獲得今年諾貝爾獎的關鍵研究成果背后,中國科學家做出了哪些貢獻?我國科研雖已“站上巨人肩膀”,未來如何涌現(xiàn)更多諾獎級成果?
撰文/記者 羅中云 編輯/丁林
新媒體編輯/呂冰心
▲2022年10月10日《北京科技報》封面(訂閱?)
進入10月,今年的諾貝爾獎陸續(xù)揭曉。
在倍受關注的自然科學類獎項中,2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎被授予瑞典遺傳學家斯萬特·佩博,獲獎理由為“發(fā)現(xiàn)已滅絕人種的基因組和人類進化”。物理學獎被授予法國科學家阿蘭·阿斯佩、美國科學家約翰·克勞澤和奧地利科學家安東·蔡林格,以表彰他們在“糾纏光子實驗、驗證違反貝爾不等式和開創(chuàng)量子信息科學”方面所做出的貢獻?;瘜W獎被授予美國化學家卡羅琳·貝爾托齊、丹麥化學家莫滕·梅爾達爾和美國化學家巴里·沙普利斯,表彰他們對“發(fā)展點擊化學和生物正交化學”所做出的貢獻。
諾獎得主們的中國緣
雖然今年并沒有中國科學家獲獎,但今年諾獎獲得者中,不少人與中國有著密切的學術交流或合作。他們所獲諾獎的科學成果中,中國科學家也做出了突出貢獻。
例如,今年獲諾貝爾物理學獎的奧地利科學家安東·蔡林格從1983年起,就一直與中國科學院、中國工程院等機構定期交流與合作,目前還是中國科學院外籍院士。
此外,蔡林格也是我國量子科學家、中科院院士潘建偉博士期間的導師。1997年時,蔡林格團隊首次實現(xiàn)了量子隱形傳態(tài)的工作,被公認為是量子信息實驗研究的“開山之作”,而潘建偉正是這篇文章的主要貢獻者之一。
潘建偉從奧地利學成歸國后,則繼續(xù)領導國內團隊在量子通信研究方面走在了世界前列。諾獎委員會在介紹本屆物理獎研究成果時,特意展示了潘建偉擔任首席科學家的中國“墨子號”量子衛(wèi)星圖片,圖中顯示了中國和歐洲之間的洲際量子通信實驗。
近年來,蔡林格與中國科學家的合作愈加頻密。其團隊以合作形式參與了中國科學院主導的洲際量子通信實驗,身為中國科大愛因斯坦講席教授的蔡林格也曾多次做客科大“大師論壇”及“墨子沙龍”活動。因其為中外合作交流和人才培養(yǎng)事業(yè)所作的杰出貢獻,他還被授予2020年度“中國政府友誼獎”。
今年諾貝爾化學獎獲得者中,美國化學家巴里·沙普利斯也是中科院外籍院士。早在上世紀80年代末,他就受邀來到中科院上海有機化學研究所開設講座;2016年,沙普利斯在上海有機化學研究所建立了獨立的實驗室。中科院上海有機化學研究所董佳家研究員,曾在沙普利斯團隊中,做了十幾年的研究?!八麑ξ矣绊懽畲蟮?,是教我科研的方法以及怎樣做人?!倍鸭艺f。
▲董佳家與沙普利斯一同開創(chuàng)了第二代點擊化學核心理念,并以第一作者身份在《德國應用化學》雜志的封面發(fā)表了第二代點擊化學理念的奠基性論文《六價硫氟交換:點擊化學的另一個好的反應》
獲得今年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的古基因組測序研究成果中,同樣有著中國科學家的付出。獲獎者斯萬特·佩博團隊中負責提取丹尼索瓦人指骨DNA并測序的就是來自中國的博士研究生付巧妹。付巧妹回國后繼續(xù)開展古人類基因測序工作,為中國和東亞的古人類研究做出貢獻。
新一代中國科學家離諾獎“越來越近”
中國科學家的外國導師頻頻摘得諾獎,從一個角度說明了隨著中國綜合國力和對外科技交流的不斷增強,越來越多的中國新一代科學家有機會走出國門,獲得在世界一流的實驗室深造和研究的機會,參與世界前沿的科研課題——我們距離諾獎似乎是越來越近了。
▲中國科學院古脊椎動物與古人類研究所古DNA 實驗室主任付巧妹(前排右一)在博士期間,參與了佩博團隊突破性的尼安德特人基因組測序工作(圖片來源:《科學》)
但我們也應看到:被視為科學界至高榮譽的諾獎往往只授予原始創(chuàng)新的奠基者、開拓者和領銜者。當前,我國很多科研領域雖然“站在巨人的肩膀上”取得了很多值得自豪的成就,但基礎科學整體薄弱的局面并未有根本改觀,真正具備諾獎水平的原創(chuàng)成果少之又少。從這個角度來說,我們離諾獎還有不短的距離。
當然,我們也不必感到氣餒。歷史上,被授予諾貝爾科學類獎項的科研成果,往往需要數年甚至數十年的實踐驗證。今年諾獎授予的科研成果,也大多都是20年或更久以前做出的成果。
有統(tǒng)計顯示,諾貝爾獎設立至今121年,累計900多人獲獎。在科學類獎項中,我國本土僅有屠呦呦因發(fā)明治療瘧疾的青蒿素而獲2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。且相關成果誕生自上世紀70年代,到獲得諾獎時已有40年左右。我國在數十年前的科研基礎總體來說非常薄弱,沒能產生較多諾貝爾獎級別的科研成果也是意料之中的事情。
▲屠呦呦在2015年諾貝爾獎頒獎典禮上
另外,諾貝爾科學類獎項大多授予基礎科學領域的成果,更看重的是“從0到1”的原始創(chuàng)新或發(fā)明。而我國在相當長一段時間內,根據自身國民經濟及民生發(fā)展需要,更側重于容易產生實際價值的應用科學研究,并在航空航天、雜交水稻、5G通信、超級計算機等領域取得了一系列重大科技成就。相對而言,我國在基礎科學研究方面存在不少短板,總體上離國際一流水平還有差距(這也是當前我國一些關鍵性科技領域被頻頻“卡脖子”的重要原因)。
加強科研原始創(chuàng)新,
讓諾獎級成果“水到渠成”
可喜的是,這種局面正在逐漸發(fā)生改變。近些年來,我國在不斷加大科技投入的同時,也在持續(xù)加大基礎科研的投入。《2021年全國科技經費投入統(tǒng)計公報》顯示,2021年,全國共投入研究與試驗發(fā)展(R&D)經費27956.3億元,從投入規(guī)??矗涃M總量穩(wěn)居世界第二。從投入強度看,占GDP比重達到了2.44%,在世界主要國家中排名第13位,超過法國(2.35%)、荷蘭(2.29%)等創(chuàng)新型國家。數據還顯示,2021年全國基礎研究經費1817億元,比上年增長23.9%,占R&D經費比重為6.50%,達到歷史新高。
我國高強度的科研投入也獲得了豐厚的回報。據媒體報道,當前,我國在研究論文總數、研究人員引用次數進入前1%的“頂尖論文”數量、引用次數進入前10%的“受關注論文”篇數三大關鍵指標方面,全部都已躍居全球首位。
未來,我國仍需要在科研體制改革、科研投入、創(chuàng)造良性科研生態(tài)、培育更多科技頂尖人才等方面多下功夫,產出更多、水平更高的具有世界水平的原創(chuàng)性科技成果。當各方面條件成熟時,我國科學家獲得諾獎,自然就會“水到渠成”。
(部分資料來源于科技日報、“國盾量子”微信公眾號、中國新聞網、中國日報網)