諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中的科學(xué)機(jī)遇探研及啟示

科學(xué)機(jī)遇在人類(lèi)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中起著非常重要的作用，本文總結(jié)和梳理了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)中出現(xiàn)的科學(xué)機(jī)遇典型實(shí)例，對(duì)發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇進(jìn)行了特征分析。諾貝爾獎(jiǎng)中的科學(xué)機(jī)遇體現(xiàn)了豐富的創(chuàng)新思想，是獲得創(chuàng)新性成果的重要途徑，同時(shí)其科研過(guò)程引人入勝，也富含豐富的思政元素。在高校開(kāi)展諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)機(jī)遇的教育教學(xué)有助于學(xué)生理解科學(xué)機(jī)遇這一科學(xué)現(xiàn)象，提高發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇的能力，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新思維和提升科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

科學(xué)機(jī)遇是指探索未知世界過(guò)程中，由于意外、偶然的事件導(dǎo)致科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)新發(fā)明，科學(xué)機(jī)遇屬于科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的一種非理性因素。恩格斯指出：“如果偶然性不起任何作用的話(huà)，那么世界歷史就會(huì)帶有非常神秘的性質(zhì)。”科學(xué)機(jī)遇在人類(lèi)科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中起著非常重要的作用，多個(gè)重要的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)都是偶然性的機(jī)遇獲得的，典型的例子是倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)，以及弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素等。諾貝爾獎(jiǎng)是當(dāng)前國(guó)際科技前沿領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，代表科技發(fā)展的最高水平，對(duì)各學(xué)科的發(fā)展有著舉足輕重的引領(lǐng)指導(dǎo)作用，從1901年開(kāi)始頒發(fā)以來(lái)，諾貝爾獎(jiǎng)已經(jīng)頒發(fā)近120次。實(shí)踐證明，將諾貝爾獎(jiǎng)的先進(jìn)成果引入高校課程中，會(huì)顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生掌握科技發(fā)展趨勢(shì)，提高教_{ec99875443097610470ebbc9f8e33f39}學(xué)效果。在諸多諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)中，部分重要的創(chuàng)新成果是通過(guò)科學(xué)機(jī)遇獲得的，這種科學(xué)機(jī)遇的出現(xiàn)其實(shí)存在著一定的規(guī)律性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)和捕捉這種科學(xué)機(jī)遇需要正確的認(rèn)知和方法，掌握這種規(guī)律和方法無(wú)疑對(duì)有效地發(fā)現(xiàn)和捕獲科學(xué)機(jī)遇、對(duì)提升創(chuàng)新思維和能力有較好的推動(dòng)意義。但當(dāng)前很多高校學(xué)生對(duì)科學(xué)機(jī)遇的認(rèn)知仍然不足，重視程度不夠，因此本文總結(jié)了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中科學(xué)機(jī)遇的典型實(shí)例，并輔以諾貝爾物理和生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的經(jīng)典案例，對(duì)發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇進(jìn)行了特征分析，相關(guān)內(nèi)容有助于學(xué)生更好地理解科學(xué)機(jī)遇這一科學(xué)現(xiàn)象，提高發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇的能力，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新思維和提升科學(xué)素養(yǎng)。

1 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中的科學(xué)機(jī)遇

科學(xué)機(jī)遇一般可以分為同向機(jī)遇和異向機(jī)遇，前者與預(yù)測(cè)的研究方向根本上一致，由于偶然或意外的原因大大加快了目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程，這種機(jī)遇是在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的既定方向上起作用的。后者則是研究某種預(yù)期的現(xiàn)象，但在實(shí)踐過(guò)程中卻意外發(fā)現(xiàn)了另一事物或意外發(fā)現(xiàn)完全不同甚至更重要的現(xiàn)象。值得注意的是，同向機(jī)遇中包括非邏輯的思想或念頭，或者說(shuō)一個(gè)閃念，給出了問(wèn)題的答案，這就是直覺(jué)或靈感，也會(huì)大大加快預(yù)期科學(xué)研究的實(shí)現(xiàn)。

下表列出了十項(xiàng)因?yàn)榭茖W(xué)機(jī)遇獲得成果的典型諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，值得說(shuō)明的是絕大多數(shù)諾貝爾獎(jiǎng)成果的取得都是復(fù)雜和長(zhǎng)期的科研進(jìn)程，都會(huì)遇到或大或小偶然性的科學(xué)機(jī)遇，表中總結(jié)的是比較典型、影響較為重要的十項(xiàng)。

（1）同向機(jī)遇。1904年拉姆塞由于發(fā)現(xiàn)惰性氣體元素獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，拉姆塞的成果源于另一位科學(xué)家瑞利對(duì)氮?dú)饷芏鹊臏y(cè)定。瑞利在1892年發(fā)現(xiàn)，由空氣除氧后得到氮?dú)獾拿芏仁?.2572g/L，由氨氣制備的氮?dú)饷芏仁?.2508g/L，瑞利無(wú)法解釋這一微小差異，便將實(shí)驗(yàn)結(jié)果公布征求解答。拉姆塞偶然看到瑞利的公開(kāi)報(bào)道后，敏銳地預(yù)測(cè)到空氣中含有一種比氮?dú)飧氐脑兀浜笏腿鹄献鳎蛛x得到了這種稀有氣體——?dú)澹@就是科學(xué)史上著名的“第三位小數(shù)”的勝利，因此拉姆塞對(duì)這一機(jī)遇的把握主要源于他敏銳的判斷力和預(yù)測(cè)力。

齊格勒和納塔于1963年因?yàn)辇R格勒-納塔催化劑實(shí)現(xiàn)乙烯和丙烯的聚合獲得諾貝爾獎(jiǎng)，該催化劑先是齊格勒于1949年開(kāi)始研制，1953年研制成功，其間便經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次波折，也有不少意外的驚喜。一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，齊格勒的助手借助三氫化鋁與乙烯生成三乙基鋁，促成反應(yīng)的溫度條件應(yīng)該是60～80攝氏度。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，齊格勒的助手并未注意到對(duì)反應(yīng)溫度的控制，當(dāng)助手看溫度計(jì)時(shí)，溫度已經(jīng)上升到100攝氏度了。若不斷通入乙烯，反應(yīng)器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)就會(huì)增大，可能還會(huì)引起爆炸。雖然情況有些危險(xiǎn)，齊格勒還是很鎮(zhèn)定，而且仔細(xì)觀察之后，齊格勒發(fā)現(xiàn)，雖然乙烯繼續(xù)通入反應(yīng)器中，但反應(yīng)器內(nèi)的壓強(qiáng)并未升高，這次意外的實(shí)驗(yàn)反而證實(shí)了溫度在100度時(shí)，乙烯在催化劑作用下成功聚合了。1953年齊格勒實(shí)驗(yàn)成功后，將催化劑技術(shù)轉(zhuǎn)讓給一家意大利公司，恰好納塔是這家公司的顧問(wèn)，他敏銳地發(fā)現(xiàn)其價(jià)值，轉(zhuǎn)而用該催化劑聚合丙烯取得成功，后來(lái)又陸續(xù)聚合了丁烯等，實(shí)現(xiàn)了定向聚合工藝，大大拓展了催化劑的適用范圍，與齊格勒同獲了1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。納塔敏銳地捕捉到這一機(jī)遇，與前述拉姆塞發(fā)現(xiàn)氬氣有類(lèi)似之處。

第三個(gè)例子，田中耕一在獲得諾貝爾獎(jiǎng)之前只是島津公司的一名普通職員，沒(méi)有碩士學(xué)位和博士學(xué)位，但他淡泊名利，踏踏實(shí)實(shí)從事質(zhì)譜的科研工作，為了獲得穩(wěn)定的蛋白質(zhì)分子離子峰，十幾年如一日，不厭其煩地嘗試各種電離方式、溶劑等條件，經(jīng)歷無(wú)數(shù)次失敗，但鍥而不舍。一次偶然的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，他將納米鈷加到了甘油里，由于納米鈷昂貴，不舍得丟棄，便抱著試試看的心理，進(jìn)行了后面的離解實(shí)驗(yàn)，出人意料的是發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的分子離子峰，田中耕一這次實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤可以說(shuō)是最具戲劇性和最幸運(yùn)的一次意外了。

最后穆利斯發(fā)明聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增技術(shù)（PCR）則源于靈感，在經(jīng)歷了反復(fù)的實(shí)驗(yàn)失敗和冥思苦想后，1983年的一天，穆利斯在一次旅行中前往鄉(xiāng)間，在欣賞路邊的自然風(fēng)光時(shí)，他的思緒逐漸又回到實(shí)驗(yàn)室DNA序列試驗(yàn)上，突然靈光一閃，一個(gè)想法冒出來(lái)，在一瞬間閃電般解決了DNA化學(xué)中最?lèi)廊说膯?wèn)題，這就是目前在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)上廣泛應(yīng)用的、實(shí)現(xiàn)了DNA大量復(fù)制PCR。

（2）異向機(jī)遇。彼德森發(fā)現(xiàn)冠醚是1962年在杜邦公司工作時(shí)，在合成雙（鄰羥基苯氧基）-乙基醚時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了一種分子結(jié)構(gòu)形似皇冠的大環(huán)聚醚化合物，彼德森系統(tǒng)研究了該化合物的合成方法以及性質(zhì)，他稱(chēng)之為冠醚，并因此獲得1987年化學(xué)獎(jiǎng)。其他三個(gè)異向機(jī)遇的例子也有類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。白川英樹(shù)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電聚合物是因?yàn)橹植皇煜と照Z(yǔ)，做實(shí)驗(yàn)添加催化劑時(shí)，用量增加了上千倍，結(jié)果產(chǎn)物里有片狀副產(chǎn)物，白川英樹(shù)沒(méi)有棄之不顧，而是耐心研究其性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其有一定的導(dǎo)電性，這就是最初的導(dǎo)電聚合物。阿格雷發(fā)現(xiàn)水通道蛋白，也是從血液細(xì)胞中分離Rh蛋白時(shí)得到的一種副產(chǎn)物，與目標(biāo)蛋白毫不相干。謝赫特曼發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體則是在觀察鋁錳合金原子時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種“反常理”的不重復(fù)的非周期性對(duì)稱(chēng)有序方式排列的原子，按照當(dāng)時(shí)的理論，具有此種原子排列方式的固態(tài)物質(zhì)是不存在的。

（3）同向和異向機(jī)遇并存。克羅托發(fā)現(xiàn)C60源于其研究恒星大氣層和氣云中發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)鏈碳，此后在一次國(guó)際會(huì)議上偶然結(jié)識(shí)了美國(guó)賴(lài)斯大學(xué)的斯莫利和柯?tīng)枺撕蟊闩c二人合作，使用激光超聲速束光儀在實(shí)驗(yàn)室模擬恒星環(huán)境中碳的反應(yīng)，意外發(fā)現(xiàn)了碳的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，這是異向機(jī)遇的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。此后對(duì)于C60的結(jié)構(gòu)三人發(fā)生了熱烈的討論，斯莫利整日冥思苦想，一天晚上，從廚房冰箱里找出一瓶啤酒，突然想起克羅托和他孩子一起搭建的多面體星穹模型，一直苦苦思索的C60結(jié)構(gòu)，不就是與美國(guó)著名建筑設(shè)計(jì)師富勒為1967年蒙特利爾世博會(huì)設(shè)計(jì)的由多個(gè)五邊形和六邊形拼接成的美國(guó)展覽館類(lèi)似嗎，斯莫利連夜用20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形拼成了一個(gè)60個(gè)頂點(diǎn)的C60分子結(jié)構(gòu)模型，并命名為富勒烯。

下村修發(fā)現(xiàn)綠色熒光蛋白，是從水母中提取水母素時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一種在紫外光下發(fā)出強(qiáng)烈綠色的蛋白，這個(gè)毫不起眼的“副產(chǎn)品”卻最終成為生物科學(xué)史上的一個(gè)重量級(jí)角色。在研究熒光蛋白發(fā)光機(jī)制時(shí)，1961年的一個(gè)仲夏之夜，獨(dú)自工作到很晚的下村修身心疲憊，覺(jué)得中和了酸性的水母抽提液已沒(méi)有多大用處，就將其倒入水槽后收工。關(guān)燈出門(mén)前他下意識(shí)地回望了一眼，驚訝地看到剛倒入抽提液不久的水槽中發(fā)出閃亮的藍(lán)光，善于思考的下村修開(kāi)始分析這一現(xiàn)象背后的原因，第二天他注意到旁邊一個(gè)養(yǎng)魚(yú)缸的海水也流入同一個(gè)水槽，于是推斷海水中的某種物質(zhì)把水母抽提液的弱光激發(fā)成了強(qiáng)光。沿著這個(gè)思路，下村修用“加減法”逐個(gè)排查海水中濃度較高的離子組分，很快發(fā)現(xiàn)鈣離子可以在瞬間激發(fā)水母抽提液中的發(fā)光蛋白。

2 發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇的特征分析

2.1 敏銳的觀察力和判斷力，對(duì)科學(xué)研究周密細(xì)致地思考

科學(xué)機(jī)遇的出現(xiàn)往往是偶然的不可預(yù)測(cè)的，因此在科學(xué)研究中必須有充分的準(zhǔn)備，對(duì)出現(xiàn)的異常要有足夠的警覺(jué)。法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德說(shuō)：機(jī)遇只留給那些有準(zhǔn)備的人。表中列示的十位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都具有很強(qiáng)的觀察力，能夠把握實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的微小異常，例如拉姆塞敏銳地發(fā)現(xiàn)“第三位小數(shù)”微小的差異可能是空氣中含有更重的未知的氣體元素，瑞利的文章發(fā)表后，必然很多人都看到，但都作為實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)對(duì)待，只有細(xì)心的拉姆塞抓住機(jī)遇，給出了不同的判斷，才有最后的成果。

2.2 鍥而不舍的科研精神和執(zhí)著的追求

一方面，機(jī)遇出現(xiàn)前都經(jīng)歷了勤奮的科學(xué)探索，機(jī)遇出現(xiàn)后，對(duì)發(fā)現(xiàn)的新事物反復(fù)地研究和確證。機(jī)遇不是“碰運(yùn)氣”，是以豐富的科學(xué)知識(shí)和勤奮努力為基礎(chǔ)。齊格勒1953年研制成功齊格勒-納塔催化劑，但在1949就已經(jīng)開(kāi)始催化劑的研發(fā)工作了，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的嘗試和探索。田中耕一偶然發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的軟電離技術(shù)，但之前已進(jìn)行了多年研究，有過(guò)無(wú)數(shù)次的失敗。即使是靠直覺(jué)靈感解決難題的穆利斯以及斯莫利，也先是經(jīng)歷了長(zhǎng)期科研探索和冥思苦想，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)，思想跳出固有思維的束縛和局限，柳暗花明，找到解決問(wèn)題的方法。另一方面，機(jī)遇只是提供了解題線(xiàn)索，發(fā)現(xiàn)機(jī)遇后，還需要后面反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。例如白川英樹(shù)，由于助手操作錯(cuò)誤得到小片固體物質(zhì)后，沒(méi)有扔掉，而是進(jìn)行各種測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有很小的導(dǎo)電性，然后進(jìn)一步進(jìn)行各種摻雜實(shí)驗(yàn)，最終成功研制了導(dǎo)電聚合物。

2.3 具備深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)具有跨學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，重視科研的交流與合作

如C60發(fā)現(xiàn)者斯莫利不僅是化學(xué)家，對(duì)計(jì)算機(jī)和數(shù)理幾何也有著極高的造詣，才能從建筑中得到靈感，推導(dǎo)出C60的結(jié)構(gòu)。克羅托先是在英國(guó)薩塞克斯大學(xué)任教，后來(lái)結(jié)識(shí)斯莫利和柯?tīng)柡筠D(zhuǎn)到美國(guó)賴(lài)斯大學(xué)工作，從此開(kāi)啟了三位科學(xué)家?guī)资甑暮献鳌Ｏ麓逍蓿?960年在日本名古屋大學(xué)取得博士學(xué)位，后到美國(guó)普林斯頓大學(xué)做博士后，然后在名古屋大學(xué)任教，其后相繼在美國(guó)普林斯頓大學(xué)、波士頓大學(xué)和美國(guó)伍茲霍爾海洋研究中心工作，這種交流或任職經(jīng)歷開(kāi)闊了他們的思想和視野，也積累了豐富的信息和知識(shí)儲(chǔ)備，有利于發(fā)現(xiàn)機(jī)遇、把握機(jī)遇。

2.4 從研究?jī)?nèi)容上考察和分析諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中的科學(xué)機(jī)遇實(shí)例

張霄等人將諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的成果劃分為理論建構(gòu)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)機(jī)理、發(fā)現(xiàn)和合成化合物、創(chuàng)造新方法等五個(gè)部分，表中穆利斯以及田中耕一的實(shí)例屬于新方法的發(fā)現(xiàn)，其他八項(xiàng)實(shí)例均未發(fā)現(xiàn)和制備新化合物，因此表中的十項(xiàng)實(shí)例主要集中在發(fā)現(xiàn)和合成化合物以及創(chuàng)造新方法兩個(gè)部分，這可能與化學(xué)學(xué)科的研究對(duì)象和特點(diǎn)有關(guān)。化學(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律，創(chuàng)造新物質(zhì)的一門(mén)學(xué)科，化學(xué)是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，不同的反應(yīng)條件和技術(shù)工藝等都對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有重要影響，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，反應(yīng)條件的微小改變可能會(huì)帶來(lái)完全不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中可能就存在著科學(xué)機(jī)遇。

3 諾貝爾獎(jiǎng)中科學(xué)機(jī)遇的啟示，如何有效地發(fā)現(xiàn)和捕捉科學(xué)機(jī)遇

3.1 科學(xué)機(jī)遇中偶然性與必然性的辯證關(guān)系，樹(shù)立馬克思主義哲學(xué)思想

科學(xué)機(jī)遇的發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了偶然性和必然性的辯證統(tǒng)一，必然性是事物發(fā)展過(guò)程中一定要發(fā)生的不可避免的趨勢(shì)，它是由事物內(nèi)在的本質(zhì)的原因即根本矛盾決定的。必然性要通過(guò)大量的偶然性來(lái)表現(xiàn)出來(lái)，并自覺(jué)地將偶然現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為必然現(xiàn)象。在科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，當(dāng)人們的認(rèn)識(shí)水平和技術(shù)水平達(dá)到一定階段后，相應(yīng)的科研成果被發(fā)現(xiàn)就是必然的了，這是外在的客觀因素，體現(xiàn)了必然性；但到底由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)和怎樣發(fā)現(xiàn)，又由發(fā)現(xiàn)者的科學(xué)素養(yǎng)和具體的環(huán)境條件所決定，具體的發(fā)現(xiàn)過(guò)程又是偶然的。比如1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)前，已有多名科學(xué)家觀測(cè)到X射線(xiàn)衍射現(xiàn)象，如古斯比德在1890年無(wú)意中拍了一張X射線(xiàn)照片，但他扔到了廢相片堆中，還有希托夫、勒納德等人均觀測(cè)到了該射線(xiàn)的感光現(xiàn)象，但都被自己已有的經(jīng)驗(yàn)牽強(qiáng)解釋錯(cuò)過(guò)了，這說(shuō)明當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件已經(jīng)滿(mǎn)足X射線(xiàn)發(fā)現(xiàn)的客觀條件了，而當(dāng)倫琴無(wú)意中發(fā)現(xiàn)這一射線(xiàn)，馬上意識(shí)到是一種新的射線(xiàn)，此后開(kāi)始了夜以繼日的研究，連續(xù)在實(shí)驗(yàn)室廢寢忘食工作了六個(gè)星期，研究了該射線(xiàn)的基本性質(zhì)，并以公開(kāi)論文發(fā)表，從而獲得了1901年第一屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

3.2 諾貝爾獎(jiǎng)中的科學(xué)機(jī)遇與創(chuàng)新

培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才是當(dāng)前高等教育的主要任務(wù)，黨的十八屇五中全會(huì)提出：“堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，必須把創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置……讓創(chuàng)新在全社會(huì)蔚然成風(fēng)。”如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才已成為全社會(huì)極為關(guān)注的課題。諾貝爾獎(jiǎng)是當(dāng)前國(guó)際科技前沿領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)，代表科技發(fā)展的最高水平，每一名諾貝爾獎(jiǎng)獲得者無(wú)一不是杰出的創(chuàng)新人才。創(chuàng)新意味著打破舊有觀念和理論的束縛，拓展新思想、新技術(shù)和新理論，人類(lèi)的科學(xué)實(shí)踐已經(jīng)證明科學(xué)機(jī)遇在認(rèn)識(shí)和改造自然過(guò)程中起著非常重要的作用，是獲得創(chuàng)新性成果的重要途徑，無(wú)論是同向機(jī)遇還是異向機(jī)遇，都是對(duì)原有的科學(xué)技術(shù)的重大變革，因此諾貝爾獎(jiǎng)中科學(xué)機(jī)遇的諸多案例無(wú)疑提供了非常好的創(chuàng)新范例。同時(shí)這些案例中發(fā)現(xiàn)和捕獲機(jī)遇的科研過(guò)程引人入勝，更能引起學(xué)生的興趣和注意力，在教學(xué)中引入這些諾貝爾獎(jiǎng)的研究過(guò)程和科學(xué)機(jī)遇的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，增進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)。

當(dāng)前很多學(xué)生對(duì)科學(xué)機(jī)遇的認(rèn)知仍然不足和片面，重視程度不夠，因此高校有必要加強(qiáng)科學(xué)機(jī)遇的教育教學(xué)工作，如在課堂授課中介紹相關(guān)案例、舉辦專(zhuān)題講座或者開(kāi)設(shè)相關(guān)選修課程，傳授和講解科學(xué)機(jī)遇的知識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理引導(dǎo)，使學(xué)生正確理解科學(xué)機(jī)遇這一科學(xué)現(xiàn)象，提高科學(xué)素養(yǎng)，以及發(fā)現(xiàn)和把握科學(xué)機(jī)遇的能力，培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義創(chuàng)新型人才。

3.3 培養(yǎng)敏銳的觀察力和洞察力，加強(qiáng)知識(shí)積累，提高發(fā)現(xiàn)和把握科學(xué)機(jī)遇的能力

發(fā)現(xiàn)和把握科學(xué)機(jī)遇，需要敏銳的觀察力和洞察力，需要縝密和細(xì)致入微的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，尤其化學(xué)學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，因此對(duì)化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，需要不斷提高實(shí)驗(yàn)技能和社會(huì)實(shí)踐能力，對(duì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型成果有著十分重要的意義。需要強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)機(jī)遇的把握是以豐富的知識(shí)儲(chǔ)備尤其是跨學(xué)科跨專(zhuān)業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備為基礎(chǔ)的，科學(xué)機(jī)遇不是減弱而是加強(qiáng)了對(duì)科學(xué)知識(shí)的需求和依賴(lài)，因此高校學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不能抱有僥幸心理，希望機(jī)遇或運(yùn)氣憑空降臨在自己頭上，前述的多個(gè)案例反復(fù)證明，科學(xué)機(jī)遇的出現(xiàn)和把握都是需要鍥而不舍的科學(xué)探索精神和豐富的科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的，因此大學(xué)生必須腳踏實(shí)地，勤奮努力，提高科學(xué)素養(yǎng)，才能提高成功的幾率，同時(shí)高等院校也應(yīng)該創(chuàng)造條件，為學(xué)生提供各種機(jī)會(huì)參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等，努力提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

3.4 正確對(duì)待挫折和失敗，樹(shù)立正確的人生觀和科研觀，培養(yǎng)執(zhí)著努力的奮斗精神

當(dāng)前的高校大學(xué)生基本都是00后，一般是家里的獨(dú)生子，具有鮮明的思想行為特點(diǎn)，他們往往思想解放、個(gè)性張揚(yáng)、自主性和求知欲強(qiáng)，這是優(yōu)點(diǎn)，但也有性格敏感和情緒化、自控力差等缺點(diǎn)。同時(shí)當(dāng)前信息化社會(huì)也為當(dāng)代大學(xué)生的高等教育提出了新挑戰(zhàn)，由于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，00后學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和社會(huì)交往方式都有了很大不同，因此必須結(jié)合00后大學(xué)生特點(diǎn)積極引導(dǎo)，培養(yǎng)他們執(zhí)著奮斗的科學(xué)精神，成為國(guó)家棟梁人才。將諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的科研歷程和奮斗過(guò)程介紹給他們，對(duì)提高當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，增強(qiáng)他們的意志力是十分有益的。尤其諾貝爾獎(jiǎng)中科學(xué)機(jī)遇的故事引人入勝，更有吸引力，比如異向機(jī)遇，看似錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，卻意外獲得了意想不到的收獲，取得重大成果，白川英樹(shù)和田中耕一都是典型的例子，這些生動(dòng)鮮活的案例充分說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)意外，甚至失敗并不可怕，重要的是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，保持清醒的頭腦，力爭(zhēng)改正錯(cuò)誤，取得更好的成果，如果這種意外或失敗如同本文介紹的諸多案例，最終帶來(lái)意想不到的機(jī)遇，那就是“無(wú)心插柳柳成蔭”，更是值得欣慰的成功了。

4 小結(jié)

創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)是國(guó)家的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及中小學(xué)和高等學(xué)校教育以及全社會(huì)方方面面。本文總結(jié)和梳理了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中有關(guān)科學(xué)機(jī)遇的典型案例，對(duì)發(fā)現(xiàn)和把握科學(xué)機(jī)遇進(jìn)行了詳細(xì)的特征分析。科學(xué)機(jī)遇與技術(shù)創(chuàng)新有著緊密的關(guān)系，因此正確認(rèn)識(shí)和把握科研過(guò)程中的科學(xué)機(jī)遇有著十分重要的社會(huì)實(shí)踐意義。本文的相關(guān)案例介紹有助于培養(yǎng)高校學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀和科研觀，也有助于學(xué)生更全面地進(jìn)行科學(xué)研究，提高創(chuàng)新思想和能力，對(duì)高校創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著一定的借鑒意義。

本文系河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“深度學(xué)習(xí)視域下《無(wú)機(jī)化學(xué)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究”（2022GJJG192）；河北科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“地方高校系統(tǒng)性課程思政教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐的研究——以《分析化學(xué)》為例”（2020-ZD06）研究成果。

（作者單位：河北科技大學(xué)理學(xué)院）