数说诺奖:谁称霸了自然科学的江湖

数说诺奖:谁称霸了自然科学的江湖
2019-10-24 15:31:55 热度:3046

■张成小强王琦李婷婷鱼枷熊辉李双刘玉文李清通

诺贝尔奖是根据瑞典科学家阿尔弗雷德·诺贝尔的意愿设立的。它分为五类:物理、化学、生理或医学、文学与和平。它首次获奖是在1901年。1968年,瑞典中央银行为纪念阿尔弗雷德·诺贝尔设立了瑞典中央银行经济科学奖,该奖于1969年首次颁发。

到2019年,诺贝尔奖已经持续了119年,在此期间,大量科学家为人类做出了巨大贡献。最近,新一轮诺贝尔奖得主相继宣布。本文统计了1901年至2019年诺贝尔奖的数据,统计了国家、年龄、性别、自然科学领域获奖者的分布、重复获奖情况、获奖者的头衔以及从发表到获得诺贝尔奖的时间,进一步揭示了100多年来诺贝尔奖的分布情况。

(注:本文主要对1901-2019年诺贝尔自然科学奖的数据进行统计分析,包括物理、化学、生理或医学。诺贝尔和平奖、文学奖和经济学奖不包括在统计范围内。本文中的数据是手动搜索统计数据。请纠正任何遗漏或错误。本文数据来自诺贝尔奖官方网站和https://www.nobelprize.org/)

118年,616人获得该奖项,美国名列第一。

从1901年到2019年,诺贝尔奖在自然科学领域颁发了334次,共有616名获奖者(详见表1)。

在此期间,诺贝尔奖有几年没有颁发,总共有49次(详情见表2),大部分发生在第一次世界大战(1914-1918年)和第二次世界大战(1939-1945年)期间。

表1获得诺贝尔奖的人数和获奖者的人数

表2诺贝尔奖颁奖年

根据获奖者获奖时的国籍统计,图1显示了前十名国家。(注:这里不计算11名双重国籍获奖者,以免造成数字错误)

美国以260名诺贝尔奖得主领先,占总数的2/5,是英国的三倍,英国以84名位居第二。德国和法国分别获得68项和34项大奖,排名第四。获胜者超过10名的其他国家有日本、瑞士、瑞典、荷兰和加拿大。丹麦排名第十,有9个人。

如图2所示,前10名国家有548名获奖者,占总数的89%。奥地利、澳大利亚、意大利等24个国家共有68名获奖者,占总数的11%。(注:由于所有双重国籍的获奖者在前10个国家中至少有一个国籍,因此该数据包括11名双重国籍的获奖者)

图1。排名前10名的获奖者人数

图2 .与其他国家相比排名前十的国家数量

获奖机构集中在顶尖大学。

良好的学术环境和创新氛围是科研人员取得优异研究成果的重要前提。大多数诺贝尔自然科学奖获得者都受益于他们的学术环境。

本文统计了获奖者获奖时所属的研究机构。结果显示,在获奖数量排名前13位的20家机构中(根据相同的排名计算出相同的数量),美国12家、英国4家、德国3家、苏联1家基本上都是欧美国家的机构。此外,获奖机构集中在世界顶尖大学。在前13家机构中,只有马克斯·普朗克研究所、mrc分子生物学实验室和贝尔实验室是大型学术研究机构。

从获奖次数的多重关系来看,哈佛大学是表现最突出的第一梯队,总计28次。马克斯·普朗克研究所、加州理工学院、斯坦福大学、加州大学、麻省理工学院、哥伦比亚大学和剑桥大学紧随其后,分别获得22、19、18、16、15、14和14项大奖。

图3 .自然科学奖前13名20大组织

由于一些获奖者的国籍以及他们在获奖时所属的研究机构属于不同的国家,本文通过整理诺贝尔奖官方网站的数据,统计出研究机构获奖最多的前10个国家。

从图4中可以看出,美国的研究机构以300个奖项名列榜首,远远超过英国,后者以89个奖项排名第二,其次是德国,后者以66个来自国内研究机构的奖项排名第三。

不同于前两个研究机构在奖项数量上的巨大差距,第四至第十个国家研究机构在奖项数量上存在较小差距,基本保持一位数。

从国家分布来看,获奖组织主要集中在欧洲和美国,美国占50%以上。值得注意的是,日本在榜单上表现出色,得分为6分。

图4 .获奖最多的十大国家

只有大约3%的获胜者是女性

根据历史数据,自1901年诺贝尔奖颁发以来,在自然科学领域的616名获奖者中,只有18名女性,约占3%。这也凸显了科学领域男女之间的严重不平衡。玛丽亚·斯克·奥多夫斯卡·居里是历史上第一位获得诺贝尔奖的女性。她总共获得了两个奖项,也是第一位获得诺贝尔物理化学奖的女性。

在生物医学领域,“阳升阴降”的情况稍好一些。从1901年到2019年,诺贝尔生理医学奖总共产生了12名女性获奖者。第一位女性获奖者是葛蒂.特雷莎.科里,她于1947年获得该奖项。她和丈夫发现了糖原的催化转化过程,并一起获奖。

图5 .自然科学奖中的男女分布

花甲年获奖的概率最高。

本文选取了诺贝尔生理医学奖获得者的年龄值,并将其分为8个不同的年龄组,以了解诺贝尔奖获得者的年龄差异。

从图6可以看出,在616名获奖者中,50-59岁是分布最广的年龄组,共有170人。其次是60 ~ 69岁,150人。值得注意的是,在20到29岁之间,只有一个人是威廉·劳伦斯·布拉格(william lawrence bragg),他在2015年获得诺贝尔物理学奖,当时他25岁。90-99岁之间有两个人,即96岁的2018年诺贝尔物理学奖获得者阿瑟·阿什·阿什金和97岁的诺贝尔化学奖获得者约翰·古德托。这位新的诺贝尔化学奖获得者打破了多年来最老诺贝尔奖获得者的记录。

此外,30-49岁年龄组的所有诺贝尔自然科学奖获奖者人数为175人,物理学奖获奖者总数为78人,特别突出。同时,我们发现物理奖获得者的年龄分布也是最广的,涵盖20 ~ 99岁。生理学或医学奖的获得者年龄在30至89岁之间,主要是50至69岁。

图6 .诺贝尔奖的年龄分布

大多数获胜者是教授。

对于研究者来说,良好的研究环境有利于取得重要成果。除了学术氛围浓厚的大学之外,拥有完备科研设施的研究机构也是产生重要学术成果的地方。

对1959年至2019年自然科学奖获得者头衔的统计显示,327名大学教授获得了奖项,16名研究人员获得了奖项,8名双料头衔(教授和研究人员)获得了奖项。此外,研究机构和其他类别如大学和学院的成员获得了44个奖项。显然,大多数获奖者是教授,远远超过研究机构的研究人员。

除了优秀的学术环境和研究设施,还有“天才”球员。例如,33岁的博士生布莱恩·大卫·约瑟夫森(brian david josephson)以“约瑟夫结”的概念获得了1973年诺贝尔物理学奖。还有一些没有头衔的人,比如弗雷德里克·桑格(frederick sanger),他在1958年和1980年两次获得诺贝尔化学奖,他拒绝授予英国女王的头衔,因为他不想听到别人叫他“先生”。他也拒绝了大多数采访和学术头衔。多年来,他一直被授予“博士”头衔,并专注于科学研究。

图7 .获奖人员职称的分配

从结果公布到获奖大约需要20年。

本文对诺贝尔奖获得者的产出与获奖年份之间的时间间隔进行了统计,数据是从1959年到2019年收集的(有些数据还不可用)。

从图8中可以看出,结果公布和诺贝尔自然科学领域大多数获奖者获奖之间的时间间隔是11-20年,其次是21-30年,最少的获奖者的时间间隔超过41年。其中,最短的时间间隔只有一年,共有7人。最长的56年间隔是来自美国的芭芭拉·麦克林托克,她在1983年81岁时获得诺贝尔生理医学奖。

进入21世纪以来,由于科学技术的飞速发展、教育水平的提高和科研环境的改善,越来越多的人从事科学研究,科研成果越来越丰硕,获奖的时间间隔也越来越宽。正如诺贝尔博物馆馆长古斯塔夫·卡尔斯特兰德指出的,“科学家不会在研究取得突破后立即获奖。”

图8 .发表成果与获奖之间的时间间隔统计

迄今为止,只有四个人多次获得诺贝尔奖,即玛丽·居里、莱纳斯·鲍林、约翰·巴丁和弗雷德里克·桑格。其中两个来自美国,另外两个分别来自法国和英国。

居里夫人是第一位两次获得诺贝尔奖的科学家。诺贝尔奖被授予不同的领域,即1903年的物理奖和1911年的化学奖。

不同领域的另一位获奖者是莱纳斯鲍林,他分别获得了1954年化学奖和1962年和平奖。同时,他也是唯一两次单独获奖的人。

约翰·巴丁在1956年和1972年获得诺贝尔物理学奖。他是第一个在同一个领域获得两项诺贝尔奖的人,分别获得了1/2和1/3的奖项。

弗雷德里克·桑格获得了1958年和1980年诺贝尔化学奖。他是第二个在同一个领域获得两个奖项的人。他仅获得了第一个奖项,并获得了第二个奖项的四分之一。

诺贝尔奖作为科学界最重要的奖项,每年都是全世界关注的焦点。它不仅弘扬了科学精神,奖励了为人类做出巨大贡献的科学家,而且让更多的人了解了时代的杰出研究成果。

(本期由重庆大学新闻学院萧蔷传播组提供)

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