研究探索的内在动力

鲍海飞2015-2-6

“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棘，引导人们奋勇向前，而有的人终其一生则碌碌无为毫无建树？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。十五世纪开始，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。当波兰的哥白尼（1473—1543年）仰望星空提出了日心说的时候，神秘宇宙的大幕已经向迷茫的人类投下了诱人的灵光，未知世界的架构已初露端倪，高高在上、若隐若现的苍穹渐渐收敛了它的傲慢。当伽利略（1564-1642）从意大利比萨斜塔上同时扔下两个重量大小不一的金属球时，大地已然被他惊醒。那时的研究处于一个比较自由开放和相对舒适的条件下，从那时起，人类大阔步开始了自然探索研究之旅。科学的历史上为我们留下了一个又一个人深深的足迹：英国物理学家牛顿(1643-1727)、英国的生物学家达尔文(1809-1882)、法国昆虫学家法布尔（1823-1915）、德国物理学家爱因斯坦(1879-1955)等。如果没有牛顿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这样一个划时代人物的出现；法布尔则是幼年就在乡村祖父的家中居住，那时就被那些蝴蝶和蝈蝈等小昆虫所吸收，成年之后更是移居乡野，以大自然为实验室，开创了他的《昆虫记》。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，即可以仰望星空、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（Michael Faraday，1791-1867年）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，万有引力、进化论、相对论和量子力学，一个个巨人的目光！他们一下子把我们的视野带到了无穷的宇宙。

宏观在握，微观在视。

翻开历史的另一页，在人类发明发现的历史上，1947年是一个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（诺贝尔：1833-1896年）。肖克莱一生在半导体等领域有近百项专利的贡献，在光刻技术和离子注入等技术等上都做出了开创性的贡献，为半导体领域奠定了基础。这无疑是人类历史上的一段有趣的发明和探索之路。

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（Tycho Brahe，1546-1601）和他的德国学生约翰尼斯·开普勒(Johanns Kepler,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给一对日本科学家赤崎勇和天野浩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，女儿悦己者容。

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个人---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，他在公司中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。而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。”

寂寞的旅途，孤胆的英雄！

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。

发现、探索和创造之旅从来不是凭空而来，而是在不断地向自然、向前人学习的过程中产生得来的。在思辨和讨论过程中，逐渐形成了创造力。在看见别人做了什么，提出了什么问题，有哪些困惑，于是逐渐产生了自己的想法和做法。在思考自然、眺望星际的过程中，于是逐渐产生了类似于“我来自于哪里，我又要到哪里去？”的问题；看见了万类霜天，于是想到了“花儿为什么这样红”的问题，或许才有了类似于奥地利孟德尔(1822年)的豌豆实验，摩尔根（1866年）的果蝇实验，于是才有了遗传规律等。面对前人留下的问题和存在的实际问题，在提高蒸汽机的效率而进行的思考和研究，英国著名发明家瓦特(1736-1819)无疑是个这样的人物。

发现、探索和创造之旅需要合适的环境和土壤。纵观历史，我们看到了各色各样的发现和创造。即有宽松舒适环境下的创造，也有在恶劣环境下的发现。真是不拘一格，精彩纷呈。  

科学的探索和宣传之路需要勇气，需要毅力，更需要性格，宣传哥白尼日心说的意大利天文学家布鲁诺（1548—1600）就是这样一位人物。

人类对自然、对自身的追求一直在向前，而无论其是何种形式。然而，无论什么样的发明和发现，那种出于内心深处的、发自真心的热爱才是我们向往的探索境界，就像爱因斯坦对普朗克（德国物理学家1858-1947）的赞美，或者说就像古希腊哲学家亚里士多德(公元前384-322年)一边散步一边讲学，那种‘逍遥的哲学’。

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。