19.htm

自牛顿以来的科学家

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</td></tr></table>        <!-- 表格3结束 -->

      <!-- 表格4，网页主体内容开始 -->
<table cellpadding=0 cellspacing=0 border=0 width=780 cols=3>

            <!-- 表格4第1列，正文左边的白边 -->
<tr><td width=40 bgcolor=white rowspan=2><br></td>

            <!-- 表格4第2列，正文 -->
<td width=550 align=left class=p1>

<font class=p2>

<center><font color=chocolate><b>第三篇　不同类型的科学家（上）</b><br><br></font>

<font color=green><font class=p3>第19章 领袖型科学家</font><br><br>
</font></center><br>
<font color=steelblue>
　　我所认识的所有真正坚强的领导人，全都由高度的智慧，严于律己，刻苦工作，极其自信，胸怀理想，自己为理想而奋斗，也推动他人为这个理想而奋斗。他们全都高瞻远瞩，有些人的眼光比另一些人更深远清晰。　——尼克松《领导人》<br><br></font>


　　领袖是一种特殊的权力形式，是一个国家、政党、组织的实际领导人或者精神领导人，他们具有潜在的或者实际的权力，但有权力的人并不一定成为领袖。美国著名哲学社会科学家伯恩斯把领袖定义为“领袖是有具有某种动机和价值观以及其他资源的人们，在竞争和冲突的条件下，为了独立或共同实现领袖与追随者的目标而进行动员的交互过程。”<a href="19.htm#注" class=v3><sup>[1]</sup></a><br><br>

　　要成为领袖有3个重要标志。①他必须有一批把个人的追求目标与领袖的追求目标相联系的跟随者；②他必须有一个与追求目标相联系的理论纲领；③他必须建立一个实现追求目标的组织。<br><br>

　　科学家们各自为政、互不相干地进行个人独立研究的时候，科学界不会出现领袖人物。随着科研组织的出现，学科领域的领袖人物也就随之产生，近代科学以来出现了李比希、卢瑟福、费米、约飞、玻尔等著名的领袖型科学家。<br><br>

<br><center><b>1、科学学派<br><br></center></b>

　　科学学派是19世纪大学里普遍开展科学研究并建立起现代形式的实验室后，才开始出现的一种更集中、更紧密的科学组织形式。在这个组织里，以某一的科学家为首带领同一机构里的优秀学生组成研究小组，在同一学科方向上就同一项计划展开研究，并在这一知识领域获得重要成果，赢得社会声望和科学共同体的承认。这种创造性的合作研究小组就是一个科学学派。<br><br>

　　科学学派的概念有狭义和广义之分。狭义的科学学派是指在同一时期内在某一学科领域内形成的正式或者非正式的科学家集团。广义的科学学派除了包含狭义的科学学派的外，还包括不同时期持有相同信念并有清晰思想发展线索可寻的科学家集合，他们可能并没有真正形成团体。著名的科学学派有有机化学领域的李比希学派、物理学领域的以玻尔为领袖的哥本哈根学派、数学领域的法国布尔巴基学派等。<br><br>

　　形成一个科学学派的条件有：①德才兼备的学术带头人，这个领导人不仅自己具有独创性的研究才能，而且能够通过组织管理团结一大批优秀的科学家。这个学术带头人就是学派的领袖，也就是领袖型科学家。②比较一致的研究风格，包括共同的研究纲领和有效的研究方法，而且其学术风格是在自由民主的气氛下产生的。③大量成员的存在，因此一个科学学派通常有一个装备精良的实验室或者类似的研究机构。④学派成员的合理流动，研究人员要有补充渠道，学派传统才能有继承性并在继承的基础上有创新。⑤足够多的研究经费。科学发展得越是深入，科学研究的成本就越高，这需要学派领导人具有筹集各种赞助资金的能力。<br><br>

<br><center><b>2、领袖型科学家的特点<br><br></center></b>

　　领袖型科学家是集知识权威、导师权威、组织权威和人格魅力于一身的科学权威，其形成不仅是一个知识过程，也是一个社会过程<a href="19.htm#注" class=v3><sup>[2]</sup></a>。或者说，领袖型科学家其实是科学家—教育家—组织家的综合型人才。<br><br>

　　首先，领袖型科学家必须是科学知识的权威，必须做出杰出的科学贡献，并得到社会承认。不是知识权威的科研组织或者团体的领导都不是领袖型科学家。领袖型科学家是在科学活动中自然形成的，不是行政命令的产物。领袖型科学家也不是终身制，只有在创造性处于高峰状态时，才能充当起名副其实的作用。<br><br>

　　其次，领袖型科学家必须是科学导师权威，也就是说学派领袖不仅是知识的创造者，而且还必须执行传播、扩散学派理论纲领、培养事业接班人的任务。也就是说，学派领袖必须通过直接或者间接的方式培养一批学生。<br><br>

　　第三，领袖型科学家必须具有组织权威和迷人的气质。领袖型科学家一般都是科研组织或者团体的领导，具有组织才能和亲和力，能够把众多科学家集合在自己的门派之下。有一批科学家如爱因斯坦、狄拉克等，他们由于天赋异质，超然不群，可以完全靠自己的能力解决问题，他们很难作为学术带头人培养出同样的卓越的年轻人才。<br><br>

　　在一个科学研究组织中，领袖型科学家站在科学发展的最前沿，进行开拓创新所取得成果对其他人起着范例作用，指明该领域的研究方向和发展趋势并给出基本学术观点，鼓励和帮助群体成员开展创造性工作，热忱地帮助他人取得成就并给与客观的评价，具有战略眼光，能够看清该学科领域的发展方向，引导群体内科学家沿着正确的方向进行探索，同时鼓励他人作不同观点的探索工作。<br><br>

　　领袖型科学家能够善于组织团队成员进行协调工作；领袖型科学家能够善于发现人才；善于创造一个合适的环境；要有宽大的胸怀，鼓励学生超过自己。他会无保留地扩散自己的新的学术观点和新的发现，活跃群体学术空气激发他人的创造性思维，运用自己已有的学术水平学术影响和地位为群体成员创造条件，积极地扶持别人。<br><br>

<br><center><b>3、李比希：德国科学家链条之源<br><br></center></b>

<table border=0 align=left><tr><td><img src="liebig.jpg" alt="李比希"></td></tr></table>

　　李比希对无机化学、有机化学、生物化学、农业化学都做出了卓越的贡献。他发明和改进了有机分析的方法，准确地分析过大量的有机化合物，合成过氯仿、三氯乙醛和多种有机酸，他还曾与他人合作，提出了化合物基团的概念以及多元酸的理论。李比希开创了农业化学的研究提出植物需要氮、磷、钾等基本元素，研究了提高土壤肥力的问题，因此他被农学界称为“农业化学之父”。<br><br>

　　李比希对化学教学一贯尽心竭力，自1824年回国后，他发现德国的化学教育落后于法国，许多德国大学没有化学教授，化学课由医学博士讲授。化学实验教学的条件就更差了，全国一些著名化学家的实验室，都是私人性质的，只能接受一两名学生做专题研究。为了改变这种情况，李比希加强了对实验室建设和化学教学法的研究，使化学教学真正具备了实验科学的特色。他的努力得到了校方和国家的支持，经过两年努力，他在吉森大学建立了一个完善的实验教学系统，他的实验室可以同时容纳22名学生做实验，教室可以供120人听讲，讲台的两侧有各种实验设备和仪器，可以方便地为听讲人做各种演示实验。<br><br>

　　李比希建立的实验室后来被称为“李比希实验室”，由于这一实验室培养出一大批第一流的化学人才，所以成了全世界化学化工工作者注目和向往的地方。李比希实验室科研和教学的风格，很快传遍了全世界。李比希还制造和改进了许多化学仪器，如有机分析燃烧仪、李比希冷凝球、玻璃冷凝管等等。这些仪器方便耐用，所以德国的仪器制造商纷纷大量仿制，向外国输出。<br><br>

　　李比希一生为化学事业培养了一大批第一流的化学家，如凯库勒(F.A.Kekule,1829-1896)、沃哈德()、施密特(R.Schmidt)、霍夫曼(A.W.Hofmann,1818-1892)等。这些学生的学生后来都成为很多诺贝尔获奖者的老师。我们来看几根师生相传的长链条（括号内为获得诺贝尔奖的年限和奖项）<a href="19.htm#注" class=v3><sup>[3]</sup></a>。<br><br>

　　①李比希—凯库勒—拜尔（J.F.A.Baeyer,1835-1917）（1905化学）—E.费歇尔(1902化学)—瓦尔保(O.H.Warburg,1883-1970)(1931生理医学)—迈尔霍夫(O.F.Meyerhof,1884-1951)(1922生理医学)—李普曼(F.A.Lipmann,1899-1986)(1953生理医学)；<br><br>

　　②李比希—沃哈德—伏兰德尔—施陶丁格(H.Staudinger,1881-1965)（1953化学）—卢齐卡(L.Ruzicka,1887-1976)（1939化学）—赖希斯坦因（1951生理医学）；<br><br>

　　③李比希—施密特—奥斯特瓦尔德（1909化学）—能斯特(W.H.Nerst,1864-1941)（1920化学）—兰格缪尔(I.Langmuir,1881-1957)（1932化学）；<br><br>

　　④李比希—霍夫曼—老珀金(W.H.Perkin,1838-1907)—小珀金(W.H.Perkin,Jr,1860-1829)—R.洛宾逊(R.Robinson,1886-1975)（1947化学）—托德(A.R.Todd,1907-)(1957化学)。<br><br>

　　李比希能够成为学派领袖，一是其作为科学家的声誉获得了吉森实验室的经费，保证了学派从事科学研究的顺利进行；二是他大胆进行化学教育方法和科学研究方法的改革，从而培养出具有创造性的人才；三是李比希能够为学生提供准确而有效的教育，使学生们能很快从导师那里获取科学研究的方法和风格，并具体地体现在自己的研究中；四是他那献身于祖国科学事业和追求真理的高尚品德。<br><br>

<br><center><b>4、俄国的约飞学派<a href="19.htm#注" class=v3><sup>[4]</sup></a><br><br></center></b>

　　虽然在物理学成就上约飞学派可以与哥本哈根学派、哥廷根学派相比，但在社会影响和深远意义上似乎要超过这两个学派。很少有像约飞那样培养了如此多的研究生，而且领导和指导这些学生又建立了如此多的研究所。约飞在X射线、放射性等方面做了很多工作，在30年代后开始把主意力集中到超导体研究中。<br><br>

<table border=0 align=right><tr><td><img src="ioffe.jpg" alt="约飞"></td></tr></table>

　　苏联凝聚物理研究的创始人是约飞，他是苏联科学史上的一位位大人物。约飞在1918年创办了列宁格勒物理技术研究所，它成为苏联物理学的摇篮。20世纪20年代是苏联物理学的繁荣期，那时一大批有才华的苏联青年物理学家在约飞的指导下茁壮成长。约飞学派的成员有亚历山大罗夫（后来的苏联科学院院长）、卡皮察、库尔恰托夫（后来苏联原子武器计划的领导人）、朗道、谢苗诺夫(N.N.Semenov,1896-1986)（1956年诺贝尔化学奖获得者）。<br><br>

　　沙皇时期的物理学比较落后。在彼得堡（后来改为列宁格勒），物理学家集中在大学里，只有20来位，每次集会时一间小小的房间就能把所有人装下。那时的物理学家大多只能做一些非常简单的研究，而且大都是重复英国科学家的工作。当约飞问自己的老师，他是否可以从事一些别人未解决的问题的研究时，老师的回答是：你或许也能进行物理学新问题的思考。但是如果要做的的话，你应该做J.J.汤姆森和卢瑟福一样的实验物理学家。<br><br>

　　1902年毕业于彼得堡物理研究所，毕业后曾在德国慕尼黑师从著名的物理学家、X射线的发现者伦琴学习物理学，1906年回到彼得堡。回国后遇到了来自奥地利的犹太物理学家保罗·艾伦菲斯特。两人就物理学的一些原则性的新问题进行过深入研讨，并结成了深厚的友谊。从1916年起，约飞在艾伦菲斯特的帮助下，开始定期组织一系列物理学研讨会。这些研讨会吸引了来自全国各个大学的一大批有天分和创造力的年轻物理学家。他的后来的合作者卡皮察、谢苗诺夫、弗伦克尔和卢克尔斯基等都参加了这些研讨会。<br><br>

　　那时，约飞和他的学生只能把活动限制在举办有兴趣的人的研讨和讲座。他们既缺乏人手，也缺乏组织和资料等必要的条件来实施他们的想法。他们不但缺乏设备、房间，甚至连实验用的电都缺乏。更多的是思想的交流。但物质和技术条件并不是最重要的，而是鲜活的思想，表现出的友谊和对科学的激情。看得见的成功已经显露，生机勃勃的科学生活已经展开。约飞的学生说，约飞教给他们在科学见解的不妥协和坚决，思维的无畏，科学的想象力和激情。<br><br>

　　约飞不仅给研讨会带来了学术气氛，而且他善于利用别的科学家共同承担责任。谢苗诺夫参与了约飞组建研究所的早期工作，后来担任了化学物理学的所长。西涅尔尼科夫负责组织经济的、物质的和技术的条件。他的学生和其他合作者负责训练工程师。<br><br>

　　列宁格勒物理技术研究所除了做了物理学派的诞生地之外，还组织了其他的物理学研究中心，它发起在列宁格勒、哈尔科夫等地创立了15个研究所和上百个工厂实验室。这些研究所的领导人大都是参加过研讨会的科学家或者是约飞的学生。竭力培育堪与世界上最优级别相当的研究工作，并力求把基础研究和应用研究结合起来。朗道在乌克兰物理研究所建立了朗道物理学牌。约飞学派的一个重要特征是把物理和技术联系起来。<br><br>

　　李比希的学派是在资本主义比较发达的国家成长的，虽然它促进了德国的工业和农业发展，但没有获得足够的帮助和认识。与之相反，因为新的国家刚刚建立，政府必须把很多的力量化在政治、军事和经济的生存上，约飞建立独立的物理学派成为可能。它能集中散布在全国各地的参加者，因为这些参加者满怀对社会的责任和建设新国家的热情。<br><br>

　　约飞学派的成就是：①大约在15年里，苏联以列宁格勒为中心的物理学已经形成，使得国家把发展目标定在国际水准上。尽管沙皇时代俄国在物理学领域也拥有几个伟大的学者，但它在革命前仍然是世界科学的最落后和薄弱的部分之一，这时他们则贡献了文献的16%，苏联的俄文期刊被美国和欧洲研究组织译成英语。②约飞成功地在学派内部建立起理论物理、实验物理之间的关系和互动，而且建立起了以物理学为根据的技术基础。③约飞训练和教育出来的物理学家能够组织新的研究领域，而不是局限在很窄的专业上。在当时和以后他们能进行一系列成功的研究。<br><br>

<br><center><b>5、玻恩与量子力学<br><br></center></b>

　　在量子理论的发展历程中，有3个关键人物：索末菲、玻尔和玻恩。尽管他们对量子力学的贡献有大小的不同，但在某种意义上他们都是领袖型科学家，各自领导了量子理论研究的3个不同学派，即索末菲的慕尼黑学派、玻尔的根本哈根学派和玻恩的哥廷根学派。<br><br>