中国科学家获得诺贝尔自然科学奖的人数很少，到底为什么？|牛顿|物理学|王淦昌

自1901年首届颁发至如今，诺贝尔奖已经走过了123年的历史，获此殊荣的科学家累计近400人，然而，在自然科学领域，唯独中国科学家屠呦呦一人获奖，诸如丁肇中、杨振宁等人在获奖时均具有华裔身份。为何中国科学家在诺贝尔自然科学奖的榜单上如此罕见？答案在于——基础科研的薄弱积累。

中国在基础研究上的成就与西方相比，确实较为薄弱。文艺复兴时期起，西方开启了科学复兴之路。16世纪伽利略将实验引入力学，他运用实验与数学结合的方法确立了若干重要的力学定律。不仅推翻了统治欧洲近两千年的亚里士多德错误观点，还奠定了研究自然科学的新方式，对人类的物质运动及宇宙观产生了革命性的影响。自此，欧洲的科学发展开始稳步崛起。

随后，牛顿的《自然哲学的数学原理》一书问世，被誉为物理学的“圣经”，该书总结了近代天体力学和地面力学的成果，为经典力学确立了基本概念，并提出了力学三大定律及万有引力定律，将经典力学打造成一个完整的理论体系。这部著作标志着经典力学的成熟，其理论体系成为近代科学的标尺。

在化学界，与牛顿同时代的“化学之父”波义耳发表了《怀疑派化学家》，确立了科学这一新学科。1661年问世的这部著作，被视为近代化学诞生的起点。

科学的发展离不开数学的推动，19世纪，魏尔斯特拉斯发起“分析算术化”运动，戴德金、康托尔及魏尔斯特拉斯各自提出了实数理论。这标志着实数的定义及其完备性的确立，消除了围绕实数概念的逻辑循环。

完备的实数体系建立后，为数学分析带来了严密性，将牛顿创建的微积分及其推广从对几何概念、运动和直观理解的完全依赖中解脱出来。它不依赖于几何含义，也避免了极限定义无理数的逻辑错误。有了这些定义作为基础，关于极限的微积分基本定理的推导才不会有理论上的循环。导数和积分因此可以直接建立在这些定义之上，免除任何与感性认识相关的性质。几何概念无法提供充分明确和精确的描述，在微积分漫长的发展历程中已经得到了证实。因此，必要的严格性只能通过数的概念来实现，并且在割断数的概念与几何量观念的联系后才能完全达到。

实数体系的建立以及微积分的完善促进了物理学的蓬勃发展，物理问题的表达通常以微分方程的形式呈现。这也迎来了科学的繁荣发展时期，一直持续了整整200多年，直到20世纪末。在这200多年的时间里，涌现了无数著名的数学家、科学家，他们将微积分应用于天文学、力学、光学、热学等领域，并取得了丰硕成果。

因此，西方在基础研究上的历史近500年，他们构建了现代文明的框架，这是不争的事实。即便是日本，也通过明治维新等自上而下的改革，在现代化和资本主义道路上摸索了超过150年。

然而，中国真正进行科学理论研究，即使从1898年京师大学堂成立算起，也仅有201年的历史，且当时国家环境及清政府对科学的态度，都未能为科学研究提供充足支持。随后的近40年战乱中，中国科学家虽取得了许多伟大成就，如彭桓武、何泽慧、王淦昌等人的贡献。

但中国成体系地进行科学研究，实际上要追溯到78年恢复高考之时，那时中国教育学科体系建设和发展进一步完善，国家也开始大规模投入科研，因此仅有短短40年。为何不算前三十年？因为当时国家建设需要，更加重视实验物理，以解决实际问题为主。

1982年2月6日，我国举行首次博士论文答辩，马中骐为答辩者。其论文答辩委员会由五位学部委员（相当于中科院院士）和两位顶尖教授组成，“两弹一星”元勋彭桓武担任主席。这之后，中国再无如此高规格的论文答辩委员会，标志着中国在人才培养与投入上正式步入正轨。

新中国成立后，国家百废待兴，工业基础几乎为零。在这样的背景下，大批归国科学家转型实验物理研究，以解决实际问题为主。新中国成立时，科研设施仅限于北平研究院的一个原子学研究所和中央研究院物理研究所内的核物理部分。当时的工作条件和人员状况极为薄弱。

北平研究院的原子学研究所仅有归国的科学家钱三强、何泽慧、彭桓武，再加上一名助理员和一名事务员，共计五人。在经费紧张、人员短缺、技术手段落后且社会动荡的条件下，中国科研面临两大致命弱点：缺乏计划性和彼此了解不足、缺乏合作。

1949年11月，中国科学院成立后，提出使科学服务于国家工业、农业、国防建设、人民健康和文化生活等领域，从而确立了解决实际问题的发展方向。

在这样的导向下，中国科学院近代物理研究所成立，此时李四光发现了铀，于是大力发展原子能。原本从事统计物理学和热力学研究的王承书，毅然转型研究高能物理。在从苏联学习培训回国的火车上，她七天七夜翻译出美国最新出版的关于热核聚变的书籍，从而搞清楚了热核聚变的理论基础和方法，并参与建设了中国最初的三个等离子体实验装置。

50年代，钱三强领导建成了中国第一个重水型原子反应堆和第一台回旋加速器，以及一批重要仪器设备。正是因为当时的环境，我国的堆物理、堆工程技术、钎化学放射生物学、放射性同位素制备、高能加速器技术、受控热核聚变等科研工作在当时都取得了不小的进展，但在理论物理研究、理论数学领域发展相对薄弱。

基于这样的导向，1953年，我国第一根无缝钢管在鞍钢无缝钢管厂压制成功。无缝钢管是航天、地质、石油、机械等工业的基础材料。1954年7月，新中国第一架飞机“初教-5”研制成功。

1958年，中国第一台计算机研制成功。1965年，结晶牛胰岛素研制成功。当然，最重要的成就是两弹一星等，有力保障了国家安全。

意识问题也是一个重要原因。我们肯定诺贝尔奖的含金量，获得诺贝尔奖的科学家都取得了非凡成就。但苏联从1917年至1991年，共74年的时间里，也仅获得了9次诺贝尔自然科学奖。要知道，苏联前身的沙俄在基础研究上是有深厚积累的。在彼得大帝一世时期，沙俄开始规划建立科学院。

彼得堡科学院成立后，彼得一世邀请了世界一流科学家。艾勒、伯努利和德国博物学家格麦以及数学四大天王之一的欧拉在彼得堡科学院工作，他们的到来，在俄罗斯这块科学荒地上播撒了知识的种子，促进了俄罗斯基础教育的发展，传播了欧美的先进科学知识，也为俄罗斯培育了一大批人才。

但是苏联也仅获得9次诺贝尔自然科学奖，从中可以看出西方对我们的态度。像以下我国的科学家完全是可以获得诺贝尔自然科学奖的。

以两弹元勋王淦昌为例，他在1942年1月发表的《关于探测中微子的一个建议》中，提出了通过轻原子核俘获K壳层电子释放中微子时产生的反冲中微子的创造性实验方法，这是研究中微子的实质性一步。他还建议用Be7的K俘获过程做研究，并指出：“测量放射性原子的反冲能量或动量是获得中微子存在的证据的唯一希望。”

美国物理学家艾伦看到论文后，立即进行实验，艾伦测到了Li7的反冲能，实验结果证实了王淦昌的构想，并发表了论文《一个中微子存在的实验证据》。这个实验首次证实了中微子的存在，轰动了整个物理学界，“阿伦—王淦昌实验”被《美国物理现代评论》誉为国际物理学重大成就之一。

1946年，王淦昌在美国《物理评论》杂志上发表了《建议探测中微子的几种方法》，在论文中提出了三种验证中微子的方法，除此之外，王淦昌还提出了通过裂变检测中微子的全新思路，这是在之前科学界从未有人提出过的构想，这为中微子的研究打开了全新思路。

美国莱因斯和柯万就是在王淦昌的构想上进行实验，通过裂变探测中微子获得了诺贝尔奖，后来美国戴维斯也根据王淦昌的构想发现太阳中微子失踪，获2002年诺贝尔奖。

中微子，这个在科学界掀起无数风浪的“隐身高手”，它的存在与特性已连续为九位科研工作者赢得了诺贝尔奖的金质奖章。他们包括1988年因揭示中微子的传递方式以及三种轻子代结构的确立而获奖的莱得曼、施瓦茨和施泰因贝格尔，以及1995年因直接捕捉到中微子而获奖的弗雷德里克·莱因斯，还有马丁·佩尔因发现了T轻子而获奖。

2002年，小柴昌俊和戴维斯因在探测宇宙中微子上的开创性工作被授予诺贝尔奖，而2015年梶田隆章和麦克唐纳则因发现中微子振荡证明其具有质量而获奖。然而，尽管王淦昌提出了三种探测中微子的方法，并通过理论预测首次证实了中微子的存在，却未曾获得诺贝尔奖的青睐。