,不少人也試圖通過各種途徑獲取石墨烯,但都未獲成功。海姆和他的同事最終通過用膠帶反復撕裂石墨,獲取這種物質。

  海姆這次獲得成功的方式確實不算復雜,有人戲稱他是利用鉛筆(筆芯主要成分是石墨)和膠帶獲得了諾貝爾獎。海姆自己也說:“這可以告訴年輕的科研人員,不需要身處哈佛或劍橋等最好的研究場所,隻要有激情,利用簡單工具也能作出令人驚喜的發現。”

  實際上,海姆的許多創造性成果一開始並不是出自於他的正式研究工作,而是來自於一個“周五晚實驗場”。差不多每個周五晚上,海姆都會與同事聚在這裡探討一些有趣的設想,並付諸實驗。包括那隻“會飛的青蛙”、助蜘蛛俠一臂之力的“壁虎膠帶”和獲獎成果石墨烯,最初都是源於這個實驗場。在這個實驗場,既能享受快樂,也能產生成果。

  當仔細追蹤海姆的成功過程后,可以發現並非一切都是那麼輕鬆有趣,同樣存在著一切成功都會遵循的規律。

  海姆的樂趣是建立在他對科學強烈愛好基礎之上的。他表示,科研是他的興趣所在,因為感興趣,才會在工作中享受到玩耍的樂趣﹔在研究遇到困難時,興趣也會幫助他堅持下去。可見,若沒有對探索未知世界的執著追求,當然也無任何樂趣可言。

  任何成功往往孕育於無數次的失敗之中,海姆也不例外。人類在對客觀世界的探索中不斷取得進步,但不是所有的探索都能取得成果。海姆也承認,那個“周五晚實驗場”的實驗99%都不會取得成功。但多數的失敗並沒有妨礙追求的進展,在那1%當中寄托著最終的希望,海姆也因此贏得了諾貝爾獎。

  在“周五晚實驗場”固然可以產生靈感,可以開展有趣的實驗,但不可回避的問題是維持這樣一個實驗場需要經費,沒有經濟基礎,一切都無從談起。因此,海姆能夠在“實驗場”盡情發揮、施展才華、無拘無束地探索,一個必要的前提條件是他還必須完成一些“正規”的科研工作,領到工資后才能確保一切興趣成為“有米之炊”,去安心做那些“好玩”的事。當然,一旦玩出一些有價值的進展后,經費的困擾會自然化解。

  在科學前沿探索,並摘得諾貝爾獎,需要不同尋常的科學素養,需要出眾的智慧,需要在知識海洋中捕獲戰機的靈感。另一方面,認真、努力、勤奮、負責的態度和精神也是任何成功者必不可少的基本素質。勤能補拙,在科學的殿堂中依然管用。與安德烈·海姆共同獲得諾貝爾獎的康斯坦丁·諾沃肖諾夫,在大學裡算不上很出眾的學生。在他的母校莫斯科理工學院的網站上,顯示出他的成績多數為“B”,在他出國時,也沒有拿到博士學位。但海姆對他給出了這樣的評價:“我並不在乎他只是一名博士生或已經是教授……許多人因工作不努力而讓我失望,但諾沃肖諾夫從來沒有過。”可見,通過勤奮、努力,使不很出眾的基礎得到了彌補,並最終成就了諾沃肖諾夫摘取諾獎之路。

  牆內開花牆外香是一種常見的現象,小到一個單位,大到一個國家都不乏類似的范例。海姆和諾沃肖諾夫都出生在俄羅斯,在俄羅斯接受了高等數學教育,但最終的成功則是在英國,2004年,他們在曼徹斯特大學共同成功研制了石墨烯。無法推測這兩位科學家若不到英國是否也會做出如此卓越的工作,但如何遵循科學家成長的規律,為他們提供合適的科研環境和條件,促進他們成長並取得成績,確實是一個值得探索的問題。

  盡管摘取諾貝爾獎只是極少數科學精英的事,但從他們成長的經歷和成功的進程中,還是能夠發現一些線索和規律,使大多數普通人也能從中受益,得到啟示。(作者系中國氣象局副局長)
(責任編輯:趙竹青)
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