理化學(xué)研究所是日本*的綜合性自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu),位列世界科學(xué)研究的前沿方陣。走過百年發(fā)展歷程的理化學(xué)研究所,在物理、化學(xué)、計(jì)算科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域取得了一系列令世人矚目的重要發(fā)現(xiàn)和豐碩成果,培養(yǎng)出了眾多享有國際聲譽(yù)的科學(xué)家。本書作者實(shí)地探訪理化學(xué)研究所70多位科學(xué)家,描繪了多項(xiàng)尖端科研成果的發(fā)現(xiàn)和取得過程,以及他們不同尋常的科研之路,勾畫出了理化學(xué)研究所的概貌及其基本運(yùn)行規(guī)則,為讀者了解日本的科研和大型科研機(jī)構(gòu)管理提供了參考。
20年前的1997年秋,在兵庫縣的播磨科學(xué)公園都市,由理研和日本核能研究所[1](當(dāng)時(shí))投資了1100億日元的SPring 8完成了。我很想了解這個(gè)號(hào)稱能發(fā)出世界上最高性能的同步輻射的大型同步輻射設(shè)備,故而去約見了指揮這個(gè)設(shè)備開發(fā)和建設(shè)的理研時(shí)任理事上坪宏道先生。下面是他對(duì)這個(gè)設(shè)備的簡述:
SPring 8是可以觀察到原子和分子世界的裝置。裝置的中心是一個(gè)圓周為1 400米的儲(chǔ)存環(huán),被加速到接近光速的電子在環(huán)內(nèi)不斷飛旋以產(chǎn)生同步輻射。裝置完成后測(cè)量這個(gè)儲(chǔ)存環(huán)的長度,發(fā)現(xiàn)它在一天中會(huì)發(fā)生40微米(1毫米的1/25)的伸縮。這是因?yàn)樵铝恋奈恢米兓沟闷鋵?duì)地球的引力發(fā)生改變,從而使地面發(fā)生伸縮所致。我們這個(gè)裝置制作得如此精密,連這么微小的變化都能感知。
[1] 日本核能研究所于2005年解散,隨后成立獨(dú)立行政法人日本核能研究開發(fā)機(jī)構(gòu)。譯者注
當(dāng)時(shí)我正執(zhí)筆某周刊的連載《金屬領(lǐng)的時(shí)代》[1](19912007年17年間,共計(jì)784篇),目的是探索日本制造業(yè)技術(shù)力量的源泉。那時(shí)如SPring 8那樣超精密的用于科學(xué)研究的巨型裝置不斷面世,日本的技術(shù)者們不斷創(chuàng)造出使企業(yè)增收的優(yōu)良產(chǎn)品。然而在為了寫《金屬領(lǐng)的時(shí)代》而進(jìn)行采訪時(shí),我注意到一個(gè)問題:日本有很多了不起的產(chǎn)品,但那些都不外乎是應(yīng)用了歐美發(fā)明的科學(xué)成果,所以我強(qiáng)烈地意識(shí)到一定要擴(kuò)充并加強(qiáng)能超過歐美的基礎(chǔ)科學(xué)研究。這個(gè)世界上最大、最強(qiáng)的同步輻射設(shè)備SPring 8的問世,可以被認(rèn)為正是應(yīng)運(yùn)而生,象征著日本的科學(xué)時(shí)代即將來臨,故而我感到非常興奮,心潮難平。當(dāng)然,這個(gè)設(shè)備能被成功制造,也是因?yàn)槿毡緭碛邢冗M(jìn)的技術(shù)。
基礎(chǔ)科學(xué)的研究不應(yīng)只關(guān)注眼前的利益。歷史證明,基礎(chǔ)科學(xué)研究最終可能會(huì)使新的有潛能的產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)達(dá)。因此,必須對(duì)有希望的科學(xué)領(lǐng)域做出大膽的計(jì)劃,投入大量的資金,并切實(shí)培養(yǎng)這方面的人才。而要做到這點(diǎn),作為基礎(chǔ)科學(xué)研究承擔(dān)者的研究機(jī)構(gòu)的能力也必須要增強(qiáng)。制造出SPring 8的理研是日本最大的研究機(jī)構(gòu),它肩負(fù)著日本的未來。
日本也終于開始重視充實(shí)和擴(kuò)大基礎(chǔ)科學(xué)研究,因而將理研、物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所這3個(gè)機(jī)構(gòu)指定為特定國家研究開發(fā)法人。2016年10月,這3個(gè)機(jī)構(gòu)作為指導(dǎo)日本科技革新系統(tǒng)的權(quán)威核心機(jī)構(gòu)重新起步。即便如此,對(duì)于已經(jīng)在2017年迎來創(chuàng)立100周年的3個(gè)機(jī)構(gòu)之一的理研,大眾還不是十分了解
[1] 金屬領(lǐng)是作者新造出來的形容技術(shù)者的名詞,從白領(lǐng)、藍(lán)領(lǐng)引申而來。譯者注
此機(jī)構(gòu)擁有些什么樣的研究者、搞過些什么研究、現(xiàn)在正進(jìn)行什么研究等,然而正是這些研究預(yù)示著日本的未來。講談社的《藍(lán)脊叢書》(BLUE BACKS)編輯部考慮到這一點(diǎn),希望我寫一寫能俯瞰理研100年來研究全貌的文章,我也頗有同感,認(rèn)為這的確是件大事,于是開始著手。
然而采訪剛開始,我就發(fā)覺我把這個(gè)任務(wù)看得過于簡單了。理研擁有近450個(gè)研究室,因?yàn)楦鱾(gè)研究室的研究領(lǐng)域非常寬泛,采訪1個(gè)研究室就起碼要花費(fèi)幾周的時(shí)間。而且研究的問題也是多種多樣,幾乎都是世界上最尖端的科學(xué)。對(duì)我來說,有太多的課題是我以前從沒聽說過的,所以當(dāng)接觸到非常感興趣或者非常難理解的研究時(shí),我往往一坐就是幾個(gè)小時(shí),但還是意猶未盡。然而采訪不可能是無限時(shí)的,所以常常只能匆匆結(jié)束。就這樣,我從琦玉縣和光市的理研本部,到兵庫縣西播磨、神戶市、大阪府吹田市、橫濱市、茨城縣筑波市、仙臺(tái)市等全國的研究所分所兜了一大圈,連續(xù)采訪了70多個(gè)研究者。
本書旨在展示理研100年來的發(fā)展歷程,同時(shí)匯總一線研究者們的科研成果。希望讀者能從中感受到基礎(chǔ)科學(xué)的研究是多么激動(dòng)人心,追求知識(shí)創(chuàng)新的日本的研究力量是多么雄厚,又是多么不可或缺。從專家的眼光來看,這本書的內(nèi)容肯定不夠充分。然而我想強(qiáng)調(diào)此書面向的讀者不是專家,而是普通大眾,落筆的目標(biāo)就是希望初中生也能讀懂。
山根一真:傳記作家,1947年出生于東京都,F(xiàn)任日本獨(dú)協(xié)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)部國際環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)科外聘講師、福井縣年縞博物館特別館長、宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)客座研究員、理化學(xué)研究所名譽(yù)咨詢員、福井縣文化顧問,日本生態(tài)系協(xié)會(huì)理事,311東日本大地震支援復(fù)興行動(dòng)代表等職。著作有采訪了眾多日本技術(shù)者和科學(xué)家而寫的20多冊(cè)系列叢書《金屬領(lǐng)的時(shí)代》(小學(xué)館出版)、《環(huán)業(yè)革命》(講談社出版),已被拍成電影的《小行星探查器隼鳥號(hào)的大冒險(xiǎn)》(講談社+文庫出版)、《小行星探查器隼鳥2號(hào)的大挑戰(zhàn)》(講談社藍(lán)脊叢書出版) 及《超級(jí)望遠(yuǎn)鏡阿爾瑪?shù)膭?chuàng)造者們》(日本經(jīng)濟(jì)事務(wù)咨詢社出版)等。山根一真的官方網(wǎng)頁為:http://www.yamane-office.co.jp/
致中國讀者
前言
第1章 113號(hào)元素誕生之日 001
第2章
玻璃底片上的史跡 027
第3章
加速器集市 050
第4章
超強(qiáng)光的目標(biāo) 065
第5章 100億億次的閃爍 081
第6章
擁有超級(jí)計(jì)算機(jī)的將來 097
第7章
生物們的寶物宮殿 117
第8章
假牙和脫發(fā)治療的創(chuàng)新 131
第9章
探索遺傳基因奧秘的戰(zhàn)士們 145
第10章
隱形衣的制作法 160
第11章
超越常識(shí)的物質(zhì) 172
后記 186
譯后記 192