“我来自于哪里,我又要到哪里去?”“花儿为什么这样红?”当有一天,你突然有了这样那样想法的时候,你是否会开始思考自然的过去、现在和未来,你是否又会开始奇妙的人生与自然的探索之旅?如果是这样,你就已经开始踏入了思考和研究的行列。

研究的内在动力来自哪里?为什么有的人出类拔萃,在人类发现和创造的海洋中劈波斩浪,引导人们奋勇向前,而有的人终其一生碌碌无为、毫无建树?在学习过程中,我逐渐发现了这样几种类型的人或者研究类型值得思考和研究。

在科学研究的历史长河中,有一种是主动的、像喷泉流水一样的自发型研究。15世纪开始,大地仿佛在一夜之间苏醒过来,一处一处的喷泉叮叮咚咚从高山之巅奔波而下,汇成溪流,流向远方,浇灌着大地,润泽着苍茫,孕育着智慧。

如果没有牛顿(1643~1727)对数学和自然的痴迷,没有乡村的苹果园,或许我们也就看不见他的彩虹和苹果了;如果没有达尔文(1809~1882)对大自然的追求和向往,我们或许很难看到今天的《物种起源》等名著;如果没有瑞士伯尔尼专利局一个宁静去处,或许就没有爱因斯坦(1879~1955)这样一个划时代人物的出现。

一方面,他们非常有闲,另一方面他们都不太愁钱财。那个时代是属于自然的时代、阳光的时代和梦想的时代,世俗的烦扰不是那么多,可以无限地、无忧无虑地沐浴在阳光下,那是个思考、酝酿的时代,既可以仰望星空、又可以俯瞰大地。个体对宇宙和自然有一种内心的关注和疑问,有一种发自内心的向往和探索。

科学研究中似乎有一种说法,是懒人创造着世界,其实这个“懒人”应该加个引号。英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第(1791~1867)和法国昆虫学家法布尔无疑都是脑体勤快者。在那一段历史时期,他们似乎不属于哪个实验室,也不属于什么大学,他们和他们的研究是属于自然的,属于开放的,他们属于天马行空的思想时代。

翻开历史的另一页,在人类发明发现的历史上,1947年是值得人们纪念的一年。美国贝尔实验室等发明和创造了半导体晶体管和集成电路,这些发明无疑将人类引向一个创造的新纪元。

在这里,出现了另一种探索模式。一种在强烈的好胜心、竞争心、自尊心和功利心驱使下的研究类型。

当贝尔实验室的巴丁和布莱顿发明了点接触晶体管之后,这让实验室所有人都感到欢欣鼓舞,唯独让肖克莱感觉到无尽的苦恼。因为,在巴丁和布莱顿所著的专利中,并没有署上同一实验室身为小组组长肖克莱的名字。这就意味着这项伟大的发明里面没有他的参与和贡献,而他自己已经在这个领域工作八年多了。于是,一种不服输的心开始猛烈地跳动,心中的血液开始澎湃起来,他自己在随后的38天之内,从理论上发明了结型晶体管并推导了载流子的输运公式等,随后他的想法被实验所证实。1956年,他们三人共同获得了诺贝尔奖。

除了那些个体之外,还有这样一种类型的合作伙伴,他们属于师生型、具有上下级、提携和引导型的关系。历史上较为著名的是丹麦天文学家第谷·布拉赫(1546~1601)和他的德国学生约翰尼斯·开普勒(1571~1630),这是一对忘年交的合作典范。老师第谷多年来凭借肉眼对天体观察,得到了大量的天体星系运行的实验数据,而学生开普勒则将其实验数据总结出了三大行星运动定律。

相比较研究所和实验室来说,大学更是容易出新的地方。2014年度诺贝尔物理奖授予一对日本科学家——赤崎勇和天野浩,他们也属于师生关系这一类型。当赤崎勇在大学任教时,将在读的学生天野浩留下来,于是才有了以他们二人为主的在蓝光半导体上所做的承前启后、前仆后继的研究探索工作,提出了氮化镓为基的合金材料工艺制备方法,从而制备出了蓝光二极管。

伯乐与千里马,慧眼识英才。又道是:士为知己者死,女为悦己者容。

同样精彩的是,勇于向枯燥、向孤独、向愤怒、向沉闷、向压力、向世界难题发起挑战,寻求答案的个体而得到的创新无疑更是令人刮目相看。2014年度诺贝尔物理奖授予的第三人——中村修二就是这样一种类型的人。

中村修二在硕士毕业之后,到日本日亚公司工作,他一开始从事一些化合物半导体晶体材料的制备,但是销售不佳。并且他在公司中一直很是受气,被人说成是“吃白饭的”。1988年,他勇敢地去向公司老板请求去做蓝光二极管。这是一个困扰业界20多年的难题,此前人们已经制造出了红光、黄光等半导体二级管,但始终没有找到和制造出高效率发光的蓝光二极管,因而始终得不到具有三原色的半导体发光管。而就是他不甘寂寞、面对嘲笑,一个人勇敢地向困难挑战,终于摸索出了一套氮化镓基蓝光发光二极管制备新工艺,从而带来了蓝光二极管的产业化。他说:“愤怒是我全部的动因。如果没有憋着一肚子气,就不会成功。”

人类的探索之路奥妙无穷,物理世界无疑是精彩纷呈的。还有一种是属于情投意合朋友型的研究。我想,早期的杨振宁(1922年)和李政道(1926年)先生无疑是这样一对心有灵犀的搭档,才有了他们“弱相互作用中宇称不守恒理论”的成就,由此获得了1957年的诺贝尔物理奖。

透过现象寻本质。生产实践是人类赖以生存的最重要法则,观察、兴趣、氛围、启迪和探讨是最好的启蒙老师,疑问与思考是走向探索之路的开端。

作者:鲍海飞 中科院上海微系统与信息技术研究所副研究员

来源:中国科学报


【学术研究】研究探索的内在动力


Powered by CloudDream