从科学成长史的角度看，现代博士生研究生培养制度的产生和成长与自然科学实验室和研究所的产生和成长分不开的。真正现代意思上的自然科学博士研究生培养制度起源于德国，德国柏林大学在1809年左右设立了哲学博士学位，开创了现代学位制度的先河。德国的博士学位制度的特点是没有硕士学位，大学毕业文凭的获得者直接攻读博士学位。德国的自然科学博士学位制度建立以来，为培养高级科学精英提供了良好的体制，很快在欧洲各国得到采用。
自1901年开始设立并颁发诺贝尔自然科学奖以来，到2003年为止，共有170人次169位科学家（其中美国科学家巴丁在1956年和1972年两次获奖）获得过诺贝尔物理学奖。在这169位科学家中，有151位都曾经有过博士研究生阶段的学习，并获得博士学位（非荣誉学位），占总数的89.3%。只有18位科学家因各种缘故没有获得博士学位。1950年以后的诺贝尔物理学获奖者共计117人，只有赖尔（1974）、莫特（1977年）和基尔比（2000）3人没有获得过博士学位。（注：科学家名字后面括号的数字表示其获奖年份。）
博士研究生的学习和研究工作（JOB）的完成，博士学位的获得，一般意味着科学家接受科学研究训练阶段的完毕，并正式开始其职业科学研究生涯。而诺贝尔奖的获奖工作（JOB）的完成则可以说标志着科学家已经成长为第一流的科学家。因此研究诺贝尔物理学奖得主的博士研究生研究工作（JOB）情况并揭示与其获奖工作（JOB）的关系会对现代博士研究生培养工作（JOB）有所启迪。
1．没有获得博士学位的获奖者情况分析
自1901年到2003年的170位诺贝尔物理学奖得主当中，共有18位科学家没有获得过博士学位。他们分别是J.W.瑞利（1904）、J.J.汤姆森（1906）、迈克尔孙(1907)、李普曼（1908）、G.马可尼（1909）、达伦（1912）、W.H.布拉格（1915）、W.L.布拉格（1915）、巴克拉（1917）、理查森（1928）、拉曼（1930）、G.P.汤姆森（1937）、阿普顿（1947）、布莱克特（1948）、赖尔、莫特和基尔比。
这18位科学家中有11位（J.W.瑞利、J.J.汤姆森、W.H.布拉格、W.L.布拉格、巴克拉、理查森、G.P.汤姆森、阿普顿、布莱克特、赖尔和莫特）都来自英国，并曾经在剑桥大学卡文迪许实验室学习或者工作（JOB）过。
英国的剑桥大学早在牛顿时代，就奉行教学与科研并行的方针，实施的是数学优等生学位制度，到19世纪中后期，自然科学优等生学位又从数学优等生学位制度分离出来。因此可以说到19世纪末，剑桥大学的数学优等生学位和自然科学优等生学位就非常于德国的哲学博士学位。J.W.瑞利、J.J.汤姆森、W.H.布拉格都取得了数学优等生学位。W.L.布拉格则在1911年获得自然科学优等生学位。
1894年，剑桥大学卡文迪许实验室主任J.J.汤姆森认为德国的博士学位制度要优于英国的数学优等生和制度自然科学优等生制度，因此建议将剑桥大学的上述两种优等生制度改为硕士研究生制，然后再设立博士生制。于是在1895年，英国剑桥大学卡文迪许实验室设立了文学硕士研究生制，并打算在几年后设立博士研究生制度。但因为战争的影响，直到1920年以后才正式实施博士研究生制度。1919年5月，联合王国大学协议会通过了现行的英国研究生制度，即学士、硕士、博士三级学位制度。因此可以说，英国是在1920年左右才确立了现代意思上的研究生培养体系。在此期间，巴克拉、理查森、J.查德威克、G.P.汤姆森、阿普顿、布莱克特、莫特等人获得剑桥大学的硕士学位，其实质和学术含量也是非常于德国大学的哲学博士学位。
因此，这11位英国科学家，除赖尔以外，未获得博士学位是因为在他们的研究生学习阶段，剑桥大学卡文迪许实验室还没有设立真正现代意思上的博士生培养制度。而他们所获得的学位在培养方法和学术含量上是等同于同时期德国哲学博士学位的。
因此可以说，真正意思上没有经过博士阶段的学习而获得博士学位的诺奖得主有以下7位科学家：迈克尔孙（美国）、李普曼（法国）、G.马可尼（意大利）、达伦（瑞典）、拉曼(印度)、赖尔和基尔比（美国）。拉曼在1907年毕业于印度马德拉斯首府学院，获物理学硕士学位。在1920年代以后接收大学教育的只有赖尔和基尔比，基尔比1950年获威斯康星大学电机工程硕士学位。赖尔则是因为战争的缘故，1939年从牛津大学毕业后跻身军队从事雷达的研究工作（JOB）。
在现代教育和科研体制之下，要成为第一流的科学家，特别是基础科学领域内的科学家，接受博士阶段的严格正规的科学训练是必不可少的。
2．各国获奖者获得博士学位时的年龄情况
在151位有博士学位的获奖者当中，获得博士学位时年纪最大的是40岁，阿尔费罗夫（2000），前苏联科学家。年纪最小21岁，有四位诺贝尔物理学奖得主21岁获得博士学位：普郎克（1918）、泡利（1945）、纪尧姆（1920）和费米（1938）。所有获奖者获得博士学位的平均年龄为25.9岁。
在获奖的科学家当中，共有28位德国科学家，这28位科学家都有博士学位。德国的学位制度是博士学位申请人获得大学文凭后，直接跻身博士阶段的学习和研究，因此德国科学家获博士学位的年龄通通年轻，大约在24岁左右。 24岁获博士学位的科学家有勒纳（1905年）、劳厄(1914)、赫兹（1925）、弗朗克（1925）、海森堡(1932)、斯特恩（1943）、迈耶（1963）等人。维恩（1911）获博士学位时为22岁，而普郎克（1918）和泡利（1945）在21岁就获得博士学位，是获奖者当中最年轻的博士学位获得者。（顺便说一句，知名科学家中最年轻的博士学位获得者可能是控制论的创始人诺伯特.维纳，他18岁就获得美国哈佛大学哲学博士）。爱因斯坦（1921）1905年获博士学位时为27岁，他在获得博士学位的同时，还担任了瑞士日内瓦专利局专利员工作（JOB）。
实施与德国学位制度一致的国家其获奖者的年龄也通通较小，如瑞士科学家纪尧姆1882年21岁获得瑞士苏黎世大学科学博士学位。意大利的费米，21岁获得意大利比萨大学博士学位。荷兰的洛伦兹（1902），22岁获莱顿大学博士。
共有11位法国科学家获得诺贝尔物理学奖，除李普曼以外，其他科学家都获得过博士学位。1808年，拿破仑颁布建立帝国大学的命令，中学毕业生会考文凭、硕士、博士这三种学位及文凭才被正式定为国家文凭。在此基础上还有更高的“国家博士学位”。因为法国的博士培养周期比较长，法国科学家获的博士学位的年龄通通比较大。贝克勒尔（1903）、M.居里(1903)和P.居里（1903）获的博士学位的年龄都是36岁。德布罗意（1929）32岁获得巴黎大学博士学位。卡斯特勒（1966）1936年34岁获得法国波尔多大学博士学位。夏帕克（1992）1954年30岁获得巴黎法兰西学院博士学位。佩兰（1926）27岁获博士学位，德热纳（1991）25岁获博士学位是比较年轻了。
前苏联时期的科学博士学位不能直接通过考试攻读获得，而必须是因为取得科学界举所公认的科学成就而授予，因此要获得前苏联的科学博士学位是比较困难的，需要多年科学工作（JOB）的积累。所有获奖者当中，年纪最大的博士学位获得者是前苏联科学家阿尔费罗夫，其他的几位获奖的前苏联科学家中，切连科夫（1958）1940年36岁获博士学位，巴索夫（1964）获的博士学位时34岁，普罗霍罗夫（1964）30岁，郎道（1962）1934年26岁获得前苏联列宁格勒大学科学博士，是比较年轻的， 2003年的获奖者阿布里索科夫是前苏联获奖科学家中最年轻的博士学位获得者，他在1951年23岁时获得莫斯科物理研究所博士学位。
3．博士学位论文与获奖工作（JOB）的关系
必须注意到的是诺贝尔奖得主获得诺贝尔奖的时间与其完成获奖工作（JOB）的时间存在一定的时间间隔，这个时间间隔最短的有1年：
李政道和杨振宁（1957） 1956年二人提出弱相互作用的宇称不守恒，1957年获奖。
K.G.西格班(1924) 1923年对X射线标示谱理论作出突出贡献，1924年获奖。
鲁比亚和范德梅尔（1984） 1983年发现W 和Z0粒子，1984年获奖。
米勒和贝德诺维兹（1987） 1986年发现非金属氧化物材料中的高温超导现象，1987年获奖。
最长的需要53年的等待：金兹堡（2003）1950年提出超导体的金兹堡-郎道理论，2003年获奖。
所有的诺贝尔物理学奖获得者，从作出获奖工作（JOB）到获得诺贝尔奖，平均的时间间隔为16.8年。
科学家从获得博士学位到完成其获奖工作（JOB）的时间就是该学者成长为第一流科学家的时间周期。研究中我们发现，这一周期的长短跟获奖者的博士学位论文工作（JOB）存在紧密的联系。
1）因博士论文工作（JOB）直接获得诺贝尔奖
以前有学者认为德布罗意（1929）是唯一因为博士论文研究工作（JOB）而获得诺贝尔奖的论断是不确切的。以下11位科学家是因其博士论文期间的研究工作（JOB）获奖的。因博士论文研究工作（JOB）直接获奖的有5位科学家。
范德瓦尔斯(1910) 1873年以博士论文“论物质液态和气态的连续性”36岁获得荷兰莱顿大学博士学位，在这一论文中他建立了真实气体的状态方程，他以这一成就获得1910年诺贝尔物理学奖。
德布罗意（1929） 在1923年提出物质波理论，1924年32岁以这一成就作为博士论文获得博士学位，1929年获奖。
穆斯堡尔（1961） 1957年在他的博士学位论文研究工作（JOB）中发现了穆斯堡尔谱效应，即原子核无反冲的 射线共振吸收，1957年28岁以对这一现象的研究获得德国马克斯.普郎克研究所博士学位， 1961年因发现穆斯堡尔效应获得诺贝尔物理学奖。
施里弗（1972） 1957年在攻读博士学位期间，同导师巴丁、库珀一起创立了著名的超导BCS理论，1957年26岁他获得美国伊利诺斯大学博士学位。1972年因这一理论获奖。
特霍夫特（1999）1972年26岁获荷兰乌德勒支大学博士学位。1971年，在攻读博士学位期间，他证明了无品质的规范场量子化办法可直接推广到有自发破缺机理的情况，这一结论对电弱统一理论的量子化至关重。1972年特霍夫特与导师韦尔特曼一起提出维数正规化办法，解决了规范场微挠论中的重整化问题，从而获得1999年诺贝尔物理学奖。
有6位科学家甚至是先作出获奖工作（JOB），而后才获得大学博士学位。
M.居里（1903） 因1896年对放射性的研究获得1903年诺贝尔物理学奖，1903年36岁时以博士论文“铀的放射性研究”获得巴黎大学博士学位。
汤川秀树（1949） 1938年31岁获得东京帝国大学博士学位。1935年28岁攻读博士学位期间提出介子理论，从而获得1949年诺贝尔物理学奖。
江琦玲於奈（1973） 1957年在日本SONY企业工作（JOB）期间，发明隧道二极管，1958年34岁东京大学授予他博士学位。1973年因发明隧道二极管获得诺贝尔物理学奖。
约瑟夫森（1973）1964年24岁获得英国剑桥大学博士学位。1962年，在攻读博士期间，从理论上预测了超导电流能够同过隧道阻挡层，他因此成就获得1973年诺贝尔物理学奖。
赫尔斯（1993） 1977年26岁获得麻省大学博士，博士论文是脉冲星巡天计划。1974年他在做博士论文研究期间，跟导师泰勒一起发现第一个射电脉冲双星系统PSR1913+16。
阿尔费罗夫（2000） 他在1970年40岁获得前苏联约飞物理技术研究所科学博士。在获得博士学位的同一年，阿尔费罗夫及其领导的研究组首先制成室温下连续波双异质结构半导体激光器，从而获得2000年诺贝尔奖。
上述11位科学家获得博士学位时的年纪最大为40岁（阿尔费罗夫），最小为24岁（约瑟夫森），平均年龄为30.8岁。比所有获奖者获得博士学位的平均年龄25.9岁大了4.9岁。
2）在博士论文研究工作（JOB）基础上，进一步深入研究从而获得诺贝尔奖
大部分科学家是在博士论文研究工作（JOB）基础上，进一步深入研究从而获得诺贝尔奖。以下14位科学家是比较典型的例子。
塞曼(1902) 1893年28岁获得莱顿大学博士学位, 博士论文题目“论克尔效应”。 克尔效应包括克尔磁光效应和克尔光电效应。克尔磁光效应是指当线偏振光入射到放置在磁场中的不透光物质反射时，其发射光的偏振方向产生旋转的现象。克尔光电效应则是光在电场作用下的物质中会发生双折射现象。1897年塞曼在博士研究工作（JOB）基础上进一步深入研究，发现发光谱线在磁场中会发生分裂，即塞曼效应，从而获得1902年诺贝尔物理学奖。
康普顿（1927）1916年24岁普林斯顿大学博士。博士论文“X射线反射强度以及原子中电子的分布”，研究了X射线本性和散射问题。在其博士研究工作（JOB）基础上，1923年康普顿发现X射线散射的康普顿效应，因而获得1927年诺贝尔物理学奖。
布里奇曼（1946）1908年26岁哈佛大学博士学位。博士论文“压力对汞电阻的效应”。布里奇曼在读硕士学位期间就发明了能抵抗上万大气压的超高压设备。1941年布里奇曼发明了能产生10万大气压的高压装置。1908-1909年布里奇曼发表了3篇对高压物理学界影响深远的论文，并因对高压物理学的杰出贡献在1946获奖。
格拉泽（1960）1950年24岁美国凯斯技术学院博士。博士论文关于实验研究高能宇宙线和海平面上的介子的角动量谱。1952年发明气泡室获得1960年诺贝尔物理学奖。
M.G.迈耶 (1963) 1930年24岁德国格丁根大学博士。博士论文“两次量子跳跃的基本过程”。1949年与延森同时期各自独立提出原子核壳层模型。
卡斯特勒（1966）1936年34岁获法国波尔多大学博士学位，博士论文“汞原子逐步受激”。系统研究了光散射和荧光过程中角动量守恒定律的普适性。1955年卡斯特勒实现了光的抽运从而获得1966年诺贝尔物理学奖。
彭其亚斯（1978）1962年29岁美国哥伦比亚大学博士。博士期间研制了21cm波段上的微波激射放大器。目的是观测星系际氖分子的一条波长21cm的谱线。1965年与威尔逊合作发现宇宙微波背景辐射。
威尔逊（1978）1962年26岁加州理工学院物理学博士学位。博士论文课题对银河系开展射电巡查，给出气体氢云的分布图。1965年与彭其亚斯合作发现宇宙微波背景辐射。
格拉肖（1979） 1959年27岁哈佛大学哲学博士学位。1960年，把自己的博士论文附录扩展为论文“矢量介子相互作用的可重整化性”，提出弱电统一理论的SU(2)XU(1)模型。从而在1979年获奖。
S.钱德拉塞卡（1983）1933年23岁英国剑桥大学博士学位。1934年创建恒星结构和演化理论，确认白矮星品质上限。
冯.克利青（1985）1972年29岁获得德国维尔茨堡大学博士学位，博士论文研究Te单晶体在强磁场和液氦超低温下的电输运特性，观测到磁杂质效应。1980年发现整数量子霍尔效应从而获得1985年诺贝尔物理学奖。
鲁斯卡（1986） 1934年28岁获柏林工业大学工学博士学位。博士论文“电子显微镜的磁物镜”。1937年研制出可商品化的电子显微镜。
斯坦博格（1988）1958年26岁获得美国哥伦比亚大学博士，博士论文时完成了关于宇宙线中的 子问题的的实验，确定了 子参与的是三体衰变，为以后的弱相互作用概念奠定基础。1962年发现 子型中微子，与莱德曼、施瓦茨一起获得1988年诺贝尔物理学奖。
布罗克豪斯（1994）1950年32岁加拿大博士学位，博士学位论文研究中子散射。在此基础上发明中子三轴谱仪，成长中子谱学用于凝聚态研究从而获奖。
这14位科学家中获得博士学位年龄最大的34岁（卡斯特勒），最小的23岁（S.钱德拉塞卡）。获得博士学位的平均年龄27.1岁。从博士研究生毕业到其做出获奖工作（JOB），最短的1年（布里奇曼、格拉肖、S.钱德拉塞卡），最长的19年(M.G.迈耶、卡斯特勒), 平均是5.4年。
