從德意志到英格蘭——歐姆定律“內花外香”
在1826~1827年,德國物理學家歐姆用實驗和理論確立了歐姆定律。
然而,在德國,只有費西內爾和斯威格爾等極少數科學家接受歐姆的發現,而絕大多數則反對歐姆的“歪理邪說”。例如,物理學家鮑爾就撰文煽動輿論,攻擊歐姆的著作:“以虔誠眼光看待世界的人不要去讀這本書,因為它純粹是不可置信的欺騙,它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”
但是,在“曾經滄海”和“除卻巫山”15年之后的1841年,科學界終于承認了歐姆的成果——英國皇家學會授予歐姆皇家學會的最高科學獎科普利獎章,還吸收他為學會的外籍會員。
這“花開德意志,果結英格蘭”的成果,使歐姆的祖國終于認識到了他的價值。1849年,慕尼黑大學終于聘請60歲高齡的歐姆為教授……
花發神州果結美洲——“女生”、“施泰納”遠涉重洋
“請我去講學?講組合數學?你們中國不是有陸家羲博士么?”1983年,中國某單位邀請兩位世界組合數學專家——加拿大多倫多大學的門德爾松教授與滑鐵盧大學的郝迪教授來中國講學,并出席在大連舉辦的中國首屆組合數學學術討論會。對此,他倆睜大了眼睛,門德爾松還疑惑不解地這樣用反問來回答。
他倆為什么會如此驚詫呢?
在1961~1979年間,包頭九中物理教師陸家羲先后6次向國內有關研究機構和刊物寄出有關“柯克曼女生問題”的論文。但是,他得到的回答不是“無價值”或“改投其他刊物”,就是退稿或石沉大海沒有回音!
“柯克曼女生問題”,是美國數學家柯克曼在1850年提出來的組合數學問題。和“女生”相關的,還有出生在瑞士的德國數學家施泰納提出的“施泰納系列問題”。它們都是100多年以來沒有得到徹底解決的世界性數學難題。
到了1980年春,陸家羲又攻克了“施泰納”,并立即把有關論文寄往北京。后來,按蘇州大學朱烈教授的建議,他把論文投寄給《組合論》雜志。為雜志審查論文的世界組合學權威之一門德爾松高度評價說:“這是世界上十年來組合設計方面最重大的成果之一。”1983年3月,他的6篇論文在《組合論》雜志上正式發表。
陸家羲死后4年的1987年,國家科委把他的一個成果評為國家自然科學一等獎。
帶著“遠行”去遠行——無線電“離家出走”
1896年初夏,一個容貌清秀的青年提著一個大箱子,登上了一艘從意大利開往英國的郵船。他躊躇滿志而又戀戀不舍——畢竟,要離開自己的祖國,的確“別有一番滋味在心頭”。
這個青年,就是意大利發明家馬可尼。那么,他為什么要“從故鄉到異鄉”呢?
1894年的一天,馬可尼的母親目睹了兒子的發明——樓上的無線電試驗裝置使樓下的電鈴響了起來。1895年夏,他把信號傳送距離擴大到2.7千米……
初步成功和經費緊缺,促使馬可尼向他的農場主父親借錢,還寫信向意大利郵電部求助,但都沒有得到支持。于是,他只好“離家出走”去遠行——大箱子里就是能讓電波“遠行”的無線電設備。
1896年12月12日,倫敦科技大廳座無虛席,英國郵電總局總工程師、英國電信界權威普利斯做完了無線電的科普講演之后,把馬可尼和他的無線電報裝置介紹給了大家,并當場作了表演,從而使“整個大廳變得比游藝場還熱鬧”。也是在這一年,馬可尼在英國取得了無線電發明的專利權。
1897年5月11日,馬可尼和喬治·肯普首次完成了不用導線把信號傳過英國的一個海灣的壯舉……
就這樣,在南歐開花的無線電,在英倫結了果。
蘇格蘭播種美利堅收獲——青霉素穿越大西洋
1928年,出生在蘇格蘭的英國醫學家弗萊明發現了青霉素。然而,“小扣柴扉久不開”——由于當時弗萊明和他的合作者無法解決產銷問題,它被塵封了10年。
在“二戰”隆隆的炮聲中,牛津大學的弗洛里和他年輕的助手——德國化學家錢恩在圖書館里翻閱資料的時候,發現了當年弗萊明關于青霉素的論文。
1941年,英國分析化學家馬丁和英國生物化學家賽恩其發明了分離復雜化學物質的紙層分析法。借助于這種方法,弗洛里和錢恩解決了青霉素的提純問題。然而,在生產青霉素的方面,他倆卻“雪擁藍關馬不前”了——許多英國藥廠因德寇飛機時常空襲而拒絕投產,英國帝國化學工業公司只能生產出少量的青霉素。不知“云橫秦嶺家何在”的弗洛里和錢恩,只好帶上青霉素樣品穿越大西洋,到美國去尋找合作者。1944年,美國大量生產的青霉素在英美普通公民中廣泛使用。青霉素的大量生產,拯救了千百萬傷病員,成為第二次世界大戰中與原子彈、雷達并列的三大發明之一。
就這樣,由蘇格蘭人播種的青霉素,在美利堅得到豐收。
觀念、環境和評價機制——“紅杏出墻”的啟迪
為什么科技史上會有這么多“墻內開花墻外紅”的現象呢?它又給我們什么啟迪呢?
第一個原因是觀念的陳舊。
觀念陳舊的表現之一,是科學方法觀念的陳舊。
歐姆定律起初沒有被德國科學家普遍承認,原因之一就是他們片面強調實驗的重要性,忽略理論的概括作用,更忽略了伽利略開創的數學物理演繹法。例如,德國物理學家孟克就曾說:“我們更需要的是觀察和實驗,而不是計算和幾何公式。”
科學方法觀念的陳舊,還表現在推導歐姆定律的時候。歐姆采用了傅立葉在均勻熱傳導時金屬導線與外界完全絕熱的方法,而德國的一些實驗物理學家們認為這根本不可能。但在事實上,這種方法正是伽利略和牛頓早已采用過的“理想實驗”的基本物理方法之一。
由此可見,只有破除陳舊的科學方法,科學理論才有可能破土而出。
觀念陳舊的表現之二,是“大人物”忽視“小人物”。
一些科學家認為,歐美第一流的科學家尚未解決的問題不會如此簡單,作為“小小的中學教師”的歐姆不可能解決。
陸家羲的成果最早不是在國內得到承認,多少也有忽視“小人物”的因素。
觀念陳舊的表現之三,是對科學研究和技術開發的輕視。
青霉素之花之所以在異地大量結果,還有一個重要原因:英國重視科學,相對輕視技術;而美國則兩者并重。按人口平均計算,標志著科學水平三個自然學科(物理、化學和醫學)諾貝爾獎得主的人數,英國至今仍居世界第一。然而,英國的經濟發展速度,卻只居西歐共同體的倒數第二——更不能和美國及其他發展快的國家比肩!在這種科技政策下,青霉素“異地結果”就不足為奇了。
第二個原因是環境影響科研成果。
許多英國藥廠當年拒絕研究青霉素的規模化生產的重要原因是,“二戰”時德寇的飛機時常空襲,而美國本土則沒有這種空襲。陸家羲的論文之所以被多次忽略,原因之一也是因為他投寄論文時的社會環境是在“文化大革命”時期。
由此可見,和諧、安定的社會環境,對科研(和其他活動),是多么重要。
第三個原因是評價機制。
歐姆和陸家羲的成果之所以沒能在“本土”及時得到公認,與當時評價機制的失誤有關。
奧地利生物學家孟德爾發現的生物遺傳學規律,在死后16年的1900年,才在荷蘭的德·弗里斯、德國的科倫斯和奧地利的西森內格·契馬克完成的“再發現”后得到公認,也與評價機制不健全有關。
由此可見,我們不但要重視科研過程,還要完善科研成果的系統和有效的評價機制。
科研成果要得到公認,有時要歷經“水千條山萬座”。因此,也要科學工作者們的努力和耐心等待——花開結果自有時,蓄芳待金秋……
[責任編輯] 蒲暉