盧瑟福科研團隊與高校拔尖創新人才培養

夏代云，何泌章，李炳昌

(1.海南大學 a.政治與公共管理學院;b.海南大學馬克思主義學院，海口 570228;2.廣西區南寧地區教育學院，南寧 416000)

創新是一個民族、一個國家興旺不竭的源動力，也是實現經濟、社會與自然可持續發展的源動力。在知識經濟時代，一個國家參與國際競爭的核心競爭力，就在于其自主創新能力。我國十一五規劃明確提出必須提高自主創新能力，“大力提高原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。”［1］其中，基礎科學的原創性研究是最根本的創新，是技術自主創新的基礎，也是我國實現跨越式發展的必要環節。

自主創新的主要因素在于創新型人才和原創性科研成果。我國十二五規劃提出要突出培養造就創新型科技人才，營造優秀人才脫穎而出的環境。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》明確提出要“牢固確立人才培養在高校工作中的中心地位，著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創新人才”［2］。20世紀80年代后，高校已成為我國科研特別是基礎科學研究的主力軍，是我國原始性創新和科研開發的主力軍［3］。相應地，我國高校科研管理研究也受到重視，學習型組織及團隊協作的作用已為學界關注。高校創新性基礎科學研究團隊是一種典型的學習型組織，是團隊協作的典范，深入分析其特征對于如何促進我國高校科學研究和科研管理具有重大意義，也對高校如何培養拔尖創新人才具有重大意義。

馬克思在《德意志意識形態》的手稿中寫到:“我們僅僅知道一門唯一的科學，即歷史科學。”［4］其唯物史觀就是從對人類歷史發展的考察中抽象出來的最一般的結果的概括。同樣，通過對科學史案例的考察，我們也能獲得關于高校科研管理的有益經驗，因為科學史不僅是對人類認識自然的結果的史料匯編，還是一部科學活動史。英國物理學家歐內斯特·盧瑟福(Ernest Rutherford，1871～1937)被譽為“核物理之父”、“微觀宇宙之王”，因成功組建科研團隊和培育大量優秀科學人才而獲得“偉大的教師和科研工作的杰出組織者與領導者”［5］序言的榮譽。盧瑟福在劍橋大學時參與導師湯姆遜(J.J.Thomson)的科研團隊，共同研究X射線引起氣體導電的效應，大大推進了氣體離子化研究。加拿大麥克吉爾大學因盧瑟福組建科研團隊在放射性研究上取得杰出成果而出名，英國曼徹斯特大學物理實驗室由于盧瑟福卓越的組織工作和科研成果而成為當時英國甚至世界上主要的放射性和原子物理研究中心，劍橋大學卡文迪什實驗室在他的領導下，成為當時世界物理學家的圣地。可以說，在19世紀末和20世紀早期，盧瑟福參與和以他為核心的學習型科研團隊是當時世界上最成功的高校創新性基礎科學研究團隊之一，團隊創新能力強，工作效益高，均取得了偉大的原創性科研成果。而且，他領導的后兩個實驗室被公認為是培育優秀青年科學家的“苗圃”。這些學習型科研團隊的經驗值得借鑒。

一、盧瑟福參與和組建的重要科研團隊

19世紀后期，隨著電力工業的發展，尋找新的電光源、解決高壓輸電過程向空氣中漏電等實際問題使得人們開始深入研究氣體中的導電現象，到19世紀80和90年代，陰極射線的本質和性質成為當時重要的科研課題，陰極射線引起的氣體導電現象是其姊妹課題。湯姆遜任劍橋大學卡文迪許實驗室第3任教授后，于1885年把實驗室的研究重點轉移到研究陰極射線引起的氣體導電和陰極射線的組成，在倫琴(W.C.R.ntgen)發現X射線之后，他們的研究取得了重大進展。倫琴不僅發現X射線在穿透物質時被吸收射線的數量似乎大致和吸收體的厚度與密度成正比［6］，還發現X射線能使氣體變成導電體，不過倫琴更關注前者［7］110。湯姆遜是第1批獲得倫琴論文復印本的科學家之一，他感興趣的后者。湯姆遜在助手艾維萊特(E.Everett)的幫助下很快復制了倫琴實驗中的X射線管，并立刻進行重復試驗。不久，湯姆遜就在實驗的基礎上提出了新的科學假說。即，在X射線作用下，通過氣體的電流和電壓之間的關系不像歐姆定律那樣簡單，而是可用一個復雜的微分方程表示。這個方程應該包括氣體解離后再結合的系數a，氣體離子遷移率k1和k2，以及因X射線作用而每秒解離的離子數q。其中，q可由無火花放電時氣體通過的最大電流來測定。但是，測定a，k1和k2比較復雜，需要根據理論設計精密實驗并進行精確測量，而湯姆遜實驗技巧不高，做起實驗來笨手笨腳，于是湯姆遜邀請擅長實驗的盧瑟福參加研究。盧瑟福深入思考之后，設計和制作了一些較精密的儀器，并運用四象限靜電儀，設計了精巧、可靠的實驗方法，以高超的實驗技巧測定了不同氣體解離后再結合的系數a的值，確定了k1和k2的值，從而對于X射線引起氣體導電研究起到了重要作用。此外，湯姆遜的另外兩個研究生澤萊尼(J.Zeleny)和湯森(J.Townsend)分別在確定產生離子時既定速度氣體所需的電動力和離子擴散力方面做了不少工作。由于這些精確測量工作，卡文迪許實驗室在X射線引起氣體導電的實驗研究方面處于領先地位［5］45。這項研究也使得盧瑟福轉入到了當時物理學的最前沿——放射性研究，并于1898年9月之前發現了鈾放出的α射線和β射線，并識別出另外一種穿透力更大的輻射(后來命名為γ射線)。

由于在氣體離子化研究上的卓著成就，盧瑟福在科學界聲譽鵲起，并于1898年10月被加拿大麥克吉爾大學聘請為麥克唐納物理實驗室教授。他繼續研究放射性，并著手組建科研團隊。但是，當時物理系的絕大部分學生是抱著成為工程師的目的來學習的，偏重于應用科學，只有極少數人想拿到物理學學位。因此，盧瑟福只能從少數幾個喜好物理學的學生和同事中找助手。他找到的第一個助手是歐文斯(R.B.Owens)。很快，他們發現了釷射氣(注:后來認定為氡的同位素，原子量為220)。他們還發現，射氣能使其附近物體變得具有放射性，盧瑟福就此提出“放射性淀質”假說，認為這是射氣沉淀在周圍物體上而導致的，并認為射氣的在場是放射性淀質產生的必要條件。盧瑟福還適時找到了4個喜好物理學的學生合作。麥克克蘭(R.K.McClung)協助他進行離子化研究，二人合寫的論文于1901年2月發表。1900夏，多恩(Dorn)發現鐳射氣(注:后來認定為原子量為222的氡)，并發現鐳射氣能維持約4天。隨后，盧瑟福與布魯克斯(Harriet Brooks)一起研究鐳射氣的原子量，1901年春，他們證明鐳射氣是一種放射性氣體，其分子量在約40～100之間［8］40。阿藍(S.J.Allan)協助他研究受激放射性淀質與氣體的離子化。格里爾(A.Grier)協助他用電法比較了釷產生了α射線和β射線，1902年4月他們發現，α射線與β射線之間的關系，不同于倫琴射線和陰極射線之間的關系［9］74。這個假說打破了當時科學界流行的關于輻射的類比學說(the analogy of radiations):陰極射線產生倫琴射線，第1次(primary)倫琴射線又產生了第2次倫琴射線;學界將此學說類比到α射線和β射線的產生，鐳自發地拋出電子(即β射線)，β射線又產生的第2次輻射(the secondary radiation)，即α射線，因此，α射線被認為是非粒子的軟倫琴輻射［9］14。但是，盧瑟福關于放射性淀質的假說很快遇到反例。1901年仲夏，艾爾斯特(Elster)和蓋提爾(Geitel)報告，他們在一根僅僅暴露于空氣中的高壓電線上收集到了放射性淀質。這表明射氣對于放射性淀質根本不必要!那么，盧瑟福關于受激放射性的解釋就是錯誤的，或至少是不完全的。與此同時，在1901年春，盧瑟福在巴爾尼斯(Barnes)和布魯克斯的協助下，觀察到射氣產生的速率似乎隨著釷化物的物理條件的變化而變化，過度加熱時全部停止。如果一種釷化物喪失了產生射氣的能力，它就被稱為“祛射氣的”(de-emanated)［9］37。祛射氣化問題以及射氣可能對于受激放射性完全不必要的問題，使得該項研究需要分析化學家的幫助。盧瑟福便去邀請化學實驗室的沃爾克教授(Walker)參與研究，卻遭到拒絕，但是，他成功地邀請到了當時任化學演示員的分析法化學家索迪(Frederick Soddy)。他們一起合作不到兩年時間，就提出了放射性元素衰變理論，從而改變了延續兩千多年的原子論觀點。盧瑟福還發明了用放射性元素測定太陽、地球和礦石的精確年齡的方法，1905年估算出太陽的年齡為約50億年，與今天所公認的50～60億年的結果基本相符。他于1903年初步確認α射線是帶正電荷的氦原子，1905年著手研究α射線通過物質后受到阻滯的現象，并堅定地把α射線作為探索原子內部結構的關鍵性手段，1906年發現了α粒子的小角散射現象。由于放射性元素自發衰變理論以及關于放射性的其他發現，盧瑟福獲得了1908年度諾貝爾化學獎。

由于在放射性研究上的杰出成就，盧瑟福在1908年被曼徹斯特大學聘請為蘭沃爾西(Langworthy)物理學講座教授，領導物理學實驗室。上任伊始，他旋即組建科研團隊。當時，物理實驗室只有包括德國人蓋格在內的4名實驗員和3名擔任演示員的研究生。但在3年之內，盧瑟福憑借自己在科研上的能力和威望，對于科研的熱愛和銳意進取，以及樂觀自信、真誠友愛、團結寬容、熱情幽默的性格，很快將研究團隊擴充到25人。其中，有來自俄羅斯、波蘭、匈牙利、德國、日本、美國、加拿大、新西蘭等國家的國外學生;本國學生中，有來自社會上層的莫斯萊(Moseley)和達爾文(C.G.Darwin，《物種起源》的作者達爾文的孫子)，也有來自平民階層的馬斯頓(E.Marsden)、查德維克(Chadwick)、伍德(A.B.Wood)、羅伊德(Royds)、羅賓遜(Robinson)、羅素(A.S.Russell)等。其中最為杰出的學生有:玻爾(N.Bohr)、查德維克、海威西(von Hevesy)、莫斯萊、達爾文、羅素、法詹斯(Fajans)、蓋格、馬斯頓、伍德、安德雷德(Andrade)和羅賓遜。盧瑟福率領大家研究原子物理現象，他發揮自己出色的科研管理才能，構建了小組研究、集體協作的科研管理模式。其中，蓋格和馬斯頓研究α射線;拉塞爾、安德雷德、查德維克研究β射線;羅賓遜等研究γ射線;海威西、馬克威爾、里查茲、伍德等研究放射性;莫斯萊、達爾文研究X射線特征譜線;達爾文和玻爾先后負責理論工作;盧瑟福對這些研究都有興趣，并負責總指導工作。這些團隊由于盧瑟福的知人善任和善于引導，形成一個和諧的研究集體，有人稱之為“家族”或“部落”，盧瑟福被稱為這個家族的“爸爸”和部落的“酋長”［10］。在此時期，盧瑟福科研團隊最偉大的科學貢獻之一是發現了原子有核結構。1908年他與蓋革、馬斯頓一起用閃爍法發現了α例子的大角散射現象，該現象對于當時湯姆遜原子結構理論是一個重要的反例。經過兩年的深入思考，盧瑟福提出了原子有核結構模型:“考慮高速α粒子通過一個有著Ne的正中心電荷并被n個電子補償的電荷所包圍的原子。”［5］1321912年 8月，盧瑟福將“中心電荷”改稱為“核”(nucleus)，原子物理學中的新概念“原子核”就這樣被創造出來了。1913年莫斯萊用元素的X射線光譜法發現，決定化學元素性質的是原子序數，即原子核的核外電荷數，元素性質是原子序數的周期函數，該發現為化學、核物理學和原子化學的發展做出了卓越貢獻。1917年11月，盧瑟福發現并驗證氮原子核被α粒子轟擊后分裂了，放出了長射程的氫粒子。這是人類歷史上第一次打破原子核，從而為元素的人工嬗變和聚變開辟了道路。玻爾于1922年認為，“這些實驗確實可以說開辟了自然哲學的新紀元，因為它第一次實現了把一種元素變為另一種元素的人工轉變。”［5］173

1919年4月，盧瑟福回到劍橋大學任卡文迪什實驗室第4任教授，領導該實驗室。在此期間，他面向世界，不分國籍、種族、民族、信仰，招收優秀科研人才，組建了當時世界上最優秀的創新性基礎科學研究團隊，并繼續完善小組研究、集體協作的科研管理模式。該實驗室在原子物理學和核物理學研究中作出了領先當時世界的原創性科研成果。1920年，盧瑟福預言氦有原子量為3的同位素He3，預言中子及其巨大穿透性;并用“質子”命名氫的原子核;1921年，盧瑟福和查德維克又發現硼、氟、鈉、鋁和磷都可以產生人工核嬗變。1922年盧瑟福預言正電子，1924年8月，提出原子核外存在“勢壘”，以及勢壘附近存在非庫侖力的強作用力，認識到人工分裂重原子核的困難。1924年，阿普爾頓發現上層大氣有電離層存在，命名為“阿普爾頓電離層”，并因此獲得1947年諾貝爾物理學獎。1925年，布萊克特用威爾遜云室記錄粒子的蹤跡，找到了氮氣在α粒子的轟擊下產生氫核的直接證據，并于1932年與奧恰利尼(G.P.S.Occhialini)合作，用符合法改進威爾遜云室，使云室攝影自動化，并在研究宇宙射線方面獲得原創性超過，從而獲得1948年度諾貝爾物理學獎。1927年盧瑟福正式命名中子，并由此認識到核由質子、電子、中子組成，并發現α射線、β射線和γ射線均起源于核內，從而進一步完善了放射性元素衰變理論。1928年卡皮查研究低溫物理學，設計了一套高效率的氦液化器。1932年，查德維克發現中子。盧瑟福接受了蘇聯青年物理學家伽莫夫的隧道效應理論，自1928年起領導考克饒夫和瓦爾頓研制粒子加速器，1932年研制出世界上第一臺粒子加速器，并在1932～1933年間用它人工打破一系列重元素的原子核，驗證了愛因斯坦的質能等當定律［11］。弗雷曼·迪森(Freeman J.Dyson)認為加速器的出現標志著“案頭核物理學時代終結了，大規模科研時代開始了”［12］。邦奇(M.Bunge)和施伊(W.R.Shea)認為，“盧瑟福……無任如何應是今天‘大科學’的先驅者”［5］389。卡文迪什實驗室在盧瑟福的領導下發展到巔峰。

二、盧瑟福科研團隊的結構特征

下面選擇盧瑟福所參與和領導的兩個杰出科研團隊，從組織行為學和科研管理的視角分析其結構特征。

1.湯姆遜—盧瑟福科研團隊的結構特征

1)團隊的研究項目:X射線引起氣體導電的效應

2)團隊組成:團隊領導湯姆遜。團隊成員盧瑟福、艾維萊特、澤萊尼、湯森。

湯姆遜作為實驗室主任和氣體導電方面的學術權威，借助由組織賦予的合法領導權和由其自身學術魅力而獲得的專家領導權，成為這個研究團隊領導者。湯姆遜和盧瑟福在研究中居于核心位置，湯姆遜貢獻的主要是理論、討論和大部分數學計算，盧瑟福貢獻的是大部分實驗和測量。澤萊尼和湯森也負責部分實驗和測量。艾維萊特負責儀器制作。

3)團隊結構:協作式扁平結構。

湯姆遜與4個成員組成了一個小型的協作式團隊，團隊結構呈扁平型。湯姆遜確立研究項目，組建團隊，進行具體研究工作，在初期研究的基礎上進一步提出新的理論構想，確定進一步研究的內容，并根據實驗的要求擴大研究團隊，讓善于做實驗的盧瑟福加入團隊。各研究成員出于熱愛科學研究、作出科學發現、追求自我發展的理想，按照湯姆遜的理論構思分別負責項目中的不同具體工作，大家一起協作攻關。此即“協作式扁平結構”名稱的由來［13］。

另外，盧瑟福和艾維萊特加入這個項目組，體現了團隊成員知識與技術互補的需求。湯姆遜擅長理論研究并善于構思實驗，但不擅于做實驗。盧瑟福善于制作儀器，長于設計精巧可靠的實驗和進行精密細致的測量。艾維萊特不懂得理論，但他是當時英國最好的吹玻璃工之一，善于制作實驗所需的儀器。這樣，他們利用各自的優勢形成了一個在理論、計算、實驗和儀器制作方面相互補充的團隊。

2.盧瑟福—蓋格—馬斯頓科研團隊的結構特征

1)團隊的研究項目:α粒子的大角散射現象。

2)團隊組成:團隊領導盧瑟福。團隊成員蓋格、馬斯頓。

盧瑟福作為物理學教授和放射性研究方面的學術權威，借助由組織賦予的合法領導權、由其自身學術能力和人格魅力而獲得的專家領導權，成為該研究團隊的領導者。蓋格是物理系的實驗員，根據盧瑟福的工作安排研究α射線。馬斯頓是蓋格的學生，正在學習放射性研究方法，由于蓋格的推薦、盧瑟福的批準而進入該團隊。

3)團隊結構:協作式扁平結構。

盧瑟福、蓋格和馬斯頓組成了一個小型協作式團隊，團隊結構呈扁平型。盧瑟福進行理論指導和實驗，蓋格和馬斯頓主要進行實驗和觀察。

3.科研團隊的管理方式和學術交流方式

這兩個成功的科研團隊以及盧瑟福領導的其他科研團隊，都實行柔性管理，并充分利用了各種學術交流方式。

1)管理方式:柔性管理。

在第1個案例中，湯姆遜借助實驗室設備提供了研究平臺，構思理論，參加實驗，還充分發揮了卡文迪許實驗室讓學生自己設計實驗，制作簡單儀器的傳統，并充分信任盧瑟福對于記錄下來的實驗數據的判斷和取舍。在對待科研成果上，湯姆遜在各種場合充分肯定了盧瑟福的科研業績，合寫的論文也奠定了盧瑟福在科學界的聲譽。由于湯姆遜放手讓追求科學發現的學生們自主實驗，盧瑟福和其他同學積極參與實驗和討論，在氣體導電的學習和訓練方面成長很快，在該團隊解散后均能獨立進行研究。盧瑟福還在實驗中學會了使用靜電儀，這種電法在他后續的氣體導電研究與放射性衰變研究中起了巨大作用。

在第2個案例中，當蓋格向盧瑟福推薦馬斯頓時，盧瑟福不僅立刻同意了蓋格的要求，并迅速地確定了馬斯頓的科研方向:觀察α粒子的大角散射［10］。這個事例體現了盧瑟福的民主管理風格，他充分尊重助手蓋格的建議;體現了盧瑟福卓越的科研敏銳性，認為α粒子的大角散射現象值得深入研究;體現出盧瑟福充分信任實驗室所培養的學生，并迅速把馬斯頓推到了科學研究的最前沿;最后，這也體現了盧瑟福不拘一格培養科研人才的精神，卡文迪許實驗室正是繼承并發揚了這種精神，后來培養出了好幾個極其年輕的諾貝爾獎獲得者，也為世界各國培養了許多極其年輕的優秀物理學教授。

2)溝通與學術交流方式。

有效運用扁平式結構有兩個前提條件:第一，團隊文化好，成員之間相互信任，有彼此正向合作的意愿和氛圍，每一個成員都是健康的、積極的。第二，信息系統完善，內部信息平臺可讓成員分享所有信息，可理解所有狀態［13］。卡文迪許實驗室和曼徹斯特物理實驗室都是成熟的高校科研團隊，滿足這兩個條件。

在對外學術交流方面，湯姆遜、盧瑟福都是當時著名的物理學家，也都是實驗室主任，與國內外著名科學家聯系緊密。他們能及時通過各種科學雜志(如當時最著名的英語科學雜志《哲學雜志》《自然》)了解國內外的科研動態并發表自己的科研成果。英國科學促進協會年會，皇家學會會議、各種學術訪問等，都極大地促進了國內國際的學術交流。這兩個實驗室都充分利用了這些學術交流途徑。

在團隊內部溝通方面，是全渠道式溝通方式。在第1個案例中，湯姆遜于1893年在卡文迪許實驗室成立了卡文迪許物理學學會，每2周召開1次，討論物理學上最新發表的論文。這個學會對活躍實驗室的學術氣氛及其迅速發展起到了很大作用。正是在此會議上，湯姆遜及時向全室成員宣讀并解釋了倫琴的論文。這個學會是團隊學習的一個例子。另外，盧瑟福于1896年起發起并組織了每天午后的茶時漫談會，大家聚在一起自由地暢談，任何人都可以袒露自己的看法，提出來讓大家一起討論。這種茶時漫談會在曼徹斯特物理實驗室孕育了一些偉大的科研成果。

在第2個案例中，團隊內部也實現了全渠道式溝通方式。盧瑟福每天到實驗室詢問實驗進展情況，親自進行實驗，直接指導團隊成員，與他們一起設計實驗，討論并解決實驗中出現的問題。如，蓋格從計數α粒子轉向研究α粒子的散射現象，就是在盧瑟福的指導、自己的研究、布拉格的提醒下實現的，馬斯頓在盧瑟福和蓋格的直接指導下觀察到了α粒子的大角散射現象［10］。另外，盧瑟福組織了每天午后的茶時漫談會，盧瑟福夫人提供茶點，大家聚在一起自由地暢談，討論科研中遇到的問題。此外，每星期有1到2天傍晚，盧瑟福會邀請部分助手和學生到家里便宴，餐時也就成為自由學術討論的重要時刻。盧瑟福樂觀豁達、幽默風趣的性格使這種自由討論更加輕松愉悅。這種學術團體內的自由討論，就是彼得·圣吉(P.M.Senge)在《第五項修煉》中所述團隊學習的深度匯談的例子，這些深度匯談催生了很多杰出的科學發現。

三、啟發

盧瑟福參與并領導的成功科研團隊給我們帶來一系列有益的啟示，特別是對于高校如何培養拔尖創新科研人才具有較大的啟發意義。

第一，從團隊結構來看，原創性極強的高校基礎科學研究團隊一般是小型的協作式團隊，呈扁平式結構，團隊成員之間相互尊重，彼此協作，是一種典型的學習型組織。大型科學研究可以采用“分工協作的集團型團隊結構”——即把大的科學問題分解為若干個小的科學問題，分別由不同的協作型科研團隊負責，各個小型科研團隊有核心骨干，主抓日常科研工作，由一個領導者統一領導所有小型科研團隊，協作攻關。這種分工協作的集團型科研團隊研究出的一系列科研成果或許可以逐步形成一個學科體系。如，盧瑟福領導卡文迪許實驗室的時候就是采取這種分工協作的集團型團隊結構，其研究成果初步形成了核物理學體系。

第二，從團隊領導來看，創新性基礎科學研究由一個原創性強、學術前瞻力強、人格魅力強的名師出任，而且，這種領導權如果是通過組織程序正式授予的，就能更好地發揮領導作用。盧瑟福曾就科學界的領導者應具備的條件提出過建議:“經驗表明，除去領導者本人要有卓越成就之外，由于科學的進步在很大程度上取決于對科研的激勵，因此還需要領導者有指導他人沿著有成果的思路前進的卓越能力。這種類型的人很少，但是對于科研機構而言，其重要性卻是本質的。”［14］193

第三，實行柔性管理是促進創新性科研團隊做出原創性研究的有力措施。從管理學特別是企業管理學的視角來看，20世紀中期以來，人本主義思潮使得人的主體意識得到了強化，自我追求和自我實現成為人們的一種普遍追求［3］127。但是，在科學界，特別是在高等院校的科研人員中，這種特征特別明顯，或者說這就是科學工作者的一個內在特征。因此，應該更多地給予科研人員以更大的自主性，并及時鼓勵新成員所取得的成果。尤其是在科研人員工作受挫時，領導者和同行要具備科學寬容精神，容忍失敗，鼓勵進取。

第四，從學術交流方面看，團隊內部要創造條件實現全渠道式溝通，在溝通中，團隊成員都持開放的心態，敏于思考，以不斷學習的態度坦誠地討論科研中遇到的問題，達到相互理解，相互支持，共同突破科研難題。從外部交流來看，要利用各種可以利用的渠道進行學術交流，緊跟專業研究的前沿。如湯姆遜緊接著倫琴的發現，研究X射線引起氣體導電現象，盧瑟福緊接著貝克勒爾發現的放射性現象，研究鈾輻射的類型、性質和本質。

第五，從研究領域來看，學科交叉是獲得新發現的有效途徑。如，盧瑟福和索迪合作發現元素放射性衰變規律，進入放射性化學領域，在物理和化學之間架起了橋梁。又如，阿普爾頓發現大氣電離層就是物理學與天文學相互滲透的典型案例。通過學科交叉而形成邊緣科學，這是20世紀初至今科學發展的一大趨勢［15］467。

第六，以科學問題為引導，推進年輕科學家迅速成長。科學問題引領著科學發現。盧瑟福對于新進實驗室的成員，總是先詢問其是否帶有科學問題，如果沒有，盧瑟福就會鼓勵他去尋找科學問題，或者在適當時機為其指定前沿性科研問題。如，1908年當蓋格對盧瑟福提議:“我正在教年輕的馬斯頓學習放射性方法，你不覺得他應該開始一項小小的研究了嗎?”盧瑟福立刻回答說:“為什么不讓他觀察α粒子的大角散射呢?”［7］291并且，對于年輕的新手，盧瑟福一般引導其從小的、可望在短期內取得成果的科學問題開始研究，以激發他們繼續進行科學研究的熱情，鞏固其信心。貝弗里奇也說過:“初學研究工作的人最好選擇一個很有可能出成果的題目，而這題目當然不要超過他的技術能力。成功是對進一步發展的有力推動和幫助，而不斷受挫則可能起到相反的效果。”［16］445

［1］中共中央關于制定十一五規劃的建議.［EB/OL］.［2005－10 －18］.http://theory.people.com.cn/GB/40557/55596/55597/3876087.html.

［2］國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020).［EB/OL］.［2010 － 07 － 29］.http://www.gov.cn/jrzg/2010 －07/29/content_1667143.htm.

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