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卢瑟福既是卓越的科学家,又是卓越的科研团队领导人。回顾一位卓越科学家领导实验室的兴衰,既能丰富我们的业余生活,又能吸取前人的经验教训。
卢瑟福领导实验室的成就、机遇与挑战
还记得高中物理原子核式结构模型吗?——原子的质量几乎全部集中在原子核上,核外电子像地球绕太阳公转一样绕原子旋转。这个模型就是著名核物理学家卢瑟福提出来的,也叫卢瑟福模型,卢瑟福因此获得诺贝尔化学奖。除了他本人获得诺贝尔奖之外,据不完全统计,卢瑟福还有八九位学生或助手获得诺贝尔奖,这在科学史上是绝无仅有的。卢瑟福1919-1937年领导卡文迪什实验室,共18年,把该实验室发展成世界物理中心。

原子绕核模型
卡文迪什实验室于1871年建立,1874年开始运作。首任领导人是电磁场理论的奠基人麦克斯韦,第二任领导人斯特拉特(尊称瑞利男爵三世),因被选为英国皇家学院教授而辞职,在任时间较短,只有短短的五年。第三任领导人也是诺贝尔奖获得者,大名鼎鼎的J·J·汤姆逊,就是高中物理原子汤姆逊模型的提出者,汤姆逊担任该实验室领导人长达35年。
经过前三代领导人的经营,到卢瑟福接手时,卡文迪什实验室在建筑面积和实验设备上已经具备相当的规模,加上在汤姆逊的领导下,该实验室已形成良好的学术氛围和声誉。卢瑟福作为汤姆逊的得意弟子,于1919年成为该实验室第四任领导人,也就是说,卡文迪什实验室建成48年后卢瑟福才担任领导人。除有一定的历史之外,卡文迪什实验室还有剑桥大学作为后盾,所以卢瑟福接手时实验室已有相当雄厚的基础——场地、设备、文化都已具备。

卢瑟福,绰号鳄鱼
十九世纪末二十世纪初是近代物理学陷入严重危机,并在酝酿现代物理学的时期,经过伦琴、汤姆逊等一批物理学家的努力,现代物理学的大厦即将叩开,卢瑟福此时入局,不早不晚,恰到好处。
不过卢瑟福接手卡文迪什实验室不都是有利因素。第一次世界大战期间,卡文迪什实验室的大部分科研人员都上了战场,一战1918年底才结束,1919年4月被任命为卡文迪什实验室领导人的卢瑟福首先面临的是人才问题。
卢瑟福如何解决人才问题?
人才问题包括吸引人才、留住人才以及让人才做出成绩,卢瑟福是如何解决人才问题的呢?
首先,卢瑟福自带光环。他1908年获得诺贝尔化学奖,作为物理学家获得诺贝尔化学奖,卢瑟福幽默地说他处理过很多变化,但遇到的最快变化是一瞬间从物理学家变成化学家。虽然在文献上没有看到有谁慕他诺奖之名而来的记载,但我相信诺贝尔的光环对他吸引人才还是起到很关键的作用。上个世纪五十年代发明晶体管获得诺贝尔奖的肖克利就是用他获奖的光环吸引了一批年轻才俊。光环对吸引人才的作用在现代企业中也非常重要,建研发机构找来一位大牛一群小牛就会跟着来。
其次,卢瑟福人脉广,拥有个人IP。他曾在麦吉尔大学工作,期间写了40-50篇论文,绝大多数具有一流水准。之后又到曼切斯特大学工作,建立了第一流的物理实验室,使卢瑟福成为世界上放射性研究的权威,各国有志于探索原子奥妙的青年物理学家纷纷投奔卢瑟福。
再次,卢瑟福有个人魅力。他民主平等、性情诙谐幽默、名利面前不伸手、善于鼓舞士气和调解人事纠纷,这些特点让他留住了大部分人才。形成鲜明对比的是,肖克利虽然用诺奖光环吸引到一批年轻才俊,但他性格古怪,不善于处理人际关系,大部分人才一两年之内都离开了他,全出去自己开公司,跟肖克利对着干了,这就是美国商业史上著名的“硅谷八叛徒”。

硅谷八叛徒(摩尔定律提出者摩尔,英特尔创立者诺伊斯在其列)
卢瑟福对科研领导人有过这样的论断:“一个科研组织领导人不但他本人要成就卓著,而且要具备能够激励并指导他人沿有成果的路线前进的卓越能力,这样的人是极少的,但是对于研究组织来说却是本质的。”
卢瑟福领导实验室值得借鉴的经验
卢瑟福领导实验室有三个特点值得现代企业研发领导人学习:
1.科研人员亲自动手制作仪器设备
卡文迪什实验室第一任领导人麦克斯韦就说过,那种用未调好的仪器做出错误实验结果的学生,比老师为他调整好并帮助做出正确结果的学生,收获要大得多。卢瑟福自己从学生时代开始就一直亲自动手设计制作实验仪器设备的,并成为他领导实验室的传统。
卢瑟福制作实验仪器,动手做实验的能力是前三任实验室领导人不具备的优势,麦克斯韦和瑞利男爵都是理论物理学家,对实验只是猎奇,J·J·汤姆逊以数学见长,而手脚笨拙,不善于动手做实验。卢瑟福是按正规实验物理学家成长起来的,并且有20多年从事实验研究和教学的经验。
卢瑟福带领团队自制简单仪器做出重大发现的风格名扬海外,日本物理学家长岗半太郎访问卡文迪什实验室回到日本后给卢瑟福写信道:“看到你们用那么简单的仪器取得那么多重要的发现,令我震惊不已。”
现代实验大部分通用仪器都可以从市场上购买,但是探索特定问题的专用仪器还需要自行研制。研制实验装置,亲手搭建实验室对研发人员的培养很有用,虽然这一定程度上会牺牲工作效率,但跟人才培养带来的效益相比,牺牲这点效率不足为奇,我自己带领团队就是这么干的。
大连理工大学贾振元院士认为,开发专用实验设备对实验室和一流大学建设是不可缺少的。颜宁2024年初在广东省高质量发展大会上,就自豪地说她们的科研人员直接参与实验室设计、装修和仪器选用,从而让实验室布局更合理,使用更便利。
2.化整为零,化繁为简
将大课题化成若干小课题,通过解决一个个小而具体的课题树立学生的信心,再将一个个小课题积累成一个系统性和综合性的大课题。卢瑟福指导的很多博士,其博士论文就是一个个小课题汇总而成的。正如布莱克特所说,好的实验室应该是按正常水平的学生设计,经过两三年就能做出成果的地方。卢瑟福指导学生有句名言:“我永不给一个人一个以上的题目。”
把问题分解得越小越容易解决,千万别给下属安排“对注塑机进行创新”这样大而无当的工作任务。注塑机那么大,包含那么多子系统,怎么创新?哪些方面的创新?是注塑机的机械系统、电气系统还是液压系统的创新?液压系统是效率、噪声还是可靠性的创新?具体、具体、再具体,唯有具体,才能就事论事,才能有的放矢,才能深入钻研。
2024年10月份我们请了德籍著名液压专家张海平博士来给我们团队做了一天半的讲座,第二天讲座的一开始,张博士给前一天积极提问的学员每人送了一把瑞士小刀,告诉大家遇到困难问题就用刀切成小问题,形象地说明了化繁为简的道理。
3.注重非正式学术讨论
注重思想交流和组建各种研讨会在J·J·汤姆逊时代就已形成,后来卡文迪什实验室又有个著名的午后喝茶漫谈,就是卢瑟福倡议发展起来的。这种自由悠闲的漫谈既让大家放下戒心,更容易碰撞出智慧的火花,涌现出新的主意,又能营造良好的人际关系。
职场上,无论三五人的小会议,还是几十人的大会议,只要名为正式会议的场合,大家都知道潜规则,哪些该说哪些不该说,哪些领导爱听哪些领导不爱听,都有很多顾虑。正式会议之外,营造非正式讨论的环境对一个研发机构很有必要。
卢瑟福领导实验室的衰落
卢瑟福有用简单仪器做出重大发现的智慧,也就是说他是能花小钱办大事的人。成也萧何败萧何,这为他领导卡文迪什实验室的后期逐渐走向衰败埋下的伏笔。
卢瑟福领导卡文迪什实验室时期的原子物理学尚处于草创阶段,还处于作坊里用简单仪器可做出重大发现的时代。到了他的晚年,原子物理学进入更精深的时代,美国经济崛起,取代了英国成功世界头号经济强国,科研经费雄厚,投入大笔资金建设实验室,比如耗资巨大的回旋加速器,而卢瑟福还停留在“农耕”时代。
他最得力最信赖,如同父子的学生查德威克就预感到卢瑟福领导的实验室,会因为美国有大型回旋加速器而相形见绌。查德威克认为以卢瑟福的威望,绝对能筹到建造加速器的经费。可是节俭成性加上过去的成功,卢瑟福没有采纳查德威克的建议,查德威克强烈地感到,也正如后面事实证明的那样,美国大笔经费的投入给卢瑟福自制简单仪器的实验室留下惨淡的局面。
看到这情况,查德威克离开了卢瑟福,寻找到更好的平台。更让卢瑟福气愤的是,查德威克还跟卢瑟福最得力的助手奥利芬特说跟着卢瑟福干没有前途,没有钱、没有地方、没有设备,鼓动他离开,果然,奥利芬特也离开了卢瑟福。因为这些事情,查德威克跟卢瑟福闹了不少矛盾。
用简单的仪器,简单的方法做出重要的发现,确实是智慧的体现。但是随着研究问题的深入,没有高精尖的仪器很难做出精密的测量,也就很难做出重要的发现。卢瑟福没有跟上时代的步伐。
卢瑟福领导卡文迪什实验室并非白手起家,接手时已有良好的基础,但也面临人才凋零的挑战。他把自己的人格魅力和科研能力与时代机遇(现代物理风口)相结合,青出于蓝胜于蓝,把卡文迪什实验室发展成世界物理中心。同时,没有任何一种品质是可以高枕无忧的,他的节俭,他过去的成就也为实验室的衰败埋下了伏笔。
最后,衰败不能完全归因于卢瑟福的节俭,也不能归因于卢瑟福个人。在美国经济科技全面超越英国的时代背景下,靠实验室领导人的力量是无法力挽狂澜的。奥本海默就是卢瑟福的学生,他后来领导了美国的曼哈顿计划,爱因斯坦、费米、费曼、氢弹之父爱德华·泰勒,以及华人物理学家杨振宁、李政道、吴健雄等一大批现代物理学家都在美国涌现。
问题:是科研促进经济发展,还是经济发展促进科研发展?
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GMT+8, 2025-12-27 16:30
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