日本爲何不斷產生諾獎科學家？答案可能不在“培養”二字
2008年諾貝爾獎得主合影。這一年日本有三位獲獎者，分別是化學獎下村脩、物理學獎小林誠、益川敏英。圖源：諾貝爾獎官網
撰文｜黃福濤
每年10月諾貝爾獎公佈前後，中日兩國媒體都會進入一年一度的“諾獎季”。哪些科學家可能獲獎，哪些中日科學家的研究已經接近諾獎水平，往往成爲媒體和社會關注的話題。2025年，大阪大學的坂口志文獲得諾貝爾生理學或醫學獎，京都大學的北川進獲得諾貝爾化學獎。至此，在物理學、化學、生理學或醫學三個自然科學領域，已經有27位日本出身的諾獎獲得者。進入21世紀以後，諾獎自然科學三獎的日本出身獲獎者達到21人，與英國並列，僅次於美國。對於一個人口約1.2億、大學和科研規模遠小於美國和中國的國家而言，這當然是一個值得注意的現象。
於是，一個經常出現的問題是，日本爲什麼能夠培養出這麼多諾貝爾獎科學家？但如果認真觀察這些獲獎者的研究經歷，也許首先需要重新考慮這個問題本身。日本的諾貝爾獎獲得者當然存在一些共同點，但他們並不是按照某一種統一模式“培養”出來的。他們畢業於不同大學，經歷過不同職業道路；有人長期在世界一流大學從事基礎研究，有人在地方大學完成重要工作，也有人在企業實驗室取得決定性突破；有人很早就成爲教授，也有人到了中年以後才逐漸找到真正屬於自己的研究方向。
真正值得關注的，可能是過去幾十年裏，日本的大學、研究機構和企業爲什麼能夠爲一部分研究者提供足夠長的時間和空間，使他們可以持續研究那些在當時未必熱門、未必馬上有用，甚至未必被同行看好的問題。
諾貝爾獎首先是一張二三十年前的成績單
理解日本的諾貝爾獎現象，首先需要注意獲獎與做出真正重要研究成果之間通常相隔很久。
2025年的兩位日本獲獎者就是很好的例子。
坂口志文早在20世紀70年代末便開始研究免疫系統爲什麼不會攻擊人體自身這一問題。1995年，他發表了後來成爲諾貝爾獎核心依據的研究，提出了一類具有免疫抑制功能的T細胞。今天我們已經非常熟悉“調節性T細胞”這一概念，但在當時，這並不是免疫學研究的主流方向。坂口的研究在相當長時間裏甚至面對來自同行的懷疑。從關鍵成果發表到獲得諾貝爾獎，相隔整整30年。
北川進的情況也很相似。他關於多孔配位聚合物、後來被廣泛稱爲金屬有機框架（MOF）的代表性研究發表於20世紀90年代。1997年，他發表了能夠大量吸附氣體的多孔材料研究。此後，這一領域才逐漸發展成爲國際化學研究的重要方向，並在氣體儲存、二氧化碳捕集、催化以及從空氣中取水等方面顯示出廣泛應用前景。換句話說，今天看起來非常重要的研究，在最初出現時，其意義往往並沒有那麼清楚。
日本科學技術·學術政策研究所（NISTEP）對諾貝爾獎獲得者的分析也顯示，日本出身獲獎者從開展與諾貝爾獎相關的核心研究，到最終獲獎，平均需要約25年（25.4年）。
這意味着，每當今天日本再次出現一位諾貝爾獎獲得者時，我們看到的並不完全是“今天日本科研實力”的表現。更大程度上，那是20年、30年，甚至更早以前科研環境留下的結果。從這個意義上說，諾貝爾獎是一張嚴重滯後的科研成績單。
它評價的不是一個國家今天有多少重點實驗室、多少重大項目，也不是今天發表了多少篇論文，而是在幾十年前，一批當時還不那麼著名的青年和中青年研究者處在什麼樣的科研環境中：他們有沒有機會提出自己的問題，有沒有條件長期研究這些問題，又有沒有在成果尚不明確時繼續做下去的可能。
這也是爲什麼，簡單用今天獲得多少諾貝爾獎來判斷一個國家今天的科研體制是否成功，可能會產生誤導。今天增加科研投入，也很難在三年、五年以後直接反映在諾貝爾獎數量上。諾貝爾獎真正告訴我們的，更多是一個國家過去的科研生態究竟允許什麼樣的研究存在。
重要的不是馬上有用
日本諾貝爾獎科學家身上另一個比較明顯的特點，是相當一部分獲獎成果開始時並沒有明確的應用目標。湯川秀樹提出中間子理論時，並不是爲了創造一種產品；小林誠和益川敏英研究基本粒子的CP對稱性破缺，也不是因爲這個方向能夠迅速產生經濟效益；大隅良典研究酵母細胞中的自噬現象時，也很難預見幾十年以後這一機制會對生命科學和疾病研究產生如此廣泛的影響。
坂口志文最初研究的是免疫系統爲什麼能夠區分自身與非自身。北川進研究的，則是能否利用分子形成具有規則孔隙的結構。今天我們知道，這些研究與癌症、自身免疫疾病、新材料、能源和環境問題密切相關。但在研究開始時，這些應用價值大多還沒有顯現出來。
這裏涉及一個今天科研政策中越來越重要的問題。近年來，無論在中國、日本，還是許多其他國家，科研政策越來越強調社會需求、國家戰略目標、科研成果轉化和實際貢獻。這些當然都很重要。
但問題在於，如果要求研究者在項目開始以前，就非常清楚地說明幾年以後會取得什麼成果、解決什麼問題、形成什麼產品，那麼一些真正重要的原創研究反而很難獲得支持。因爲基礎研究最基本的特點之一，恰恰是其結果具有不確定性。如果研究結果從一開始就完全可以預測，它往往也就不再是真正意義上的原創研究。
因此，日本過去能夠產生較多諾貝爾獎級成果，一個重要條件可能並不是政府特別擅長預測哪些研究未來會成功，而恰恰是當時的科研體系並不要求每項研究都事先證明自己一定會成功。這兩種邏輯看起來差別不大，實際上非常不同。
2001年，日本第二期科學技術基本計劃曾經提出“50年內產生約30名諾貝爾獎獲得者”的目標。後來日本諾貝爾獎獲得者迅速增加，這一目標也經常被視爲日本科學技術政策成功的象徵。但如果考慮諾貝爾獎巨大的時間滯後，就會發現，2000年以後獲得諾貝爾獎的許多日本科學家，其決定性研究實際上早在這一政策出臺之前便已經完成。
因此，後來湧現的相當一部分獲獎者，其實是更早時期日本科研生態留下的結果。
諾獎得主其實沒有一條共同的成功道路
如果再仔細觀察日本諾貝爾獎科學家的職業經歷，還會發現一個有些出人意料的現象：他們彼此之間的差異，可能比共同點更加明顯。
京都大學當然是其中最突出的例子。例如，湯川秀樹、朝永振一郎、福井謙一、利根川進、野依良治、小林誠、益川敏英、山中伸彌、本庶佑、吉野彰，以及2025年的坂口志文、北川進等，都與京都大學有不同程度的學習或者任職關係。
截至2025年，京都大學官方統計的畢業生和教員中的諾貝爾獎獲得者已達13人，京都大學也因此經常被稱爲日本的諾貝爾獎搖籃。人們很容易因此認爲諾貝爾獎主要來自少數頂尖大學。但情況並沒有那麼簡單。
2002年諾貝爾化學獎獲得者田中耕一畢業於東北大學本科，沒有博士學位，也不是大學教授。他進入島津製作所以後，在企業實驗室中完成了後來獲得諾貝爾獎的軟激光解吸質譜研究。諾貝爾獎公佈時，他仍然是一名企業研究人員。2019年諾貝爾化學獎獲得者吉野彰長期在旭化成工作。1985年，他在企業研究中開發出了具有商業可行性的鋰離子電池原型。直到2005年，已經57歲的吉野才獲得博士學位。
2014年諾貝爾物理學獎獲得者中村修二畢業於德島大學，隨後進入位於四國德島的日亞化學。當時這還不是一家國際知名的大企業。他在那裏完成了後來獲得諾貝爾獎的藍色LED研究。2015年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者大村智的職業道路同樣並不典型。他大學畢業以後曾經在夜間高中任教，一邊教書，一邊繼續學習和研究，後來才進入北里研究所。北川進的經歷也很有代表性。他博士畢業後首先在近畿大學擔任助手，在那裏工作十多年以後轉到東京都立大學，直到1998年才成爲京都大學教授。
這些經歷很難被歸納爲一種標準的精英培養模式。不少人是在並不起眼的位置上逐漸形成自己的研究方向。日本並不是先準確識別出一批天才，然後把他們集中到少數最頂尖大學、給予最優越資源，最後培養成諾貝爾獎獲得者。
這也說明，一個科研體系真正重要的能力，也許是讓不同類型的研究者都有機會找到適合自己的位置，而不是在二十五歲時就要判斷誰會成爲未來的諾貝爾獎獲得者。
科研經費重要，但更重要的可能是持續資助
當然，強調研究自由，並不意味着研究不需要資源。截至2025年，日本自然科學三獎的27位日本出身獲獎者中，有23人曾獲得過日本學術振興會的科研費等支持。這說明，穩定的公共科研投入仍然是原創研究非常重要的基礎。
但這裏值得注意的，可能不僅僅是經費究竟有多少，而是支持能否持續。諾貝爾獎級研究往往需要很長時間。科研人員不可能連續20年只依靠一次大型項目。因此，比偶爾獲得一筆鉅額資助更重要的，是一個研究者能否在職業發展的不同階段不斷獲得基本研究條件：實驗室、研究助手、博士生、基本設備以及相對穩定的研究時間。
日本過去的大學，特別是國立大學，在很多方面當然也存在等級性、封閉性和論資排輩等問題。但另一方面，傳統的講座制以及相對穩定的大學教職，也曾經爲一部分研究者提供比較長期的研究空間。研究者一旦進入大學體系，並不需要每隔兩三年就徹底改變自己的研究方向，以追逐新的政策熱點。這並不意味着過去的日本科研製度就是理想制度，更不能簡單把終身僱傭或者講座制等同於創新。
真正重要的是研究者是否擁有一定程度的時間自主權。原創研究需要經費，也需要設備，但它同樣需要大量看上去“沒有產出”的時間。
一個研究方向可能五年沒有突破，第六年才突然出現重要發現。如果科研評價體系只能識別連續發表論文、連續獲得項目、連續完成短期指標的研究人員，那麼那些需要十年甚至更長時間積累的研究，就會越來越難以生存。
真正值得注意的是一種多樣化的科研生態
如果說前面看到的是獲獎者個人職業路徑的多樣性，那麼從制度層面看，把日本諾貝爾獎現象完全歸因於重視基礎研究仍然不夠。日本過去形成的科研生態，在機構和職業路徑上都有一定的多樣性。
2014年的諾貝爾物理學獎尤其典型。赤崎勇和天野浩的研究主要依託名古屋大學等大學機構，而中村修二則在日亞化學完成關鍵工作。他們走的是完全不同的職業道路，卻最終共同解決了藍色LED這個長期沒有解決的世界性難題。
這種多樣性還體現在國際流動上。日本獲獎者中，有不少人具有美國、歐洲等海外研究經歷。利根川進的決定性研究主要是在瑞士完成的，真鍋淑郎長期在美國工作，中村修二後來也移居美國。與此同時，小林誠、益川敏英、梶田隆章、大隅良典等人的核心研究主要是在日本國內完成的。
日本案例所顯示的是，一個科研體系需要保持足夠的開放性，使人員、知識和研究方法能夠流動，同時又能夠在國內維持足夠多可以長期開展原創研究的空間。換句話說，重要的不是所有人走同一條路，而是不同的路都可能通向重要發現。
今天還能不能重複過去的成功
討論日本諾貝爾獎時，還有一個不能迴避的問題。日本今天仍然不斷出現諾貝爾獎獲得者，但從論文產出、特別是高被引論文等指標來看，日本在全球科研中的相對地位近年來已經出現明顯下降。
日本科學技術·學術政策研究所的統計顯示，以2021—2023年平均值計算，日本論文總量按分數計數居世界第5位，但在全球Top 10%高被引論文和Top 1%高被引論文中的排名分別爲第13位和第12位。日本高被引論文的國際份額，從20世紀90年代後期以後持續走低。與此相對，中國近年的論文總量以及高被引論文數量已經迅速上升。
於是就出現了一個反差：爲什麼一個今天整體研究力面臨明顯壓力的國家，仍然不斷產生諾貝爾獎獲得者？
這恰好印證了前文所說的時間滯後。今天公佈的諾貝爾獎，很大程度上是在獎勵日本數十年前形成的研究成果。2025年兩位日本獲獎者的核心研究發生在幾十年前；吉野彰關於鋰離子電池的關鍵工作主要形成於20世紀80年代；藍色LED的突破也主要完成於20世紀80年代和90年代。因此，日本今天獲得多少諾貝爾獎，並不能簡單證明今天的日本科研生態仍然和30年前一樣健康。
這也讓人想到另一個問題：如果今天的日本大學越來越強調競爭性經費、短期績效、量化評價和行政管理，那麼30年以後，日本還能不能以同樣的頻率產生諾貝爾獎級的原創成果？這個問題目前沒有答案。但它可能比“日本今年或明年誰會獲得諾貝爾獎”更加重要。
中國能從日本的經驗中學到什麼
中國近年來的科研投入、論文數量、重大科研設施和高水平大學建設都有非常明顯的發展。在越來越多自然科學和工程領域，中國已經進入世界前列。
在這樣的背景下，中國什麼時候能夠產生更多本土諾貝爾獎獲得者，自然會成爲公衆關注的問題。但日本的案例或許提示我們，這個問題本身也值得重新思考。因爲諾貝爾獎獲得者很難按照某一種模式“培養”。一個二三十歲的青年研究人員究竟會不會在未來做出諾貝爾獎級成果，當時通常沒有人知道。甚至連他正在研究的問題究竟是不是一個重要問題，也未必存在共識。
真正可以建設的，是一種允許不可預測的原創研究長期存在的科研生態。這種生態至少意味着，不能把所有研究者都放在同一條評價軌道上，不能要求所有基礎研究都在三年或者五年之內證明自己的應用價值，也不能因爲一個研究方向暫時沒有產生高水平論文、重大項目和直接經濟效益，就過早判斷它沒有價值。
它還意味着，科研體系必須容得下不同類型的研究者。有人適合在世界頂尖大學的大團隊中工作，有人可能在地方大學的小實驗室裏做出重要發現；有人需要大型國家科研設施，有人可能只需要一個相對穩定的小團隊；有人很年輕就取得突破，也有人四五十歲以後才找到真正屬於自己的研究方向。
如果一個科研體系過早地把研究者分成成功者和失敗者，把越來越多資源向已經被證明成功的人集中，那麼它或許能夠提高短期科研效率，卻也可能減少那些尚未被證明、但最終可能真正改變一個領域的研究。
真正稀缺的，是給還沒有結果的研究留出制度空間
日本爲什麼不斷產生諾貝爾獎科學家？如果一定要尋找一個共同點，我認爲答案可能不是某一種特殊的教育方法，也不是日本曾經成功建立了一套諾貝爾獎人才培養制度。
真正值得注意的，是日本在戰後相當長一段時期裏形成的科研環境。研究者可以在大學、研究機構和企業之間選擇不同道路；基礎研究能夠獲得相對持續的公共支持；一些研究者可以長期追蹤自己感興趣的問題；一些在最初看不到明顯應用價值的研究，也被允許繼續存在。當然，這種環境從來沒有完美過，而且今天也正在發生變化。
因此，日本諾貝爾獎真正值得觀察的，也許不只是那些最終站上斯德哥爾摩領獎臺的人。更值得追問的是，在他們還沒有獲獎的時候，科研體系究竟怎樣對待他們？爲什麼幾十年前的科研環境能夠容納這些人，允許他們在成果尚不明確時，繼續研究那些當時看起來冷門、邊緣甚至不合時宜的問題？
所有真正重要的原創研究，在最開始的時候，都帶有某種程度的不可預測性。如果未來已經可以被準確預測，那麼也許就不需要科學研究了。一個真正有創造力的科研體系，最重要的能力或許不是預測什麼研究一定會成功，而是能夠容忍一部分研究暫時不知道會不會成功。
從這個意義上說，真正決定一個國家未來能否產生重大原創成果的，或許不是它今天能夠挑出多少優秀人才，而是它願意爲多少暫時還沒有證明自己的研究者，保留繼續探索的可能。諾貝爾獎最終獎勵的是少數人的發現，但這些發現能夠出現，依靠的往往是一個社會曾經願意給“不確定”
留下多少空間。
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https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/about/history/honor/award-b/nobel/2025/kitagawa-biography[9] The University of Osaka. (n.d.). SAKAGUCHI Shimon Nobel Prize laureate (physiology or medicine). https://www.osaka-u.ac.jp/en/research/nobelprize/sakaguchi/top
