一、砸在牛顿头上的苹果长在剑桥大学的树上
谁是科学史上最有影响力的人物?牛顿当之无愧。1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,书中阐述了万有引力定律和三大运动定律,为天文学、力学、机械工程学奠定了基础。自此,拉开了现代工业的序幕。
牛顿通过从树上掉下的苹果,发现了万有引力定律,并由此推导出了动量守恒定律、能量守恒定律、质量守恒定律,它们被广泛应用于今天的航空航天领域,如计算宇宙飞船从地球到火星的时间等。
牛顿通过用三棱镜分解太阳光的实验,发现了白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。1668年,牛顿发明了反射式望远镜,今天大多数天文观测使用的仍是这种望远镜。
微积分是现代数学最重要的基础,牛顿对微积分的发展也有贡献。无限细分就是微分,无限求和就是积分,无限就是极限。微积分是计算机、统计、商学、工程、医药、航空、航海、建筑、水利等学科的基础。借助微积分的概念,人们基于对变化率的研究,可以使用函数、速度、加速度、斜率等来演绎很多看似难以分析的对象。
以上只不过列举了牛顿对人类科学的贡献的一小部分。谈到牛顿,我们不得不提剑桥大学,牛顿是剑桥大学最伟大的学生之一,牛顿的成长离不开剑桥大学的培养。据说,牛顿发现万有引力的那棵苹果树就在剑桥大学三一学院,此地如今已成为游客到剑桥大学必参观的一个景点。
1976年,苹果公司的第一个LOGO是由其联合创始人罗恩·韦恩设计,他的设计灵感就来自这一场景(见图1-1)。看得出,苹果公司立志像牛顿一样致力于科学创新。
图1-1 苹果公司的第一个LOGO
贫困生牛顿在读剑桥大学时,曾通过打工来赚取生活费用。1667年,牛顿获得奖学金,重返剑桥大学三一学院攻读研究生。据说,伊萨克·巴罗教授曾是牛顿的老师,但他在39岁时就退休了,因为他要将教授席位让给当时只有28岁的牛顿。不歧视或排斥贫困生、不论资排辈,这些都体现了剑桥大学“不拘一格降人才”的文化氛围。
牛顿曾长期在剑桥大学教数学,并获得了数学教授席位。同时,他也在此从事研究工作。剑桥大学是培养和激发像牛顿这样天才大师的地方,培养了历史上的多位杰出人士。这所创建于1209年的大学,距今已有800多年的历史。截至2019年10月,有120位诺贝尔奖获得者、11位菲尔兹奖得主、7位图灵奖得主是该校的师生、校友或研究人员。牛顿就读的三一学院创建于1546年,大哲学家培根、著名诗人拜伦、哲学家罗素等几位在各自领域出类拔萃的大师,都毕业于三一学院。在这里,文学、艺术、哲学、数学和物理这些学科之间可以相互借鉴,以达到触类旁通。
剑桥大学实行学院联邦制,由31所成员学院、超过150个“系”及其他附属机构组成。成员学院在遵守剑桥大学章程的基础上享有高度自治权,属于半独立机构,拥有自己的资产及物业,有权调整开支及管理资产,有自身的管理框架,自行设立标准并招收学生以及安排学生活动,剑桥大学只负责考试与学位颁发。“系”直接隶属于剑桥大学,由剑桥大学而不是成员学院负责“系”的教学和科研。剑桥大学议会负责选出大学的校监、校长等高级管理人员,是大学政策的制定和执行机构,定期向校务委员会汇报,并监督制衡校务委员会的职能权力运行情况。
杰出的大学总能为企业开展科技活动提供重要的智力资源。世界排名前十的五所大学——剑桥大学、牛津大学、伦敦大学、帝国理工大学、伦敦政治经济学院,被称为“G5超级精英大学”,培养出了众多诺贝尔奖获得者。这五所大学彼此相距不到100公里,因此这片区域成为全球智力资产汇集的地区,孵化出了大量的科技企业,推动了新思想、新技术的成果转化,形成了科技企业集群。甚至,剑桥大学周边成为全球最具影响力的创新中心之一。