正文 從田中耕一獲諾貝爾獎看科技創新與成果轉化(1 / 3)

從田中耕一獲諾貝爾獎看科技創新與成果轉化

創新管理

作者:周程

摘 要:通過闡述生物大分子質譜儀的研發過程,分析了日本的科技創新和國家創新體係建設情況。

關鍵詞:田中耕一 科技創新 國家創新體係

中圖分類號: 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn1003-8256.2013.01.001

據世界銀行估算,中國的科技成果轉化率平均隻有15%,專利轉化率隻有25%,專利推廣率則在10%-15%上下浮動。另外,教育部組織清華、複旦等國內20所高校聯合完成的一項調查顯示,我國高校每年取得的科技成果在6000項至8000項之間,但真正實現成果轉化與產業化的則不到10%。這些數據表明,中國的成果轉化率不僅低於美、日等發達國家,而且也低於新興工業化國家。在這一方麵,日本做得非常好,雖然中國和日本的國情並不相同,但他們的經驗依然值得借鑒。

1、“死亡之穀”和“達爾文海”的問題

在科技成果轉化問題上,學界一直有一個“死亡之穀”的說法,即科學研究和發明同完全產業化之間存在著一條鴻溝,許多科研成果無法越過這條溝。後來,美國學界認為“死亡之穀”的說法不夠形象,提出了“達爾文海”的概念,認為隻有基礎研發的各項成果存在著互相競爭的關係,才能通過競爭,在不斷地拚殺中變成發明和創新。所以,與其用“死亡之穀”形容科技成果的轉化,還不如說隔著一個“達爾文海”更好,這意味著不僅是任何成果都可以通過去,實際上還有一個成果和成果之間的競爭問題,所以,用“達爾文海”描述科技成果轉化率低的情況會更精準。

日本學界又進行了延伸,認為基礎研究、發明同產品開發、創新之間存在著“達爾文海”,新開發的產品,必須通過互相競爭的形式才能夠形成產業化,即高新技術產品之間會在“達爾文海”進行競爭,有些產品脫穎而出,開始構建新的產業。實際上,要把一些基礎研究的成果變成真正的產業化,過程是複雜的,既要通過“死亡之穀”,又要越過“達爾文海”,也就是說中間的問題和因素還是比較多的。

2、田中耕一做的工作

我們今天不展開學理上的討論,隻談這麼田中耕一這個人。最近,有關田中耕一的議論比較多,主要因為他的經曆比較傳奇,此人沒有碩博士學位,沒有留學經曆,沒有高級職稱,屬於“三無人員”,但卻在43歲時獲得諾貝爾獎。我們知道,在中國,如果沒有SCI論文或者核心成果的話,科學家基本不可能拿到研究經費,無法進行學術研究。但是,在日本,即使是像田中這樣的人,也可以做出成就。

田中主要因為做了可以檢測蛋白質的質譜儀而獲得諾貝爾獎。下麵我們簡單介紹他的工作。

我們知道,氧氣有32個分子量,但蛋白質的分子量在一萬個以上。這樣就給科學家提出了一個難題,因為隻有知道物質的分子量,科學家才能區分不同的物質,然後進行科學研究。所以,隻有設法獲得單個分子,才能測出分子量,如果無法獲取單個分子,能夠拿到單個離子的話也可以,因為電子的質量可以忽略不計,這樣就知道分子的質量,然後可以區分蛋白質的類型。可科學家麵臨的問題是,一萬多個分子量像一個大線團一樣裹在一起,人類怎樣才能從中抽出一根來?如果不這樣做,生命科學就不可能進一步發展,因為人體內主要是蛋白質問題,就是說蛋白質基因突破了之後,一定要研究蛋白質,蛋白質研究清楚之後才能真正揭開人的生命現象,不然的話,隻知道結構,不知道功能,但是研究的第一步,需要把蛋白質的類型分清楚,分清楚首先要把量測出來,而要測分子量,就需要把單個分子整出來,這就是一個非常頭疼的事情。那麼,方法怎麼解決?其實那年獲獎的是兩個人,另一個人是用電子槍轟擊,相當於用質量衝擊一大堆捏在一起的乒乓球,分離出單個的分子,還有一個辦法是用激光,即利用光所產生的能量瞬間升溫,解析出分子來。但是這兩種方法都有缺陷,用質量衝擊的,則會衝斷分子;使用激光,如果升溫慢的話,會導致分子斷裂。對於當時的科學家來說,這是個難題。1985年,田中耕一想到了一個瞬間升溫辦法,即使用納米作材料。納米的比表麵積比較大,就是說越小的時候,麵積越大,吸熱更快,可以達到瞬間升溫,引爆出單個分子。後來,另一個人也解決了這個難題,所以兩人都獲得了諾貝爾獎。

當然,不但要知道分子量,還要測出其空間結構。這個東西與大家都比較熟悉的一項研究成果比較相似,即人工合成牛胰島素。大家知道一般合成的是怎麼回事呢?要把這個東西的分子量搞明白,最好知道他的結構,就是三維結構,然後知道結構後就朝著他的方向進行合成。當然,人工合成牛胰島素是我們不知道結構的情況下合成出來的,之後回過頭來再去琢磨它的結構。

3、田中耕一的成長經曆與國家創新體係建設

現在的問題是,田中耕一怎麼能做出檢測分子的質譜儀來?這就不得不談他的成長經曆。在國家創新體係裏,既有教育的問題,又有人才等等多種因素,當然也包括一個氛圍很好的工作環境。

先簡單介紹一下他的教育背景。1959年,出生於一個普通的日本家庭,還沒滿月,母親就去世了,由於家境貧窮,從小就被父親托付給了叔叔撫養。他叔叔當時已有三個孩子,最大的12歲,最小的8歲,家境也不寬裕,所以田中從小養成了算小的習慣。需要指出的是,正式這種算小的習慣在未來的一個偶然機會中促成了他的成功。在科學研究中,智力固然重要,但是非智力因素的影響也很大。由於與兄長的年齡差距比較大,因為田中又養成了喜歡獨處的習慣,性格比較安靜。這個性格對他的成功也起了非常重要的作用,在以後的重複試驗過程中,他不會產生厭倦感。

日本的教育製度對他的影響也很大。在日本,中小學等教育資源沒有明顯的區域集中現象,因此,孩子可以就近上學。當沒有升學壓力的時候,孩子們會依照自己的興趣學習。小學教師的素質也很好,除非是師範專科畢業,其他的均是本科以上學曆。小學三年級就已開設科學課程,培養小孩子們養成觀察自然的愛好,而不是在書本裏找答案,這是一種求異的培養過程,不同於求同的教育模式。同時,政府持續投資,建設大量科技館、圖書館和兒童館,並在城市設計中有意形成三公裏之內有一所公共圖書館的格局,存有大量藏書。這樣,孩子們從小就對大自然產生了濃厚的興趣。我們知道,興趣是從事科學研究的基本出發點,有興趣的話,再苦的事情都會做。所以,如果中國的教育不能像美國和日本那樣有創新意識的話,即使我們在末端再作努力,也很難做出創新型成就。那麼,田中就是這樣的,從小就往科技館跑,圖書館也經常去,這樣一種訓練的結果導致他進入東北大學後可以迅速進入學業。