现代观点
2013年08月号
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爱因斯坦之后,再也没有科学天才了

     许多科学家在做的,就是将他们的事业致力于研究那些看起来并不会快速消亡的现象和事物。生命一代代传承的同时,永远经历着变异,所以,生物学家永远都不会担心失业。

    加州大学戴维斯分校的Dean Keith Simonton教授怀疑,他所研究的现象,或许在实质上早已不复存在了。

    在过去30多年的时间里,Simonton教授都在致力于研究科学界里那部分具有最高水平创造力的人——即俗称的“科学天才”。通常而言,具有一般创造力的科学家们所提出的主意和想法,会具有原创性和实用性。然而,科学天才们提出的所思所想,则不仅仅是原创和有用的,更是令人惊叹的。他们的这些想法、发现或者发明所带来的重大飞跃,往往不仅仅是对已知学科领域专业知识的扩展,而且孕育了新的学科领域。

    阿尔伯特•爱因斯坦(Albert Einstein)是历史上最伟大的科学家之一。他所提出的狭义相对论,同时满足了原创、有用和令人惊叹的这三个条件,改写了入门级的教科书,并因此推翻了牛顿关于绝对空间和时间的概念,开创性地揭示了物质和能量之间的关系,采用其著名的公式表示,也就是E =mc2(能量=质量×速度的平方)。可见,爱因斯坦是当之无愧的科学天才!

    之所以能称得上是科学天才,必须在科学界发挥至关重要的作用,要么是创立新的科学学科,如伽利略发明了天文望远镜,从而为天文学带来了划时代的里程碑;或者则需要彻底改变既定的学科,例如,达尔文出版《物种起源》,提出物种的进化是由于自然选择的结果,当时的许多生物学家都还认为生命的形式固定于在圣经中创世纪时被创造的那一刻。

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    然而,遗憾的是,在Simonton看来,无论是新学科的创建还是对已有学科的颠覆,当代的科学家们都已经无能为力。科学发展到现在,我们的理论和仪器已经可以去探索最早期、最遥远的宇宙,研究最微小的生命形式和最小的亚原子粒子。很难想象,还会有哪些学科中存在值得注意的现象被我们所忽略,包括天文学、物理学、化学、生物学学科和自然科学。一个多世纪以来,任何新诞生的学科,都只不过是天体物理学、生物化学或天体生物学等学科的某部分的混合体。未来的进步,很可能是建立在我们已经知道的知识上面,而不是改变已有的学科体系。近期最大的科学成就之一,是2012年所发现的希格斯玻色子,但这也只是证明了多年前的猜测而已,并没有改变已有的学科体系或者建立全新的学科。

    作为一个博士生,同时在专利局作为全职的助理审查员,可以成为4篇革命性论文的唯一作者的时代——就像爱因斯坦在1905年所实现的一样——可能再也不会有了。自然科学已经变得如此庞大,相关的基础知识是如此的复杂和专业化,这个时代最先进的学科知识,也只能出现在涉及许多参与者的、大型的、资金充足的合作团体中。

科学之奥林匹克

    没有科学天才了,那么,是不是科学的发展就止步不前了,或者科学家们的智商普遍不够了呢?在这里,Simonton教授补充了三点澄清意见。

    首先,并不是说科学的进步即将停止,相反,科学之舟将继续发展,进而“更快、更高、更强”,教科书的知识章节也将会继续更新。一些学科会逐渐地接近一些界限不清的边界,从而更加精确和全面,但不会有里程碑式的重大突破。这就像在竞技体育比赛中,运动员以毫厘之差突破上一个世界纪录,从而赢得一枚奥运金牌一样,科学家也可以通过提高理论解释的广度或测量的精度,进而获得诺贝尔奖。由此来看,这些获奖的科学家,充其量只能算得上是“奥林匹克科学家”,而不是科学天才。

    其次,也并不是因为科学变得更加简单化和弱智化了,换句话说,现代科学家并非没有哥白尼、笛卡尔、牛顿、居里夫人或路易•巴斯德等科学天才们那么聪明,相反,他们普遍具有非常高的智商。如果说真的有什么差别的话,那应该是因为,在今天这个信息爆炸和知识积累得足够发达的时代,需要更多的信息和知识才能够成为专业精通的科学家。和十六、十七世纪科学的“英雄时代”的科学家相比较,今天的科学家可能需要更多的原始情报才能成为一流的研究人员。例如,很难知道皮埃尔西蒙•拉普拉斯或詹姆斯•克拉克•麦克斯韦,是否具备足够多的聪明才智来掌握数学的超弦理论。换句话说,在当今时代,想成为一个科学天才,太难了!

    第三点,也是最后一点。不是说现代杰出的科学家没有能力尝试引进新的学科,甚至变革原有的学科。因为仅仅依靠这样的创新变革,似乎不太可能就直接被称为是科学天才。据托马斯•库恩的科学变革经典分析,物理学、生物科学等自然学科都很难去接受新的变革,除非是连续遭遇重大的、难以用现有理论来解释的问题。例如,狭义相对论就是解决了运动方面原有理论无法解决的僵局,又如1887年由美国物理学家阿尔伯特•迈克尔逊和爱德华•莫利开展的著名的迈克尔逊•莫利实验,这个试验排除了“以太”的存在——一种被认为能帮助电磁波传播的物质。

    而目前看来,在大多数情况下,即使不是全部,自然科学的学科也似乎并未接近危机状态。核心学科还没有积累足够多的异常,从而结束这个学科开启新的篇章。一个可能的例外存在于理论物理学,但现今而言,也并没有形成来自于自然学科的足够多的合力。

    在Simonton教授看来,科学天才们在我们的这个时代似乎已经绝迹了,虽然这个观点可能正确,但这种想法也是我们所讨厌的。而且,如果真是这样的话,Simonton的研究专业已经没有存在的价值了。

    只需要一个新的科学天才,就可以证明这个想法是错误的。是谁呢?在什么时候出现?在哪个学科领域?

(作者:赵永刚、贾玉华)

参考文献:《Nature》2013;493:602

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