奇迹年往往被认为是由在它之前的各种挑战催化的。
《剑桥词典》将奇迹年定义为“发生极好事件的一年”。在没有其他限定的情况下，这个词通常指的是1666年。在此期间，大瘟疫持续不断，伦敦大火肆虐了四天。这些当然不是什么好事，但同时代的几项科学成就却很了不起。1666这个数字本身也值得一谈。
1666年伦敦大火，瘟疫肆虐，这都是彻头彻尾的悲剧。然而，由于其他正面事件，1666年被称为“奇迹年”，一个神奇的年份
不管1666年发生什么，只要用罗马数字书写，它就会是唯一被写成MDCLXVI的年份。当然，不管是罗马数字还是阿拉伯数字，每一年都是独一无二的。但是，在数字的角度上，MDCLXVI是更特别的。它包含了从I到M的所有罗马数字，并且严格按照递减顺序排列。
矩阵博士（Dr. I. J. Matrix）也对这项观察很感兴趣。博学的马丁 · 加德纳（Martin Gardner）虚构了这位博士，并把他的成就讽刺性地记录在半个世纪前的《科学美国人》杂志上。有一次，在接受加德纳“采访”时，矩阵博士特别指出，对某些人来说，字符串DCLXVI或666代表了反基督者或恶魔。虽然中国人认为666是幸运的数字，矩阵博士告诉加德纳，一个熟练的数字命理学家可以轻松地在任何名字中找到666，包括他自己的全名欧文 · 约书亚 · 矩阵（Irving Joshua Matrix）。它的每个部分都有6个字母，因此可以说它代表了666。更一般的，几乎任何数字、日期或称号都可以像666和1 666那样，被解释成包含多种互相矛盾的意义。
拉丁形容词mirabilis的意思是“惊人的”或“卓越的”。这个词与罗杰 · 培根（Roger Bacon）有关。培根是13世纪英国方济各会的修道士、哲学家，对神学和自然哲学感兴趣。培根强调观察在自然研究中的地位，被认为是现代科学方法的早期倡导者。他强烈主张用实验，而不是纯粹的理性，去理解世界的运作方式。培根是第一个具体说明黑火药是如何制造的西方人，也是主张用光学镜片改善视力的先驱。他是个“了不起的老师”，被后世誉为“奇迹博士”（Doctor Mirabilis）。
罗杰·培根是13世纪英国方济各会的修道士。他重视观察和实验，被后世誉为“奇迹博士”
当mirabilis与某个年份相联时，annus mirabilis（奇迹年）指的是发生特别重大事件或成就的一年。1665年和1666年当然值得被挑出来作为奇迹年。1665年，史称大瘟疫的鼠疫在伦敦暴发，并持续了两年之久。在那段时间，前线的鼠疫医生在城市街道上游走，有些人带着鸟嘴面具，里面藏着草药、香料和香水，以抵御腐烂肉体的臭味。他们还会随身带一根棍子，用来检查尸体，这样就不必伸手直接触摸。这项工作很危险，几个世纪以来都是如此。1348年，黑死病肆虐意大利，全国1/3以上人口死亡。其中，威尼斯18名登记在册的鼠疫医生，有5名殉职。
1665—1666年伦敦大瘟疫，英国诗人约翰 · 德莱顿（John Dryden）厕身其间。在议会党人与保皇党人的内战时，他还是个少年。尽管父母都拥护议会党，但他却在1660年作诗称颂查理二世复位。德莱顿就读于剑桥三一学院，1654年毕业获得学士学位。他作诗喜欢援引古典文学和科学。到1660年，他的诗作引起了人们的关注，被认为具有诗人的天分。1667年，他创作的史诗《奇迹年》（Annus Mirabilis）引发热议。这首诗纪念了发生在1666年的两个不同事件：一是英国对荷兰的海战胜利，二是伦敦大火。他在诗中对君主不吝好评，这也帮助他受封桂冠诗人、皇家史学家。在当时的文学界，德莱顿的风头一时无两，乃至那段时间被称为“德莱顿时代”。
在一首副标题为“奇迹年”的诗里，伦敦大火似乎怎么都不值得庆祝。这场大火始自周日晚上，地点是伦敦市中心布丁巷的一家面包店，一直持续到周四。德莱顿的诗描述了在第一个晚上，街道上“像白天一样拥挤和繁忙”。伦敦人拎着水桶，推着“消防车”到处跑，向蔓延的火焰喷水。直到国王命令用火药摧毁房屋来制造防火隔离带，这场大火才最终熄灭。大火摧毁了13 000间房屋（造成70 000人无家可归），87间教区教堂（包括圣保罗大教堂），以及城市里的大多数办公场所。200多年后，作家萨缪尔 · 杰克逊（Samuel Jackson）为德莱顿辩解，“这是一个奇迹，因为事情没有变得更糟”。
从灰烬中升起
不管德莱顿是不是认为大瘟疫会变得更糟糕，他都没有借此抒发诗意。与其他许多有法子的人一样，他逃离了伦敦，来到了北威尔特郡的查尔顿村，伦敦正西约140公里。隐居期间，他的写作卓有成效，创作了广受好评的《论戏剧诗》（1668年出版）。城市的其他居民迁往伦敦以北的乡村，有些迁往剑桥郡。距离伦敦90公里外的剑桥镇，大学也关闭了。这导致部分居民逃得更远，远离瘟疫的中心。
离开剑桥的人中，就有23岁的艾萨克 · 牛顿。与德莱顿一样，他也曾是剑桥三一学院的学生，比诗人晚毕业十年左右。毕业后，牛顿就在母校任教。他的整个学术生涯都将与三一学院紧密联系在一起。然而，当瘟疫来袭时，他不得不在接下来几年的大部分时间里，都待在家乡科尔斯沃斯-伍尔索普及其周围。这个小村庄位于剑桥西北约80公里处。根据牛顿自己的回忆，那是他学术生涯的巅峰期，创造力爆棚，成果突出。事实上，根据科学史家罗伯特 · 帕尔特（Robert Palter）的研究，在林肯郡逗留期间，牛顿发现了月球的运动轨道是地球引力作用的结果，证明了光是由粒子组成的，此外，还发展了积分学。由于这些天才的成就大多发生在1666年，学者们理所当然地将之称为牛顿的奇迹年。
1667年，牛顿回到剑桥，成为三一学院的研究员，并在次年被授予硕士学位。从1669年开始直至下个世纪，他一直担任卢卡斯数学讲席教授。这个教授席位是由牧师和政治家亨利 · 卢卡斯（Herry Lucas）于1663年创设的，他在1639—1640年间曾担任剑桥大学选区的下院议员。卢卡斯讲席教授职位后来由查尔斯 · 巴贝奇（Charles Babbage）、乔治 · 斯托克斯（George Stokes）、保罗 · 狄拉克（Paul Dirac）和斯蒂芬 · 霍金（Stephen Hawking）等人担任，是全世界公认最具声望的学术任命之一。
牛顿在伍尔索普隐居期间取得的科学进展并没有马上公之于众，这也解释了德莱顿的诗作《奇迹年》中为什么没有包含牛顿的成就。这些成就并不是没人知道，不少科学家和工程师迫切想要知道更多。事实上，1684年，皇家学会的三位会员就拜访了牛顿：第二任皇家天文学家埃德蒙 · 哈雷（Edmund Halley），他曾绘制南恒星天的图表；天文学家兼建筑师克里斯托弗 · 雷恩（Christopher Wren），他负责规划和设计被烧毁的伦敦的大部分地区，包括圣保罗教堂；罗伯特 · 胡克（Robert Hooke），他用显微镜发现了细胞，并说明了弹簧上附加的力与它的形变量之间的关系。来访者希望讨论牛顿的行星运动理论。于是，牛顿向他们展示了自己的相关计算。也正是哈雷推动牛顿发表自己的成果，并提出承担所有费用。其中，编辑和校对更是由哈雷亲自完成。1687年，《自然哲学原理》以拉丁文出版，并很快被翻译成多门语言。1704年，《光学》出版。
在取得巨大名望之后，牛顿开始涉足政治。1672年，牛顿当选皇家学会会员，并且从1703年到1727年逝世，一直担任该学会会长。1689—1690年和1701—1702年，牛顿担任了剑桥选区的下院议员。1696年，牛顿成为了皇家铸币厂监管，并在三年后升任铸币厂厂长。1705年，牛顿受封骑士称号。他死后，被葬在威斯敏斯特大教堂。
1966年，奇迹年后的三百年，帕尔特在得克萨斯大学奥斯汀分校组织了一场牛顿研究的讨论会。为了获得更多元的视角，帕尔特邀请了“思想史家、科学史家、艺术史家、哲学史家以及宗教史家”，还有“科学哲学家和物理学家”。他们在现代科学的框架内，充分评价了牛顿的贡献。
随后，帕尔特编辑出版了论文集《牛顿的奇迹年：1666—1966》。牛顿的成就能否精确追溯至某个单一的年份，学者们对此心存疑虑。但是，帕尔特相信，1666年肯定是人类思想史上重要转折点。
此刻永恒
牛顿并不是唯一经历“奇迹年”的科学家。1905年，爱因斯坦26岁，在《物理学年鉴》上发表了四篇重要论文。他当时是瑞士伯尔尼专利局的一名职员。后来，他说这份工作让他有足够的时间思考。这些论文涉及空间、时间、质量与能量，是现代物理学的核心概念。按照发表顺序，这些论文依次是关于光电效应（关于光的产生和转化的一个试探性观点）、布朗运动（热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动）、狭义相对论（论运动物体的电动力学）以及公式E=mc2（物体的惯性同它所含的能量有关吗？）。
牛顿和爱因斯坦都经历了自己的奇迹年，取得了奇迹般的重要突破。
1921年，正是因为这四篇论文中的第一篇，爱因斯坦被授予诺贝尔物理学奖，“以表彰他对理论物理学的贡献，特别是光电效应的发现”。基于1905年的论文以及对量子力学的想法，爱因斯坦构建了广义相对论。1915年，该理论公开发表，提供了现代引力理论的基本模型。爱因斯坦并没有因为这项工作获得诺贝尔奖，可能是因为他没有完全接受量子理论。
非凡的奖励
诺贝尔奖由阿尔弗雷德 · 诺贝尔（Alfred Nobel）的受托人塑造，并由诺贝尔基金会制度化，但它并没有完全遵照诺贝尔的遗嘱设立。诺贝尔希望奖项能够更快奖励成就，但是实际上从做出贡献到获奖之间往往需要很多年。另外，诺贝尔本人的成就是工业方面的，他想要奖励的也主要是应用科学（包括工程学），而不是纯粹科学。尽管诺贝尔基金会偶尔也会承认一两项工程成就，比如2000年的集成电路和2014年的蓝色发光二极管（LED）。工程学和其他被忽视的领域都认为应该设立自己的“诺贝尔奖”，以认可没有被大众知晓的“奇迹年”以及它们的实际“后果”。
为纪念1666年发生的事件，诗人约翰·德莱顿（左）创作了史诗《奇迹年》（Annus Mirabilis）。这个拉丁短语后来专指学者的突破年份。牛顿（中）的奇迹年是1666年，躲避大瘟疫期间，他在科学上取得了巨大成就。1905年，爱因斯坦（右）经历了自己的奇迹年，发表了四篇重要论文，其中一篇后来为他赢得了诺贝尔奖
目前还没有诺贝尔奖明确授予数学或工程学方面的成就。但是，数学界普遍认为，挪威政府于2001年设立的阿贝尔奖实际上就是“数学界的诺贝尔奖”。设立这样一个奖项的想法可以追溯至一个世纪前，没有包含数学的诺贝尔奖也还在萌芽阶段。1902年，即第一届诺贝尔奖颁发后的第二年，瑞典和挪威国王奥斯卡二世提议由挪威来颁发一个数学奖。1905年，挪威独立，这个奖项也就不了了之。直至诺贝尔奖设立百年之后，这个奖项才最终得以问世。
在诺贝尔的时代，计算机科学还不存在，所以不能说他有意遗漏了该领域。不管怎么样，这一遗漏在1966年得到了纠正。计算机协会设立了图灵奖，以表彰“在计算机领域具有持久和重大技术意义”的成就。该奖项的奖金是100万美元，这足以使它与诺贝尔奖相提并论。
经济学的诺贝尔奖并不是真正的“诺贝尔奖”。它的正式名称是“瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德 · 诺贝尔经济学奖”，半正式名称是“诺贝尔经济学纪念奖”。这个奖项也不是由诺贝尔捐赠发起的。它在1968年设立，与瑞典央行向诺贝尔基金会的捐赠有关，旨在纪念银行成立三十周年。
在工程领域，没有任何奖项接近诺贝尔奖。直到1969年，美国国家工程院颁发了第一个查尔斯 · 斯塔克 · 德雷珀奖。德雷珀（Draper）因其在惯性导航方面的工作而闻名，他是麻省理工学院的教授，德雷珀实验室的创始人。德雷珀奖设立后，工程院又设立了另外两个备受瞩目的高规格奖项：拉斯奖和戈登奖。拉斯奖于2001年首次颁发，用于奖励生物工程领域“对社会产生了重大影响，并通过广泛使用改善了人类状况”的成就。该奖项是应俄亥俄大学的要求而设立，旨在表彰其杰出校友弗里茨 · 拉斯（Fritz Russ），他是系统研究实验室的创始人。戈登奖，以“高速模数转换之父”伯纳德 · 戈登（Bernard Gordon）命名，旨在表彰“有效培养工程领导者的新教育模式和实验”，于2002年首次颁发。这三个奖项的金额都是50万美元。在21世纪初之前，德雷珀奖被认为是工程界的诺贝尔奖。现在，三个奖项都被认为是诺贝尔奖级别的。
2013年，在大洋彼岸，英国设立了一个国际奖项，表彰“对全球人类有益的突破性工程创新”，即伊丽莎白女王工程奖。奖金是50万英镑，在白金汉宫颁发。
杰出的学术成果年可以说有第二个奇迹年，也就是它们的成就被授予高规格奖项的那一年。尽管诺贝尔奖可能是最有名的，它并不表彰所有的研究领域，因此许多领域都设立了自己的“诺贝尔奖”。图中，查尔斯王子向中村修二颁发了2021年度伊丽莎白女王工程奖，以表彰他在固态照明技术方面的工作
诺贝尔奖获得者，不管是真的还是“仿”的，在获奖时都可以说是经历了第二个奇迹年。这是因为在第一个奇迹年，它们的成就很可能并没有得到广泛认可。然而，“迟到总比不到好”，整个世界——至少是奖项涵盖的世界——可以分享重大成就最终获得认可带来的满足。在疫情时期，任何这样全球分享喜悦的机会当然会受到欢迎。2020年，整个世界经历了一个可怕的年头。2021年，悲剧还在继续。在这段糟糕的日子里，是不是有什么伟大的文学作品或是科学成就诞生了呢？也许在以后更快乐的日子里，整个世界都将知道它们。
资料来源 American Scientist
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本文作者亨利·佩特罗斯基（Henry Petroski）是杜克大学土木工程专业荣休教授