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近年来，关心我国科学进步的人常会这么问：“我们离诺贝尔奖有多远？”我们也常常听到各种答案。我也有一个答案，即：“远虽是远，但说近却也很近。”那么，“诺贝尔奖离我们会有多近？”
这里我们说的诺贝尔奖，是以它为象征、泛指自然科学（不包括工程技术）上“诺贝尔奖级”的成就，为的是讨论当前我们的科学综合实力与发达国家比，相距多远，或多近。
诺贝尔奖授予自然科学的重大发现和科学方法的重大发明，属最高层次的创造性智慧。然而诺贝尔奖并非凤毛麟角。自然科学方面获奖者每十年不下六七十人。其中有一些旷世奇才，但大部分则是一般的优秀学者；有一部分工作依靠昂贵的精良设备，但也有不少工作选择或设计了适用而且相对低廉的设备来完成。因此，要问今天我们离诺贝尔奖的远近，就要看选择什么为参照。下面让我们就这个话题，先介绍几则诺贝尔奖工作的故事。
1967年，英国剑桥大学的一位研究生贝尔，用她导师休伊什设计的一种测量“行星际闪烁”的射电望远镜，意外地发现了后来被称之“脉冲星”的奇异天体。她当时的研究任务是通过测量这种闪烁来估计射电天体，特别是“类星体”的角径。在“行星际空间”（也就是太阳系空间）中，太阳不断地向四周撒出一团团带电气体，使得穿过它的天体无线电波发生闪烁。闪烁的程度标志着这些天体射电角径的大小，从而可以借以探讨它们的远近以及一些基本的物理性质。
为了测量行星际闪烁，休伊什设计了一台专用射电望远镜，工作波长3.7米，天线占地达两个半足球场。贝尔和她的同伴们自己动手，花了两年时间建成了这个庞然巨物。天线的花费仅一万多英镑，在一位技工的主持下，一次性投产成功。
贝尔用她自己参与制造的设备，对全天所有可能测得着的射电天体进行系统地测量。1967年圣诞节假期前的一个夜晚，意外地取得了如今载入史册的天文发现。
贝尔以她的敏感和细致辨认出当夜观察到的一种既不同于闪烁也不是干扰的陌生事物，于是她把记录的速度加快，使时间坐标放大。在排除了一切其他可能之后，剑桥的天文学家们最终确定了这是一种奇特的天体，并称之为“脉冲星”，公之于世。脉冲星很快便被认定为此前30年根据恒星演化理论预言的中子星。
1932年，距中子的发现不及两年，苏联物理学家朗道以及在美国的天体物理学家兹维基和巴德，先后根据恒星演化理论指出，质量在一定范围的恒星到了演化末期，星体发生爆炸、内部猛烈坍塌会使物质中的质子和电子紧密挤压在一起，形成“中子”。这种状态下的中子星密度高达每立方厘米一千万吨！这一论断当时被看作一个合理但是难以验证的奇想。因为预测的中子星直径如此之小，表面发光面积不及太阳的万亿分之一，实在是太不容易探测了！
当时射电天文学尚未真正进入天文学家的视野。但是即使在20世纪60年代大型射电望远镜已经在南北两半球显示威力之际，谁也没有想到当时已经探测到的“射电源”中有一些就是中子星，直到CP1919以它奇特的脉冲星的形式暴露了自己的身份，并被贝尔发现。
中子星理论的提出超前于脉冲星的发现30余年，脉冲星的发现为它提供了一个决定性的验证，并由此确立了恒星演化模型作为当代天文学一大理论支柱的地位。与此同时，它以石破天惊之势引发了对极端致密物体——中子星、黑洞的探讨，为当代天体物理学（和物理学）的研究开辟了一个富有挑战性的崭新领域。由于这一成就，休伊什被授予1974年度诺贝尔物理学奖，而天文学界把这看作他们师生两人共享的荣誉，因为其中贝尔做出了同等重要的贡献。
1965年，美国两位年轻天文学家彭齐亚斯和威尔逊利用贝尔实验室6.1米喇叭抛物面天线进行射电源辐射定标。定标是一项非常细致的基础性工作，要求从观测结果中把混在射电源辐射中的“噪声”全部扣除掉。这些噪声来自接收机放大器系统、波导及其他器件、喇叭天线构件、地面辐射和天空背景，其中以接收机噪声和地面辐射为最难处理。
喇叭抛物面是贝尔实验室的工程师们自己发明、独特配置的，它有着屏蔽地面辐射的特性。同时，它配备的工作波长为7.3厘米的量子放大器是当时噪声最低的微波接收机。他们通过各种实验定出了上述各项噪声的估值。然而，当他们进入实测、把天线对向天空时，却发现记录下来的噪声比这些噪声估值的总和多出了几度。地面的“噪声温度”约为300K，没有噪声时应为0K。但不管对着哪个方向，这个小小的多余值都一样存在，而且都一般大小。他们反复检查研究，唯一可能性是存在着一种来历不明的、均匀布满宇宙空间的微波辐射。
这个辐射的两位发现者没有想到，当时离开他们实验地点不及50千米的普林斯顿大学中，一个研究团队根据“原始火球”的宇宙学理论，计算出了宇宙空间中应当充满一种各向同性的、微弱的微波辐射，并正在建造一台绝对测量辐射计来验证其存在。这一验证对于大爆炸宇宙学的确立起了决定性的作用，从而使人类对于宇宙起源的认识跨入一个新的里程。在这之后不久，经过相当曲折的信息传递，这两部分天文学家碰到一起，确定了这项重大天文发现的性质。彭齐亚斯和威尔逊为此获得了1978年度诺贝尔物理学奖。
英国苏塞克斯大学的波谱学家克罗托在研究星际空间暗星云波谱中发现了富含碳的分子。为了研究这种分子形成的机制，克罗托考虑在实验室里模拟它们产生的环节。他于1984年赴美参加学术会议时，到莱斯大学参观，认识了该校化学系系主任科尔和研究原子簇化学的斯莫利教授，观看了斯莫利设计的激光超团簇发生器和他们的实验。克罗托意识到这台仪器所做的正是他所考虑的富碳分子实验所需的。于是三位科学家合作，并在1985年8月到9月间共同进行了实验。他们用高功率激光轰击石墨，使石墨中的碳原子气化，然后用氦气流把气态碳原子送入真空室，迅速冷却后形成碳原子簇。经用质谱仪检测、解析后发现，实验的结果产生了含不同碳原子数的原子簇，其中相当于60个碳原子、质量数落在720处的信号最强，其次是相当于70个碳原子、质量数为840处的信号。这说明，C 60 和C 70 是非常稳定的原子簇分子。
碳原子有4个价电子，在自然界中各种碳链和碳环构成了多种分子的基本骨架。在这个实验之前，已知由单质碳构成的物质仅有金刚石和石墨，两者原子间成键方式的不同导致了截然不同的形态。金刚石和石墨是具有三维结构的巨型分子，而C 60 和C 70 则是新的一类同素异形体，具有固定的原子数。这样的分子应该具有什么样的结构？在当时这是耐人寻思的。出于机缘，他们联想到了加拿大蒙特利尔万国博览会的美国馆的圆顶，这是一种利用正五边形和正六边形拼接成的球壳形结构，是由美国建筑学家富勒设计的。克罗托他们受此启发，以20个正六边形和12个正五边形拼接出了C 60 的结构。这是一个中空的32面体，正好和一个足球的结构一模一样。这种结构被命名为“富勒烯”，有时亦称“足球烯”。
由于其特殊的结构和性质，富勒烯在超导、磁性、光学、催化、材料、生物等方面具有优异的技术性能，位居20世纪最有影响的发现的前列。克罗托、斯莫利和科尔为此被授予1996年度诺贝尔化学奖。
这三个故事中的科学成就无疑都是巨大的，无愧于当代最高科学水平。但是这些成就中的每一个均属“巧遇”，而这几位科学家当时的研究课题、学术水平都和优秀科学刊物中日常发表的优秀文章没有太大差别；在这之前，他们无论是研究生还是教授，在学术界都尚未知名。可以说，在我们国家今天的科学团队中，这样层次的人才和研究工作并不罕见。由此看来，诺贝尔奖离我们未必太远！
但为什么这样的人才还没有脱颖而出？
当然，我们故事里的这些人物的成功并不是偶然的。首先，他们和许多科学家一样，是勤奋的；其次，他们把握住了时机，具备的高科学素养（或天赋）得到了发挥的机遇；最后，他们开拓的实际上是一个富有机遇的领域。总的来说，他们获得诺贝尔奖的条件是“完备”的，可以表达为：
［科学成就］=［努力］·［素养］·［机遇］
其中努力包括了勤奋，素养包括了天赋，机遇包括了抓到机遇的机遇。这种描述比通常说的“天才加汗水”多了一个因素──机遇。
实际上，这种描述普适于一切大的成就。科学历史上虽然常常出现耀眼的奇才，但他们多数在做出可观的成就之前也是不知名的。他们同样也是凭借自己的素养，并把握住了机遇才取得成功。其中许多人在成长时期得益于求师交友的机遇还常常被传为佳话。
总成就的高低取决于种种机遇：包括国民最基本的谋生和受教育的机遇——“宏观机遇”，不同的人走进科学之前被发现和受引导的机遇——“入门机遇”，以及所有人进入科学之后自由探索、激励“火花”的机遇──“学术机遇”。
“宏观机遇”考虑大环境。爱因斯坦和陈独秀是同龄人，在他们的青少年时期，灾难深重而正临民族觉醒的中国大环境，相对于当时的西欧，有更多的机会产生杰出的革命家，而出现杰出科学家的机会则要少得多。这并不是因为那一时代的中国少年中值得造就的“科学苗子”比人家少，而是因为缺少适于“科学苗子”生长的土壤。是大环境阻碍了成才。这种全国性的大环境，以我国当时的积贫积弱为起点，转变起来需要时间。现在改革开放30多年过去，比起以往，许多大城市和富裕小城市进入“小康”，接受良好科学教育的人数前所未有地增多。大环境似乎已经向着诺贝尔奖的机遇靠近了一大截！
相对于“宏观机遇”，“入门机遇”属个人小环境。
从牛顿说起。1665年牛顿23岁，当年他发现了万有引力。同一时期他还通过实验发现了光的分光性质，非常可能也是在这一时期他发明了微积分。爱因斯坦的狭义相对论发表于1905年，同年他还发表了光电效应和布朗运动理论。这时他26岁。
科学史上二十来岁进入成就高潮的事例并不罕见。达尔文是在22—27岁的5年里进行他的环球考察的。在20世纪量子力学形成期，玻尔提出原子模型时是28岁，海森伯在25岁时提出测不准原理，泡利25岁发现不相容原理，狄拉克28岁提出反物质理论，李政道（和杨振宁一道）发现宇称不守恒时是30岁，沃森（和克里克一道）提出DNA双螺旋结构时是25岁……在本文前面的故事里，贝尔当时是一个研究生。
现在设想，一名科学家在二十来岁时作出了世界性的杰出贡献，这之前他需要几年时间“进入角色”地奋斗。而在这之前，还应当有一个找寻方向、充实自己、接触机遇的时期。对于一个大有可为的社会，这也正是为这些可造之材创造机会、引导方向、“因材扶植”的时机。可以容易地推算出，这个时机应当开始于十六七岁，正是落在高中时期。
这就是说，明日的杰出科学人才非常可能产生在今日有志于科学的优秀高中学生中。高中时期专科分流和个性化教育的分量随着学生年龄的增长而加重，对于志趣已明、禀赋已显、常规课程已难满足要求的学生，非常有必要普遍地为他们创造入科学之门的机遇，以提高人才被发现和得到造就的概率。为了做到这一点，一个自然的想法是接纳这些学生进入到第一线的科学环境中，去接触科研、求师交友。
在自然科学领域，具有优秀科学素质的人才能不能发挥才智，与“学术机遇”密切相关。影响这种机遇的因素，除经费、装备、智库等硬条件外，科研体制、学术风气等软条件同样十分重要。近一二十年来，随着经济能力的增长，我国自然科学研究的硬条件有了很大的改善，这显著提高了我们的科学实力。然而国际上的发展速度同样很快，缩短与他们之间的差距仍然是一个重大的策略性课题。这暂且不讨论。这里着重就软条件的影响说几点看法。
软条件往往不是绝对的。一个优秀的科学家能不能发挥他的洞察力和创造性以取得成功，就如雷伯所说的：“需要合适的人在合适的地方和合适的时间做合适的事。”这里我们讨论的合适的人是与前面故事里所说的那些科学家同样优秀的人，主观上，他可以做到的合适的事，应当是与那些科学家做到的同等水平的事；而他所需要的合适的时间和合适的地方，是一种带给他“学术机遇”的工作环境和管理政策，其标志为：
［自由与宽容］
自由：自然科学家面对未知世界，要运用洞察力以判明探索的方向，运用创造性以追求探索的目标。“运用之妙，存乎一心”，所以必须有一个自由发挥的空间。
宽容：探索含试错的性质，必须有一个宽容的环境。
自由和宽容都是相对的。对于任何人或任何事都有一个适度的相对于约束的自由和相对于问责的宽容。适度就是对于新手（为了后面的讨论，姑且称为“学生级”的人才）会多关照一些，传帮带，多约束一些；对于学术水平高的（“同事级”的人才），就会比较放手，按计划，看结果；对于杰出科学家（“老师级”人才），自由度就更大。
于是，问题现在就转成为对于不同学术等级的人才应掌握的自由和宽容的分寸。回答当然是“仁者见仁、智者见智”，需要更多的讨论。我结合本文的主题“诺贝尔科学奖离我们有多近？”罗列几条历年来对这种分寸掌握的感受，以就教于科学管理专家们。
本文故事里的科学家以及许多和他们类似的杰出人物（其中三分之二在30岁以前做出了重大成就），当时都尚未知名，工作上也都不依靠昂贵的装备或特殊的学术团体。按照他们的工作能力和事迹，如果把故事换成在今日中国的科学圈子里，应当说大多数的人和事都是有可能“重现”的。但是在现实中我们还没有出现30岁以下的人做出诺贝尔奖级的成果。落后的原因何在？
这里涉及的是尚未知名的、可能杰出的人物，属前面所说的“同事级”人才。在我国，目前这一级中比较年轻的在30—40岁。对于他们，目前国家自然科学基金等给予的支持是得力的。从人员素质、课题水平，到支持强度、项目数量等，较一些发达国家并不逊色。因此在重大科学成就上的落后，可能大部分要归咎于“学术机遇”上的差距。下面我将逐条列举一些这些年里感受比较多的事例，以助进一步的探讨。
①我们“同事级”人才的年龄平均比人家大了十岁，错过了杰出科研人才的“成就高潮”年龄段。这个问题是暂时的还是根本的？无论如何，希望前面所提的高中学生科研实践活动这一类的措施能够适当地跟上。
前面故事中的人物从事的研究探索都很单纯，相当于我们单纯执行国家基金协议。但是在我国，时时会有一些非学术的因素介入研究。历时数年的“全民皆商”曾给科研队伍带来不少失落感；SCI高潮的时候，本来是宏观统计的参考变成了人人“文章挂帅”的驱动力；有一些科学家曾丢失了对科学的忠诚和信念，有人甚至把一篇文章掰成几瓣来发表！
②“学生级”人才方面。前面在讨论“入门机遇”时强调了把注意力放到高中年龄段的重要性，但目前最大的问题仍然是“应试教育”和“应赛教育”的影响。像科研实践活动那样的试验，尽管可能发现一些“科学苗子”，但他们一旦备战高考，就一律变成了一个个无个性的角逐分数的考生了。进了大学好像一切又从新开始。诺贝尔奖的问题一半涉及基础，另一半则涉及精英。人们也许会问：“今天的华罗庚”被推荐给“今天的熊庆来”之后会怎么办？会问：我们什么时候能够有一代二十几岁的人登上科研舞台，开展他们追求诺贝尔奖级成果的探索？近年来，媒体经常报导各种各样的大学排行榜，我希望有人什么时候能够虚拟一个“今日的西南联大”，看看能否榜上有名。
③关于“老师级”人才。我国古代论人才的名言很多，其中之一是“你把他当老师看待，引来的就会是杰出的人才”。如果一个杰出人才在尚未成名时被你发现了，你最好能像刘备对诸葛亮那样把他当“老师级”人才请来工作，他就会安下心，一辈子与你一起搞国家的科学建设。
这里的一个问题是：怎么确定他是“诸葛亮”？当然必须有推荐、有审查、有考察。应当尽最大力量组织一个负责物色和审查“老师级”候选人才的团队，由顶级德高望重的科学家参加。一旦定下了就给予高度信任，最大程度地为他创造自由和宽容的学术环境。
万一没有看准怎么办？设想延请了十个“老师级”人才，其中有二三个是“诸葛亮”，这效果就已经非常好了。因为关键是“人才难得”（可以想一想燕昭王“千金市骏骨”的故事）。而且经过了那样高学术层次的审查，其余的七八人也绝不会是庸才。
（摘编自《塔里窥天——王绶琯院士自选诗文集》，《中国国家天文》2012年10月特刊。王绶琯，中国科学院院士，天文学家。）