关于“发展经济学之父”张培刚

31 01 2010年

我以前没有听说过中国还有一个“发展经济学之父”张培刚,因《南都周刊》要做他的报道,记者问我对此人怎么看,我才去检索了一下。下面是我答复《南都周刊》记者的原文。

我不清楚经济学的情况,但是此人或其弟子显然善于吹牛。他的确得过威尔士奖(David P. Wells Prize in Economics),但是那是哈佛经济学系奖励当年度本系最佳博士论文的,是给学生的奖励(奖金$500),根本不是什么哈佛大学最高奖、经济学大奖。这是当年其获奖的报道,和他同时获奖的还有一个学生George Jaszi:

Faculty Awards Two $500 Economics Prizes NO WRITER ATTRIBUTED
Published: Thursday, April 17, 1947

George Jaszi and Pei-Kang Chang, who received Ph.D.s in 1946, each won a $500 David P. Wells Prize in Economics yesterday for a thesis in the field.

Jaszi’s prize-winning thesis discussed the subject of “The concept of National Income and National Product with Special Reference to Government Transactions,” while Chang wrote on “Agriculture and Industrialization.”

Ordinarily only one prize of $500 is given each year, but awarding of two prizes became possible because no thesis meriting a prize was presented in 1945-46.

像下面这篇由同济大学理论经济学系主任撰写的文章《发展经济学之父张培刚:85岁当博导》说什么哈佛大学系主任去竞争该奖,是哈佛大学最高奖,被经济学界尊称为小诺贝尔奖,全是胡扯。(原文给读者的印象是陈岱孙和哈佛系主任竞争,才没得奖。系主任当然不可能去竞争只给学生的奖。)

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1947年,张培刚的博士论文《农业与工业化》获得了哈佛大学1946-1947年度经济学科最佳论文奖和“大卫·威尔士奖”(David A.Wells Prize)。与他同样获得过威尔士奖的还有后来被称为新古典经济学扛旗人的著名经济学家萨缪尔森(P.A. Samuelson)。在这之前,担任张培刚庚款留美考试指导老师、我国著名的经济学大师陈岱孙先生也曾竞争过该奖,但最终还是与之擦肩而过,那年获奖的是张培刚在哈佛大学的老师兼经济系主任张伯仑。“威尔士”奖是哈佛大学最高奖,被经济学界尊称为小诺贝尔奖。张培刚因此成为全球华人经济学家中唯一获得威尔士奖者,也是迄今为止华人经济学家中获奖级别最高者。

http://news.sina.com.cn/c/2006-07-21/164410498024.shtml

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国外有一门“新发展经济学”,但是和张培刚没有关系。Google “new development economics”,有189,000结果,但是google “new development economics” “Pei-Kang Chang”,结果是0。说明介绍“新发展经济学”的国外文章没有一个提到此人。

至于说他是“发展经济学之父”,google一下”Pei-kang Chang” “Development Economics”就知道了。除了国内的网页,以及一些图书馆和网上书店收录其著作的网页,有谁提他?

谁是真正的“发展经济学之父”呢?Google一下”father of development economics”可知,Arthur Lewis (1979年诺贝尔经济奖获得者)通常被称为“发展经济学之父”,在国外被称为“发展经济学之父”的还有这些人:

Paul Rosenstein-Rodan
Friedrich List
William Petty
Peter Baur

没人提张培刚。

附:
张培刚:一个”反动学术权威”消失的30年

010-01-31 南都周刊

张培刚:华中科技大学经济学院名誉院长,发展经济学奠基人。他是首个获得哈佛大学经济学科最高奖——威尔士论文奖的中国人。有人称之为“小诺贝尔奖”。他的博士论文《农业与工业化》是第一部以农业国的工业化问题为主题的专著。1952年,他被调离教学岗位,10年动乱中,他被视为“反动学术权威”,直到1978年才重返经济学界进行研究工作。

当萨缪尔森拿到哈佛大学最佳论文威尔士奖的时候,另外一位获奖人不久后却在大洋彼岸当着一个大学的基建“工头”;当刘易斯因为对发展经济学的贡献获得诺贝尔奖的时候,更早涉足这一领域的他,迟暮之年才被人们重新发现。

多数时间,他就这么坐在沙发上,沉浸在回忆中,像一面旗帜供人膜拜。

终于,97岁的张培刚答应见客。深陷在沙发里的这个瘦小的老者,伸出苍白的右手和来访者轻握一下,以示“接见”,便不再多话。他的妻子,比他小17岁的谭慧则负责做起了他的“传声筒”。

他的膝盖上盖着一条印花毛毯,毛毯一角露出挂在腰间的尿袋。诸多老年病困扰着他。腊月的武汉,正是难捱的阴冷冬季,在华中科技大学招待所一号楼的一间客房,23摄氏度的恒温,可以帮助老人抵御南方没有供暖的冬季。作为学校的一项特殊照顾,20年前,从住所搬到招待所后,张培刚夫妇就一直住在这里。

阳光穿过窗棂的投影,落在老人略显“不耐烦”的脸上。原因是来访者打断了午后清梦。他浓重的红安口音一字一板:“还有3年我就满100岁了!”似乎在暗示来访者:他不光没有精力,也不甚有兴趣应对来访。

这已是破例了。张培刚的学生,华中科技大学的张建华教授记得,自打两年前取消了最后一个外出习惯:每周六去麦当劳吃一个麦香鱼汉堡,近两年张培刚已甚少出门。

张培刚最近一次出现在公众视野,是2006年以他名字命名的首届张培刚奖颁奖论坛,何炼成、林毅夫、史晋川等名家获奖。张培刚这个长期不为公众所知的“隐居”老人,在暮年以一种众星捧月的姿态高调亮相,奇迹般赢得了人生的最高声名。

1945年,哈佛博士生张培刚完成了毕业论文《农业与工业化》,他应该没有想到,时隔40年后的上个世纪80年代,这篇尘封的论文被他在中国的追随者发掘出来,称之为“发展经济学”的一篇开山之作。他也戴上了“发展经济学创始人”、乃至“发展经济学之父”的光环。

一个经常挂在追随者口中的说法是,同样从事此项研究的美国经济学家刘易斯1979年获得了诺贝尔经济学奖。其潜台词在于:比刘易斯涉足这一领域更早的张培刚,假如继续做研究的话,那么诺奖似不该旁落他人。

历史无法靠假设演进。现实是,张培刚走红学术庙堂不过短短20年的时间。此前他的大部分人生沉潜于被人遗忘的江湖。从江湖到庙堂的一落一起,尽显光怪陆离时代的戏剧性变迁。

走红哈佛

97岁老人的一天是这么度过的:上午醒来,夫人谭慧为他记录心跳、大小便数值。午饭时他看一下自己喜欢的《参考消息》,中午小睡片刻。大多数时间里,精力不济的“发展经济学之父”就这么坐在沙发上,沉浸在回忆中。

没有人知道他在想些什么。张培刚的记忆很容易又回到青年时代,准确说,是哈佛求学的时光。那是他得到如今全部名声的起点。

“我在哈佛的时候,住在Cambridge。因为英国也有一个Cambridge,翻译成剑桥,所以我就把哈佛的Cambridge叫做康桥。”说到这些值得玩味的细节,整个身子几乎不动的他,才显得兴奋起来,从毯子底下伸出手,迅速整理下头上戴的鸭舌帽,眼神中流露出这个年纪的老人惯有的一种以自我为中心的得意神情。

武汉大学经济学教授谭崇台对哈佛时期的张培刚有过一段颇为传奇的描述:谭1944年冬天到了哈佛,遇到一位风度翩翩的胡博士,得知谭崇台来自武汉大学,胡博士立马问:“那你们可知道张培刚?他在这里很有名气。”事后谭崇台得知,胡博士就是曾任驻美大使的胡适。

张培刚1945年完成论文,1947年博士论文才获奖。而谭崇台遇到胡适是1944年冬,彼时张培刚来到哈佛不过3年。在谭崇台眼里,“土气、质朴”的张培刚当时不知道凭什么赢得了大名鼎鼎的胡适的青睐。出自张培刚对于这段经历的回忆几乎没有,只简略提及,在美国曾经和赵元任、胡适等交往。谭崇台比张培刚小7岁,后来他的妹妹谭慧成为张培刚的妻子。

张培刚是清华庚款哈佛留学生的一员。赴美前,1934年从武汉大学毕业后,他即被选送到当时的中央研究院社会科学研究所工作了6年,先后撰写了《清苑的农家经济》、《广西的粮食问题》、《浙江省粮食之运销》等著作。

对于张培刚的这几本早期著作,北京大学中国经济研究中心周其仁教授仍然记得自己当年初读后的惊喜:张培刚专门把粮食的“运输成本”与“交易费”——也就是单纯的市场费用分开考察,并且极见功夫地总结出,市场交易费的减少,可视为交易机构有了改进的标志。

“交易费”概念的清晰提出,让后来者惊异于张培刚的学养。科斯举世闻名的“交易费用”概念最早发表于1937年,张培刚在研究浙江米市的时候,不但独立使用了“交易费”概念,还斩钉截铁地指出了节约交易费用与组织的关系。经济发展不能离开制度分析,这一点在张培刚的早年研究及哈佛论文中已初见端倪。

今天,人们对张培刚1945年完成的博士论文《农业与工业化》给予了不吝笔墨的赞美,却忽略了此前张培刚已经具备了6年的学术实践功底。

写《农业与工业化》花费了半年多时间,最终通过博士答辩,获得了1946-1947年度威尔士奖。如今国内不少报道称之为“小诺贝尔奖”、“为诺贝尔奖设立之前的经济最高奖”。不过,新语丝网站方舟子告诉南都周刊记者,他检索到当年的报道显示,威尔士奖是哈佛经济学系奖励当年度本系最佳博士论文的,是给学生的奖励。一份当年的报道显示,和张培刚同时获奖的还有一个学生George Jaszi,每人得到了500美金。

刨去名头的争议,当代国内活跃的经济学者对于这篇论文的含金量不乏溢美之词。

北京工商大学教授梁小民说:“张先生提出的观点远远超过当时与他同时研究发展经济学的许多著名经济学家,在今天看来也仍然是正确的。”

在定期给政府部门编写国情资料时,清华大学国情研究中心主任胡鞍钢也曾经常引用张培刚的理论。他总结的张培刚的三个命题是:农业革命与工业革命,何者是必要条件?农业部门与工业部门是否平衡发展?农业国与工业国的经济关系如何?

经济学家的上述观点,均发布于1990年。彼时的中国经济,正面临一个新的发展瓶颈。张培刚的这篇旧文刚好为研究者提供了新鲜灵感。

在经济建设初期,中国的工业化照搬了苏联模式,过分强调工业尤其是重工业的优先发展,不重视农业及其与工业的协调发展。现在回过头来看“张培刚模式”,完全符合产业演进的一般规律。因为一国的农业效率提高了,国民的基本生活需要就会得到保证;随着底层产业的边际效用递减,新生的发展动力必将促进上层的产业发展,而上层的产业又会对底层剩余劳动力构成拉力,从而使工业化或现代化得以实现。这种农业与工业兼顾的经济学理论模式,在50年代后逐渐自成一派,称作发展经济学。

张培刚自己评价说:“论文的意义,在于为落后国家,农业国家,如何走向工业化农业化,起一个指导性的作用。”

张培刚在美国待了5年。哈佛岁月给这个湖北红安农家子弟的精神世界投下的影响细致入微。至今他仍然喜欢交响乐,而不喜欢京戏。“我喜欢听贝多芬。星期天上午10点到中午,学生半票。在夏天,乐团还在广场加演。你知道,哈佛一年的学费要400美金,我的生活费是90美金,但是我每周都会省出5毛钱去听古典音乐会。”望着窗外日渐暗淡的天际,张培刚喃喃自语。

1946年,哈佛岁月戛然而止。张培刚和吴于廑、韩德培等同窗好友相约回到武汉大学任教,三人后来有珞珈“哈佛三剑客”之称。1949年,张培刚担任经济学系主任,同时担任武汉大学校务委员会常委,总务长,代理法学院院长。这是中国新旧时代交替的前夜。无数张培刚们期盼学以致用施展经世之才,时代却跟他们开了一个玩笑。

消失30年

已故经济学家董辅礽曾经说:“1946年我考进武汉大学经济系,结识了我人生中第一位重要导师张培刚教授,但是张老师的学术思想,像一颗流星,在20世纪中叶的天空划出一道炫目的亮光之后,便旋即泯灭了。”

在苏小和眼里,张培刚的成绩都是在美国时候的事情,“以后他就没研究,活着而已。”

一个尴尬的事实是,《农业与工业化》之后,张培刚再也没能写出比博士论文更值得称道的文章。

“后来发生了什么让你远离经济学研究?”张培刚努力回忆。但是记忆似乎在1952年后出现了惊人的空白。长达30余年。

夫人谭慧在一旁挡驾:“请不要问那些让他伤心的事情。”

希望能在自己的国家实践农业国实现工业化和现代化的理论的张培刚,有着两次回国创业的经历。为了更好的研究农业国工业化问题,1948年元月,他曾应联合国亚洲及远东经济委员会邀请,前往担任顾问和研究员。当经历战争创伤的中国硝烟淡去的时候,1949年,他毅然辞去了联合国待遇优厚的职位,也婉言辞谢了导师布莱克、厄谢尔两位教授约他回哈佛任教的邀请。

新中国成立初期,为了适应工业发展对人才的需要,国家决定在武汉建立一所工学院。1952年,张培刚被任命担任华中工学院第三校建设规划办公室主任。“他们认为我是从头号资本主义国家美国回来的,学的是资产阶级的东西,教书用不上,但人还可靠,就被调来筹建华中工学院。”1953年,40岁的张培刚和23岁的谭慧组建了家庭。

“当时完全没有选择的权利,你是一颗螺丝钉,让你去哪就得去哪。”谭慧说。张培刚从写论文到搞基建,经济学研究自此画上了休止符。

华中工学院的前址是三个村庄,一片农田和无数坟场。作为“工头”,张培刚的首要工作就是劝农民搬家迁坟,几乎一天到晚在工地上。

张引以为豪的是,1957年修长江大桥投资是6000万,华中工学院第一期工程就有1400多万,这么多钱都由他统筹,“在这方面他们是信任我的。觉得我不会贪污。”

因为和西方的隔绝,很长时间张培刚并不知道发展经济学在国外悄然兴起。1956年,两位智利学者来到北京,要求见Pei kang Chang(张培刚)。接待者不知道谁叫“背钢枪”,辗转找到武汉,才知道工地上这个灰头土脸的基建主任便是。领导碍于面子,把张培刚一家安置在一个临时的招待所里,并搬来一些经济学书装点门面。而担心被安上间谍的罪名,张培刚只应酬了几句就把智利粉丝打发走了。此时他才知道,《农业与工业化》刚出了西班牙文版本。

日后经济学家张五常听说了这段历史,大发感慨:被委任校园建筑管理,说来好听,其实下等。大才何止小用,浪费了一个顶级人材。

此后的历史更是一段谜。见诸资料的介绍一概都统一明了:1957年,张培刚任政治经济学教研室主任,10年。“文革”期间在咸宁劳动,被批斗。此外别无他话。

在一本《学海扁舟》的论文集中,张培刚的一段自白多少剖析了当时的心迹:“我自己也有缺点,也有错误。就拿50年代、60年代来说,由于受到左的影响,我也曾不够公正地写过批判文章,不够客观地评介过西方经济理论。”

张培刚显然具有随遇而安的生存能力。当时,他曾经写过一副对联展示了微妙的处世哲学。上联:认真,但不能太认真,应适时而止;下联:看透,岂可全看透,要有所作为。

回望张培刚坎坷的人生经历,苏小和认为,当时除了读书人希望立志报效国家这个情怀外,也还有其他原因,比如,当时苏联的计划经济模式风头无量,而资本主义国家遇到经济危机后的萧条,连罗素、胡适都曾经犹豫过,何况是一个张培刚。所以有人说,那是一个知识分子集体迷失的时代。

“面对那些死去的人,张培刚能活下来已经够幸运了。”谭慧感慨说,“那是个悲剧的年代。每个人的遭遇都和张培刚差不多。怎么可能没有苦恼?可是有什么办法?”

迟暮的光环

1978年,张培刚即被借调到中国社会科学院经济研究所,参加我国第一部《政治经济学辞典》的编纂,主编近30万字的“外国经济思想史”部分。在站了30多年之后,张培刚感慨,终于有个凳子可以坐下歇歇脚了。

80年代中期,中国正就对外开放方面的问题展开大论战。经济领域的著作在沉寂了多年之后逐渐引起了重视。张培刚的经历开始为人所知。

华中科技大学张建华教授回忆,大概在80年代中后期,关于张培刚的各种介绍多了起来。他在1985年前后看到上海社科院杨建文的一篇专题报道,称张培刚是经济发展学创始人之一,才知道自己就读的大学原来有此等高人,由此萌生了报考张培刚研究生的想法。

成为师生之后,张建华发现张培刚是一个十分严谨的老师:“对于学生每一篇论文的细节、文法都要求和讲究之极。”

张培刚试图用苛刻的要求找回曾经的灵气,又不免困扰于日渐衰退的身体和智识。张建华记得恩师为了写一篇回忆录花费了3个月,熬得十分辛苦。

戏剧性一幕就此展开。国内的一流经济学人忽然发现国内还有这么一个大师级的人物,于是纷纷去攀亲戚,学校也开始重视了,门庭冷落多年之后,突然热闹起来了。

更多的学者也借着反思张培刚的命运,去反思中国经济发展走过的弯路。

在一篇文章中,周其仁就写道:张培刚如果有科斯一样的可专心于学术研究的条件,张氏发展经济学会不会早就把研究的视角对准经济行为的制度条件?因为他在张的书中发现,产权、市场、交易费用、国家和意识形态——几乎所有的制度变量,都已经全面登堂入室。

胡鞍钢多次讲,虽然历史不能假设,但是如果当时的领导人能够读一读张培刚先生的著作,或者像今天的政治局那样,请张培刚先生讲几课,那么中国的历史可能就会改写。

事实是,过去老师没有机会做到的,学生已经实现。张培刚的三个学生巴曙松、张燕生、张军扩,都曾到中南海讲课。

2006年,张培刚基金会顺势而生。门生和追随者们为张培刚营造了一个学术殿堂,他频频出现在各类学术活动中。

20多年前,当西方经济学家认为发展经济学陷入衰落,张培刚曾在各种场合为发展经济学振臂一呼,倡导建立“新发展经济学”。当时,国际学术界并没有更多的认可,主流却是华盛顿共识指导下的发展理论与政策。近年来,随着中国经济发展,国际机构开始开始反思发展理论。首届张培刚奖得主林毅夫被任命为世行副行长兼首席经济学家就是一个例证。

张培刚也曾经公开承认:我一共写了10多本书和多篇文章,最值得一提的,就是一本书《农业与工业化》和一篇论文《发展经济学该往何处去》。

“你认为中国经济学界还能出大师吗?”

“很难。”这个曾经游历中西的老者摇摇头,他认真地盯着记者说,“学术风气很不好,当官的如果不带头克服掉浮躁和功利之风,很难!没个三五十年不行。”在夫人的暗示下,他又更正说,“那就再等个20年吧。”

窗外的太阳彻底下山了。家人暗示采访时间到了,他很听话地打住,表情恢复了初始的和气,双目微闭,从盖着的毯子里伸出右手和记者握别。

出门前,记者终于决定问出最后一个困扰自己的问题,或许这刺痛了老人的内心。

“张老,那么,又是什么原因让您再也没能写出比《农业与工业化》更好的作品呢?”

房间里的气氛一下凝固了片刻。张培刚显然完全听清了这个问题,但是他并不打算回答。他一动不动陷在沙发里,保持了一种平和的笑容。



“疯狂”论文造假背后

29 01 2010年

中国新华新闻电视网(CNC)
http://news.xinhuanet.com/video/2010-01/27/content_12884750.htm

     节目导视:

    两名大学讲师疯狂炮制70篇“造假”论文被曝光(同期声:有种失去理智一样的,练气功练得有点走火入魔一样的);

    高校学术不端行为愈演愈烈根源何在(同期声:整个价值观完全发生移位和扭曲)。 

    敬请关注《新华视点》--《“疯狂”论文造假背后》。

    【演播室主持人】新华视点,带您走向新闻制高点。您好,我是董千齐,今天我们关注的话题是江西井冈山大学两位教师学术造假事件。仅用不到两年的时间,就在国际学术期刊上发表了70篇论文,井冈山大学钟华和刘涛两位年轻老师的“科研成果”曾让同事望尘莫及。直到前不久他们的造假行为被揭穿,人们才恍然大悟,原来这不过是学术界的又一大丑闻。

    【解说】2009年12月19日,国际学术期刊《晶体学报》官方网站发表声明,认为江西井冈山大学化学化工学院讲师钟华和工学院讲师刘涛从2006年到2008年在这一刊物发表的70篇论文存在造假现象,并作出一次性撤销的决定。如此大规模地论文造假,引起学术界的广泛关注。

    【同期】江西井冈山大学副校长 曾建平:

        立即成立了相关的调查小组,从学院、学科层面开始调查,然后学校也有一个调查小组,学院和学校两级层面的调查小组开展工作。

    【同期】江西井冈山大学化学化工学院院长 方小牛:

    我们错误分为3种情况,第一种情况呢,他是真正在实验室里做出来的,这种真实的数据,论文也是真实的;第二种呢,就是他有意伪造的一些数据;第三种呢,就是说由于实验不严谨、记录不完善,可能无意当中产生的一些错误,导致的结果也是错误,大概分这么三种情况。

    【解说】经过将近10天的调查,调查组得出结论,钟华和刘涛二人的“涉假”论文属于三种情况中最坏的一种,即有意伪造数据。也就是说,70篇登在国外学术期刊上的论文根本没有通过实验室进行严谨的科学论证,而是篡改和伪造实验数据拼凑而成。那么,在不到两年的时间里,这些造假论文是怎样被大量炮制出来的呢?

    【同期】江西井冈山大学化学化工学院院长 方小牛:

    因为这个杂志它是一个网络版,容量大,因为它是一个网络版呢,发表周期也快,这是一个。另外一点呢这个《晶体学报》上的文章,它不是一种full paper,它是一种结构报告,只要数据准确,数据完整,并且能够通过系统的一套严格的自检程序的检查和审稿人的审稿,所以发表周期快,所以理论上来说他在一两年内做这么几十篇的文章还是可信的。

    【解说】2009年12月28日,井冈山大学学术委员会对钟华、刘涛作出“撤销造假学术成果、追回奖金、解聘专业技术职务、开除公职、开除党籍等”严厉处罚。然而,事情并没有随着两位老师被逐出校门而划上句号。人们普通的疑问是,作为这样一所并不知名的普通高校里的大学讲师,为什么要在短时间内伪造大量论文发表在国外期刊上呢?

    【同期】全国政协委员 江西师范大学教授 王东林:

    所有在研究机构、在大学工作的老师,都有一种压力,这个压力是什么呢?它每年都要对这个老师进行考评。你到了年终的时候要填很多的表格,你今年完成了多少课题,你发表了多少文章,出了多少著作等等等等,而且这些东西是通过指标固定下来的。

    【解说】对压力一说,井冈山大学校予以否定。校方认为,2007年井冈山大学从原先的学院扩建为大学,学校本身并没有承担重要的科研项目,况且钟华、刘涛均为普通讲师,考核任务也不重。

    【同期】江西井冈山大学副校长 曾建平:

    (考核方面)讲师是320个标准课时,科研工作分的话是1分。这1分的话是什么概念,就是在学校规定的最低档次D类刊物上面就可以完成,只要一篇(论文)就可以完成。

    【解说】对于他们疯狂造假的原因,校方归结为个人原因。记者试图多次联系钟华和刘涛本人,但都没能联系上。

    【实况】记者拨打电话,忙音

    【同期】江西井冈山大学化学化工学院院长 方小牛:

    有种失去理智一样的,练气功练得有点走火入魔一样的。

    【解说】尽管校方否认教师有考核压力,但记者注意到,从2006年1月1日起执行的《井冈山学院科研工作奖励办法(试行)》中规定,凡被SCI收录的学术论文每篇奖励5000元,同时附加奖励1000元。SCI为“科学引文索引”的英文缩写,是美国科学家创建的一个科学论文资料数据库,而钟华和刘涛发表造假论文的《晶体学报》,恰恰就属于SCI收录的国际学术期刊。

    【同期】电话采访著名学术打假人 方舟子:

    以前还排过名次的,就是各个学校SCI论文的排名榜,哪个学校是第一,或者哪个老师是SCI论文的冠军。这就是学校它本身有这种的需求,能够表示出自己做出了很大的政绩。所以为了刺激老师尽量多地发表论文,就制定出奖励的政策。

    【同期】全国政协委员 江西师范大学教授 王东林:

    金钱至上,金钱万能,认为重赏之下必有勇夫。现在这就是我们的管理方式。

    【解说】更为荒唐的是,当学术论文已不单纯是学术研究的成果,而变为换取金钱的砝码,打着“论文”旗号的人情交易也上演了。在这起造假事件中,29篇以刘涛为第一作者的文章竟然全部是钟华代写的。

    【同期】江西井冈山大学工学院院长 肖冠云:

    起因是他们两个人的爱人是同乡,他们两家交往比较多一些。从主观上呢他(刘涛)当时是希望他(钟华)帮忙写个一两篇就行,但是到2008年大概3月份左右,钟华就把28(29)篇以刘涛的名义发表的论文的复印件,就交给了刘涛。

    【解说】就这样,工学院的讲师刘涛发表了和自己专业毫无关系的20多篇化学领域的论文。而在以刘涛的名义发表的部分文章中,还署有第二、第三作者的名字。

    【同期】江西井冈山大学工学院院长 肖冠云:

    他是在发表之前呢,钟华问刘涛,他说你要不要再挂什么第二或者第三作者,刘涛他就想当然地觉得哪几个人是他同学啦,或者关系好一点啊,他就擅自做主张,把人家的名字挂上去,一直到论文出来以后呢,人家本人都不知道。

    【解说】在井冈山大学的宣传网页上,至今还赫然写着学校已有多少篇论文入选SCI等国际学术刊物。而这种以论文为考核、奖励导向的量化考评机制在其他高校也并不少见。

    【同期】全国政协委员 江西师范大学教授 王东林:

    这种制度带来的个体价值观的崩溃,整个价值观完全发生移位和扭曲,因为你有这样的制度导向,急功近利,功利心的导向,导致了价值观的偏离。也就是说,我文章写得多,第一可以评职称,我可以不断地评职称;第二我可以获得名望,因为还有什么学者,什么千百万人才工程等等等等,而且所有的这些称号都和利结合起来了,名和利紧密结合在一块。

    【同期】江西省政协委员民革江西省委会秘书长 许小欢:

    一个是从道德层面上面,另一个还要从法律层面,现在我们有知识产权法,依据法律对学术论文的写作发表应该立法,发现造假的应该从法律层面追究责任。

    【演播室主持人】井冈山大学教师论文造假事件不是第一起,可能也不会是最后一起。当沉重的科研压力遇到形同虚设的监管网络,当学术的良知和尊严让位于世俗的功名和利禄,无论是高校还是其他科研机构,都将不可避免地沦为名利场。正如这些专家所说,只有量化考评的科研体制彻底改变,学术造假的不端行为才有望消除。好,感谢收看本期《新华视点》,再见!



对迷信的本能欲求

27 01 2010年

    最近我参加了中央电视台一个辩论节目,主题是外星人有没有到过地球。相信外星人到过地球的主要嘉宾是一位来自台湾的电视主持人,现在也在大陆的卫视主持百科节目。他据说去过180多个国家,自称是一位“考古学家”,而他满世界“考古”的目的,似乎就是为了证明外星人到过地球。
    果然,在节目拍摄过程中,这位电视“考古学家”不断地出示各种各样的实物或图片,声称它们不可能是古人造得出来的,只能归功于外星人:在青海“外星人遗址”找到的神秘管状物、埃及金字塔、复活节岛石像、纳斯卡线条……
    他自己觉得神奇无比的,就以为别人都会和他一样百思不得其解。其实在专家看来,他出示的这些证据都没有什么神秘、难解之处。青海的“神秘管状物”经地质学家化验分析,发现乃是沉积而成的铁矿石,并不含有地球上没有的“外星元素”。埃及金字塔、复活节岛石像、纳斯卡线条无疑都是古人建造的。在尼罗河岸遗留着当年为建造金字塔开采石头的场地,至今在那里还可以找到开采了一半的石头和当时使用的工具;考古学家曾经用古埃及技术仿建金字塔,并在金字塔附近挖掘出了建造工人的营地、墓地和尸骨。在复活节岛上也遗留着采石场,用来雕刻石像的石斧和一些石像半成品还扔在那里;考古学家多次组织人马,用原始的办法搬运、树立起了石像。在纳斯卡线条的尽头的地下,还残留着当年供绘制线条定位用的木桩;美国肯塔基大学的研究人员曾经用当时的方法很快就绘制出了类似的大型线条图案……
    这位电视“考古学家”对此不以为然,认为这些观点都是过时或外行的,似乎那些多年潜心研究的专家的见解还不如一位“到此一游”的观光客。即使这些遗迹真有未解之谜,就能说它们是外星人造的吗?为什么不留待以后的科学研究?即使你坚信科学永远无法给出解释,为什么不说是超人、神仙、鬼怪造的?对外星人的信仰,与对超人、神仙、鬼怪的信仰并无不同,都是一种迷信——没有证据就盲目地相信。
    现场的观众大部分都举牌表示相信外星人到过地球。并不是这场节目的观众素质就特别差,我参加过多场类似的节目录制,观众都是如此。古人普遍相信鬼神,今人则流行相信外星人或类似神秘的东西。迷信在古今中外都如此盛行,让人怀疑那是否是人类与生俱来的一种本能。人们本能地要为事情的发生找出原因,在自己难以理解时,迷信的解释也聊胜于无。即使在明知有科学解释时,也宁愿继续迷信,因为幻想通常要比事实更让人感到舒服。受过良好教育的人,甚至包括部分科学家,也难以摆脱内心对迷信的欲求,例如对另类医学的推崇,对神灵的崇拜——在美国,有40%的科学家、7%的国家科学院院士,还相信神的存在。
    迷信有其生理基础。2002年,瑞士神经生物学家找了20名迷信者(迷信神、鬼、阴谋论等等)和20名不信者,让他们看一系列的幻灯片。这些幻灯片显示的都是人脸照片,有的是真实的人脸,有的则是用不同人脸的不同部位拼凑出来的。结果表明,迷信者更容易把那些拼凑出来的脸当成真实的人脸。然后,研究人员让实验对象服用一种能够增加大脑中神经递质多巴胺的含量的药物,再用一组新的人脸重新做实验。这一回,所有的实验对象都更容易把拼凑的人脸当成真实的人脸。这意味着大脑中多巴胺含量高的人更容易以假当真、无中生有,也就更容易迷信。
    如果迷信有生理基础,那么有没有迷信的基因呢?美国国家卫生院的遗传学家怀疑一个叫VMAT2的基因和迷信有些关系。这个基因调节人脑中多巴胺、5-羟色胺、肾上腺素、去甲肾上腺素等神经递质和激素的含量。这个基因有不同的版本,其中一个版本会增加这些神经递质、激素在大脑中的含量,而心理测试表明,具有这个版本的基因的人最迷信。
    如果迷信是一种本能,它是怎么进化来的呢?在人类进化的早期,迷信的人可能有某种生存优势。在一个充满风险的环境中,疑神疑鬼不失为一种保护自己的好办法。一有风吹草动,迷信的人就会当成不祥之兆被吓跑,不迷信的人在多数情况下可以嘲笑迷信者的胆小怕事,但是万一真有狮子躲在草中,就要付出生命的代价。迷信在人类社会中还可能有别的积极作用。比如,它能够提供心理安慰、凝聚人心、激发士气。
    但是,时代早就变了。在现代社会中,人们已无需借助迷信来保护自己,在许多情况下,迷信起到的是破坏作用,应该尽量避免。例如,对另类医学的迷信危害健康,对鬼神的迷信妨碍科学教育,对风水的迷信损失钱财。但是不幸的是,我们还长着一颗石器时代的大脑,要人们抗拒本能,学会理性地看待事情,是一项艰难的使命。

2010.1.25.

(《中国青年报》2010.1.27)



关于萨默维尔和达尔文

27 01 2010年

    《19世纪的科学女王》(《中国青年报》2010-01-27)一文提到达尔文,属于我的“专业”,我就说几句。

“88岁那年,萨默维尔完成了人生的最后两部著作。其中一部是《分子和显微科学》,插图的制作者是后来因提出进化论而大名鼎鼎的达尔文。”

萨默维尔主要是翻译、编写了几本很流行的教材和科普著作,为科学普及做出了贡献,但是本人并没有做出什么学术成就,称之为“科学女王”是言过其实了。《分子和显微科学》就是一本科普著作,出版于1869年,而达尔文早在10年前就出版《物种起源》,已大名鼎鼎,学术地位比萨默维尔高多了,不可能去为她(或别人)的书制作插图。事实是,1866年,萨默维尔通过莱尔夫人(莱尔是达尔文的老师)转告,希望能在《分子和显微科学》中使用达尔文1862年出版的研究兰花的著作(这本书的书名很长,通常简称《兰花的传粉》或《兰花》)中的插图,达尔文说他本人会很高兴让她使用插图,但是萨默维尔应该找《兰花》一书的出版商获得许可。后来《分子和显微科学》用了《兰花》的14幅插图,萨默维尔在书中鸣谢达尔文,如此而已。下面是1866年达尔文答复莱尔夫人的信。

Darwin, C. R. to Lyell, M. E., [19? Oct 1866]

Friday

My dear Lady Lyell

I should be delighted & honoured by Mrs Somerville’s using any of the diagrams in my Orchid book. But it is more Mr Murray’s affair than mine. If this note were shown to him I have no doubt he would give permission & do what is necessary.

Pray believe me yours sincerely
Ch. Darwin

附:
19世纪的科学女王

本报记者 王波
中国青年报 2010-01-27

    家里供应的蜡烛明明已经够多,女仆却一再抱怨不够用。威廉·乔治·萨默维尔决定调查个究竟。

    答案很快就找到了。问题出在女儿玛丽·费尔法克斯·萨默维尔(Mary Fairfax Somerville)身上。这个13岁的孩子,每晚点着蜡烛在卧室里看书。这让她的父母非常愤怒,因为她手里捧的是欧几里得的《几何原本》。这在那个年代不可接受。

    1789年,9岁的萨默维尔被送进女子贵族学校,接受一年的正式教育。父母希望她能学会豪门女子应有的姿态和礼仪,毕竟他们家世显赫,美国总统乔治·华盛顿家是他家的亲戚之一。

    她最终没有令父母失望。不过,也正是这一年的教育,培养了小女孩持续一生的阅读兴趣。此后,萨默维尔每年都要参加女子学校。除了缝纫、弹钢琴和画画等上层女子应具备的技能,她也喜欢上了社交活动。

    一本女性时尚杂志上的智力游戏题,则让她的兴趣开始转移。这个被朋友们称为“耶德堡玫瑰”的女子,竟然喜欢上了数学。

    可惜女子学校没有数学课,萨默维尔便找到哥哥的导师,请他解释一些基本概念。

    一次绘画课上,老师建议一个男生去研究欧几里得的《几何原本》,以便深入了解透视理论。萨默维尔无意间听到了,便把书名悄悄地记在了心里。但她很清楚,自己亲自去买这样的书,肯定不大合适。她再次想到了哥哥的导师。

    只是到手的《几何原本》她还没来及看完,家人便发现了一切。在母亲看来,一个女孩子竟然对数学感兴趣,“这是一种耻辱”。父亲则担心女儿会因此患上精神疾病。

    他们不仅没收了《几何原本》,也不许萨默维尔接触任何与数学有关的书籍。

    在萨默维尔即将20岁那年,双亲把她嫁给了她的远方表兄。尽管受过良好的教育,他并不希望妻子学习数学。在他眼里,妇女根本就没必要接受教育。萨默维尔只能遵从丈夫的意愿。

    4年之后,如丈夫所愿,萨默维尔生下两个儿子。然而,丈夫却不幸去世。

    他留下的丰厚遗产,足以令萨默维尔衣食无忧。她决定开始继续专心学习数学。由于亲友反对,她只能与一些数学家悄悄通信。

    再婚则为她带来转机,新任丈夫非常支持她在数学和科学上的兴趣。他们举家搬到伦敦,经常参加皇家学会的科学讲座,并与欧洲众多科学家建立起深厚的友谊。

    萨默维尔也不需要再遮遮掩掩。在自家花园里,她做了一系列实验,并将发现写成论文。丈夫参加皇家学会的会议时,欣喜地向人宣读妻子的论文。这让人们认识到,萨默维尔可以娴熟地写作科学论文。

    机会很快来临。1827年,萨默维尔收到朋友亨利勋爵的信。勋爵询问她是否愿意将拉普拉斯的法文著作《天体力学》翻译成英文,但所有的工作必须以她丈夫的名义进行,以免在社会上引起非议。

    萨默维尔接受了这项富有挑战性的工作,并要求翻译工作秘密进行。因为她害怕译本不能被读者接受。她不想让人知道自己的失败。

    事实证明,他们的担心完全多余。萨默维尔用3年时间完成的工作,质量远超出勋爵的预期。即便是拉普拉斯本人也赞不绝口,认为这个女人深入浅出地解释了他那些精确而深奥的理论。这本1831年出版的书,不仅很快销售一空,还成为剑桥大学的标准教科书。

    英国皇家学会也被这个女人的工作所震惊。他们请来一位雕刻家,为萨默维尔雕刻了半身像,放在皇家学会的荣誉室里。3年之后,她完成了《物理学的关联》一书,这被后人视为“比翻译《天体力学》更大的成功”。

    1835 年,萨默维尔被选为英国皇家天文学会第一批女性会员。在伦敦的知识分子中,她已是知名人物。但在意大利罗马学院访问时,主人却没给她面子。这个学院天文台的天文望远镜,处于欧洲顶尖水平。萨默维尔请求用望远镜观测哈雷彗星时,遭到拒绝。天文台称,这里只训练男性观测员,所有仪器禁止女性使用。

    这或许激发了萨默维尔支持女权和妇女教育的热情。当约翰·斯图亚特·密尔向议会提交请愿书,争取妇女的选举权时,萨默维尔第一个签名支持。

    不过,这个女人把更多的精力还是放在了科学上。88岁那年,萨默维尔完成了人生的最后两部著作。其中一部是《分子和显微科学》,插图的制作者是后来因提出进化论而大名鼎鼎的达尔文。至此,萨默维尔的研究领域,也由从前的天文、物理和地理,拓展到显微结构。

    3年后,她去世的消息传来,伦敦的报纸毫不吝惜地将“19世纪科学女王”的称谓,送给了这个享年91岁的女人。



评施一公在《自然》发论文

26 01 2010年

【方舟子按:先在Science抢发错误的论文,再在Nature纠正,以后如果发现Nature的论文也有错,再去Cell发一篇纠正,深得多发CNS论文之道。那篇曾经大肆炒作的Science论文是不是该作废了?】

《自然》:施一公小组阐述AdiC转运机理
纠正了他们及美国另一研究小组之前研究的偏差

作者: 来源:清华大学 发布时间:2010-1-25 13:21:20

1月20日,清华大学生命科学学院施一公教授领导的研究组在《自然》在线发表论文,阐述在毒性大肠杆菌肠胃耐酸性保护机制中起重要作用的AdiC转运蛋白的底物识别和转运机理。这是继他们在2009年于《科学》发表首个APC家族转运蛋白晶体结构之后针对AdiC研究的又一重要突破。

AdiC是逆向转运arginine及其脱羧产物agmatine的转运蛋白。2009 年5月,施一公教授的研究组发表了AdiC在没有底物状况下的3.6埃的分子结构,揭示了AdiC以二聚体形式存在,同时还发现APC家族的转运蛋白与其他几类没有序列同源性的钠离子依赖性转运蛋白具有相似的结构骨架。根据生化实验结果,他们推测出在转运过程中起重要作用的氨基酸残基以及可能的转运模型。

在《自然》最新发表的论文中,施一公研究组解析了AdiC在arginine结合状态下的3.0埃的晶体结构。这个较高分辨率的结构显示,过去报道的AdiC由于分辨率偏低、数据质量有限,因而尽管基本结论正确,但在部分跨膜螺旋区域,施一公的研究组以及美国另一研究组均存在结构修正不妥之处。所以在这一篇文章里,他们首先纠正了两个组以前的偏差,然后比较了AdiC在没有底物和结合 arginine的状态下的结构。这一比较显示,在结合arginine时,AdiC的跨膜螺旋TM6旋转了近40°,覆盖于底物之上,使底物处于一个完全封闭的表面呈负电势的腔中。在这一观测的基础上,结合以往的生化数据,他们进一步修正了AdiC的转运模型,提出了逆向转运蛋白双结合位点的模型。



我被国内网站的邮件服务器给“墙”了

25 01 2010年

从三天前开始,凡是我从yahoo.com发给使用163.com,188.com邮箱的网友的信都被退回,一开始我以为是网易邮件服务临时出了问题,后来见一直如此,才去查了一下,发现原来是我被“墙”了,网易的邮件服务器将我列入拒收邮件的黑名单:

554 MI:SPB 此用户不在网易允许的发信用户列表里

国内其他邮件服务还未发现这种情况,也有可能是它们的服务比网易更差,拒收时连信都不退。为保险起见,请各位网友用国外的信箱(yahoo.com, gmail.com, hotmail.com等)给我写信。



韦小宝在美国《物理评论快报》(PRL)发表第一作者论文

24 01 2010年

【按:为避免重名,一些国际物理期刊允许华人作者在其名字拼音后面加注汉字。有的非华人作者也跟着给自己取一个中文名字。下面的第一作者Victor W. Brar给自己取名“韦小宝”,估计是其华人合作者的杰作。】

http://prl.aps.org/abstract/PRL/v104/i3/e036805

Phys. Rev. Lett. 104, 036805 (2010) [4 pages]

Observation of Carrier-Density-Dependent Many-Body Effects in Graphene via Tunneling Spectroscopy

Abstract
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Victor W. Brar (韦小宝)1,2, Sebastian Wickenburg (魏烈钢)1, Melissa Panlasigui1, Cheol-Hwan Park1,2, Tim O. Wehling3,4, Yuanbo Zhang (张远波)1, Régis Decker1,2, Çağlar Girit1,2, Alexander V. Balatsky3, Steven G. Louie1,2, Alex Zettl1,2, and Michael F. Crommie1,2
1Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, California 94720, USA
2Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
3Theoretical Division and Center for Integrated Nanotechnologies, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA
41. Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg, D-20355 Hamburg, Germany

Received 4 November 2009; published 22 January 2010

We find the scanning tunneling spectra of backgated graphene monolayers to be significantly altered by many-body excitations. Experimental features in the spectra arising from electron-plasmon interactions show carrier density dependence, distinguishing them from density-independent electron-phonon features. Using a straightforward model, we are able to calculate theoretical tunneling spectra that agree well with our data, providing insight into the effects of many-body interactions on the lifetime of graphene quasiparticles.

© 2010 The American Physical Society

URL:
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.104.036805
DOI:
10.1103/PhysRevLett.104.036805
PACS:
73.22.-f


科学大争论——地球年龄有多大?

22 01 2010年

                             (上)

    45亿4千万年,误差1%,这是今天科学界测定的地球年龄。这个年龄漫长得超出人们的想像能力。“人生不满百,常怀千岁忧。”几千年的岁月已是人类能够想像的最漫长的历史时间。难怪直到今天,仍有许多所谓“年轻地球论者”无视科学证据,坚信地球的年龄只有几千年。
    对古希腊自然哲学家来说,这不是一个问题。他们普遍认为世界是极其古老的,或无始无终永恒存在着,处于循环往复的变化之中。亚里斯多德在《气象学》一书中,阐述了这一观点:
    “地球的相同部分并非总是潮湿或干燥的,而是随着河流的出现和干涸而发生变化。而且,陆地和海洋之间的关系也发生了变化,一个地方并非总是陆地或海洋,以前是陆地的,变成了海洋,而现在是海洋的,有一天将变成陆地。……但是地球的整个有机过程是逐渐发生的,与我们的寿命相比,其时间间隔是极其漫长的,因此这些变化没有被观察到,在能够对这个过程从头到尾加以纪录之前,所有的民族都已衰亡、毁灭了。”
    基督教在西方占据统治地位之后,这种世界观就成了异端。基督教《圣经》详细地记载了从亚当开始的人类的家谱。理论上,回溯这些家谱,即可以推算出神创造世界的时间。事实上,《圣经》对家谱的记载有的很含糊甚至自相矛盾,要推算出准确的日期是不可能的。因此在推算时还要参考其他资料,估计一代人的平均时间(通常按一个世纪三代计算)和君王平均在位的时间(通常按20~25年计算),当然还免不了臆想。
    最早这么做的是叙利亚安提俄克的主教西奥菲勒斯(约115~180)。169年,为了反击异教徒对基督教的批评,他通过研究《圣经》推算出世界是在公元前5529年创造出来的。他承认这个数据未必很精确,但是即使有50年甚至200年的误差,也足以反驳异教徒认为世界历史很漫长的观点。后来的神学家也如法炮制,虽然推算的结果各不相同,但是都认为世界历史只有几千年,不超过1万年。例如在基督教神学史上地位崇高的古罗马神学家奥古斯丁(354~430)曾推算出世界历史为6321年。
    这些推算中,以爱尔兰首席主教詹姆斯·乌瑟(1581~1656)的最为出名。他在1650和1654年发表两部著作,推算出上帝在罗马儒略历710年10月22日傍晚时创造天地,相当于公元前4004年10月22日傍晚。奇怪的是,乌瑟认为上帝创造世界的年份是儒略历710年而不是儒略历1年,那么在太阳被创造出来之前的710年没有太阳,怎么纪年呢?乌瑟和当时的人们都没有注意到这个矛盾,乌瑟的推算被普遍接受,自1701年起被印在了英国出版的《圣经》上。
    就在乌瑟发表其推算的时候,启蒙时代已经开始了。启蒙先驱们至少在私下里对《圣经》不以为然,不再相信地球是上帝直接创造出来的,而是自然形成的。在1644年出版的《哲学原理》一书中,法国哲学家笛卡儿(1596~1650)设想地球可能源自一颗炽热的恒星,这颗恒星冷却后,掉进了环绕太阳的以太“旋涡”中,变成了地球。另一个法国人德梅耶(1656~1738)进而试图根据自然现象来推算地球的年龄。推算的结果要比根据《圣经》推算出的古老得多。德梅耶深知这么做要冒着受到教会迫害的风险,因此他把这个观点写成了文学作品,虚构了一位法国传教士与一位印度哲学家的对话,由后者表述出来。这位印度哲学家显然是德梅耶的化身,他的名字特里梅德(Telliamed)是德梅耶特(de Maillet)的倒写。即便如此,德梅耶也不敢出版这部著作,只供朋友们传抄,在他死去10年后,《特里梅德》才出版。
    德梅耶认为地球曾经完全被水淹没,其证据就是在内陆高山上发现的海贝化石。之后,地球的水慢慢掉进了以太“旋涡”中,导致海平面逐渐下降。德梅耶指出,在迦太基、亚历山大城、艾可等地,有一些建筑原先是建在海平面的,现在都远离海平面了。根据这些建筑的位置和建造时间,可以算得海平面每100年大约下降3英寸。那么,从世界最高峰的海拔高度,可以推算出地球的年龄大约有20亿年。
    在今天看来,德梅耶的推算当然经不起推敲。地球从来没有完全被水覆盖。高山上的海贝化石不是由于海平面下降留下的,而是由于高山从海平面以下隆起带来的。他也忽视了,同样在地中海一带,还有很多地方的地面反而下陷到海平面底下,沉入了海底。德梅耶试图根据海平面下降来推算地球年龄,是站不住脚的。但是德梅耶第一个猜测到地球的年龄可能长达几十亿年,而不是只有几千年。世界要比《圣经》所记载的古老得多。更重要的是德梅耶采用的研究方法:不是把《圣经》或某部宗教著作当作依据,而是去研究自然现象,试图找到能用以测定地球年龄的规律。
    德梅耶的宇宙观深受笛卡儿的影响。但是这种旋涡宇宙观在当时已经过时。取而代之的是牛顿(1642~1727)的宇宙观。在1687年出版的《数学原理》一书中,牛顿提出物体散热的速率和物体的大小成反比。他认为,一个烧得通红的直径1英寸的铁球会在1小时后失去所有的热量,那么,一个和地球一样大的炽热铁球(直径大约4千万英尺。1英尺=12英寸),就要花上5万多年的时间才能冷却下来。
    牛顿并不是在计算地球的年龄,但是他为后人计算地球年龄指示了一个重要方向:通过计算地球从最初的炽热状态冷却到现在的温度所需要的时间,就可以知道地球的年龄。法国博物学家布封(1707~1788)是沿着牛顿指示的方向前进的众多学者中的第一个。他认为太阳系是一颗彗星撞击太阳形成的,在撞击下,太阳抛出的气体和液体形成了各个行星和卫星。其中的一个就是地球。接下来布封要计算地球从一个熔球到冷却到现在的温度所需要的时间。为此他首先需要知道熔球冷却的速度。他用10个直径相差半英寸的铁球做实验,把它们加热到通红,然后测量冷却到室温所需要的时间。他发现冷却时间和球的直径大致成正比,由此外推到地球大小,算出地球从熔球冷却到现在的温度需要96670年。
    但是地球毕竟不是铁球。布封重复实验,这回用的不是铁球,而是组成和地球的组成相近的球。根据实验结果算出地球的年龄是74832年。虽然这是布封印在书上的结果,但是他私下承认这可能大大低估了地球的年龄。他注意到,暴露在阿尔卑斯山的沉积岩层非常深,而岩石沉积的速度又极其缓慢,这些都说明地球年龄远远不只几万年。在一份没有发表的手稿中,布封对地球年龄重新做了几次估计,结果都比他发表出来的长得多。其中的一个估计是,地球有近30亿年的历史。
    布封不敢发表这些估算,显然是担心激怒宗教势力。说地球只有几万年的历史也许还能被教会容忍,说地球有几十亿年的历史,就会被认为是在和教会作对了。在布封小心翼翼的文字背后,隐藏着更具革命性的力量。他是第一个用实验方法研究地球年龄的,也是第一个认识到地球的面貌是在自然力量持续而均一的作用下形成的,今天我们所观察到的地质过程,与过去的相同——这种思想后来被称为均变论。因此通过观察地球漫长的历史过程中在自然力的作用下发生的缓慢变化,可以推算出地球的年龄。布封采用的具体推算方法是错误的,思想观念却是正确的。

                             (中)

    到了19世纪,科学家已无需担心由于发表离经叛道的观点而受到宗教界的迫害。科学界实际上已无人相信地球如《圣经》所记载的只有几千年的历史。各种证据都表明地球的年龄必定非常古老。但是究竟老到什么程度,物理学家和地质学家(以及生物学家)却有不同的看法,发生了一场持续几十年的大争论。
    物理学家延续牛顿、布封的传统,试图根据地球的冷却来估算地球的年龄。牛顿、布封的估算未免过于粗陋,要做较为精确的计算,需要用到热力学的方法。创建热力学的关键人物英国物理学家威廉·汤姆逊(后来成为开尔文勋爵)(1824~1907)成了最佳人选。
    汤姆逊在1852年写了一篇简短的论文,指出在能量转化过程中,总会有一部分能量变成热量耗散掉。这意味着地球、太阳系乃至整个宇宙也都在逐渐散热,持续冷却下去。当时已知的化学反应能够补充一些热量,但是远远不足以补偿散发的热量。换言之,地球在过去必定比现在热,曾经热得生命无法生存,在将来则会比现在冷,会冷得不适合人类居住。假定地球一开始是完全熔化的,之后热量从地球内部传导到地球表面耗散掉,地表逐渐冷却到现在的温度,那么如果知道了地球的初始温度、岩石的热导率和现在地表的温度梯度,就可以算出地球的年龄了。
    汤姆逊在1862年的一篇论文中就是这么算的。但是他所需要的三个数据在当时都不确定,只能先做一番估计。汤姆逊把地球的初始温度设为3870摄氏度。他认为这是岩石熔化的温度,但是当时并没有这方面的实验,其实也就是瞎猜的。对岩石热导率,汤姆逊倒是自己做了测量,分别测了沙、沙岩和辉绿岩的热导率,把它们的平均值做为地球岩石的热导率。至于现在地表的温度梯度,有一些数据,但是彼此差别很大,汤姆逊挑了其中的一个。据此,汤姆逊计算出在9千8百万年前地球从熔化状态开始凝固下来。考虑到数据可能有错,汤姆逊给出一个比较大的估算范围,下限是2千万年前,上限是4亿年前。
    尽管汤姆逊的估算所用的假设很成问题,数据也很不确定,但是在此后的几十年内却被认为非常权威。毕竟,汤姆逊是当时首屈一指的大物理学家,身上笼罩着无数的光环:连续6年当选王家学会会长,被授予爵士和男爵爵位,成为第一个入选英国上议院的科学家……不相信这样的权威还相信谁呢?
    地质学家们却不以为然。一亿年的历史听上去已极为漫长,但是在地质学家看来却过于短暂,与他们观察到的地质现象不符。汤姆逊的估算也让达尔文深感苦恼。达尔文的自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程,需要无比漫长的时间才能进化出现在我们见到的如此众多、如此丰富多彩的生物物种。但是按照汤姆逊的估算,只有最近的2~4千万年地球才冷却到能够让生命生存,这个时间框架显然远远少于达尔文所需要的时间。实际上,汤姆逊之所以选择在《物种起源》出版3年后挑起有关地球年龄的论战,就是针对达尔文的自然选择学说而来的。汤姆逊做为一位虔诚的基督徒,是广义的神创论者,虽然接受进化论,但是相信生物进化是在上帝的指导下进行的。
    地质学家有自己的办法估算地球的年龄,例如根据岩层的厚度。当时的地质学家已经知道沉积岩是水中的物质沉积而成的。那么,如果知道沉积的速度和一组沉积岩的厚度,就可以计算花了多长时间形成这组沉积岩。如果知道了所有沉积岩的总厚度,就可以知道花了多长时间形成所有的沉积岩,那么就可以知道地球的年龄的下限。但是这样的估算很难做到精确,最主要的缺陷在于物质沉积的速度并不是均一的,根据情况变化很大。而且沉积岩的总厚度也难以知道,特别是寒武纪之前的岩层很不完全,而那段时期占了地球历史的大部分。
    因此达尔文无法具体地估算地球的历史究竟有多长,但是他有理由相信它必定是非常古老的。例如,当时英国地区沉积岩的已知总厚度是77584英尺,美国密西西比河的泥沙沉积速度据估计是10万年600英尺,即每166.67年沉积一尺。按这个沉积速度,英国沉积岩花了1千2百万年才形成,而实际的沉积速度可能比那慢得多,因此所用的时间也就长得多。在另一个例子中,达尔文估计要用大约3亿年的时间才能把一个高度为500英尺的悬崖侵蚀成现在的韦尔德平原(假定侵蚀速度是每百年1英寸)。
    但是物理学家用别的方法估算出的地球年龄却都比较接近汤姆逊的估算。当时的物理学家认为,太阳最初从星云凝聚,达到现在的大小和亮度,只用了大约2千万年的时间,地球的年龄当然不可能比这老。当时太阳核聚变还未被发现,他们计算的时候,错误地假定了太阳能够发光是引力收缩释放出的能量导致的。物理学家采用的另一种估算方法是海洋中盐分的累积。海洋中的盐来自水土的流失,据此估算出海洋的年龄大约是8千万到1亿年。就连达尔文的二儿子、剑桥大学的天文学家乔治·达尔文也独立地验证了汤姆逊的估算。乔治·达尔文假定地球和月球是在熔化状态下分离形成的。在月球引力作用下,地球的海洋出现潮汐。潮汐摩擦会让地球自转速度变慢。乔治·达尔文估算出自月球从地球分离出去,到潮汐摩擦让地球自转减慢到现在的速度,大约用了5千6百万年的时间,与汤姆逊的估算相当。
    这些根据物理定律所做的计算,看上去要比达尔文本人的估算准确得多。在地球年龄的问题上,物理学家似乎更有发言权。达尔文无法反击,只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老”。“达尔文的斗犬”托马斯·赫胥黎则抨击说,汤姆逊的计算貌似精确,其实是基于错误的假设。达尔文相信地球的年龄至少有几十亿年老,生物才有足够的进化时间。我们今天知道达尔文、赫胥黎是对的,而物理学家们算错了。在地球年龄问题上生物学家比物理学家更靠谱,这很有讽刺意味,不过,后来证明物理学家算错的,也是物理学家。
    1895年,汤姆逊以前的助手约翰·佩利(1850~1920)发现了汤姆逊估算的一个漏洞。汤姆逊把地球当成了固体。但是如果地球内部是液体,地球内部的导热率就要比汤姆逊估计的高得多,地球的年龄相应地要比汤姆逊计算的大得多(地球内部导热率高使得地表温度增高,冷却时间变长)。佩利算出地球的年龄大约有20~30亿年。但是佩利的观点在当时没有造成什么影响。
    放射性现象被发现以后,汤姆逊计算的另一个大缺陷也暴露了出来。汤姆逊假定地球内部没有热源,地球形成以后就一直在冷却。1903年,法国物理学家居里(1859~1906)发现放射性同位素镭能够释放出热量,乔治·达尔文和几个物理学家几乎同时指出,这表明汤姆逊的假定是错的,地球内部放射性同位素产生的热量足以平衡汤姆逊假设的冷却效应。1904年,核物理之父卢瑟福(1871~1937)在汤姆逊出席的一次报告会上,指出了这一点。卢瑟福以后也将由于他的物理学上的重大贡献被授予爵士、男爵,获得诺贝尔奖,学术地位不亚于汤姆逊。不过在当时,他还只是个崭露头角的年轻物理学家,要当面挑战德高望重的权威,不免战战兢兢。卢瑟福在回忆录中生动地描述了这一幕:
    “我进了昏暗的房间,很快发现开尔文勋爵就在观众中,并意识到我有麻烦了,我的报告的最后部分是关于地球年龄的,而我的观点和他的观点相抵触。开尔文很快睡着了,这让我松了一口气,但是在我讲到关键部分时,我看到老家伙坐直了,张开眼睛,恶狠狠地盯着我!我突然灵机一动,说:‘开尔文勋爵已限定了地球的年龄,条件是没有发现新的热源。这个高瞻远瞩的观点指的就是我们今晚讨论的东西,镭!’瞧!老家伙对我发出了微笑。”

                                (下)

    放射性现象的发现不仅推翻了此前物理学家对地球年龄的低估,而且让准确测定地球年龄成为可能。
    放射性现象的发现纯属意外。1896年,法国物理学家贝克勒尔(1852~1908)在准备实验时,惊讶地发现铀盐已让包在厚黑纸里的底片感光,表明铀盐发射出能穿透黑纸的射线。两年后,皮埃尔·居里(1859~1906)和玛丽·居里(1867~1934)夫妇发现钍元素也能发出类似的射线,把这种现象命名为“放射性”。之后,居里夫妇发现了两种具有放射性的新元素——钋和镭。
    卢瑟福和索迪(1877~1956)一起为放射性年龄测定奠定了理论基础。他们发现放射性现象是由于元素的自发衰变造成的。在衰变过程中,一种元素变成了另一种较轻的元素,同时发射出射线。一种放射性元素的衰变速率是固定的。这样,如果知道了某种放射性元素的衰变速率和衰变产物,就可以根据衰变产物的量计算出用了多长的时间产生这些产物。
    卢瑟福在1905年首先想到了可以用这种办法来测定岩石的年龄。当时,他已经知道铀、镭发射出的阿尔法射线其实就是氦,那么,通过测量岩石中铀和氦的比例,以及铀产生氦的速率,就可以知道岩石的年龄。用这个办法,他测定两块岩石的年龄大约是5亿年。卢瑟福谨慎地指出,这只是下限,因为有一部分氦可能从岩石中逃逸了,导致测定的氦含量比实际的要少,测定的岩石年龄也就偏小。
    在同一年,美国化学家波尔特伍德(1870~1927)注意到铅总是出现在含铀和钍的矿石中,推测铅是铀和钍衰变的最终产物。在卢瑟福的建议下,波尔特伍德开始通过测量铀矿石中的铅含量来计算岩石的年龄。他测了26份岩石样本,发现它们的年龄在4亿到22亿年之间。这表明地球的年龄至少是22亿年。
    波尔特伍德的结果于1907年发表在地质学杂志上。尽管这个测定结果符合地质学家的预想,他们却对此没有什么兴趣。地质学家对物理学家、化学家闯入他们的领域的举动仍保持戒心。波尔特伍德没有做进一步的研究,后来患了抑郁症,自杀身亡。卢瑟福的兴趣也转移到其他方面。
    在其他人都放弃的时候,只有英国地质学家霍姆斯(1890~1965)坚持了下来。早在1911年霍姆斯还是一名本科生时,就开始用铀-铅法测定岩石的年龄,并测出最古老岩石的年龄是16亿年。此后,随着对放射性现象、放射性同位素的研究的深入,霍姆斯一直在改进其测量结果。但是直到进入20年代,霍姆斯的工作才逐渐受到重视。此时,地质学家已发现地层的沉积速度并不是恒定的,因此想根据现在地质变化的速率来精确地算出地球的年龄是不可能的,只能借助放射性方法。1931年,美国科学院指定一个委员会专门研究地球年龄的测定问题,由霍姆斯执笔的委员会报告认定放射性年龄测定法是测定地球年龄的唯一可靠的方法。
    有关放射性测定法的争议消失了,接下来就是如何尽可能准确地测定地球的年龄。岩石越古老,当然就越接近地球的年龄。目前测定的最古老的岩石年龄大约是38~39亿年,其中有的是沉积岩,含有更古老的矿物晶体。已知最古老的矿物晶体是在澳大利亚发现的锆石小晶体,年龄至少为44亿年。但是用地球岩石无法直接测定地球形成的年龄。这是因为地球由地壳、地幔、地心几部分组成,由于板块运动,新的地壳持续地产生,然后又被循环,岩石始终处于变化之中,其结果是,地球最早形成的岩石已不存在。
    整个太阳系是由同一片星云形成的,形成太阳系各个天体的过程所花的时间相对来说比较短,可能不到1亿年。太阳系其他天体的年龄也就基本等于地球的年龄。因此,有关地球年龄的最好证据反而不是来自地球,而是来自月球和降落到地球上的天外来客——陨石。月球上不存在板块运动,可以在上面找到月球刚形成时就有的岩石。对阿波罗号带回来的月球岩石的测定结果表明,最古老的月球岩石大约是44~45亿年。对许多陨石的测定结果,年龄也都在45亿年左右。现在被普遍接受的地球年龄45.4亿年(1%误差),根据的是美国地球化学家帕特森(1922~1995)在1956年发表的测定结果,测的是一块在美国亚利桑那州恶魔谷发现的陨石。
    地球年龄大约45亿年,科学界对此已无疑义,它做为一个科学事实已有50多年的历史。但是在科学界之外,仍然有许多人不能接受这一事实。这主要是基督教原教旨主义者,他们坚信地球的年龄只有大约1万年。这些“年轻地球论者”的依据是基督教《圣经》,但是却给自己披上科学的外衣,试图动摇放射性测定法的科学基础。
    简单的放射性测定法有两个假设:一、在岩石刚刚形成时,只有母元素(例如铀),子元素(例如铅)都是后来由母元素衰变形成的。二、自岩石形成以后,没有母元素、子元素逃逸出去,也没有母元素、子元素从外界渗透进来。显然,这两条假设如果有一条不成立,就会影响到测定结果,因此就受到了“年轻地球论”的质疑。
    但是存在这两个假设并不会让放射性测定法变得毫无价值。在许多情形下,有足够的依据可以认定这样的假设是完全合理的,而且也可以通过对同一个样本用不同的同位素、不同的测定方法进行核对。实际上,现代放射性测定法普遍采用的是等时线法,通过测量同一种元素的不同同位素的量,以及通过测量在同一时间形成的不同物体(例如岩石中的不同矿石晶体),取消了这两个假设。因此“年轻地球论者”对此的质疑是没有道理的。
    放射性测定法还有一个基本假设,某种放射性元素的衰变速率是恒定不变的。如果这个假设不成立,测定的结果当然就靠不住。因此“年轻地球论者”最喜欢攻击这一假设。但是这一假设有充分的量子力学理论依据,攻击它也就是在攻击量子力学。这个假设也被实验所证实:物理学家做了很多试图改变衰变率的实验,对放射性同位素施加不同的温度(高达2000摄氏度,低达零下186摄氏度),不同的气压(从真空到几千个大气压),不同的引力场和磁场,都未能显著改变衰变率。
    而且放射性测定法的结果已被别的方法所独立验证,例如日震年龄测定法。上个世纪60年代,天文学家发现太阳表面在有规律地振荡,称为日震。日震波的传播与太阳的组成,特别是太阳中心的氦和氢的相对含量有关。自太阳诞生以来,其内部就一直在进行着把氢聚合成氦的核聚变。因此,通过日震测定太阳中心氦的含量,就可以计算出太阳的年龄。用这个方法测出的太阳年龄大约为45.7亿年,与用放射性测定法测出的吻合得很好。
    当代“年轻地球论者”对地球年龄的质疑没有任何科学含量,不能算是科学争论,也无法通过学术争论获得解决。这是宗教与科学的冲突,这些偏执的信徒还生活在17世纪乌瑟主教的时代。

2009.12.23.
2010.1.6.
2010.1.13.

(《经济观察报》2010.1.4,11,18)



矮象和硕鼠

20 01 2010年

    提起庞然大物,我们往往会想到象。象是现存最大的陆地动物,最大的非洲丛林象的身高能超过4米,体重能达到12吨。象刚生下来时的体重通常就有120千克。它们是如此庞大,以至我们习惯充满敬畏地称之为“大象”。
    但是有一种象的形象很难让人将它冠以“大”字,它们成年时身高还不到1米,体重只有大约100千克,和猪的大小差不多——猪鼻子插葱有时的确是可以装象的。这样的矮象一定很可爱,可惜它们只生活在更新世,已在大约1万年前全部灭绝。
    矮象并不是大象的祖先,在它们之前大象早已进化出来。相反地,矮象是从大象进化来的。这些矮象的化石是在地中海的西西里岛和马耳他岛发现的。在地中海的其他岛屿,也有类似的矮象化石出土。大约600万年前,地中海的海水被部分或全部蒸发了,生活在大陆的大象得以迁移到这些岛屿。后来随着海平面的上升,这些大象的后代与世隔绝,在岛上进化成了猪一般的矮象。
    为什么大象的后代变成了“猪”了呢?在回答这个问题之前,我们需要先问一下,为什么大象要把身体弄得那么庞大呢?原因很简单,身体庞大是它们保护自己的法宝。当大象的身体大到连老虎、狮子也望而生畏时,大象就没了天敌,可以自由自在地吃草。但是身体庞大也意味着要消耗大量的食物。一头成年大象每天要吃上一、两百千克的植物。而一个大象群体为了避免近亲繁殖,通常有几百头大象,它们消耗的食物量大得惊人。
    在地中海的岛屿上,没有大型的肉食动物需要抵御,大象身体庞大的优势消失了,劣势暴露了出来。在岛上,资源非常有限,没有足够的食物来维持一个大象群体,身体大的象饿死,身体小的象由于需要的食物量也少,反而容易生存下来。要维持一个500头大象的群体,可能至少需要几千平方千米的空间,但是要维持一个同等数量的矮象群体,有几十平方千米的地盘可能就足够了。这样,在自然选择的作用下,大象的身体就变得越来越小。
    不仅大象如此,其他大型食草动物到岛上繁衍后,由于没有天敌,也由于缺乏食物,它们后代的身体也会逐渐地变小。甚至人类也是如此。2003年在印度尼西亚的弗洛里斯岛发现的史前“矮人”(已在大约12000年前灭绝),身高只有大约1米。
    但是对俗称老鼠的啮齿动物来说,情形却正好相反。老鼠体型小的原因,也是为了避免被天敌吃掉,因为身体小容易躲藏。到了岛上以后,没有那么多天敌,甚至根本就没了天敌,没有必要再躲躲藏藏,身体小的劣势就暴露出来了,因为身体太小,热量容易散失,而且能吃的食物种类有限,比如粗一点的植物就咬不动。对老鼠来说,身体大一些反而更有优势。在岛上生活的啮齿动物的身体通常要比在大陆生活的大很多。例如在弗洛里斯岛上原来生活着一种窟山鼠(已灭绝),和猫一样大。
    不过,和在乌拉圭发现的一种豚鼠相比,窟山鼠就是小巫了:这种乌拉圭豚鼠比牛还大,体长3米,高1.5米,重达1吨,比矮象还要大得多。幸运的是这种可怕的硕鼠生活在200~400万年前。在当时,巴拿马地峡还未出现,南美洲和北美洲是分离的,南美洲实际上是一个大岛,北美洲的剑齿虎等天敌还过不去享用这些硕鼠。现在还生活在南美洲的花背豚鼠是硕鼠的近亲,而花背豚鼠的体长只有80厘米,体重只有15千克,这在现在啮齿动物中已经算是大的了。
    当大型的哺乳动物迁移到岛屿,它们的身体通常会逐渐矮化,而小型的哺乳动物则相反,它们的身体会逐渐巨化。这种现象被称为“岛屿法则”。这个进化速度会非常快。对88种岛屿哺乳动物(其中一半是啮齿动物)的调查表明,它们的进化速度要比大陆哺乳动物快两倍。
    人类的文化进化其实也存在类似的“岛屿法则”。对人类社会来说,“岛屿”并不一定是地理意义上的。开放的岛国可以包容世界,自我封闭的大陆国家却是文化的岛屿。一个国家如果闭关锁国成了世界的孤岛,那么由于缺乏来自外部的竞争压力和文化交流,也会很快地让伟人矮化,鼠辈巨化。这样的国家,会一时成为“矮象”和“硕鼠”的天堂。但是不论是可爱的矮象还是可怕的硕鼠,终究还是都灭绝了。

2010.1.18.

(《中国青年报》2010.1.20)

【按:在《中国青年报》登出的版本写错了花背豚鼠的体重,误把“15千克”写成“75千克”,重得离谱了。若有转载,请更正一下,以此为准。】



google和百度的一个比较

19 01 2010年

心血来潮,搜了一下《中国正在成为互联网的孤岛》的转载情况。google.cn和google.com的搜索结果无区别,都是1550页,没有“据当地法律法规和政策,部分搜索结果未予显示。”(谢天谢地,“非法”网页对我的文章不感兴趣)。百度的搜索结果则不到google的十分之一。

思考题:为什么百度的搜索结果和google比这么少?这样的搜索引擎能否取代google?

下面是搜索结果(谁想验证的话,记得用双引号结果才较准确)

google.com about 1,550 for “中国正在成为互联网的孤岛”.
google.cn 搜索 “中国正在成为互联网的孤岛” 获得约 1,550 条结果
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