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1、1,中国工程院院士 四川大学 教授,涂铭旌,诺贝尔奖的启示 世界创造发明的典范,四川大学副教授,连利仙,TEL：85405332；18228071288; Email：scu_lianyi,2,主要内容：,1、前言诺贝尔奖的由来 2、诺贝尔获得者的创造发明思维 3、诺贝尔奖获得者的品德 4、诺贝尔奖的遗憾和缺失 5、中国的诺贝尔奖情结,3,1、诺贝尔其人,诺贝尔（AHred Bernhard Nobel） 瑞典人（18331896）,一生从事炸药的研制和生产。 曾获355项发明专利，是世界著名的发明家。 并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。,一、前言,4,以巨
2、资设立诺贝尔奖 是为“对人类的智力和体力上最高成就的一种评价和奖赏”。 至今，“诺贝尔奖”已成为“取得世界顶尖级成就”的同义词。,5,2、诺贝尔奖的设置及其执行情况,1900年，根据诺贝尔遗嘱及约合920万美元遗产设立诺贝尔基金会。 诺贝尔奖包括： 证明、金质奖章和奖金支票。,6,诺贝尔奖的种类： 诺贝尔奖物理学奖； 诺贝尔奖化学奖； 诺贝尔奖生理学奖或医学奖； 诺贝尔奖文学奖； 诺贝尔奖和平学奖； 诺贝尔奖经济学奖（1968年由瑞典中央银行出资）。,7,诺贝尔自然科学奖被科学界广泛认为是原始性创新成果的最高荣誉 根据对1901-1999年诺贝尔自然科学奖的分类统计： 重大科学发现 占58.7
3、%； 重大理论突破 占22.8% 重大技术和方法发明 占18.5%,8,19012000 诺贝尔奖颂奖 100年人数汇总,近年诺贝尔奖金金额,执行情况,9,10,3、百年诺贝尔奖的启示,诺贝尔奖对国人有什么样的启示？ 诺贝尔奖对世界科学、技术进步，文化繁荣和人类和平事业发展作出了无法估量的贡献。,在中国有那些启示？ 建立创新型国家方面的启示； 科技和教育工作者有那些感受，向诺贝尔奖获得者学哪些方面？ 如何了结中国人对诺贝尔奖的情结。 这就是本章的目的,11,二、诺贝尔奖获得者的创造思维与方法,1、创造思维,质疑思维： “不要迷信权威，人云亦云”。英国皇家学会的会徽 质疑是萌发创新思想的前提，是
4、创造的起点。,求异思维： 创造发明的真谛在于求异，不求异就不能标新。 求异思维是“标新立异”的思维。,12,直觉思维： 对新事物、新问题、新现象进行直接而迅速的判断， 是“思维的自由创造”。,想象思维： “物理给我以知识，艺术给我以想象力， 知识是有限的，想象力是无限的。 ” 爱因斯坦,13,灵感思维： 又称顿悟思维，“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。,超前思维： 又称前瞻性创新思维,14,例1 高温超导材料研究的标新立异,Bednoz和Muller两人获1978年“诺奖”,金属领域,15,例2 居里夫人直觉判断、发现钋和镭,16,法贝克勒尔 发现放射性铀,试验其 他上百种 矿物质，有的 也
5、有放射性,可能有 别的放射性 元素存在,从沥素铀矿石中 发现比铀的 放射性还强900倍,质疑,居里夫人,直觉判断, 发现元素钋, 发现元素镭,1896年,1903年贝克勒尔和居里夫妇都荣获诺贝尔奖,爱因斯坦称赞居里夫人“具有大胆的直觉”,17,例3 查德威克凭直觉发现中子,18,19,例4 想象力助沃森发现DNA的双螺旋结构,20,21,例4 想象力助沃森发现DNA的双螺旋结构,沃森在发现DNA双螺旋结构过程中，强调想象力的作用。,沃森说：我躺在那里，闭着双眼，很愉快地把腺嘌呤的碱基在我眼前翻来翻去地顺着一条想象的线摆动着。 突然，他发现：“每一个腺嘌呤的碱基都可以形成两个氢原子的联结，只不过
6、要转个180度的大弯而已”。,1962年沃森等三人，因此获得诺贝尔生理学或医学奖。,22,喝咖啡的偶然机遇,23,例6 耶洛独具慧眼，超前思维敢为天下先,24,2、创造方法,1) 继承与创新,原理 任何创造都离不开对前人成果的继承。 科学研究的继承性是批判地继承，创新地继承。,25,例7 元素周期表的继承与创新,前人研究成果： 1862年法尚古多“元素螺旋图” 1857年英欧德林“元素表” 1857年德迈耶尔“原子量次序的元素表” 1865年英纽兰弦“八音律表”,俄门捷列夫 1869年创造性地 建立元素周期律 预言Al、B、Si、Ga、Sc、Ge等元素的存在。,门捷列夫于1905、1906年两
7、次被提名诺贝尔化学奖，均未通过。1907年过逝，铸就诺贝尔奖的遗憾！,26,例8 创立DNA双螺旋分子结构图的由来,27,1956年“诺奖”,例9 集成电路的发明与发展,1948年,1955-56年 美Kilby,1958年 美Noyce,第一支晶 体管问世,1个三极管+3个电阻+ 1个电容器集中在一个 0.5cm2的小片上,首次把所有的 电子器件作在一块 单晶硅片上,首次发明了第一个 集成电路模块,Noyce1990年逝世 Kilby获2000诺贝尔物理奖,继承创新,氧化硅薄膜-绝缘 铝质膜-导线,打破了利用晶体材料制备电子器件的常规；开创了用蚀刻法和薄膜材料制备电子器件的先河，使人类缩短了
8、通往信息时代的进程。,28,例10 X射线晶体结构分析的继承与创新,29,1895年,1912年 德劳厄,1915年 英布拉格父子,德伦琴发现 X射线,发现了X射线衍射,创立了X射线 晶体结构分析 方法,1901年“诺奖”,1914年“诺奖”,1915年“诺奖”,30,2) 联想,原理 联想是创造之母；联想法是创新发明的一种重要方法。,案例,31,例11 放射性元素铀的发现,32,33,例12 超导体遂道效应的发现,34,1957年 日江崎于奈,发现半导体 的遂道效应， 研制出遂道二极管,提出超导体的 遂道效应，并研制 超导遂道器件,1973年江崎和贾埃弗 共获诺贝尔物理奖,联想,1960年
9、青年的美挪威贾埃弗,35,例13 C60富勒烯结构的发现,36,C60由60个碳原子 构成的封闭的笼式分子。,C的三种形式 石墨； 金刚石； 富勒烯。,37,联想出创造,富勒烯名称的由来： 克罗托由富勒1958年为一家汽车公司设计的半球型建设物受 到启发，“利用最小结构是提供最大的强度，最大限度利用 资源”。因而，闻名于世。,C60多面体结构像个足球，故又称足球烯。,38,39,40,41,例15横跨三大诺贝尔奖的核磁共振技术的移植,诺生理学/医学奖,42,4) 交叉突破,原理 两门或几门学科对交叉地带进行交叉研究和突破 对19012000年诺贝尔自然科学奖项中有41%的奖 项存在学科交叉研究
10、。,43,44,例16 晶体管的发明贝尔实验室有远见的集体攻关,45,贝尔实验室“全美最大的制造发明的工厂” 1945年确定以半导体材料为主要内容的固体物理学研究项目，代替真空管。,对固体导电理论造诣很深， 是唯一两度获得诺贝尔物理学奖的科学家。 1956年因研制成功晶体管 1972年提出BCS理论的超导电性理论，获诺贝尔物理奖。,多学科结合 治金、电子技术、材料科学、物理化学、电子 线路等专家。 固体物理研究组 群英荟萃，通力协作，互补长短，发扬学术民 主，目标明确，1950年制成晶体管后，仍然不 断攀登新的科学高峰。 晶体管的发明，功劳归于他们的研究 集体。,46,例17 多学科交叉突破,
11、1、英国弗莱明，美国钱恩和弗洛里三人，因发现和制造青霉素， 1945年获诺贝尔生理学或医学奖。 2、多学科交叉突破的典范。,3、社会评价,人们把青霉素、原子弹和雷达列为二战的三大发明。 青霉素是不同科学方法为了共同目标而协作成功的杰出范例。,47,例18 导电高分子的发现,48,英籍无机化学家新西兰，美国宾夕法尼亚大学,49,例19 C60的学科交叉突破,50,美国萨塞克斯大学 星际分子的红外、微波光谱,美国赖斯大学 光谱学,1996年发现“球形碳原子”获诺贝尔化学奖,美国赖斯大学 化学物理专业,51,5) 学科发展的前沿 诺贝尔奖的好发领域,根据19012000年诺贝尔自然科学奖项的统计：,
12、（1）X射线的发现、发展及应用 15奖项、17人次、横跨三大诺贝尔奖,（3）维生素的连琐发现和发明 诺贝尔化学奖、生理学医学奖9项，获奖13人次,（2）超导发现、理论及技术 5奖项、11人次（诺贝尔物理学奖）,52,（4）基因遗传因子的研究连续得奖 17奖项，34人次（含化学及生理学奖）,（5）人类重大疾病及药物治疗 9奖项，13人次,（6）重大先进分析，测试技术的发明 18奖项，（物理学8项，化学8项，医学2项） 24人次,53,6) 诺贝尔奖的连琐反应、效应,（1）连琐反应效应：,引发一连串新发现的出现 引发一系列新理论的产生、新兴学科的诞生 新发现引发一系列新的发明 连琐反应的横跨三大自
13、然科学奖领域的现象,54,（2）案例,例20 X射线和中子的发现及其连琐反应,55,56,57,58,例21 X射线发现的连琐效应,59,三、诺贝尔奖获得者的人品,例22 不畏权威，坚持真理,1、 麦克林托克的贡献,美国芭芭拉麦克林托克，女，遗传学家（1902-1992）。由于 首次提出“可移动的遗传基因”学说，于1983年获诺贝尔生理学 或医学奖。此时，她已81岁。,1944-1950年经过六年的潜心研究，发现玉米的某些遗传基因可 以移动转座，于是她提出了 “遗传基因转座理论”。,60,2、 不畏权威，坚持科学真理,1956年的学术会议上，她再次阐明“转座理论”。她再次遭到一 些著名遗传学家
14、的嘲笑，讥讽，认为她是在发疯。,1951年在专业学术会议上，宣读了她“转座理论”。由于传统遗 传基因理论一直认为“基因是一定的”，因而她的报告，遭遇到 冷落，人们认为她一定是疯了。,一直到20世纪70年代，科学家们陆续发现转座基因，转座理论 才被肯定，得获这时她已81岁。,61,例23劳厄捍卫科学自由,1、 劳厄的杰出贡献,德国劳厄（18791960）由于发现X射线的衍射现象，于1914 年获诺贝尔物理学奖。,证明了X射线和光一样具有波动性；得出第一张X射线在晶体中 衍射的图样，发展了X射线学。,62,2、 捍卫科学自由的斗士,1919任柏林大学物理学教授，德国物理学会会长。,1920当勒纳等
15、人在柏林召开反爱因斯坦广义相对论的公开集会 的第二天，劳厄等人联名在柏林日报上反击。,1933年在全德物理学家年会上，劳厄以会长身份致开幕词，义 正严词地驳斥纳粹党徒攻击爱因斯坦和其他犹太科学家。,第二次世界大战期间，劳厄从未参与有关军事的科学活动。,1943年终于被纳粹当局强令劳厄从柏林大学提前退休。,63,例24爱因斯坦的崇高人品,64,我这样的人，怎么能当总统,以色列政府请爱因斯坦当总统。 1952年，为感谢爱因斯坦过去对犹太人的帮助，以及为国际和 平所作的贡献，以色列政府请他出任以色列国的总统。,面对殊荣，爱因斯坦拒绝地说：“关于自然我了解一点儿，关于 人，我几乎一点也不了解，我这样的
16、人怎样能当总统呢” ？,65,例25 选择+坚持不懈,1、 吉莱明的杰出贡献,美藉法国人吉莱明（1924）医学、内分泌学家，由于“研究 丘脑下部产生的激素的贡献”，于1977年获诺贝尔生理学或医学奖。,发现下丘脑确实对脑下垂体激素的分泌起着一种促进、控制的作用。 是基础和临床分泌学的一个重大突破。,66,2、 看准方向、艰苦奋斗、坚持不懈,他看准内分泌激素的研究方向，为了取得理论突破，在长达16年的 时间内，从五百多万个，重达四十多吨的羊下丘脑中，成功地提取 出1毫克促甲状腺素释放的物质，向世界宣布取得重大的科学发现。,67,例26 千锤百炼、铸就丰功,1、 埃利希的杰出贡献,德国埃利希免疫学理论的先驱（18541915），由于“在免疫学 研究方面的贡献”，1908年获诺贝尔生理学或医学奖。,
