諾獎輝煌之謎:700顆璀璨星辰共植於同一棵學術森林的深邃之中

誰是諾貝爾獎的得主?哪些地區的科學家最有可能摘得桂冠?贏得諾貝爾獎的巔峰年齡又是多少?諾貝爾獎得主間是否存在某種神秘的“聯絡”?得益於學者們的深入研究以及《自然》等權威刊物的統計分析,我們得以揭示諾貝爾獎背後隱藏的若干統計規律。這些發現不僅饒有趣味,更引人深思。
一、年齡
如果我們用藍色、橙色、黃色圓點分別代表物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎得主,再把這些圓點按照科學家的獲獎年齡進行分組排列,我們就能得到如下的年齡分佈圖:
我們可以觀察到,此分佈圖展現出了一個紡錘狀的形態,但其曲線走勢相對和緩。紡錘形最寬闊之處的橫軸座標為54歲,標誌著諾獎得主獲獎年齡的眾數所在,共有24位科學家在這一年齡榮獲諾貝爾獎。不過,所有獲獎者年齡的平均值則略高於此,達到了58歲。
在紡錘形的最左端,我們發現了物理學家勞倫斯·布拉格(William Lawrence Bragg)的身影。1915年,他攜手父親亨利·布拉格(William Henry Bragg),憑藉“在用X射線研究晶體結構方面的傑出貢獻”,共同摘得了諾貝爾物理學獎的桂冠。那時,勞倫斯·布拉格年僅25歲,才華橫溢。
而紡錘形的最右端,則矗立著鋰電池之父約翰·古迪納夫(John Bannister Goodenough)的輝煌成就。他因在鋰電池開發領域的卓越貢獻,與斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham)、吉野彰(Akira Yoshino)一同分享了2019年的諾貝爾化學獎。彼時,古迪納夫已高齡97歲,成就斐然。
因此,無論是年少成名還是大器晚成,我們都能從對應年齡的諾獎得主身上找到激勵人心的榜樣。
二、性別
性別不平衡問題一直是學界關注的要點。截至2024年,三大自然科學獎項中的女性得主,仍然只有26人,佔比3.98%。若將得主們按照性別分開,性別失衡的現象是相當嚴重的。如下圖:
幸運的是,近年來女性諾貝爾獎得主的數目展現出了顯著的上升趨勢。縱觀整個20世紀,僅有11位女性榮獲此殊榮。然而,自21世紀以來,這一數字已攀升至15位,變化之大,令人矚目。
尤為值得一提的是,傑出的女性科學家瑪麗·居里(Marie Curie),她在科學史上留下了濃墨重彩的一筆,憑藉在放射性領域的卓越研究於1903年榮獲物理學獎,隨後又因發現釙和鐳元素於1911年斬獲化學獎,成為諾貝爾獎歷史上首位兩次獲獎的科學家。這一成就,無疑在諾貝爾獎長期存在的性別不平衡現象中,彰顯出了女性科學家的非凡才華與卓越貢獻。她們的輝煌成就與無私奉獻,理應被世人所熟知,並永遠銘記在心。
三、地域
在諾貝爾獎的三大自然科學領域獎項中,接近54%的殊榮被北美洲的科學家們摘得,緊隨其後的是歐洲的科研精英們。
另外,根據目前的統計資料,來自欠發達地區——即那些低收入或中低收入國家或地區的諾貝爾獎得主,僅僅有十位之數。而在這寥寥可數的幾位中,大多數都選擇了移民至北美或歐洲,以繼續他們的科研生涯。
《自然》雜誌在提及這一現象時,略帶詼諧地指出:“若想要最大化你獲得諾貝爾獎的機會,或許最佳的選擇就是出生在北美,並且在那裡定居。”
四、“親緣關係”
多項研究表明,眾多諾貝爾獎得主在其學術生涯的早期,都曾師從於其他諾獎得主,或是從諾獎得主的實驗室起步,踏上了科研之路。簡而言之,一位諾獎獲得者的成長軌跡中,往往貫穿著其他諾獎得主在不同階段的悉心指導與無私幫助。
這種諾貝爾獎的“傳承效應”驚人地覆蓋了絕大多數的獲獎者,將他們緊密地編織進了一個龐大且錯綜複雜的“學術親緣網路”之中。
以英國物理學家約翰·W·斯特拉特(John William Strutt)為例,他憑藉在氣體性質領域的深入研究,榮獲了1904年的諾貝爾物理學獎,其學術成就與這一“傳承效應”不無關係。
在斯特拉特的學生群體中,唯有約瑟夫·湯姆遜(Joseph Thomson)脫穎而出,於1906年因其在氣體導電理論與實驗方面的傑出貢獻榮獲物理學諾貝爾獎。儘管如此,湯姆遜作為導師,卻成功地培育出了七位諾貝爾獎得主,其影響力可見一斑。
這些傑出的後繼者不僅自身成就斐然,更在學術領域廣收門徒,不斷擴充套件著知識的邊界,最終構建了一個龐大而複雜的學術傳承網路。據研究人員的深入統計分析,共有228位諾貝爾獎得主被確認屬於這個網路結構,他們之間或直接或間接,總能找到某種學術聯絡或淵源傳承,其學術脈絡最終都可追溯至約翰·W·斯特拉特。
針對這一現象,《自然》雜誌報道了一組引人注目的資料:截至2023年,在榮獲三大自然科學獎及經濟學獎的736名學者中,竟有702名被判定為同屬於一個龐大的學術親緣網路,他們之間透過複雜的學術傳承關係緊密相連,共同編織出了一幅壯麗的學術圖譜。
五、趨勢
根據現有資料分析,諾貝爾獎得主從完成其獲獎研究成果至最終榮獲獎項,平均需歷經約20年的漫長等待。
然而,進一步觀察發現,1960年以前,獲獎者在取得突破性成就後,平均僅需等待14年便能收穫諾獎的榮耀;相比之下,2010年之後的獲獎者,則需平均等待長達29年之久,方能最終捧得諾獎。這一顯著增長,揭示了諾獎“等待時間”逐漸延長的第一個明顯趨勢。
第二個值得注意的趨勢是,諾貝爾獎的各個獎項越來越傾向於由多位得主共同分享。具體來看,生理學或醫學獎在這一方面表現得尤為突出,約有65%的獎項由多位科學家共同獲得;而相比之下,化學獎中多人共享的獎項比例雖相對較低,但仍達到了45%。這一趨勢透過以下圖表得到了直觀展示:
 然而自上世紀以來,單人佔有一個獎項的情況正在逐漸下降,多人共享的諾獎數量正在上升。如下圖所示:
最後,諾獎獎項的學科構成似乎也正在邁向新的轉變。以往諾獎的學科壟斷性很突出,排名前五的優勢領域幾乎壟斷了一半的諾獎。如下圖:
在今年,化學獎乃至物理學獎對人工智慧技術的顯著偏好,似乎預示著諾貝爾獎的學科偏好正在經歷一場靜悄悄的變革。面對這一轉變,人們的態度各異,既有期待也有疑慮,而其長遠的影響與後果,仍需時間的流逝來逐一驗證。
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