研究探索的内在动力

作者：鲍海飞

2015年03月09日 来源：中国科学报　　

　　“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。

　　（作者系中科院上海微系统与信息技术研究所副研究员）