科学探索的快乐：轻松背后有规律

来源:科学时报   作者:许小峰

　　《论语》中表述的“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”这句话是针对学习而言的，同样，对做其他的事也应适用。享受工作中的快乐，做有兴趣的事，应是每个人的向往和追求。只是一般而言，或许难以做到，若工作和乐趣不能两全，还得先尽量解决生存问题，再去寻找理想的世界，总不能自己尽享快乐，让别人为你埋单。

　　不过，今年的诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆好像寻求到了一条两全之路，在快乐中实现了科学上的成功。

　　安德烈·海姆的成名早在10年前：他获得了2000年的“搞笑诺贝尔奖”。他利用生物体固有的一种“抗磁”性质克服重力，让一只青蛙在空中无拘无束地飘浮飞行，并因此获奖。

　　实际上，“搞笑诺贝尔奖”的成果并不仅是令人发笑，还要对人们有所启迪。让青蛙“飞”起来的试验确实可以引起人们对“抗磁”现象的关注和兴趣。

　　海姆的搞笑科研记录并不限于此，似乎是他工作中的常态。比如他还曾通过研究壁虎的攀爬本领，研制了一种胶带。在发表的论文中，他通过在玩具蜘蛛侠的手上使用这种胶带，让蜘蛛侠可以单臂悬挂在玻璃上，以展示这种“壁虎胶带”的粘贴特性。

　　从海姆10年前的获奖经历中已可以看出，他是一位快乐的科学家，正如他自己所言：“做科研的时候既能够玩耍，又能够领工资，这是世界上最好的工作！”

　　今年使海姆荣获诺贝尔奖的研究成果是石墨烯。石墨烯被认为是世界上最薄的物质，仅由一层碳原子构成。尽管人们几十年前就已提出了相关理论，不少人也试图通过各种途径获取石墨烯，但都未获成功。海姆和他的同事最终通过用胶带反复撕裂石墨，获取这种物质。

　　海姆这次获得成功的方式确实不算复杂，有人戏称他是利用铅笔（笔芯主要成分是石墨）和胶带获得了诺贝尔奖。海姆自己也说：“这可以告诉年轻的科研人员，不需要身处哈佛或剑桥等最好的研究场所，只要有激情，利用简单工具也能作出令人惊喜的发现。”

　　实际上，海姆的许多创造性成果一开始并不是出自于他的正式研究工作，而是来自于一个“周五晚实验场”。差不多每个周五晚上，海姆都会与同事聚在这里探讨一些有趣的设想，并付诸实验。包括那只“会飞的青蛙”、助蜘蛛侠一臂之力的“壁虎胶带”和获奖成果石墨烯，最初都是源于这个实验场。在这个实验场，既能享受快乐，也能产生成果。

　　当仔细追踪海姆的成功过程后，可以发现并非一切都是那么轻松有趣，同样存在着一切成功都会遵循的规律。

　　海姆的乐趣是建立在他对科学强烈爱好基础之上的。他表示，科研是他的兴趣所在，因为感兴趣，才会在工作中享受到玩耍的乐趣；在研究遇到困难时，兴趣也会帮助他坚持下去。可见，若没有对探索未知世界的执著追求，当然也无任何乐趣可言。

　　任何成功往往孕育于无数次的失败之中，海姆也不例外。人类在对客观世界的探索中不断取得进步，但不是所有的探索都能取得成果。海姆也承认，那个“周五晚实验场”的实验99%都不会取得成功。但多数的失败并没有妨碍追求的进展，在那1%当中寄托着最终的希望，海姆也因此赢得了诺贝尔奖。

　　在“周五晚实验场”固然可以产生灵感，可以开展有趣的实验，但不可回避的问题是维持这样一个实验场需要经费，没有经济基础，一切都无从谈起。因此，海姆能够在“实验场”尽情发挥、施展才华、无拘无束地探索，一个必要的前提条件是他还必须完成一些“正规”的科研工作，领到工资后才能确保一切兴趣成为“有米之炊”，去安心做那些“好玩”的事。当然，一旦玩出一些有价值的进展后，经费的困扰会自然化解。

　　在科学前沿探索，并摘得诺贝尔奖，需要不同寻常的科学素养，需要出众的智慧，需要在知识海洋中捕获战机的灵感。另一方面，认真、努力、勤奋、负责的态度和精神也是任何成功者必不可少的基本素质。勤能补拙，在科学的殿堂中依然管用。与安德烈·海姆共同获得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖诺夫，在大学里算不上很出众的学生。在他的母校莫斯科理工学院的网站上，显示出他的成绩多数为“B”，在他出国时，也没有拿到博士学位。但海姆对他给出了这样的评价：“我并不在乎他只是一名博士生或已经是教授……许多人因工作不努力而让我失望，但诺沃肖诺夫从来没有过。”可见，通过勤奋、努力，使不很出众的基础得到了弥补，并最终成就了诺沃肖诺夫摘取诺奖之路。

　　墙内开花墙外香是一种常见的现象，小到一个单位，大到一个国家都不乏类似的范例。海姆和诺沃肖诺夫都出生在俄罗斯，在俄罗斯接受了高等数学教育，但最终的成功则是在英国，2004年，他们在曼彻斯特大学共同成功研制了石墨烯。无法推测这两位科学家若不到英国是否也会做出如此卓越的工作，但如何遵循科学家成长的规律，为他们提供合适的科研环境和条件，促进他们成长并取得成绩，确实是一个值得探索的问题。

　　尽管摘取诺贝尔奖只是极少数科学精英的事，但从他们成长的经历和成功的进程中，还是能够发现一些线索和规律，使大多数普通人也能从中受益，得到启示。

　　（作者系中国气象局副局长）