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恰同学少年——因研究生时的工作获得诺贝尔奖的俊才们

已有 12433 次阅读 2012-5-7 14:24 |系统分类:科研笔记| 科研, 研究生, 诺贝尔奖, 俊才

三天前的5月4日是中国的青年节，这是咱中国人自己的节日，老外不过这节。诺贝尔奖是老外创立的奖项，虽说是面向全世界人民，但目前来看暂时和中国也没有太大关系。不过，中国的青年们不妨把眼光放远一些，看看国外那些名扬四海的诺贝尔奖得主们在他们青年时代都做了什么。研究生阶段是一个学人求学岁月中最难忘的一段时光，也是能量积聚羽翼初丰创造力开始迸发的黄金季节。在诺奖百余年的历史长河中，就有多位科学才俊凭借他们研究生时的工作最终获得了历史的肯定，赢得了至高的荣耀。“恰同学少年，风华正茂；书生意气，挥斥方遒”，今天毛毛就和大家一起来盘点一下史上那些因研究生时的工作而获得诺贝尔奖的俊才们，盘点之后再写下一些毛毛自己的思考。以人为鉴，反躬自省；以史为鉴，可励前行。

本文资料主要来自毛毛平时的阅读积累和交往见闻，因诺奖百年得主众多，其中或存遗漏，若有不周不确之处，望科网诸位方家补充指正。（依获奖先后顺序盘点）

玛丽·居里（Marie Curie，1867.11.7 - 1934.7.4），波兰物理学家、化学家。她在巴黎大学攻读博士学位期间从事放射性的研究，于1898年同丈夫一起发现了放射性元素钋和镭，时年31岁。她因此与丈夫皮埃尔·居里和导师贝克勒尔一起分享了1903年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔5年。1911年她又获得了诺贝尔化学奖。居里夫人是史上第一位获得诺贝尔奖的女性，也是迄今为止斩获两个不同的诺贝尔科学类奖项的唯一一人。

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聆听一下电影《居里夫人》中她的经典演讲吧，向这位高山仰止的杰出女性致敬！

约翰尼斯·范德瓦耳斯（Johannes Diderik van der Waals，1837.11.23 – 1923.3.8），荷兰理论物理学家。1873年他在莱顿大学的博士论文《论物质液态和气态的连续性》中建立了真实气体的状态方程，时年36岁。他以这一成就获得1910年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔37年。

范德瓦耳斯的博士论文封面

威廉·劳伦斯·布拉格（William Lawrence Bragg，1890.3.31 – 1971.7.1），英国物理学家。1912年，也就是他做剑桥大学研究生的第一年，他提出了晶体衍射的布拉格定律，奠定了X射线晶体结构分析的基础，时年22岁。他以这一成就在年仅25岁时与父亲兼导师亨利·布拉格一起分享了1915年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔3年。他是迄今为止最年轻的诺贝尔奖获得者。

25岁，今天的很多学生还以小硕的身份在实验室里摸爬滚打，而当年的小布拉格已经站在物理学的巅峰之上笑看风云，想来实在让人恐怖与汗颜！

路易·德布罗意（Louis de Broglie，1892.8.15 - 1987.3.19），法国物理学家。1924年他在巴黎大学的博士论文中提出了物质波理论，时年32岁。他以这一成就获得了1929年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔5年。

附件1：德布罗意的博士论文.pdf

汤川秀树（Hideki Yukawa，1907.1.23 – 1981.9.8），日本理论物理学家。1935年他在大阪大学攻读博士学位期间提出介子理论，时年28岁。他以这一成就获得了1949年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔14年。他是日本首位诺贝尔奖获得者。

鲁道夫·穆斯堡尔（Rudolf Mössbauer，1929.1.31 – 2011.9.14），德国物理学家。1957年他在马普研究所进行博士学位论文研究工作中发现了γ辐射共振吸收的穆斯堡尔效应，时年28岁。他以这一成就获得了1961年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔4年。

弗朗西斯·克里克（Francis Crick，1916.6.8 – 2004.7.28），英国分子生物学家、生物物理学家和神经科学家。1953年他在剑桥大学攻读博士学位期间，同沃森合作发现了著名的DNA分子双螺旋结构，时年37岁（之前，克里克的博士学业因二战爆发而中断，战后他再入剑桥时已经是名副其实的老博士了）。他以这一成就与沃森和威尔金斯分享了1962年诺贝尔生理学或医学奖，获奖与作出成果相隔9年。

附件2：克里克获奖成果的原始论文.pdf（这篇论文在科学史上有“pearl”之美誉，薄薄一页纸，短小精悍言简意赅，是科技论文的千古垂范。）

约翰·罗伯特·施里弗（John Robert Schrieffer，1931.5.31 - ），美国物理学家。1957年他在伊利诺伊大学香槟分校攻读博士学位期间，同导师巴丁、库珀一起创立了著名的超导BCS理论，时年26岁。他以这一成就与巴丁和库珀分享了1972年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔15年。

江崎玲于奈（Leo Esaki，1925.3.12 - )，日本物理学家。他在攻读东京大学博士学位期间于索尼公司进行研究工作，1958年他在那里发明了隧道二极管，时年33岁。他以这一成就与贾埃弗和约瑟夫森分享了1973年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔15年。

布赖恩·戴维·约瑟夫森（Brian David Josephson，1940.1.4 - ），英国物理学家。1962年他在剑桥大学攻读博士学位期间，从理论上预言了隧道超导电流的存在，即约瑟夫森效应，时年22岁。他以这一成就与贾埃弗和江崎玲于奈分享了1973年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔11年。

拉塞尔·艾伦·赫尔斯（Russell Alan Hulse，1950.11.28 - ），美国物理学家。1974年他在麻省大学阿默斯特分校攻读博士学位期间，跟导师泰勒一起发现了第一个脉冲双星系统PSR 1913+16，时年24岁。他以这一成就与泰勒一起分享了1993年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔19年。

约翰·福布斯·纳什（John Forbes Nash, Jr.，1928.6.13 - ），美国数学家。1950年他在那篇仅28页的普林斯顿大学博士论文《非合作博弈》中提出了著名的“纳什均衡”，揭示了博弈均衡与经济均衡的内在联系，奠定了现代非合作博弈论的基石，时年22岁。他以这一成就获得了1994年诺贝尔经济学奖，获奖与作出成果相隔44年。

附件3：纳什的博士论文.pdf

下面一小段视频取自反映纳什一生的2001年奥斯卡最佳影片《美丽心灵》（A Beautiful Mind），让我们感受一下这位半生饱受病困折磨命运多舛的旷世天才青春岁月在普林斯顿的壮志豪情。

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道格拉斯·奥谢罗夫（Douglas Osheroff，1945.8.1 - ），美国物理学家。1972年他在康奈尔大学攻读博士学位期间，与导师戴维·李和理查森共同发现了氦-3中的超流动性，时年27岁。他以这一成就与李和理查森分享了1996年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔24年。

上世纪70年代初，奥谢罗夫所在的康奈尔大学低温小组，为证明氦-3的超流动性进行了艰苦卓绝的努力，实验结果却总是令人失望。由于经费等问题，低温小组被限定在24小时内撤出实验室，那是1972年4月19日的夜晚。但奥谢罗夫没有绝望，他再次钻进实验室做最后一搏。20日凌晨2点多，奥谢罗夫终于确认了氦-3的超流现象。他激动到4点多，打电话向导师报告了这个历史性的喜讯。

附件4：奥谢罗夫获奖成果的原始论文.pdf

这里闲插一笔，奥谢罗夫是一位中国女婿，1967年他进入康奈尔大学攻读研究生时，邂逅了祖籍陕西商洛，生于台湾的美丽中国女子刘西姜，立即为之倾倒。他邀请刘MM一起共进午餐，可就像他伟大的诺奖实验一样，一开始并不顺利，先后被拒绝四次。但奥帅哥充分发挥他对待学问般锲而不舍的精神，坚持不懈地发起攻势，最终打动红颜芳心，如愿以偿抱得美人归，成就了一段学林佳话。

奥谢罗夫曾开玩笑地表示，认识夫人时，正在挣扎是要花时间学汉语呢，还是继续钻研他的博士课题，后来觉得中文太难了，于是放弃，却收之桑榆发现了氦-3的超流动性。付出的机会成本便是，与中国太太相濡以沫40多年，他的中文积累依然停留在少数几个单词阶段。

杰拉德·特霍夫特（Gerard 't Hooft，1946.7.5 - ），荷兰理论物理学家。1971年他在乌特勒支大学攻读博士学位期间，证明了无质量的规范场量子化方法可直接推广到有自发破缺机理的情况，这一结论对电弱统一理论的量子化至关重要，阐明了物理学中电弱相互作用的量子结构，时年25岁。他以这一成就与导师韦尔特曼一起分享了1999年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔28年。

附件5：特霍夫特获奖成果的原始论文1.pdf，特霍夫特获奖成果的原始论文2.pdf

若雷斯·阿尔费罗夫（Zhores Alferov，1930.3.15 - ），俄罗斯物理学家。他在获得前苏联约飞物理技术研究所科学博士学位的1970年，与其领导的研究组首先制成室温下连续波双异质结构半导体激光器，时年40岁。他以这一成就获得了2000年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔30年。

戴维·波利泽（David Politzer，1949.8.31 - ），美国理论物理学家。1973年他在哈佛大学攻读博士学位期间，发现了强相互作用理论中的“渐近自由”现象，时年24岁。他以这一成就与格罗斯和维尔泽克分享了2004年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔31年。

附件6：波利泽获奖成果的原始论文1.pdf，波利泽获奖成果的原始论文2.pdf

弗兰克·维尔泽克（Frank Wilczek，1951.5.15 - ），美国理论物理学家。1973年他在普林斯顿大学攻读博士学位期间，与导师格罗斯一道独立于哈佛的波利泽发现了强相互作用理论中的“渐进自由”现象，时年22岁。他以这一成就与格罗斯和波利泽分享了2004年诺贝尔物理学奖，获奖与作出成果相隔31年。

附件7：维尔泽克获奖成果的原始论文1.pdf，维尔泽克获奖成果的原始论文2.pdf，维尔泽克获奖成果的原始论文3.pdf

卡罗尔·格雷德（Carol Greider，1961.4.15 - ），美国分子生物学家。1984年她在加州大学伯克利分校攻读博士学位期间，与导师布莱克本共同发现了端粒酶及其作用，时年23岁。她以这一成就与布莱克本和哈佛医学院的绍斯塔克一起分享了2009年诺贝尔生理学或医学奖，获奖与作出成果相隔25年。

附件8：格雷德获奖成果的原始论文.pdf

这里再闲插一笔，话说格雷德1987年从伯克利博士毕业后，来到著名的冷泉港实验室做博士后，继而留在这里当了7年的研究员。在此期间，一位来自中国的女留学生入格雷德帐下攻读博士学位，大练端粒酶神功。1997年，格雷德离开长岛，南下马里兰，执鞭约翰霍普金斯。那位中国女生并未跟随前往，继续留在冷泉港完成了PhD的工作。毕业后她先投工业界继入出版界，干得也是风生水起卓有成绩。去岁金秋，她在科学网开博，一手锦绣文章展露才女风范。呵呵，谁说诺奖离我们很遥远，记得去年翁帆入清华读博，有清华博士调侃曰：“诺奖得主有啥了不起，现在是我师妹夫～”往后科网博友也可以微微一笑道：“哦，不就诺奖得主嘛，俺经常点评她徒弟的文章，还有各种唱和互动～～”

以上我们共盘点了18位在研究生阶段就做出了意义非凡影响深远的经典工作并因此最终问鼎诺奖的科学才俊。很巧的是，我们从一位女性开场又以一位女性收关，这充分说明在人类智力角逐的最高竞技场中，女性从来不是看客，铿锵玫瑰同样可以在科学的舞台上大展身手，吐气扬眉。

注意到，上述18位科学家中有15位是物理学家。相比于其他学科，物理学更有可能在人年轻的时候创造出震撼的成果，这跟物理学本身的性质和特点有关，尤其在诺奖所青睐的理论物理学领域，更是一种纯粹智力的角逐与比拼。在理论物理学家那里，再昂贵的设备仪器恐怕也比不上他们那颗脑袋更有价值，正像霍金如果是一个化学家、生物学家哪怕是实验物理学家的话，他的学术生命恐怕早就终结了（在这方面基础数学和理论物理一样，不得不承认天赋在这类学科中实在起到了不可替代的作用。毛毛最初是数学专业出身，自忖高中数学念得不错，刚进大学时还想撸起袖子大干一场，数学分析和高等代数吭哧吭哧算是浮皮潦草地啃下来了，可进入泛函分析抽象代数等领域愈发步履维艰让毛毛开始对自己有了自知之明。后来听说William Thurston能在脑子里自如画出N维空间的manifold，J.G.Thompson能用眼睛“看”出一个group，当时我就2B了！再后来听说霍金能口算nonlinear PDE，于是毛毛果断转向从做数学变成现在用数学了。。。。）。而年轻人的心脏最具朝气和活力，年轻人的大脑最富创造力和想象力，正是在理论物理上摧城拔寨的黄金年龄。遥想上世纪初叶物理学“千山风雨啸青锋”的大变革时代，量子论恢宏大厦的奠基者们几乎是清一色的小青年，爱因斯坦1905年提出光量子假说的时候，26岁；玻尔1913年提出原子结构理论的时候，28岁；德布罗意1923年提出相波概念的时候，31岁。而1925年，当量子力学在24岁的海森堡手中得到革命性突破的时候，后来注定在物理学史上熠熠生辉的那些名字也都和海森堡一样年轻：泡利25岁，狄拉克23岁，乌伦贝克25岁，古德施密特23岁，约尔当23岁。和他们比起来，36岁的薛定谔和43岁的玻恩简直算是“老爷爷”了。因此量子力学被后人戏称为“男孩物理学”，玻恩在哥廷根的理论班，也以“玻恩幼儿园”的雅号垂青史册。“桐花万里丹山路，雏凤清于老凤声”，相信下一次波澜壮阔的物理学革命也将在一群峥嵘俊拔的少侠手中完成，或许就是一群才华卓荦雄姿英发的研究生们。

容易发现，以上这些研究生阶段便作出诺奖级别工作的科学家们很多是和导师一起赢得殊荣（居里夫人、小布拉格、施里弗、赫尔斯、奥谢罗夫、特霍夫特、维尔泽克、格雷德），可见导师在研究生培养过程中所起到的至关重要的作用。一名卓越的导师在学术上高屋建瓴的大局观和对研究方向洞若观火的敏感性与前瞻性判断，能让弟子迅速高效地走到研究工作的学科前沿，弄潮于科研领域的风口浪尖。从更广的维度上纵观诺贝尔奖的历史，导师与学生或同时或先后获奖的例子屡见不鲜，仅以物理学为例，卢瑟福在剑桥的卡文迪许实验室，劳伦斯在伯克利的劳伦斯实验室，以及费米先后在罗马和芝加哥创立的费米学派，便是人才济济满门俊秀，除他们本人获奖外，还各培养了5位以上的物理学诺奖得主。有人对92名诺奖获得者1972年以前在美国做的获奖研究进行了考察，发现一半以上（有48人）曾是更年长的诺奖得主的研究生、博士后或助手。难怪获得诺贝尔经济学奖的第一个美国人、已故的经济学大师萨缪尔森当年从斯德哥尔摩领奖回到纽约后，在为他举行的庆祝会上向人们如是说：“我可以告诉你们，怎样才能获得诺贝尔奖，诀窍之一就是要有名师指点。”不过，这种师承链也并非没有负面意义，它很大程度上导致了所谓“科学的马太效应”——“如果没有一个著名的导师，你就几乎永远进入不了顶尖科学家的行列。”这同样引人深思。

在上面的盘点过程中，毛毛特别突出强调了诸位才俊获奖的年份和作出获奖成果的年份相隔的时间，不难发现很多人从作出成果到最终获得肯定经历了二三十年甚至更长时间漫长的等待。毕竟像小布拉格那样提出理论三年后就获奖，或如杨振宁李政道那样成果诞生次年便折桂的例子终归是个别现象，大部分诺奖得主作出成果时风吹黑发，夺得奖牌已雪满白头（这里改了一下台湾诗人余光中先生《浪子回头》中的句子，原文是“掉头一去是风吹黑发，回首再来已雪满白头”）。其实这是不难理解的，正如小的时候看着教科书上的那些公式定理，觉得科学这么一步步下来似乎都是天经地义理所应当的事，后来自己做了研究之后，才知道事实绝非当初想象得那么天真简单。科学探索之路充满着崎岖与艰辛，人们都是在摸着石头过河，种种猜想与尝试，不知道下一刻会看到什么，每一个革命性的科研成果背后都有着一幕幕外人未曾体察的惊心动魄与波诡云谲。就像上面提到的那位格雷德的中国女弟子在她上个月的一篇博文开头便写道：“做研究就是个质疑和深究的过程……这是个做学问的态度问题……而且所有的发现都需要时间去证明，很多包括后来获得NB奖的发现也经历了被质疑甚至否定的曲折过程……”是啊，无论是09年获奖的“光纤鼻祖”高锟，还是10年折桂的“试管婴儿之父”爱德华兹，直到去年问鼎的准晶发现者谢赫特曼，有多少诺奖得主当初的成果曾被人报以不屑、质疑甚至冷嘲热讽，多少年的苦辣悲辛，最终才通过历史老人的检验，赢得了世人的普遍承认。这个道理，古今如一，早在一千二百多年前，刘禹锡就在他的诗中写道：“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。”

正因为想获得诺奖的肯定需要漫长的等待（当然研究者们当初可不是为了得诺奖才去做研究的），而诺奖又只颁发给在世者，这就给所有想以诺奖为自己的学术生涯盖棺论定的科学家们提出了明确的要求：“你自己的身子骨可千万别先垮了啊！一定要能活！！一定要扛住啊！！！”是的，史上确有不少大才在成果最终被时间证明之前自己却早早身归那世去了，前年爱德华兹在历经九九八十一难后终于走进了斯德哥尔摩的金色大厅，而当年和他一起在“试管婴儿”上并肩战斗的斯特普托医生就没有这么幸运了，他早在1988年便已溘然长逝，爱德华兹获奖后也感叹：“如果斯特普托还活着，他一定会和我分享这一殊荣的。”这里毛毛再改余光中《浪子回头》里的诗句：“当年研究是两人合作，今日领奖却一人独得”（原文是“当年过海是三人同渡，今日着陆是一人独飞”），让人唏嘘感慨！上个月有位搞生物的博友北上来京，闲聊时跟毛毛说，据闻北生所的王晓东先生现在天天跑步锻炼身体，联想到王先生被业界公认为目前华人科学家中最有望问鼎诺奖的才俊，此举之用意是“司马昭之心，路人皆知”啊！呵呵，开个玩笑～

法国作家大仲马在他的《基督山伯爵》里说过这样一句话：“All human wisdom is summed up in two words —— wait and hope.”（人类的全部智慧可以归结为两个词：等待和希望。）这句话同样适用于在科研上初出茅庐，欲大展身手获得肯定的研究生们。毛毛愿与大家分享一段视频。

2007年，为庆祝全球最负盛名的戛纳电影节创办60周年，戛纳组委会特别邀请35位与戛纳有联系的世界知名导演，各拍一部约3分钟的电影短片，表达他们心中对于电影的记忆与感情。其中，受邀的埃及电影大师尤瑟夫·夏因（曾获得戛纳电影节终身成就奖，已于08年与世长辞）拍的3分钟题为《47年后》，在这部时间跨度猛烈的半记录短片中，夏因在3分钟里生动地再现了他是怎样从默默无闻不被认可，到最终功成名就赢得世人尊敬。毛毛每次看这段视频眼中都会泛起泪花，忘不了夏因的助手当初对他那句“反正没人认得你”的嘲讽，忘不了2:18时长镜头从一个眉清目秀的青年瞬间变为一个满面沧桑的老者，忘不了评委会主席伊莎贝尔·阿佳妮看到老人领奖时那如花般灿烂的笑容，忘不了尤瑟夫·夏因“我为此等了47年……要耐心，这值得”的完美致谢。推荐给大家尤其是研究生们来看看这浓缩在经典3分钟里的事业人生。（片头那一小段历史影像也很珍贵呢，毛毛甚至在里面发现了1954年获戛纳金棕榈的衣笠贞之助和他的《地狱门》和服团队～）

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好了，啰里啰嗦地说了这么些，希望不全是废话，就作为毛毛的一篇读书笔记或心得体会吧。如果您觉得太长看着费劲的话，毛毛这里先行致歉了！每年五月是国内大学研究生们的答辩季，也谨以此文献给各位应届的硕士博士们，祝大家答辩成功，顺利毕业，谱写人生新一章！最后，放上一曲好听的童声版"Forever Young"，祝各位大小博主青春不老，forever young！

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PS：由于最近仍然有博友将毛毛之前那张家母的头像当成是毛毛本人（写了那篇说明文之后貌似误会不减反增），于是毛毛还是把头像暂时再换回毛毛自己吧。这十几天没有写博文，也几乎没有任何推荐与评论，盖因最近忙得磕膝盖儿打屁股蛋儿，都已经把铺盖卷搬到Lab里了，就差达到陈景润当年撞到大树上还跟树说对不起那种境界了。。。由于近期需要大量下载科网上的资料，所以在接下来的一段时间里毛毛可能会频繁更换头像以换取金币，请各位博友做好思想准备。。。。