科学家人数、年龄与科学成果数分析.ppt

科学家人数、年龄与科学成果数分析 1.科学家队伍的人数与科学中心的转移 2.科学家队伍的社会年龄与科学中心的转移 3.科学家队伍的创造力因子和智力常数 4.对诺贝尔物理学奖获奖者的统计分析 “科学家”一词的来源 1834年，在“英国科学促进协会”成立大会上，惠威尔首先创造了这个词。 1840年，惠威尔在他的名著《归纳科学的哲学》中，正式采用了“scientist”这个词。 科学家：一种新的职业 十九世纪下半叶，大学和学院对科学家广开了职业的大门。 1.科学家队伍的人数与科学中心的转移 科学中心的转移与科学家人数的变化有很大关系。大凡科学中心的国家，都是杰出科学家云集的地方，而科学落后的民族一般都缺乏这样杰出的科学家队伍。 例如、十七世纪的英国皇家学会。又如单只1950年统计，美国就有189名杰出的科学家，占全世界同年总数(452名)的42％。这些科学家为美国做的贡献约占全世界总数的57％。 1-1.汤浅的研究 汤浅又根据《威伯斯特人物传记辞典》做成4万张传记卡片，按科学家的出生年代计，从1501~1900年，十年一记，分为40个阶段，算出各国科学家人数在当时占世界科学家总数的百分比，得到各国相对科学家人数的变化曲线。 依据《威伯斯特人物传记辞典》得出的曲线图 汤浅的科学家人数编年曲线图与其重大科学成果编年曲线图不甚吻合。主要是波峰和波谷的时间全都提前了几十年。这是因为科学家并不是一生下来就出成果的缘故造成的。 如果将科学家的首次发现发明年龄设定为40岁，那么，按出生年龄描绘的曲线与其重大科学成果编年曲线图就比较吻合了。 1-2.赵红州的进一步研究 赵红州曾主要根据1975年上海出版的《自然科学大事年表》绘制出了一张杰出科学家人数编年曲线。 此曲线没有像汤浅那样按出生年龄绘制，而是按成名年龄，即按科学家首次发表成果的年份进行统计。 其得出的杰出科学家人数曲线如下： 赵制成的杰出科学家人数编年曲线 赵的科学家人数编年曲线与其重大科学成果数编年曲线的波峰波谷变化很相近。 1-3.研究结论 曲线证明：重大科学成果数目是随杰出的科学家人数增加而增加的。 因此可以说科学中心是随各国杰出科学家人数的变化而转移的。 但是，科学成果数与杰出科学家的人数并不是简单的线性关系。因为，历史上存在不少多产科学家。 统计表明：多产科学家约占科学家总数的12%。 重大科学成果数与杰出科学家人数之间只是一种正相关的函数关系。 历史上多产杰出科学家人数的比例是逐渐减少的。这表明，仅靠培养几个、几十个科学大师将本国科学推向世界前列越来越难。 2.科学家队伍的社会年龄与科学中心的转移 科学家队伍的社会平均年龄 科学发现的最佳年龄 科学家队伍的年龄谱问题 2-1.科学家队伍的社会平均年龄 计算方法 科学家队伍的平均年龄是这样求得的。具体方法是做科学家的“科学生涯图”。 其中Xb、Xd分别表示生卒年代，X1，X2，X3……Xi，表示首次贡献和多次贡献的年代。 虚线表示末成名的科学家，实线表示己成名的真正的科学家。这样，科学家的寿命(Xb—Xd)、成名年龄(X1一Xb)、多次贡献年龄(Xi—Xb)便分别可以求得。 横断某一年代(t)，其割线所触及的实线数目，就是某年代的科学家总数Nt，这一年科学家平均年龄可由下式求得： 平均年龄的变化趋势 在科学教育制度确立以前(即法国革命以前)，科学家平均年龄跳动的幅度很大；但是，在科学教育制度确立以后，科学家人数骤增，平均年龄的变化就近似一种线性关系。 不论那一个国家，在行将上升为科学中心的赶超年代里，杰出的科学家平均年龄，一般不超过50岁。 处于科学中心国家的科学家平均年龄 意大利，在1530一1570年，平均年龄在30—45岁之间； 英国在1640—1680年，平均年龄在38—45之间； 法国1760一1800年，平均年龄在43—50岁之间； 德国在1780一1840年，平均年龄在41—45岁之间； 美国在1860一1920年，平均年龄始终保持50岁左右。 年龄老化与科学中心转移 年龄老化：平均年龄超过50岁。 法国1800年平均年龄开始超过50岁，1800年法国科学便开始从顶峰上跌落下来，到1840年就完全退出了科学兴隆时期。 德国1900年开始突破50岁大关，德国科学也开始衰落。 美国在1950年明显地超过50岁。因此，50年代后的美国科学发展免不了会出现一段时期的徘徊。 影响平均年龄的因素：入学、教育体制等 2-2.科学发现的最佳年龄问题 最佳年龄 在人的一生当中，总有一个记忆力方兴未艾、而理解力运若转轴的时期，即记亿力和理解力都好的时期。这个时期，就是一个人创造力最好的“黄金时代”，或者说是科学发现的“最佳年龄区”。 将中外历代1249名杰出科学家和1928项重大