牛顿科技领导力研究
艾萨克•牛顿（Isaac Newton）爵士，英国皇家学会会员（1643年-1727年），科学史上最具影响力的科学家之一，经典力学的创始人。是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和和炼金术士，对世界科技的发展做出过卓越的贡献。
牛顿科技领导力要素挖掘
（1）孤独、执着、多疑而又强势的双重性格
结合传记分析和科学史家的研究发现，就总体而言，牛顿是一个孤僻、倔强而不愿低头的人。儿时的经历和求学的磨难，在促成其孤独性格的同时，也激发他出人头地、改善社会地位。在成长的历程中，乃至后续的科研工作中，牛顿时常会有有一种深深的不安全感，对别人往往深抱着一种怀疑态度。比如“牛顿十分不愿意把自己的研究结果与尚待整理的构思公开”，他“仍然深深抱着一种怀疑别人的态度，惟恐他的新发现被人窃取”。“牛顿从不愿意公布他的研究成果。虽然他大部分研究工作的基本思想早在1669年时已经形成，但他的大部分理论多年以后才公诸于众。”他极度敏感，在意名声，无法容忍他人的批评意见，缺乏宽恕他人的度量。在与人相处中，对竞争对手，他并不与人为善或宽容包含。牛顿与著名科学家胡克、弗拉姆斯蒂德、莱布尼兹在学术研究、天文观测数据和微积分成果归属等问题上都曾发生过激烈争论和冲突。在冲突中，牛顿的一些行为体现出他的自私狭隘，因为“牛顿在他的第二版巨著中，将这位天文学家的名字统统擦掉，一处也不留。”“莱布尼茨受到和胡克及弗拉姆斯蒂德同样的惩罚，在1726年出版的第三版《原理》中，书中所有莱布尼茨的名字全被删除。”但是，牛顿对家族亲戚中的求助者却有无限的耐心。同时，牛顿又具有自恋成分。他始终过分迷信于自我的独特性：他坚信在任何一个时期，世界上只有一个如基督般的诠释者能解读神意，而他就是那位中选者。他无法接受别人能独力做出同样突破的想法，这在和莱布尼兹的冲突中表现的尤其突出。在情感方面，牛顿是非常缺乏的。清教徒的节欲思想对牛顿有着较大的影响，他的一生中很少亲密的朋友。同时，清教徒的道德，也激励了他学习的决心，令他潜心学习。另外，牛顿追求并热衷于权力，“阶级和官位永远是他十分在意的事”。在拥有权力的后半生岁月中，他是一个独裁、专制的人。迈克尔·怀特在牛顿传记的书中指出，牛顿不甚完美的人格或许应归咎于他早年经历的被离弃所造成的伤害。他同时又认为由此造成的牛顿内心中隐藏的不和谐心态，使牛顿前期有强烈的欲望去发现和游遍任何途径以寻觅更多的知识，后期攫取权力和掌控他人。后期的诸多研究人员均认
可牛顿的双重性格和他的早期生活经历、家庭背景有着千丝万缕的联系。当然，这并不妨碍牛顿在科学上的伟大发现。
（2）有强烈的科学兴趣，试验探求能力强，创造力卓越
牛顿从小对科学就怀有强烈的兴趣。当初牛顿在格兰瑟姆的国王中学求学时，斯托克斯校长就“认定他是进大学的候选人。”牛顿从小就对学术、机械器具、化学类非常感兴趣，13岁即研读《自然与工艺的奥秘》一书。1659年，牛顿在回庄园的日子里，自愿为克拉克药剂师整理书籍，以换取自由阅览的机会，他阅读了包括物理、解剖、植物、哲学、数学的藏书。1660年，牛顿入剑桥学习，受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生了更为浓厚的兴趣。在1665-1666年这两年之内，牛顿在自然科学领域内创建了前所未有的惊人业绩：1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月，创立正流数法（微分）；1666年1月，研究颜色理论；5月，开始研究反流数法（积分）。这一年内，牛顿还开始研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是在此时发生的轶事。总之，在这两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学研究。
在实验探求上，牛顿既讲求思辨的哲学方法，更是力求突破前人传统的研究方法，并取得了巨大的进步。比如，在光学研究上，牛顿发明了以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜，在有效避免了物镜色散的基础上，制作了反射式望远镜。为了制造反射式望远镜，牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型，做试验，这对他在光学实验上的成功有极大帮助。在科学研究方法上，牛顿超越了古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考总结出论断的思辨哲学方法，将科学实验方法带入了科学研究的殿堂。
另外，从牛顿痴迷于炼金术（抑或可以称之为“初始化学”）的情况分析，可了解其对探究自然奥秘的浓厚兴趣。至于牛顿为什么痴迷于炼金术，我们要考虑他所处的时代背景。在17世纪，炼金术十分盛行，上至最伟大的科学家如波义耳，下至百姓都研习炼金术。当时，炼金术和化学掺杂在一起，因为这时的化学还没有从炼金术中脱离出来，一个人要想研究化学而不接触炼金术是不可能的。因为没有人可以找出一本17世纪的没有炼金术内容化学著作。而牛顿对于化学充满了求知欲，所以他像研究数学物理那样去研究化学，而可以供他参考自学的书只有炼金术著作，所以他不得不选择炼金术。其实，试图把化学从炼金术中分离出来的就是牛顿，因为他曾经写过一本名叫《化学》的书。如果我们以今天的
眼光来审视炼金术，我们应当承认它至少带来了一些有用的技术和工具，并且炼金术可能或多或少地激发了牛顿的灵感，有助于他在科学领域中的探索和发现。 （3）博览群书，有着系统的、跨学科的知识结构，对前人的研究成果与科研方法有着深刻、全面的把握
在当时的科学家群体中，牛顿可以说是集大成者。“牛顿凝聚了众人的知识：他是那样一位科学家，独立将自古以来众人得到的线索，统统聚集于他首创的现代实验科学中。牛顿满载着2000年来关于宇宙本质的各种不断改变的观念，他的伟大之处是将伽利略、笛卡儿、开普勒等许多科学家的个人突破，加以整合和清理，最后总结成一个涵盖广泛的宇宙观——创造了一组定律和法则，赋予了近代物理学一个明确的架构。”牛顿广学博记，他深入、系统地研读了诸多著名学者，如亚里士多德、大阿尔伯特、培根、达芬奇、伽利略、笛卡儿、波义耳、开普勒等的著作，从科学方法、逻辑推理到相关理论（结论）都有了全面的了解。另外，在研究上，获得赖以探讨科学的数学知识也是牛顿知识结构中至关重要的一环，牛顿在剑桥学习期间以自修方式研习了高等数学，并独自发展研究出微积分这一数学工具。所有这些对奠定牛顿后续的发现有着无可估量的价值。可以说，“17世纪60年代早期，牛顿在剑桥大学从阅读前人的学术著作中，逐渐认识到……所有能让以为天才数学家用以创造新数学的要素已具备。牛顿找到了灵感和时间。” 从牛顿学术成就奠基的历程和知识结构等方面来看，也可以说是“站在了巨人的肩上”。综观牛顿的知识结构，可以说涵盖了物理、化学、天文、哲学、数学等方面，但牛顿的多学科知识并不是简单的学习获取，而是既注重彼此之间的联系，又注重知识成果和方法论的探究。或者可以把牛顿的知识结构描述为“树形”知识，这“知识树”围绕主研究方向（物理-物质观研究），充分吸收相关学科的研究精华（天文、哲学、数学、化学），在借鉴与创新研究方法（思辨、实证）的基础上，持续开展相关科学研究。牛顿的成就，“不是由于灵感的闪现而领悟出全部万有引力的理论的。”他在伍尔索普的两年，牛顿在观念和数学两方面奠定了基础，其后20年间，根据炼金术的知识和实验的证明，他才逐步建立了更详细的理论。“如果牛顿没有能够在17世纪60年代发展数学，他对于行星运动的直觉上的领会，到最后也不过是个好的臆想罢了；若牛顿没有深入的炼金术知识，他几乎绝无可能将1665年和1666年得到的有限的行星运动概念加以延伸，发展出伟大的完有引力、超距作用等观念。最后，若没有那些搜集在一起的实验证据，牛顿的理论就不会如它们在《原理》中那样如此有影响力，更不可能那么快地激发出力学和运动定律的应用，以至于一个世纪之后，引发了工业革命。”
（4）有着以物质观为主的科技哲学思想，力求探索自然奥秘
牛顿的科学思想和科学方法在科学史、哲学史和科学方法研究中是具有代表性的，因而受到广泛的注意，但是由于历史和观点上的原因，看法不一，争论时起。牛顿的科学发现是多方面的，他的科学思想也有多种表现，人们常常强调他的引力思想和宗教思想或以决定论表征他的科学观点，而忽视了更本质的物质观在牛顿科学思想上的核心作用。主体而言，可以说物质观是牛顿科学观的核心。20世纪以来几位美国科学史学家也认为物质观是牛顿科学观的中心。如萨克雷在《原子与力》(1970)一书中说:“越来越清楚，关于物质的本质属性和微观结构问题，在牛顿的长期的和多产的生平中处于他的科学事物的中心地位”。魏斯特法尔(R.S-Westfall)在1973年发表的《牛顿和编造的因素》一文中说:“牛顿科学的最基本方面之一是它的物质概念”。我国科学史专家阎康年经多年研究，也认为从物质观和物质组成思想为核心出发研究牛顿的科学思想是有足够根据的。其依据主要有：①牛顿在《原理》二版第三卷的《哲学推理规则Ⅲ》中提出原子论是“全部哲学的基础”，在《原理》的《结论》手稿中又提出“一切自然现象将取决于粒子的力”。此外，他写的第一个笔记《三一学院笔记》的头三节都是关于原子论和物质的粒子组成的，数学中的原子论观点、光学中的微粒说、早年的重力射线观点、化学研究中的粒子和粒子力、从粒子间的引力作用推导天体之间的引力平方反比定律和万有引力定律、从粒子说研究流体力学规律、质量定义和质点概念等，都来自原子论。②牛顿的物质组成思想从三层次粒子向多层次粒子组成的观点发展，而其最小的或终极粒子为原子。他认为事物万象及其变化在于粒子的结合与分离，粒子之分与合，又在于粒子间的引力与斥力随距离变化和在某临界距离上相互转变，因而奠定了近程力理论的基础，对后来影响颇大。③牛顿的时空观、运动观、摆脱神创论和因果论故方法论，都是由他的原子论观点派生而来。同时，通过对牛顿著述的系列考察，可以得出牛顿的物质观的发展可以分为三个阶段：第一阶价段（1664-1674)为牛顿早期原子论阶段，这是从他开始接受原子论并用以研究科学问题时起，批判笛卡儿的以太旋涡说，至因光学上的争论而妥协时止；第二阶段(1674-1684)为向以太说妥协阶段，这是从他以原子论的变种理解以太开始，经过将以太说普遍化向淡化以太说发展的过程；第三阶段(1684-1725)为牛顿后期原子论阶段，这时他坚信原子论，全面否定了以太说，甚至在晚年也只是作为一种看法讨论，而不能认为向以太说妥协。由于物质观的这种发展，使他的引力的本质思想也发生相应的变化，即重力射线阶段、以太压差效应阶段和未知原因阶段。可以说,牛顿在探究自然奥秘的过程中，一直是以物质观的视野在追寻着自然的本质与规律，这始终贯穿并主导着牛顿的科
学思想。
（5）追求真理，有科学精神，善于在探求与争辩探索中完善科研成果 牛顿有着很强的科学精神，在大学求学时，虽然他仍然按时上课听讲，但是对那些古典观念的真实性已开始产生怀疑。他于1663年，对自然哲学的看法有了巨大的变化。牛顿在他的哲学笔记本中写道：“我是柏拉图的朋友，我是亚里士多德的朋友，可是我最好的朋友是真理。”牛顿大学时期做的笔记也像他在学童年代所做的一样，都包括问题和自拟的解答，不过大学时期所拟的解答都摘自知名自然哲学家的著作，好些地方我们可以看到那些解释又进一步被分析成问题；有时候在一段解答后面会跟着一段他自己的意见，表现的方式犹如牛顿与这些哲学家在交谈，直接向对方提出问题，或者发现有解说不清的部分，请作者注意改进。他就以这种方法向笛卡儿、波义耳，以及亚里士多德的哲学提出疑问。在剑桥学习期间，牛顿在摩耳这位剑桥柏拉图学派领袖的指导下，尽心学习，通过大量研读当时最伟大的自然哲学家的各类著作，在获取知识的同时，还学到了如何建立一套工作体系，并以之来证实自己的思想的。同时，牛顿痴心研究而达到忘我境界的诸多事例，也给我们刻画了牛顿鲜活的科学精神与个性。“在做学问的态度方面，牛顿轻视浅尝辄止的学习态度，不屑那些不愿意为知识鞠躬尽瘁的人”。此外，牛顿还能在学术争辩中，科学地吸取他人成就与见解，以完善自己的科学发现。比如，他和胡克在争辩行星运用规律时，尽管两人水火不容，但能就自己的局部错误 “凭着惊人的自制力，牛顿冷静地回应了胡克给他的信，承认了自己的错误”，促使自己研究的完善，“他心里明白，他应该感谢胡克激发了他以椭圆形的行星运动配合平方反比律的灵感，从而终于解决了问题。”若干年之后，牛顿在给哈雷的信中承认：“胡克纠正我的螺旋路径，引发我重新探讨椭圆形，才能使我发现这个理论。”所有这些，均可看出牛顿追求真理的科学探究精神。需要指出的是，牛顿在追求真理的同时，也是一位虔诚的清教徒，这也可能是他陷入炼金术的原因，他相信自己必然能从上帝那重新发现自然的秘密。牛顿认为造物主如非万物也于万物中存在，他深信发掘历史的真相是他的责任，就像他注定要去了解光、了解万有引力、了解炼金术、了解数学一样，他称这责任是“与生俱来的”。可见，对于宗教的强烈狂热，也是他的科学研究的主要动力之一。
（6）富有哲学思想，善于创新科学研究方法，形成科学研究方法论体系 牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”，这是一个指引着一代又一代科学工作者前进的开放的纲领。尽管牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性，但这是当时科学处于幼年时代的最高成就。牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯
物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系，给物理学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的，一切自然现象他都力图以力学观点加以解释，这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义，同时也导致了机械论。事实上，牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力，把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程等等。这种机械观，即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点，把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等，作为整个物理学的通用思考模式。可以认为，牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人，而因果关系正是经典物理学的基石。此外，牛顿超越了古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考、超越了思辨哲学，受伽利略试验物理学的影响，将科学试验方法正式带入哲学思想的殿堂。 在科学方法上，牛顿的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样，形成了一套研究事物的方法论体系，提出了相关的研究方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法： ①实验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说：“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家 I.B.Cohen正确地指出，牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠，也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。 ②分析——综合方法。分析是从整体到部分（如微分、原子观点），综合是从部分到整体（如积分，也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）。牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法……。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法；而综合的方法则假定原因已找到，并且已经把它们定为原理，再用这些原理去解释由它们发生的现象，并证明这些解释的正确性”。 ③归纳——演绎方法。上述分析——综合法与归纳——演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”，即得到概念和规律，然后用演绎法推演出种种结论，再通过实验加以检验、解释和预测，这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理，即表明由归纳法得出的普遍结论，又可用演绎法去推演出其他结论。 ④物理——数学方法。牛顿将物理学范围中
的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础，从这个基础出发他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”，“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中，概括起来，可以称之为简单性原理（法则1），因果性原理（法则2），普遍性原理（法则3），否证法原理（法则4，无反例证明者即成立）。“牛顿的伟业，正是自伽利略手中接下创新研究方法的领导权，担负起更大的领导责任，引领自然学者摆脱残余的烦琐哲学走上现代科学之路。”
（7）关注权位，有着强权的领导风格
牛顿在探求自然奥秘的同时，随着事业的成功，也非常关注权力和地位。1688年，《原理》出版后，得到全欧洲精英知识分子的称赞，当著作受国际承认之际，牛顿通过参与宗教等斗争，也渐渐意识到自己可以在更广泛的社会及政治环境中一试潜力。他在哲学家罗克的引领下进入社交圈。“在官场上，牛顿以打压弱者来争取权利，这驱使他成为一位成功的官僚。”1696年，牛顿得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助，谋得造币厂监督职位，1699年升任厂长。当时英国币制混乱，“造币厂、伦敦市甚至英国和荷兰的国王与王后，统统都可说感到十分幸运能找到牛顿为他们推动这项工作。”当然，在造币厂工作期间，牛顿成绩非凡，他运用智慧和勤勉，科学规划设计，在提升与改良造币工艺、制造效率和效益、打击不法活动上均获得了极大的成功。但，同时，“牛顿一生总是喜好权利和地位，会去争夺或计取，如今他既然有了那一点权利，就要尽力再往上构筑。造币厂厂长等头衔只是踏脚石，是他攀登社会阶梯计划中的第一步。”为达到这目的，牛顿通过研读法令法规和政府文案，采取职权解释等手段进一步扩大了手中的职权。
1703年，皇家学会开始向下沉沦，牛顿抓住老对手胡克去世的机会，于11月30日当选为理事，从历史学家的观点来看，这是皇家学会转枯为荣的一刻。“当自大和嗜好的性格发挥于正面时，牛顿表现出杰出的行政能力。”在领导皇家学会发展的同时，牛顿对皇家学会的控制则越来越严厉，他提拔自己的追随者，打击对手。其强权的作风可从他和弗拉姆斯蒂德、莱布尼兹长达20—40年的斗争中明显看出。牛顿为获取皇家天文学家弗拉姆斯蒂德的实验数据不仅动用学会的权力，还借以献给乔治亲王的名义出版星座目录及行星运行的详细图说《不列颠天空的历史》，威逼弗拉姆斯蒂德“献出”其终生研究的心血结晶来为自己所
用。在获得数据后，牛顿对弗拉姆斯蒂德依然采取强权方式，与1709年借口其逾期未交皇家学会的会费，而将其从院士名册中删除。在微积分发明之争中，牛顿对德国数学家兼自然哲学家莱布尼茨亦采取打压方式维护自己“独创”微积分的地位。尽管他俩可以说分别独立地发明了微积分的数学方法，但牛顿没有“是由一个人作了部分的贡献，再由他人作另一部分的贡献”这种观念，他一向尽全力保护自己的专利权，不断地攻击对手，甚至运用主席权力的手段，成立“自己的”委员会来裁决发明权之争。从中我们可清楚地看出牛顿对权力的在意和强权的领导风格。
（8）科学成就卓越，意义重大，影响深远
作为世界级的优秀科学家，牛顿的科学成就可谓家喻户晓。牛顿在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述，这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色的理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德•莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。牛顿的科学成就具体来说是：①力学方面的贡献：牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律：A、任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时，保持原有的运动状态不变，即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀速直线运动。B、任何物体在外力作用下，运动状态发生改变，其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比。通常可表述为：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。C、当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直线上。这三个非常简单的物体运动定律，为力学奠定了坚实的基础，并对其他学科的发展产生了巨大影响。牛顿也是万有引力定律的发现者。他把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。②数学方面的贡献：17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题。牛顿将古希腊以来求解无穷小问
题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。 微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。牛顿在前人工作的基础上，提出“流数(fluxion)法”，建立了二项式定理，并和G.W.莱布尼茨几乎同时创立了微积分学，得出了导数、积分的概念和运算法则，阐明了求导数和求积分是互逆的两种运算，为数学的发展开辟了一个新纪元。③光学方面的贡献：牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接触点是一个暗点，周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”，从一个侧面反映了光的运动性质，但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。1704年，他出版了《光学》一书，系统阐述他在光学方面的研究成果。④热学方面的贡献：牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。⑤天文学方面的贡献：牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。⑥哲学方面的贡献：牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义，他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样，牛顿虽然对人类做出了巨大的贡献，但他也不能不受时代的限制。例如，他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西，提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念；他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排，提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下
才开始运动的说法。《原理》一书总结了他一生中许多重要发现和研究成果，其中包括上述关于物体运动的定律。他说，该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况，所以我们研究的是自然哲学的数学原理。《原理》出版后，全欧洲大陆的学术刊物都陆续出现了书评，这些评论和《原理》中伟大的科学发现确立了牛顿的国际声誉。可以说，牛顿的伟大，来源于他对科学无可比拟的贡献，他所创建的许多原理和科学方法，开创了近代科技的大门，影响深远。
牛顿科技领导力总结
从牛顿的科学成就和人生阅历等多方面进行挖掘后，同时结合世人对牛顿的各种研究，从科技领导力挖掘提炼的角度，可以发现，牛顿的科技领导力主要可以概括为如下五点：①创造力强，科学成就卓越，影响深远；②追求真理，有着探求自然奥秘的科学精神，科学兴趣浓厚，并持久不衰；③有着系统、全面、广博的知识结构，同时富有哲学思辨精神和有效的实验探求能力，讲究科研方法的创新；④哲学素养高，善于辩证、客观的科学分析，并形成系统的哲学思想和方法；⑤具有强势的权力取向和个性特点。结合牛顿时代的社会背景，其科技领导力的体现也必将带有时代的烙印与缺陷，但从科技发展的历史来看，牛顿的科技领导力也强烈地反映出了科学界的领导力特点，即：科学原始创新成就卓越、系统掌握科学研究方法、有着执着的科学精神、善于哲学思维等关键内涵，尤其是其研究成果（牛顿力学等）对后来的科学发展与研究路径产生了巨大的引领和开拓作用。
牛顿科技领导力研究
艾萨克•牛顿（Isaac Newton）爵士，英国皇家学会会员（1643年-1727年），科学史上最具影响力的科学家之一，经典力学的创始人。是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和和炼金术士，对世界科技的发展做出过卓越的贡献。
牛顿科技领导力要素挖掘
（1）孤独、执着、多疑而又强势的双重性格
结合传记分析和科学史家的研究发现，就总体而言，牛顿是一个孤僻、倔强而不愿低头的人。儿时的经历和求学的磨难，在促成其孤独性格的同时，也激发他出人头地、改善社会地位。在成长的历程中，乃至后续的科研工作中，牛顿时常会有有一种深深的不安全感，对别人往往深抱着一种怀疑态度。比如“牛顿十分不愿意把自己的研究结果与尚待整理的构思公开”，他“仍然深深抱着一种怀疑别人的态度，惟恐他的新发现被人窃取”。“牛顿从不愿意公布他的研究成果。虽然他大部分研究工作的基本思想早在1669年时已经形成，但他的大部分理论多年以后才公诸于众。”他极度敏感，在意名声，无法容忍他人的批评意见，缺乏宽恕他人的度量。在与人相处中，对竞争对手，他并不与人为善或宽容包含。牛顿与著名科学家胡克、弗拉姆斯蒂德、莱布尼兹在学术研究、天文观测数据和微积分成果归属等问题上都曾发生过激烈争论和冲突。在冲突中，牛顿的一些行为体现出他的自私狭隘，因为“牛顿在他的第二版巨著中，将这位天文学家的名字统统擦掉，一处也不留。”“莱布尼茨受到和胡克及弗拉姆斯蒂德同样的惩罚，在1726年出版的第三版《原理》中，书中所有莱布尼茨的名字全被删除。”但是，牛顿对家族亲戚中的求助者却有无限的耐心。同时，牛顿又具有自恋成分。他始终过分迷信于自我的独特性：他坚信在任何一个时期，世界上只有一个如基督般的诠释者能解读神意，而他就是那位中选者。他无法接受别人能独力做出同样突破的想法，这在和莱布尼兹的冲突中表现的尤其突出。在情感方面，牛顿是非常缺乏的。清教徒的节欲思想对牛顿有着较大的影响，他的一生中很少亲密的朋友。同时，清教徒的道德，也激励了他学习的决心，令他潜心学习。另外，牛顿追求并热衷于权力，“阶级和官位永远是他十分在意的事”。在拥有权力的后半生岁月中，他是一个独裁、专制的人。迈克尔·怀特在牛顿传记的书中指出，牛顿不甚完美的人格或许应归咎于他早年经历的被离弃所造成的伤害。他同时又认为由此造成的牛顿内心中隐藏的不和谐心态，使牛顿前期有强烈的欲望去发现和游遍任何途径以寻觅更多的知识，后期攫取权力和掌控他人。后期的诸多研究人员均认
可牛顿的双重性格和他的早期生活经历、家庭背景有着千丝万缕的联系。当然，这并不妨碍牛顿在科学上的伟大发现。
（2）有强烈的科学兴趣，试验探求能力强，创造力卓越
牛顿从小对科学就怀有强烈的兴趣。当初牛顿在格兰瑟姆的国王中学求学时，斯托克斯校长就“认定他是进大学的候选人。”牛顿从小就对学术、机械器具、化学类非常感兴趣，13岁即研读《自然与工艺的奥秘》一书。1659年，牛顿在回庄园的日子里，自愿为克拉克药剂师整理书籍，以换取自由阅览的机会，他阅读了包括物理、解剖、植物、哲学、数学的藏书。1660年，牛顿入剑桥学习，受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生了更为浓厚的兴趣。在1665-1666年这两年之内，牛顿在自然科学领域内创建了前所未有的惊人业绩：1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月，创立正流数法（微分）；1666年1月，研究颜色理论；5月，开始研究反流数法（积分）。这一年内，牛顿还开始研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是在此时发生的轶事。总之，在这两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学研究。
在实验探求上，牛顿既讲求思辨的哲学方法，更是力求突破前人传统的研究方法，并取得了巨大的进步。比如，在光学研究上，牛顿发明了以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜，在有效避免了物镜色散的基础上，制作了反射式望远镜。为了制造反射式望远镜，牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型，做试验，这对他在光学实验上的成功有极大帮助。在科学研究方法上，牛顿超越了古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考总结出论断的思辨哲学方法，将科学实验方法带入了科学研究的殿堂。
另外，从牛顿痴迷于炼金术（抑或可以称之为“初始化学”）的情况分析，可了解其对探究自然奥秘的浓厚兴趣。至于牛顿为什么痴迷于炼金术，我们要考虑他所处的时代背景。在17世纪，炼金术十分盛行，上至最伟大的科学家如波义耳，下至百姓都研习炼金术。当时，炼金术和化学掺杂在一起，因为这时的化学还没有从炼金术中脱离出来，一个人要想研究化学而不接触炼金术是不可能的。因为没有人可以找出一本17世纪的没有炼金术内容化学著作。而牛顿对于化学充满了求知欲，所以他像研究数学物理那样去研究化学，而可以供他参考自学的书只有炼金术著作，所以他不得不选择炼金术。其实，试图把化学从炼金术中分离出来的就是牛顿，因为他曾经写过一本名叫《化学》的书。如果我们以今天的
眼光来审视炼金术，我们应当承认它至少带来了一些有用的技术和工具，并且炼金术可能或多或少地激发了牛顿的灵感，有助于他在科学领域中的探索和发现。 （3）博览群书，有着系统的、跨学科的知识结构，对前人的研究成果与科研方法有着深刻、全面的把握
在当时的科学家群体中，牛顿可以说是集大成者。“牛顿凝聚了众人的知识：他是那样一位科学家，独立将自古以来众人得到的线索，统统聚集于他首创的现代实验科学中。牛顿满载着2000年来关于宇宙本质的各种不断改变的观念，他的伟大之处是将伽利略、笛卡儿、开普勒等许多科学家的个人突破，加以整合和清理，最后总结成一个涵盖广泛的宇宙观——创造了一组定律和法则，赋予了近代物理学一个明确的架构。”牛顿广学博记，他深入、系统地研读了诸多著名学者，如亚里士多德、大阿尔伯特、培根、达芬奇、伽利略、笛卡儿、波义耳、开普勒等的著作，从科学方法、逻辑推理到相关理论（结论）都有了全面的了解。另外，在研究上，获得赖以探讨科学的数学知识也是牛顿知识结构中至关重要的一环，牛顿在剑桥学习期间以自修方式研习了高等数学，并独自发展研究出微积分这一数学工具。所有这些对奠定牛顿后续的发现有着无可估量的价值。可以说，“17世纪60年代早期，牛顿在剑桥大学从阅读前人的学术著作中，逐渐认识到……所有能让以为天才数学家用以创造新数学的要素已具备。牛顿找到了灵感和时间。” 从牛顿学术成就奠基的历程和知识结构等方面来看，也可以说是“站在了巨人的肩上”。综观牛顿的知识结构，可以说涵盖了物理、化学、天文、哲学、数学等方面，但牛顿的多学科知识并不是简单的学习获取，而是既注重彼此之间的联系，又注重知识成果和方法论的探究。或者可以把牛顿的知识结构描述为“树形”知识，这“知识树”围绕主研究方向（物理-物质观研究），充分吸收相关学科的研究精华（天文、哲学、数学、化学），在借鉴与创新研究方法（思辨、实证）的基础上，持续开展相关科学研究。牛顿的成就，“不是由于灵感的闪现而领悟出全部万有引力的理论的。”他在伍尔索普的两年，牛顿在观念和数学两方面奠定了基础，其后20年间，根据炼金术的知识和实验的证明，他才逐步建立了更详细的理论。“如果牛顿没有能够在17世纪60年代发展数学，他对于行星运动的直觉上的领会，到最后也不过是个好的臆想罢了；若牛顿没有深入的炼金术知识，他几乎绝无可能将1665年和1666年得到的有限的行星运动概念加以延伸，发展出伟大的完有引力、超距作用等观念。最后，若没有那些搜集在一起的实验证据，牛顿的理论就不会如它们在《原理》中那样如此有影响力，更不可能那么快地激发出力学和运动定律的应用，以至于一个世纪之后，引发了工业革命。”
（4）有着以物质观为主的科技哲学思想，力求探索自然奥秘
牛顿的科学思想和科学方法在科学史、哲学史和科学方法研究中是具有代表性的，因而受到广泛的注意，但是由于历史和观点上的原因，看法不一，争论时起。牛顿的科学发现是多方面的，他的科学思想也有多种表现，人们常常强调他的引力思想和宗教思想或以决定论表征他的科学观点，而忽视了更本质的物质观在牛顿科学思想上的核心作用。主体而言，可以说物质观是牛顿科学观的核心。20世纪以来几位美国科学史学家也认为物质观是牛顿科学观的中心。如萨克雷在《原子与力》(1970)一书中说:“越来越清楚，关于物质的本质属性和微观结构问题，在牛顿的长期的和多产的生平中处于他的科学事物的中心地位”。魏斯特法尔(R.S-Westfall)在1973年发表的《牛顿和编造的因素》一文中说:“牛顿科学的最基本方面之一是它的物质概念”。我国科学史专家阎康年经多年研究，也认为从物质观和物质组成思想为核心出发研究牛顿的科学思想是有足够根据的。其依据主要有：①牛顿在《原理》二版第三卷的《哲学推理规则Ⅲ》中提出原子论是“全部哲学的基础”，在《原理》的《结论》手稿中又提出“一切自然现象将取决于粒子的力”。此外，他写的第一个笔记《三一学院笔记》的头三节都是关于原子论和物质的粒子组成的，数学中的原子论观点、光学中的微粒说、早年的重力射线观点、化学研究中的粒子和粒子力、从粒子间的引力作用推导天体之间的引力平方反比定律和万有引力定律、从粒子说研究流体力学规律、质量定义和质点概念等，都来自原子论。②牛顿的物质组成思想从三层次粒子向多层次粒子组成的观点发展，而其最小的或终极粒子为原子。他认为事物万象及其变化在于粒子的结合与分离，粒子之分与合，又在于粒子间的引力与斥力随距离变化和在某临界距离上相互转变，因而奠定了近程力理论的基础，对后来影响颇大。③牛顿的时空观、运动观、摆脱神创论和因果论故方法论，都是由他的原子论观点派生而来。同时，通过对牛顿著述的系列考察，可以得出牛顿的物质观的发展可以分为三个阶段：第一阶价段（1664-1674)为牛顿早期原子论阶段，这是从他开始接受原子论并用以研究科学问题时起，批判笛卡儿的以太旋涡说，至因光学上的争论而妥协时止；第二阶段(1674-1684)为向以太说妥协阶段，这是从他以原子论的变种理解以太开始，经过将以太说普遍化向淡化以太说发展的过程；第三阶段(1684-1725)为牛顿后期原子论阶段，这时他坚信原子论，全面否定了以太说，甚至在晚年也只是作为一种看法讨论，而不能认为向以太说妥协。由于物质观的这种发展，使他的引力的本质思想也发生相应的变化，即重力射线阶段、以太压差效应阶段和未知原因阶段。可以说,牛顿在探究自然奥秘的过程中，一直是以物质观的视野在追寻着自然的本质与规律，这始终贯穿并主导着牛顿的科
学思想。
（5）追求真理，有科学精神，善于在探求与争辩探索中完善科研成果 牛顿有着很强的科学精神，在大学求学时，虽然他仍然按时上课听讲，但是对那些古典观念的真实性已开始产生怀疑。他于1663年，对自然哲学的看法有了巨大的变化。牛顿在他的哲学笔记本中写道：“我是柏拉图的朋友，我是亚里士多德的朋友，可是我最好的朋友是真理。”牛顿大学时期做的笔记也像他在学童年代所做的一样，都包括问题和自拟的解答，不过大学时期所拟的解答都摘自知名自然哲学家的著作，好些地方我们可以看到那些解释又进一步被分析成问题；有时候在一段解答后面会跟着一段他自己的意见，表现的方式犹如牛顿与这些哲学家在交谈，直接向对方提出问题，或者发现有解说不清的部分，请作者注意改进。他就以这种方法向笛卡儿、波义耳，以及亚里士多德的哲学提出疑问。在剑桥学习期间，牛顿在摩耳这位剑桥柏拉图学派领袖的指导下，尽心学习，通过大量研读当时最伟大的自然哲学家的各类著作，在获取知识的同时，还学到了如何建立一套工作体系，并以之来证实自己的思想的。同时，牛顿痴心研究而达到忘我境界的诸多事例，也给我们刻画了牛顿鲜活的科学精神与个性。“在做学问的态度方面，牛顿轻视浅尝辄止的学习态度，不屑那些不愿意为知识鞠躬尽瘁的人”。此外，牛顿还能在学术争辩中，科学地吸取他人成就与见解，以完善自己的科学发现。比如，他和胡克在争辩行星运用规律时，尽管两人水火不容，但能就自己的局部错误 “凭着惊人的自制力，牛顿冷静地回应了胡克给他的信，承认了自己的错误”，促使自己研究的完善，“他心里明白，他应该感谢胡克激发了他以椭圆形的行星运动配合平方反比律的灵感，从而终于解决了问题。”若干年之后，牛顿在给哈雷的信中承认：“胡克纠正我的螺旋路径，引发我重新探讨椭圆形，才能使我发现这个理论。”所有这些，均可看出牛顿追求真理的科学探究精神。需要指出的是，牛顿在追求真理的同时，也是一位虔诚的清教徒，这也可能是他陷入炼金术的原因，他相信自己必然能从上帝那重新发现自然的秘密。牛顿认为造物主如非万物也于万物中存在，他深信发掘历史的真相是他的责任，就像他注定要去了解光、了解万有引力、了解炼金术、了解数学一样，他称这责任是“与生俱来的”。可见，对于宗教的强烈狂热，也是他的科学研究的主要动力之一。
（6）富有哲学思想，善于创新科学研究方法，形成科学研究方法论体系 牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”，这是一个指引着一代又一代科学工作者前进的开放的纲领。尽管牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性，但这是当时科学处于幼年时代的最高成就。牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯
物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系，给物理学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的，一切自然现象他都力图以力学观点加以解释，这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义，同时也导致了机械论。事实上，牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力，把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程等等。这种机械观，即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点，把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等，作为整个物理学的通用思考模式。可以认为，牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人，而因果关系正是经典物理学的基石。此外，牛顿超越了古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考、超越了思辨哲学，受伽利略试验物理学的影响，将科学试验方法正式带入哲学思想的殿堂。 在科学方法上，牛顿的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样，形成了一套研究事物的方法论体系，提出了相关的研究方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法： ①实验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说：“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家 I.B.Cohen正确地指出，牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠，也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。 ②分析——综合方法。分析是从整体到部分（如微分、原子观点），综合是从部分到整体（如积分，也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）。牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法……。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法；而综合的方法则假定原因已找到，并且已经把它们定为原理，再用这些原理去解释由它们发生的现象，并证明这些解释的正确性”。 ③归纳——演绎方法。上述分析——综合法与归纳——演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”，即得到概念和规律，然后用演绎法推演出种种结论，再通过实验加以检验、解释和预测，这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理，即表明由归纳法得出的普遍结论，又可用演绎法去推演出其他结论。 ④物理——数学方法。牛顿将物理学范围中
的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础，从这个基础出发他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”，“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中，概括起来，可以称之为简单性原理（法则1），因果性原理（法则2），普遍性原理（法则3），否证法原理（法则4，无反例证明者即成立）。“牛顿的伟业，正是自伽利略手中接下创新研究方法的领导权，担负起更大的领导责任，引领自然学者摆脱残余的烦琐哲学走上现代科学之路。”
（7）关注权位，有着强权的领导风格
牛顿在探求自然奥秘的同时，随着事业的成功，也非常关注权力和地位。1688年，《原理》出版后，得到全欧洲精英知识分子的称赞，当著作受国际承认之际，牛顿通过参与宗教等斗争，也渐渐意识到自己可以在更广泛的社会及政治环境中一试潜力。他在哲学家罗克的引领下进入社交圈。“在官场上，牛顿以打压弱者来争取权利，这驱使他成为一位成功的官僚。”1696年，牛顿得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助，谋得造币厂监督职位，1699年升任厂长。当时英国币制混乱，“造币厂、伦敦市甚至英国和荷兰的国王与王后，统统都可说感到十分幸运能找到牛顿为他们推动这项工作。”当然，在造币厂工作期间，牛顿成绩非凡，他运用智慧和勤勉，科学规划设计，在提升与改良造币工艺、制造效率和效益、打击不法活动上均获得了极大的成功。但，同时，“牛顿一生总是喜好权利和地位，会去争夺或计取，如今他既然有了那一点权利，就要尽力再往上构筑。造币厂厂长等头衔只是踏脚石，是他攀登社会阶梯计划中的第一步。”为达到这目的，牛顿通过研读法令法规和政府文案，采取职权解释等手段进一步扩大了手中的职权。
1703年，皇家学会开始向下沉沦，牛顿抓住老对手胡克去世的机会，于11月30日当选为理事，从历史学家的观点来看，这是皇家学会转枯为荣的一刻。“当自大和嗜好的性格发挥于正面时，牛顿表现出杰出的行政能力。”在领导皇家学会发展的同时，牛顿对皇家学会的控制则越来越严厉，他提拔自己的追随者，打击对手。其强权的作风可从他和弗拉姆斯蒂德、莱布尼兹长达20—40年的斗争中明显看出。牛顿为获取皇家天文学家弗拉姆斯蒂德的实验数据不仅动用学会的权力，还借以献给乔治亲王的名义出版星座目录及行星运行的详细图说《不列颠天空的历史》，威逼弗拉姆斯蒂德“献出”其终生研究的心血结晶来为自己所
用。在获得数据后，牛顿对弗拉姆斯蒂德依然采取强权方式，与1709年借口其逾期未交皇家学会的会费，而将其从院士名册中删除。在微积分发明之争中，牛顿对德国数学家兼自然哲学家莱布尼茨亦采取打压方式维护自己“独创”微积分的地位。尽管他俩可以说分别独立地发明了微积分的数学方法，但牛顿没有“是由一个人作了部分的贡献，再由他人作另一部分的贡献”这种观念，他一向尽全力保护自己的专利权，不断地攻击对手，甚至运用主席权力的手段，成立“自己的”委员会来裁决发明权之争。从中我们可清楚地看出牛顿对权力的在意和强权的领导风格。
（8）科学成就卓越，意义重大，影响深远
作为世界级的优秀科学家，牛顿的科学成就可谓家喻户晓。牛顿在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述，这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色的理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德•莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。牛顿的科学成就具体来说是：①力学方面的贡献：牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律：A、任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时，保持原有的运动状态不变，即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀速直线运动。B、任何物体在外力作用下，运动状态发生改变，其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比。通常可表述为：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。C、当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直线上。这三个非常简单的物体运动定律，为力学奠定了坚实的基础，并对其他学科的发展产生了巨大影响。牛顿也是万有引力定律的发现者。他把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。②数学方面的贡献：17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题。牛顿将古希腊以来求解无穷小问
题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。 微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。牛顿在前人工作的基础上，提出“流数(fluxion)法”，建立了二项式定理，并和G.W.莱布尼茨几乎同时创立了微积分学，得出了导数、积分的概念和运算法则，阐明了求导数和求积分是互逆的两种运算，为数学的发展开辟了一个新纪元。③光学方面的贡献：牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接触点是一个暗点，周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”，从一个侧面反映了光的运动性质，但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。1704年，他出版了《光学》一书，系统阐述他在光学方面的研究成果。④热学方面的贡献：牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。⑤天文学方面的贡献：牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。⑥哲学方面的贡献：牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义，他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样，牛顿虽然对人类做出了巨大的贡献，但他也不能不受时代的限制。例如，他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西，提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念；他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排，提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下
才开始运动的说法。《原理》一书总结了他一生中许多重要发现和研究成果，其中包括上述关于物体运动的定律。他说，该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况，所以我们研究的是自然哲学的数学原理。《原理》出版后，全欧洲大陆的学术刊物都陆续出现了书评，这些评论和《原理》中伟大的科学发现确立了牛顿的国际声誉。可以说，牛顿的伟大，来源于他对科学无可比拟的贡献，他所创建的许多原理和科学方法，开创了近代科技的大门，影响深远。
牛顿科技领导力总结
从牛顿的科学成就和人生阅历等多方面进行挖掘后，同时结合世人对牛顿的各种研究，从科技领导力挖掘提炼的角度，可以发现，牛顿的科技领导力主要可以概括为如下五点：①创造力强，科学成就卓越，影响深远；②追求真理，有着探求自然奥秘的科学精神，科学兴趣浓厚，并持久不衰；③有着系统、全面、广博的知识结构，同时富有哲学思辨精神和有效的实验探求能力，讲究科研方法的创新；④哲学素养高，善于辩证、客观的科学分析，并形成系统的哲学思想和方法；⑤具有强势的权力取向和个性特点。结合牛顿时代的社会背景，其科技领导力的体现也必将带有时代的烙印与缺陷，但从科技发展的历史来看，牛顿的科技领导力也强烈地反映出了科学界的领导力特点，即：科学原始创新成就卓越、系统掌握科学研究方法、有着执着的科学精神、善于哲学思维等关键内涵，尤其是其研究成果（牛顿力学等）对后来的科学发展与研究路径产生了巨大的引领和开拓作用。