20世纪是科学技术突飞猛进的世纪，科学技术的发展深刻改变了历史前进的步伐，成为人类社会文明进步最具革命性的推动力量。世界各国都在制定各种政策与措施激励和推进科学技术创新。

在众多国际科学奖项中，历经近百年历史的诺贝尔自然科学奖被一致公认为最具权威的科学奖项。诺贝尔自然科学奖不但反映了现代科学的历史，而且也与20世纪蓬勃发展的技术进步紧密相连。获奖成果不但有重要科学发现、重大理论创新，还有重大技术创新，以及实验方法和仪器的重大发明。诺贝尔自然科学奖所激励的事实上是对人类社会发展有重大影响的原始性创新。

研究诺贝尔自然科学奖与20世纪的重大科技成就，从中认识原始性创新活动中带有规律性的东西，对于实施知识创新工程中，进一步推进观念、体制与管理创新，建设创新文化，提高创新能力将会有很好的启示。

尽管，我并不赞成把获得诺贝尔奖刻意列为知识创新工程的目标，但我们坚信在中国大地上产生如诺贝尔奖一般世界水平的科学技术创新成就，应是中国科学技术水平和创新能力提高的必然结果。

诺贝尔奖的由来和评奖机制

诺贝尔一生主要从事硝化甘油类炸药的研究、生产和应用，在商业上取得了巨大成功。1895年11月27日，他在巴黎立下遗嘱要求设立诺贝尔奖，以奖励那些在物理学、化学、生理学或医学领域，以及文学和促进和平事业中做出重大贡献的人物，并强调：“我明确的愿望是，在颁发这些奖金的时候，对于候选人的国籍丝毫不予考虑，不论他是否为斯堪的纳维亚人，只要他值得，就应该接受奖金。”

根据诺贝尔的遗嘱，1900年诺贝尔基金会在瑞典首府斯德哥尔摩成立，设立了物理学、化学、生理学或医学、文学、和平5个奖项，并于1901年进行了首届颁奖。1968年在瑞典银行的支持下又设立了诺贝尔经济科学奖，并于1969年第一次颁发。遵照诺贝尔遗嘱的基本原则，诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖由瑞典皇家科学院审定颁发，诺贝尔生理学或医学奖由瑞典卡罗琳医学研究院审定颁发，诺贝尔文学奖由瑞典文学院审定颁发，诺贝尔和平奖则由挪威议会任命的挪威诺贝尔和平奖金评定委员会审定颁发，诺贝尔经济科学奖由瑞典皇家科学院监督组织。本文讨论主要涉及自然科学奖，以及经济学奖。

评选获奖人的工作是在发奖的上一年的初秋开始，先由发奖单位给被任命有提名权的个人发出请柬，这包括拥有永久提名权的人（瑞典皇家科学院的院士们、卡罗琳医学院的教授们和八位斯堪的纳维亚的大学里有关教授以及世界上尚健在的此领域的获奖者），以及按规定成立的为期3年的6个5人委员会在全球范围内独立地以轮流方式邀请代表学术或大学机构的个人（占10％—20％）。

候选人的提名必须在决定奖金那一年的2月1日前书面通知有关委员会，自己提名者无入选资格，以前的被提名者必须被当年重新提名才有效。热门的候选人虽未获得任何外部提名，委员会秘书也可以直接提名，以将其作为候选人列入讨论。6个诺贝尔奖金评定委员会根据提名独立进行评选工作，必要时委员会可邀请有关专家参与评选。9—10月，各委员会将推荐书提交瑞典皇家科学院院士会和卡罗琳医学研究院教授会，当年11月15日以前做出最后决定。诺贝尔奖只给尚在世的科学家颁奖，最多可有3位获奖人分享同一奖项。

诺贝尔自然科学奖的奖励宗旨和分类

关于诺贝尔三大自然科学奖的奖励宗旨和条件，诺贝尔在遗嘱中是这样叙述的，“奖给在物理学领域内做出最重要的发现或发明的人”；“奖给在化学领域做出最重要的发现和改进的人”；“奖给在生理学或医学领域内做出最重要的发现的人”。

从1901年诺贝尔奖首次颁奖到1999年，诺贝尔自然科学三大奖中共有457位自然科学家获奖（其中居里夫人获物理学奖和化学奖各1次，巴丁获2次物理学奖，桑格获2次化学奖）。其中诺贝尔物理学奖共举行了93届，有159人次获奖；诺贝尔化学奖共举行91届，有132人次获奖；诺贝尔生理学或医学奖共举行90届，有169人次获奖。

按99年来诺贝尔自然科学奖获奖工作性质区分，大致可分为重大科学发现、重大理论突破、重大技术和方法发明三大类。具体分布见表1。

表１ 1901—1999年诺贝尔自然科学奖按“重大科学发现、重大理论突破、重大技术和方法发明 ”分类一览表

从图１可以看出，在诺贝尔自然科学奖获奖成就中最主要的部分是重大科学发现，占58.7％；重大理论突破仅占22.8％，但由于这部分工作多是对自然规律的深刻认识和系统归纳，产生了深远影响。重大技术和方法发明占18.5％，对20世纪科技进步和经济社会发展发挥了巨大的推动作用（图1）。在生理学或医学奖中，有41项获奖工作的贡献与治疗人类的重大疾病和促进人类健康直接相关。

图1 1901-1999年诺贝尔自然科学奖获奖工作性质的分类

实际上，对获奖成就进行准确分类是困难的，原因在于理论上的突破常常是建立在重大的科学发现基础之上的；而重大的科学发现又往往与采用新的实验技术或新的研究方法相关。如美国化学家赫施巴赫（D.R.Herschbach,1932— ）、李远哲（Y.T.Lee，1936— ）和加拿大的波拉尼（J.C.Polanyi，1929— ）因把分子反应动力学的研究提高到一个新的水平而分享1986年诺贝尔奖。赫施巴赫是用交叉分子束研究分子反应动力学的先驱者。他的学生李远哲在研究中，创造了新一代交叉分子束装置，能精确测量在不同角度下产物分子的平均动能分布。而波拉尼则是利用红外发光技术研究了诸多体系的基元反应动力学。三人的工作既有理论贡献，又有技术和方法的创新。

诺贝尔自然科学奖的国别与时间分布

１．诺贝尔自然科学奖的国别分布

诺贝尔奖具有很强的国际性，其自然科学奖是世界公认的最高科学奖项。其国别分布见表2。

表2 诺贝尔自然科学奖获得者国别分布情况

从表2可以看出，诺贝尔自然科学奖主要集中在美、德、英、法等经济、科技与教育发展水平较高的发达国家。

２．诺贝尔自然科学奖在不同时段的国别分布

从图2可以明显看出，1901—1925年，科学中心集中在欧洲；1926—1950年，科学中心已经开始从欧洲向美国转移；1951—1975年，科学中心已经完成了全面转移；1976—1999年，这一趋势仍在进一步加强。

图2 1901-1999年诺贝尔自然科学奖获奖者在不同时段的国别分布

中心转移主要有以下原因：

（１）重视基础研究、鼓励原始创新。

（２）充裕的经费和优越的研究条件。

（３）吸引和凝聚世界优秀创新人才。

（４）相应的创新文化与环境氛围。

诺贝尔自然科学奖获奖机构分布

1901—1999年，获奖机构总数为185个，其中有20％的机构获得3人次以上奖励，占获奖总人次的69％；12.4％的机构获得5人次以上奖励，占获奖总人次的46％；４％的机构获得10人次以上奖励，占获奖总人次的22％；获奖的集中度相当高的事实证明了创新基地和创新氛围的重要性（表3）。

表３ 诺贝尔自然科学奖获奖机构、人次统计（1901 —1999年）

创新氛围主要是指以下两方面。

（１）高素质优秀科技人才聚集形成的以高知识密集度和高目标科技创新活动为特点的环境。

（２）为优秀科技人才，尤其是优秀青年科技人才所提供的跨学科自由、宽松的学术思想交流、碰撞，以及竞争和合作兼容的环境。在诺贝尔自然科学奖获得者中，大部分人得益于他们所处的学术环境，杰出人才也对他们所在研究单位的学术与环境产生重要影响，使他们所在的研究单位进入世界一流水平，研究团体的领导人以及杰出科学家对研究环境产生的影响更大，如玻尔（N.H.D.Bohr，1885—1962）在丹麦的哥本哈根大学、费米（E.Fermi，1901—1954）在意大利等都是这方面的典范。世界著名的研究团体都非常重视领导人的选择，如贝尔实验室的历届领导者都具有非凡的领导才能和战略眼光，使贝尔实验室在不同的时期都做出辉煌的成就，始终保持创新活力，自1925年建立至今取得的专利数超过26500个，平均每天一项以上。在实验室建立的75年中，有11项诺贝尔奖获奖者的获奖工作是在这里完成的。

诺贝尔自然科学奖获奖者年龄分布

（１）获奖者做出代表性工作时的年龄分布。

物理学奖获奖者创造高峰期为25—45岁，年龄跨度为21—58岁（图3，图4），平均峰值年龄36.1岁。化学奖获奖者创造高峰期为25—50岁，年龄跨度为21—58岁（图5，图6），平均峰值年龄38.7岁。生理学或医学奖获奖者创造高峰期为30—45岁，年龄跨度为23—58岁（图7，图8），平均峰值年龄38.9岁。以上的统计结果表明：科学家的创造高峰期一般为25—50岁。

图3 物理学奖获奖者做出代表性工作时的年龄分布（统计人数145）

图4 物理学奖获奖者获奖年龄的分布（平均年龄：52.2岁）

图5 化学奖获奖者做出代表性工作时的年龄的分布（统计人数131人）

图6 化学奖获奖者获奖年龄分布（平均年龄：54.3岁）

图7 生理学或医学奖获奖者做出代表性工作时的年龄分布（统计人数65人）

图8 生理学或医学奖获奖者获奖年龄的分布（平均年龄：57岁）

（２）获奖时的年龄分布。

根据统计从1901—1999年物理学奖获奖者做出代表性工作与获奖的时间差平均为16.1年，化学奖为15.4年，生理学或医学奖为18.1年。

我们对物理学奖获奖者取得获奖成就与获奖时的年龄差随时间的增减情况做了统计，结果呈上升趋势：1901—1925年平均时间差为11.6年，1926—1950年平均时间差为10.7年，1951—1975年平均时间差为13.9年，1976—1999年平均时间差为19.5年。这组数字反映，由于科学研究的不断深入，科学成就得到验证、理解及社会认同，需要有更长的时间。

（３）取得获奖成果年龄的变化趋势。

根据统计，诺贝尔自然科学奖获奖者取得获奖成就的年龄随时间变化不大。仅以物理学奖进行统计，1901—1925年27人次的平均年龄为37.2岁，1926—1950年23人次的平均年龄为35岁，1951—1975年38人次的平均年龄为38.2岁，1976—1999年28人次的平均年龄37.1岁。中青年始终是取得创新成就的峰值年龄。

本文由安静摘编自路甬祥著《回眸与展望：路甬祥科技创新文集》（2016年5月 第1版）之“规律与启示——从诺贝尔自然科学奖与20世纪重大科学成就看科技原始创新的规律”，内容略有删减。

978-7-03-047714-9

路甬祥院士是著名的科学家、教育家和科研管理专家，长期工作在科研、教育和管理的第一线，阅历丰富，成绩斐然，德高望重，对科技创新、科技管理、科技与社会发展等问题有深刻思考和成功实践。他还非常重视科普和咨询工作，撰写、发表了许多有关文章，务实求真、见解深邃，在高校师生、科技人员及各界人士中始终影响广泛。

为了让更多人了解路甬祥院士的思考和实践，从中汲取启发和教益，《回眸与展望：路甬祥科技创新文集》选取他从20世纪90年代至今有关科技创新的文章131篇编辑成册，根据内容分为科学与技术，科技与经济社会，发展战略与未来展望，创新文化与历史人物，科普、教育与人才共五部分，多方位地反映出路甬祥院士在我国改革开放这一历史变革时期的所见、所闻、所思、所行、所期，汇成了一幅异彩纷呈的思想画卷和一份厚重的历史文献。

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