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科学研究是什么不治天下

科学研究是什么

百科:科学研究(Scientific research),一般是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动,为创造发明新产品和新技术提供理论依据。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。小编认为,要正确理解“科学研究”的定义,首先要知道什么是科学。那么,什么是科学呢?试问,人们为什么要在有关“科学”的杂志上投稿?显然,人们之所以要在有关“科学”杂志上投稿,根本目的就是为了让自己的观点获得人们的充分认可。试问,人们为什么要办“科学”杂志?显然,人们之所以要办“科学”杂志,就是为了获得更多的被人们充分认可的观点。试问,自然科学教科书上的观点是不是被人们充分认可的观点?答案当然是肯定的。比如,自然科学教科书上的“万有引力定律”其实就是被人们充分认可的,牛顿的观点。因为,自然科学教科书上的观点也都是“在一定时间,一定范围和一定条件下”被人们充分认可的观点。比如“万有引力定律”在量力科学范围内就不适用。由此我们就可以知道“科学”完整、正确的定义了,即:科学就是在一定时间,一定范围和一定条件下被人们充分认可的观点。由此,科学研究的定义也就昭然若揭了,即:科学研究就是人们在一定时间,一定范围和一定条件下为了获得“被人们充分认可观点”的研究。由此,科学探索的定义也就水落石出了即:科学探索就是人们在一定时间,一定范围和一定条件下为了获得“被人们充分认可”的观点的探索。

先祖

科学研究必须有科学性,但在具体进行过程中有时会缺乏科学性

医学心理学是心理学的一个分支,其研究方法从属于心理学的研究方法,但也有某自己的特点。以下仅就医学心理学研究方法的一些原则及几种常用方法作一概述。一、理论依据解决任何问题时都应先提出工作假说,然后通过实践来证实、否定和修改这种假说。这种假说又可称理论依据。不同理论基础会有特殊的研究方法,如动力心理学派采用心理分析方法,行为主义用条件来反射方法。有时同一种方法也可为不同理论服务,但在具体作法和解释结果时却彼此不同。二、科学性科学研究必须有科学性,但在具体进行过程中有时会缺乏科学性。增强科学性的方法首先是要有科学态度,即实事求是的态度。不能从主观愿望出发,对待任何事物必须采取客观态度。其次是实践,在实践中学习方法、科学思路、敏锐的观察力并善于总结经验和教训。实践就是去做,自己动手。医学心理学是一门既有理论又是实践的学科。如果不亲自动手,不经常投身于实际工作中,知道一些理论而不能解决实际问题,这种理论是无用的。以下分三节介绍医学心理学的一些常用研究方法。临床法不是专指临床医学中的方法,它是与实验法相对而言。临床法的主要特点是对个人的行为作系统的和综合性的详尽描述,无比较标准。在具体作法上还可分个案史(case history)法、观察法(observation method)和调查法(survey method)等方法。它是医学心理学,特别是临床心理最常用的一种方法。实验法也需要临床法相配合,例如在提供研究材料(如病人)时,一定要用临床法。在检验实验室的结果时,也要采用临床方法。一般来说临床法可在如下几方面起作用:①详尽描述一些罕见的重要现象和事物;②形成假说:通过对详尽的个案招待的分析和归类而形成新的假说;③印证理论:理论为一般性、概念化。通过临床法的研究,使它在个案中得到印证。临床法有应用广泛、实施方便、不要特殊仪器等优点,但也有一定限制。主要是在收集历史、观察和调查行为时,较难排除主观和偏见,或者将个人愿望加入收集的材料中,这样便损害了科学性,因此需要其他客观方法来补充。

第八日

中国基础科学研究到底处于什么水平?院士道破了真相!

共青团中央有态度 有温度 全网青年都在关注近几年,“基础科学”被提得越来越多,不仅国务院发布了《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,各企业也纷纷加大了对基础科学研究的投入。(图片来源:央视、澎湃等网络截图)随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现,很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。当然,对基础科学缺乏了解、认为其没什么实际用处的也大有人在。中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?我们耗时耗力研究基础科学真的值得吗?我们就此专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理所所长王贻芳。中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳(图片来源:必应图库)王贻芳院士是首位获得“基础物理学突破奖”的中国科学家,2012年,他领导的大亚湾反应堆中微子实验发现新的中微子振荡模式,被《科学》杂志列为当年全球十大科学突破。(本文根据访谈内容综合整理。)中国曾因不重视基础科学吃了大亏什么是基础科学?我认为基础科学应该具有三方面的特征:1.有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;2.不能直接应用到实际中,但是它是解决实际问题的基本原理,比如牛顿力学并不能教你怎么盖房子,这是土木工程需要解决的问题,但是牛顿力学是土木工程的基础;3.基础科学内部还有层次性,比如很多领域里虽然有独有的基础研究,但是都离不开数学,所以数学在基础研究里更为基础。(图片来源:veer图库)很多人经常问“基础科学看起来离我们生活非常远,好像没什么实际用处”,这种想法有些急功近利。我们无法说出某个方程、某个定律有什么具体的用途,但是整个科学体系是自洽的,基础研究就像盖房子所需的一块块砖头,虽然你不知道某一块砖有什么用,但如果把这块砖抽掉,房子就会坍塌。包括物理学在内的基础研究是为了让我们认识自然界,如果我们不了解自然,就没有办法发展和利用它。换句话说,基础研究是社会发展的最根本动力。当然,这些是不能即刻带来经济效益的。它带来的更多是短时间不能见效的东西,包括科研水平的提高,即创新能力的提高、人才的培养、对技术的推动和发展等。中国古代虽有四大发明、也有 “勾股定理”等发现,但我们只停在了“发现”阶段,并没有进一步发展出抽象的、纯粹的科学。鸦片战争失败后,中国打开大门向西方学习,引进了大量西方技术,购买枪炮,但北洋舰队还是在甲午战争中失败了,为什么?如果没有掌握科学规律,人们就不能举一反三,只能单纯就事论事,那么就永远摆脱不了落后的命运。当时我们只认为学习西方的技术才是有用的,而没有把科学体系引进到中国来。相比之下,日本在明治维新时期不仅买枪、买炮,同时还引进了西方的科学,比中国早几十年建立起了完整的科学体系,以至于中国很多科学名词都是从日本传来的。所以从根本上来说,科学应该是主干,技术是主干上发展出来的枝叶,没有科学只去做技术,最终可能什么也得不到。基础科学水平提升 欧美国家的崛起回看世界历史,欧美国家的崛起也无不与其基础科学水平的提高有关。没有热力学、牛顿力学以及麦克斯韦的电磁学等科学作为基础,两次工业革命根本无从谈起。只知道烧煤的人是没法做出蒸汽机的,必须要有热力学理论的支撑。不把电磁学搞清楚,也不可能有电的应用,如果你去问麦克斯韦他的电磁学方程有什么用,他可能没法想到我们今天享受的科技成就与此有关,包括电和电器都是他奠定的基础。拿高能物理领域来说,在研究过程中产生过很多意想不到的新技术。比如上一代美国最大的加速器“Tevatron”,给我们带来了超导磁铁技术的突破与普及,现在,医院临床所用核磁共振设备中就采用了超导磁铁。Tevatron粒子加速器(图片来源:必应图库)还有伴随我们生活的万维网,很少有人知道,它是谁发明的,实际上万维网也是在高能物理研究过程中产生的。1989年,欧洲的物理学家建设了大型强子对撞机来寻找希格斯粒子,而科学家之间需要相互交流大量的数据和程序,这成为了一个重大的问题。过去,交流依靠的是美国军方发明的E-mail(电子邮件),显然它已经不能满足科学家频繁交流的需求了,于是,欧洲核子研究中心的计算机科学家Tim·Berners-Lee开发出了世界上第一个网页浏览器,架设了第一个网页服务器,推动了万维网的产生,促进了互联网应用的迅速发展。欧洲核子研究中心(图片来源:https://news.cnblogs.com/n/180532/)不仅如此,基础科学还带来了科学的方法论。科学的方法论有两个:一是逻辑推理,二是归纳。古希腊以来,人们总结出一整套推理的方法,而弗朗西斯培根之后又有了实证科学,科学体系就是建立在归纳推理以及实证等根本支柱上。目前,在我国经常会出现一些违背科学的言论与事件。比如很多人相信各种“大师”们的言论,却没有用科学的思维问一下是不是真的合理、有没有证据支持。如果能通过发展基础科学,让更多人掌握科学的方法论,整个社会将更进一步。除此之外,还有很重要的一点是,基础科学研究是文明的一部分。国家经济发展起来并有一定的基础后,就会发展艺术、音乐、文学以及科学,人们这时就会仰望天空,探索世界是怎么回事、宇宙的根本构成,我们为什么来、将来到什么地方去?这些探索让我们永远有动力追求未知。中国的基础科学在世界上是什么水平?1.怎么评价一个国家基础科学水平的高低呢?基础科学研究的重要性就体现在它对整个科学领域的影响,一个国家有影响力的基础研究成果越多,这个国家的基础科学水平就越高。如何判断基础研究的成果有没有影响力?看看我们的教科书就会明白。无论学的是数学、物理还是化学,无论是在中学、大学还是研究生阶段,教科书里都会写到一些用科学家名字命名的基础研究成果,这些就是最经典的基础研究,它们会永远流传下去,比如,现代物理学绕不开爱因斯坦的相对论,不可能不用量子力学。当然,还有一些研究成果是被论文引用较多的,虽然也有较强的影响力,但跟写进教科书相比还是差点。到目前为止,我国已有的这些重大科学成果能够写进教科书的几乎没有。2. 中国古往今来的基础科学的水平前面也提到,中国古代没有建立起基础科学的体系,所以中国的基础科学基本就是从“零”开始,经过多年努力,中国的科技水平如今已经在世界高科技领域占有一席之地了。但因为起步较晚,中国基础科学研究跟欧美的发达国家还存在一定差距,教科书中也很少有用中国人名字命名的公式、定理等。近几年有媒体报道说,在国际上,中国的科技论文被引用数排到了第二。这是科技进步的反映,毕竟30多年前中国在国际上有一定影响力的基础科学研究很少,现在能被国际同行认可并引用,算是跨越了一个很大台阶。我们国家善于集中力量办大事,所以我们能够看到某个领域突然冒头,但总体看来依旧是薄弱的。像高能物理领域,其中北京正负电子对撞机,大亚湾中微子实验、江门中微子实验这些成绩,无论是科学还是技术的,使得我们基本上站在国际的平均水平。中国基础科学研究还有很长的路要走,我们只是某个项目在国际上取得了领先的地位,但若要说整个高能物理,从规模和人员上,我们跟国际上还有相当差距。我们国家必须产生更多的重大成果,而不仅仅是一般成果,这才是质的转变!而质的转变不可能一蹴而就,必然要经历这样一个路径:从几乎为“零”开始到出现大批一般成果,然后才是重大成果。3. 怎样实现从“零”到有的转变呢?首先要摆正心态,不能急功近利,更不能揠苗助长。基础科学具有规律性,需要经过几代、十几代甚至几十代人的共同努力,我们要遵循其发展规律。很多搞基础科学研究的科学家,随着年龄增长可能很难再出新成果,这就需要下一代人才的继续接力。值得开心的是,现在中国做基础科学研究的人才队伍更加壮大,国际交流更加密切,与老一辈科学家相比,年轻一代科学家在国际上的影响力有了很大提升。其次就是人才,基础科学的发展离不开人才。人才怎么来呢?先从教育开始。一所好大学一定有非常强的基础科学实力,无论清华、北大等国内名校,还是国外名校,都是如此。很多大学实力不强,说到底还是基础研究能力不足。很多大学老师只会教学生基本的知识,但有了知识并不代表就有创新能力,创新需要有方法并在实践中锻炼,大学老师不但要教给学生知识,更重要的是教授方法并给学生“练”的机会,知识会过时,但方法永远不会!对于基础科学,最需要的就是培养学生“从无到有”的方法论,要让他们学会做前人未做过的事,这跟培养工程师的思路是不一样的。基础科学承担的任务基本处在“无人区”,都是需要思考别人没解决的问题。有了更多掌握“从无到有”方法论的人,我们社会的整体创新性才能提高。除此之外,基础科学发展也离不开国家的经费投入。在我国的研发经费里面,基础研究的经费比例偏低,只占5%左右,其中包括基础性研究和应用基础研究,和美国相比,我们国家过去三十年真正用于基础科学研究的经费实在是少的可怜。现在我国一些重点研究所、重点大学的基础研究经费已经能达到国际水平,而在10多年前,这可能连发达国家的十分之一都不到,40多年前,大概只有发达国家的百分之一。用别人百分之一的钱,还要做得比别人好,这根本不可能。所以,之前的很多年,我国的基础科学研究落后于发达国家,而现在5%的水平,只能够维持跟跑世界先进水平,但如果我国有未来引领基础科学研究的雄心,就必须加大经费投入。只有大幅度增加基础研究的投入,才能在根本上解决这个问题。到了我们成为了能够产生科学知识、而不只是消费西方产生的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来了。均衡支持基础研究 发展大科学装置谈到经费投入,很多人可能会问:基础研究领域众多,对国家来说,怎么判断在哪些项目上投得多一点,哪些投得少一点?其实最基本的原则就是要均衡支持,不能因为某个领域是冷门就不支持,某个领域是热门就死命支持,从而影响了全面发展。对于一个国家特别是大国来说,在基础科学方面一定要均衡发展,每个领域都要得到持续的支持。经费投入的研究很复杂,一般需要政府管理部门进行非常精准的专门研究,组织各领域的专家进行研讨,参照国际做法及整个国家基础科学发展的历史来敲定。而均衡支持要注意两个问题。一是不要以“是否有用”来判断。基础科学的领域,一个都不能废弃。20多年前,没人会想到统计学这样一门学科会对今天的人工智能发展起到大作用,如果当时觉得没用就不发展统计学,那今天别人都在发展人工智能时,我们就傻眼了。还有很多年前,有些人认为动物学、植物学是“死掉的科学”,但现在的基因科学都跟这些学科有关。热点过段时间后可能就过时了,盲目地集中投入研究资金也会造成过剩。二是不能盲目跟风。现在美国一大半的科研经费都用于生命科学的研究,超过一半的院士都在从事生命科学研究,所以有的人觉得我们也应该大力发展生命科学,而不是发展物质科学。(图片来源:人民网)这种想法存在很大问题。在基础科学研究方面,国外已经走过的路,我们是很难避开或绕过去的。虽然美国现在大部分的精力在做生命科学,但他们是从探索物质科学的路上走过来的,如果我们跳过了物质科学阶段,直接参与到生命科学的竞争中,就会带来一个很严重的结果:只能买国外的仪器设备。无论哪个学科,研究过程中都离不开各种仪器。这些仪器的基础是物质科学。而我国目前各种科学仪器主要依靠进口,反映了物质科学研究水平及人才不足的缺陷,需要大大加强。为什么物质科学的研究会跟仪器设备有关系呢?在美国,很多仪器设备是商业公司研制出来的。在研制仪器的过程当中需要两个条件,一个是需求,一个是人才。这其中人才尤为重要,但仪器创新方面的人才,学校是很难培养,必须要在科学仪器设备的研制过程中培养。而进行物质科学研究,关注自研设备包括大科学装置的建设,就是培养设备研制人才的一种最好途径。从上世纪五十年代开始,美国就开始研制大科学装置,如今五六十年过去了,在这个过程中孵化了很多仪器设备企业,比如说著名的示波器公司LeCroy(力科),其创始人LeCroy之前是一位高能物理的工程师,长期研发高能物理专用的读出电子学。最后他成立了自己的公司,专注于高速和复杂信号测试设备。现在世界上最好的仪器设备都是国外企业做的,所以他们研究生命科学的条件很优越。但我们中国很多实验室的设备基本都是进口的,说明我们物质科学的基础还很薄弱。如果我们只做生命科学的研究,就要大量进口仪器设备,导致资金外流,对国内的工业发展并无助益,同时还会受制于人。所以中国现在应该大力发展物质科学,特别要关注自研设备,包括大科学装置(注:大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成,建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动,实现重要科学技术目标的大型设施),我们需要在技术和科学目标上都领先的大科学装置,而不是跟随美国的脚步。北京正负电子对撞机(图片来源:https://ke.sogou.com/v224241.htm)大科学装置中的基础科学专用装置,比如我国的正负电子对撞机、聚变堆、专用空间科学卫星、天文望远镜等,具有确定的科学目标,应用范围广泛,投入规模大,技术先进,可以产出重大成果,对学科发展具有重大的引领和带动作用,还有一些溢出效应如重大技术的积累、突破和推广应用,国际合作与技术引进,关键技术人才的培养,企业技术水平与研发能力的提高等,因此在国家创新体系的建设中占有突出的位置。基础科学的竞争也是国力的竞争基础科学的竞争也是国力的竞争,这在高能物理领域表现得尤为明显。单就高能物理领域来说,与发达国家相比,我们总体上处于“并跑”和“跟跑”的水平,与美国、欧洲、日本等相比都有一定的差距。这一点从研究人数对比上也能看出来,我们的研究人员人数与美国相比大概只是其十分之一,跟欧洲比大概是其五分之一,跟日本比可能是其二分之一到三分之一。美国的大科学装置总体来说是从上世纪50年代开始建设,高峰在2000年左右,这50多年的投入、建设、运行等,给他们带来了巨大收益,很多非常重要的技术成果在社会上得到了广泛应用。跟他们相比,我们的北京正负电子对撞机起步较晚,技术上也不是国际领先,基本上是采用国际已有的成熟技术。可以想象,一个科学上、技术上不是最领先的装置,自然在技术的辐射能力方面会有相当的限制。20世纪80年代,建设中的北京正负电子对撞机(图片来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/11/420228.shtm)所以,如果要想有所谓国际领先的、重大的技术突破,能够辐射到社会、对国民经济有重大作用,科学装置本身必须是先进的、别人没有的,否则早就被别人辐射完了。我们希望未来有一个高能物理的装置走在欧美前面,这也是我们提出建立“超级对撞机”的原因。如果最终建成,其规模将数倍于目前世界上最大、能量最高的粒子对撞机——建于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC,科学目标和技术创新性自然可以实现。(图源片来:中青在线)2012年希格斯粒子的发现,是国际高能物理发展的转折点,使我们有可能规划这样一个加速器。这是科学上的时机,技术上的时机,也是国家经济实力发展的时机。二十年前,这样大规模的装置想都不敢想,更不可能有钱来做。高能物理这个系统比较庞大,要想做到国际领先首先要有高远的科学目标,这样的目标很多国家都有,但是都会面临重重困难。所以接下来比拼的就是实现这些目标的能力,这里面至少会涉及二三十个技术门类,最后哪怕有一个螺丝钉没拧好,整个系统就可能出问题。加速器转起来还要放探测器,就像显微镜的镜头一样,可以看到整个过程,从而进行数据分析,所以又有人工智能、大数据、计算机、网络等领域参与进来,更不用说背后还有财务、计划、管理、采购等一整套的后勤保障系统。要把整个团队凝合起来,奔向同一个目标,这是包含成百上千人的“团队作战”,这种规模的科学研究体现的就是国力。建这样一个大型设备,能培养出机械、电子、真空、微波等各个领域的创新人才,这里面会有大批科学家、工程师解决大量的技术需求,这些需求很多都是从未出现的,如果能解决,这些人才就是“从无到有”的创新人才。所有的技术发明和科学成果,最先发现的人肯定是有一定的优势。如果只是享受别人的成果,那你就是一个“土豪”,既不能得到大家尊重,也不会很好地掌握知识,也很容易就被别人逐出圈外,夺走财富。而掌握了最前沿的基础科学知识,自然就会有最前沿的技术,从而成为引领全球科技发展的大国。

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中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?

来源:科学大院(ID:kexuedayuan)作者:王贻芳近几年,“基础科学”被提得越来越多,不仅国务院发布了《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,华为、阿里、腾讯等知名企业也纷纷加大了对基础科学研究的投入。(图片来源:央视、澎湃等网络截图)随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现,很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。当然,对基础科学缺乏了解、认为其没什么实际用处的也大有人在。中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平?我们耗时耗力研究基础科学真的值得吗?大院er就此专访了中国科学院院士、中国科学院高能物理所所长王贻芳。中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳(图片来源:必应图库)王贻芳院士是首位获得“基础物理学突破奖”的中国科学家,2012年,他领导的大亚湾反应堆中微子实验发现新的中微子振荡模式,被《科学》杂志列为当年全球十大科学突破。本文根据访谈内容综合整理。中国曾因不重视基础科学吃了大亏什么是基础科学?我认为基础科学应该具有三方面的特征:1.有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;2.不能直接应用到实际中,但是它是解决实际问题的基本原理,比如牛顿力学并不能教你怎么盖房子,这是土木工程需要解决的问题,但是牛顿力学是土木工程的基础;3.基础科学内部还有层次性,比如很多领域里虽然有独有的基础研究,但是都离不开数学,所以数学在基础研究里更为基础。(图片来源:veer图库)很多人经常问“基础科学看起来离我们生活非常远,好像没什么实际用处”,这种想法有些急功近利。我们无法说出某个方程、某个定律有什么具体的用途,但是整个科学体系是自洽的,基础研究就像盖房子所需的一块块砖头,虽然你不知道某一块砖有什么用,但如果把这块砖抽掉,房子就会坍塌。包括物理学在内的基础研究是为了让我们认识自然界,如果我们不了解自然,就没有办法发展和利用它。换句话说,基础研究是社会发展的最根本动力。当然,这些是不能即刻带来经济效益的。它带来的更多是短时间不能见效的东西,包括科研水平的提高,即创新能力的提高、人才的培养、对技术的推动和发展等。中国古代虽有四大发明、也有 “勾股定理”等发现,但我们只停在了“发现”阶段,并没有进一步发展出抽象的、纯粹的科学。而早在古希腊时期,西方就出现了几何学、逻辑学等科学,然后通过逻辑推理发展出一整套科学体系。鸦片战争失败后,中国打开大门向西方学习,引进了大量西方技术,购买枪炮,但北洋舰队还是在甲午战争中失败了,为什么?如果没有掌握科学规律,人们就不能举一反三,只能单纯就事论事,那么就永远摆脱不了落后的命运。当时我们只认为学习西方的技术才是有用的,而没有把西方的科学体系引进到中国来。相比之下,日本在明治维新时期不仅买枪、买炮,同时还引进了西方的科学,比中国早几十年建立起了完整的科学体系,以至于中国很多科学名词都是从日本传来的。所以从根本上来说,科学应该是主干,技术是主干上发展出来的枝叶,没有科学只去做技术,最终可能什么也得不到。基础科学水平提升 欧美国家的崛起回看世界历史,欧美国家的崛起也无不与其基础科学水平的提高有关。没有热力学、牛顿力学以及麦克斯韦的电磁学等科学作为基础,两次工业革命根本无从谈起。只知道烧煤的人是没法做出蒸汽机的,必须要有热力学理论的支撑。不把电磁学搞清楚,也不可能有电的应用,如果你去问麦克斯韦他的电磁学方程有什么用,他可能没法想到我们今天享受的科技成就与此有关,包括电和电器都是他奠定的基础。拿高能物理领域来说,在研究过程中产生过很多意想不到的新技术。比如上一代美国最大的加速器“Tevatron”,给我们带来了超导磁铁技术的突破与普及,现在,医院临床所用核磁共振设备中就采用了超导磁铁。Tevatron粒子加速器(图片来源:必应图库)还有伴随我们生活的万维网,很少有人知道,它是谁发明的,实际上万维网也是在高能物理研究过程中产生的。1989年,欧洲的物理学家建设了大型强子对撞机来寻找希格斯粒子,而科学家之间需要相互交流大量的数据和程序,这成为了一个重大的问题。过去,交流依靠的是美国军方发明的E-mail(电子邮件),显然它已经不能满足科学家频繁交流的需求了,于是,欧洲核子研究中心的计算机科学家Tim·Berners-Lee开发出了世界上第一个网页浏览器,架设了第一个网页服务器,推动了万维网的产生,促进了互联网应用的迅速发展。欧洲核子研究中心(图片来源:https://news.cnblogs.com/n/180532/)不仅如此,基础科学还给西方带来了科学的方法论。科学的方法论有两个:一是逻辑推理,二是归纳。古希腊以来,人们总结出一整套推理的方法,而弗朗西斯·培根之后又有了实证科学,西方的科学体系就是建立在归纳推理以及实证等根本支柱上。目前,在我国社会缺乏科学的方法论,所以经常会出现一些违背科学的言论与事件。比如很多人相信各种“大师”们的言论,却没有用科学的思维问一下是不是真的合理、有没有证据支持。如果能通过发展基础科学,让更多人掌握科学的方法论,整个社会将更进一步。除此之外,还有很重要的一点是,基础科学研究是文明的一部分。国家经济发展起来并有一定的基础后,就会发展艺术、音乐、文学以及科学,人们这时就会仰望天空,探索世界是怎么回事、宇宙的根本构成,我们为什么来、将来到什么地方去?这些探索让我们永远有动力追求未知。中国的基础科学在世界上是什么水平?1. 怎么评价一个国家基础科学水平的高低呢?基础科学研究的重要性就体现在它对整个科学领域的影响,一个国家有影响力的基础研究成果越多,这个国家的基础科学水平就越高。如何判断基础研究的成果有没有影响力?看看我们的教科书就会明白。无论学的是数学、物理还是化学,无论是在中学、大学还是研究生阶段,教科书里都会写到一些用科学家名字命名的基础研究成果,这些就是最经典的基础研究,它们会永远流传下去,比如,现代物理学绕不开爱因斯坦的相对论,不可能不用量子力学。当然,还有一些研究成果是被论文引用较多的,虽然也有较强的影响力,但跟写进教科书相比还是差点。到目前为止,我国已有的这些重大科学成果能够写进教科书的几乎没有。2. 中国古往今来的基础科学的水平前面也提到,中国古代没有建立起基础科学的体系,所以中国的基础科学基本就是从“零”开始,经过多年努力,中国的科技水平如今已经在世界高科技领域占有一席之地了。但因为起步较晚,中国基础科学研究跟欧美的发达国家还存在一定差距,教科书中也很少有用中国人名字命名的公式、定理等。近几年有媒体报道说,在国际上,中国的科技论文被引用数排到了第二。这是科技进步的反映,毕竟30多年前中国在国际上有一定影响力的基础科学研究很少,现在能被国际同行认可并引用,算是跨越了一个很大台阶。我们国家善于集中力量办大事,所以我们能够看到某个领域突然冒头,但总体看来依旧是薄弱的。像高能物理领域,其中北京正负电子对撞机,大亚湾中微子实验、江门中微子实验这些成绩,无论是科学还是技术的,使得我们基本上站在国际的平均水平。但我们还要清醒地认识到,中国基础科学研究还有很长的路要走,我们只是某个项目在国际上取得了领先的地位,但若要说整个高能物理,从规模和人员上,我们跟国际上还有相当差距。我们国家必须产生更多的重大成果,而不仅仅是一般成果,这才是质的转变!而质的转变不可能一蹴而就,必然要经历这样一个路径:从几乎为“零”开始到出现大批一般成果,然后才是重大成果。3. 怎样实现从“零”到有的转变呢?首先要摆正心态,不能急功近利,更不能揠苗助长。基础科学具有规律性,需要经过几代、十几代甚至几十代人的共同努力,我们要遵循其发展规律。很多搞基础科学研究的科学家,随着年龄增长可能很难再出新成果,这就需要下一代人才的继续接力。值得开心的是,现在中国做基础科学研究的人才队伍更加壮大,国际交流更加密切,与老一辈科学家相比,年轻一代科学家在国际上的影响力有了很大提升。其次就是人才,基础科学的发展离不开人才。人才怎么来呢?先从教育开始。一所好大学一定有非常强的基础科学实力,无论清华、北大等国内名校,还是国外名校,都是如此。很多大学实力不强,说到底还是基础研究能力不足。很多大学老师只会教学生基本的知识,但有了知识并不代表就有创新能力,创新需要有方法并在实践中锻炼,大学老师不但要教给学生知识,更重要的是教授方法并给学生“练”的机会,知识会过时,但方法永远不会!对于基础科学,最需要的就是培养学生“从无到有”的方法论,要让他们学会做前人未做过的事,这跟培养工程师的思路是不一样的。基础科学承担的任务基本处在“无人区”,都是需要思考别人没解决的问题。有了更多掌握“从无到有”方法论的人,我们社会的整体创新性才能提高。除此之外,基础科学发展也离不开国家的经费投入。在我国的研发经费里面,基础研究的经费比例偏低,只占5%左右,其中包括基础性研究和应用基础研究,和美国相比,我们国家过去三十年真正用于基础科学研究的经费实在是少的可怜。现在我国一些重点研究所、重点大学的基础研究经费已经能达到国际水平,而在10多年前,这可能连发达国家的十分之一都不到,40多年前,大概只有发达国家的百分之一。用别人百分之一的钱,还要做得比别人好,这根本不可能。所以,之前的很多年,我国的基础科学研究落后于发达国家,而现在5%的水平,只能够维持跟跑世界先进水平,但如果我国有未来引领基础科学研究的雄心,就必须加大经费投入。只有大幅度增加基础研究的投入,才能在根本上解决这个问题。到了我们成为了能够产生科学知识、而不只是消费西方产生的科学知识的时候,我们的原始性创新、颠覆性创新,就会源源不断地产生出来了。均衡支持基础研究 发展大科学装置谈到经费投入,很多人可能会问:基础研究领域众多,对国家来说,怎么判断在哪些项目上投得多一点,哪些投得少一点?其实最基本的原则就是要均衡支持,不能因为某个领域是冷门就不支持,某个领域是热门就死命支持,从而影响了全面发展。对于一个国家特别是大国来说,在基础科学方面一定要均衡发展,每个领域都要得到持续的支持。经费投入的研究很复杂,一般需要政府管理部门进行非常精准的专门研究,组织各领域的专家进行研讨,参照国际做法及整个国家基础科学发展的历史来敲定。而均衡支持要注意两个问题。一是不要以“是否有用”来判断。基础科学的领域,一个都不能废弃。20多年前,没人会想到统计学这样一门学科会对今天的人工智能发展起到大作用,如果当时觉得没用就不发展统计学,那今天别人都在发展人工智能时,我们就傻眼了。还有很多年前,有些人认为动物学、植物学是“死掉的科学”,但现在的基因科学都跟这些学科有关。热点过段时间后可能就过时了,盲目地集中投入研究资金也会造成过剩。二是不能盲目跟风。现在美国一大半的科研经费都用于生命科学的研究,超过一半的院士都在从事生命科学研究,所以有的人觉得我们也应该大力发展生命科学,而不是发展物质科学。(图片来源:人民网)这种想法存在很大问题。在基础科学研究方面,国外已经走过的路,我们是很难避开或绕过去的。虽然美国现在大部分的精力在做生命科学,但他们是从探索物质科学的路上走过来的,如果我们跳过了物质科学阶段,直接参与到生命科学的竞争中,就会带来一个很严重的结果:只能买国外的仪器设备。无论哪个学科,研究过程中都离不开各种仪器。这些仪器的基础是物质科学。而我国目前各种科学仪器主要依靠进口,反映了物质科学研究水平及人才不足的缺陷,需要大大加强。为什么物质科学的研究会跟仪器设备有关系呢?在美国,很多仪器设备是商业公司研制出来的。在研制仪器的过程当中需要两个条件,一个是需求,一个是人才。这其中人才尤为重要,但仪器创新方面的人才,学校是很难培养,必须要在科学仪器设备的研制过程中培养。而进行物质科学研究,关注自研设备包括大科学装置的建设,就是培养设备研制人才的一种最好途径。从上世纪五十年代开始,美国就开始研制大科学装置,如今五六十年过去了,在这个过程中孵化了很多仪器设备企业,比如说著名的示波器公司LeCroy(力科),其创始人LeCroy之前是一位高能物理的工程师,长期研发高能物理专用的读出电子学。最后他成立了自己的公司,专注于高速和复杂信号测试设备。现在世界上最好的仪器设备都是国外企业做的,所以他们研究生命科学的条件很优越。但我们中国很多实验室的设备基本都是进口的,说明我们物质科学的基础还很薄弱。如果我们只做生命科学的研究,就要大量进口仪器设备,导致资金外流,对国内的工业发展并无助益,同时还会受制于人。所以中国现在应该大力发展物质科学,特别要关注自研设备,包括大科学装置(注:大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成,建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动,实现重要科学技术目标的大型设施),我们需要在技术和科学目标上都领先的大科学装置,而不是跟随美国的脚步。北京正负电子对撞机(图片来源:https://ke.sogou.com/v224241.htm)大科学装置中的基础科学专用装置,比如我国的正负电子对撞机、聚变堆、专用空间科学卫星、天文望远镜等,具有确定的科学目标,应用范围广泛,投入规模大,技术先进,可以产出重大成果,对学科发展具有重大的引领和带动作用,还有一些溢出效应如重大技术的积累、突破和推广应用,国际合作与技术引进,关键技术人才的培养,企业技术水平与研发能力的提高等,因此在国家创新体系的建设中占有突出的位置。基础科学的竞争也是国力的竞争基础科学的竞争也是国力的竞争,这在高能物理领域表现得尤为明显。单就高能物理领域来说,与发达国家相比,我们总体上处于“并跑”和“跟跑”的水平,与美国、欧洲、日本等相比都有一定的差距。这一点从研究人数对比上也能看出来,我们的研究人员人数与美国相比大概只是其十分之一,跟欧洲比大概是其五分之一,跟日本比可能是其二分之一到三分之一。美国的大科学装置总体来说是从上世纪50年代开始建设,高峰在2000年左右,这50多年的投入、建设、运行等,给他们带来了巨大收益,很多非常重要的技术成果在社会上得到了广泛应用。跟他们相比,我们的北京正负电子对撞机起步较晚,技术上也不是国际领先,基本上是采用国际已有的成熟技术。可以想象,一个科学上、技术上不是最领先的装置,自然在技术的辐射能力方面会有相当的限制。20世纪80年代,建设中的北京正负电子对撞机(图片来源:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/11/420228.shtm)所以,如果要想有所谓国际领先的、重大的技术突破,能够辐射到社会、对国民经济有重大作用,科学装置本身必须是先进的、别人没有的,否则早就被别人辐射完了。我们希望未来有一个高能物理的装置走在欧美前面,这也是我们提出建立“超级对撞机”的原因。如果最终建成,其规模将数倍于目前世界上最大、能量最高的粒子对撞机——建于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机LHC,科学目标和技术创新性自然可以实现。(图源片来:中青在线)2012年希格斯粒子的发现,是国际高能物理发展的转折点,使我们有可能规划这样一个加速器。这是科学上的时机,技术上的时机,也是国家经济实力发展的时机。二十年前,这样大规模的装置想都不敢想,更不可能有钱来做。高能物理这个系统比较庞大,要想做到国际领先首先要有高远的科学目标,这样的目标很多国家都有,但是都会面临重重困难。所以接下来比拼的就是实现这些目标的能力,这里面至少会涉及二三十个技术门类,最后哪怕有一个螺丝钉没拧好,整个系统就可能出问题。加速器转起来还要放探测器,就像显微镜的镜头一样,可以看到整个过程,从而进行数据分析,所以又有人工智能、大数据、计算机、网络等领域参与进来,更不用说背后还有财务、计划、管理、采购等一整套的后勤保障系统。要把整个团队凝合起来,奔向同一个目标,这是包含成百上千人的“团队作战”,这种规模的科学研究体现的就是国力。建这样一个大型设备,能培养出机械、电子、真空、微波等各个领域的创新人才,这里面会有大批科学家、工程师解决大量的技术需求,这些需求很多都是从未出现的,如果能解决,这些人才就是“从无到有”的创新人才。所有的技术发明和科学成果,最先发现的人肯定是有一定的优势。如果只是享受别人的成果,那你就是一个“土豪”,既不能得到大家尊重,也不会很好地掌握知识,也很容易就被别人逐出圈外,夺走财富。而掌握了最前沿的基础科学知识,自然就会有最前沿的技术,从而成为引领全球科技发展的大国。

过桥

很多科学研究几乎都是在盲区里瞎解释,达成共识不意味着就是真相

迄今为止,人类的科学已经有了十足的进展,这是在人类自己发展的进程中。但是,对于真相而言,人类的进展恐怕微不足道。很多人类的科学理论都是短浅、无知、自以为是的。笔者也不是抨击科学,因为科学是对人类有益的。但是,细细观察一下,就会发现。比如,人类不知道宇宙起源,就大言不惭地言之确凿地说宇宙就是怎么样。比如,人类对意识、物质、时空等都不清楚究竟是什么。就在此基础上进行各种研究成果和规划。人类的那部分科研成果,就是自己规定点什么,然后就在那规定上不断打补丁似地。看一看人类的那些理论,几乎都是如此。过不了几年,又发现了什么,原来的理论又有问题了。人类一直在盲人摸象。摸到哪里,就说像什么、是什么等。其结果是,那只是人类自己的无知。当然,这大概也是人类的宿命。解释不了,就瞎解释,因为如果不解释,自己所在的位置就没得可存在性。很多科学家等达成共识的,就被称之为真理一样。人类也几乎都是如此。人类也只在乎自己是不是达成了共识,来确定是不是怎么样。根本不在乎真相。科学也是如此,只不过,科学家说自己追求严谨等。但是,你严谨给谁去评?你严谨拿什么来确定结论?即便是人类的实验,还有各种条件为前提,即便是认识在清除,还有未知。就凭人类自己的圈地运动,就确定宇宙是什么样?人类躲在自己设定的盲区里,自欺欺人、自卖自夸、自我崇拜、自得其乐、自以为是,当然也不打自招。人类制造了很多装置,但是制造了,不等于真正已知什么。

失其所谓

研究生三年做什么?搞研究!什么是科学研究?

正在犹豫是否考研的同学,可能心里都产生过这个疑问:研究生三年时间都做什么?和本科阶段有什么区别?上了研究生的同学,可能也时不时会想:研究生这三年我应该做什么?怎么做才能不虚度光阴?作为一名研究生导师,我认为研究生最应该学会的是“科学研究”,这样才不负“研究生”这个称呼。你可能会想:学了科学研究有什么用呢?以后工作不搞学术,学了也白学,用不上。等等,你确定知道科学研究的真正涵义?科学研究虽然包含“科学”两个字,但是可不表明它只和科学有关、不能用在日常生活中。下面就让我们一起来看一看科学研究是什么。1、科学研究是一种方法百度百科上说:科学研究是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。我觉得这个回答指出了科学研究的目的和一部分内容,但并没有说出科学研究的概念——科学研究是什么。科学研究是一种方法,一种寻找答案的方法。不管是在学习中还是生活中,你都有需要寻找答案的时候。想想当你面对自己不知道的东西时,是不是会不由自主产生一些疑问?例如,面对新冠疫情,很多人都想知道“新冠病毒是从哪儿来的”。在尝试回答这些疑问的时候,可以采用不同的方法。有的人凭自己的直觉或常识来回答。也可以直接从专家那里询问答案。还可以上网阅读一些文章后形成自己的判断。在所有寻找答案的方法中,科学研究是其中一种。与其他方法不同的是,科学研究这种方法,能够在最大程度上确保答案是真的。为什么科学研究能做到,而其他方法不能?这是因为:一,科学研究收集数据的过程严谨、客观;二,科学研究遵循一个自我验证的流程。正是因为这些原因,尽管不同领域的科学家们研究的问题不同,但是他们在为未知的问题寻找答案时,都采用科学研究的方法。可能是被科学家们广泛采用的原因,我们将这种方法称为“科学研究”。但是,这种方法并不是科学家的专利。如果你想在生活中找到最可靠的答案来解决实际问题,你也可以用科学研究这种方法。下面就让我们一起来看一看怎么应用科学研究。2、科学研究的步骤我以“新冠病毒哪里来”这个问题为例,来说明科学研究方法的实施步骤。1)根据现有事实提出假设目前已知的事实有:新冠病毒是一种冠状病毒,和导致非典(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)的病毒属于同一个家族。这三种冠状病毒都能感染人类,导致呼吸系统疾病。导致非典和中东呼吸综合征的病毒都根源于蝙蝠(病毒天然宿主),分别通过果子狸和骆驼(病毒中间宿主),传染给人。最初的一些病人有很多都曾去过武汉华南海鲜市场。在585份从华南海鲜市场采集的环境样本中,33份含有新型冠状病毒。在这33份中,14份集中在交易野生动物的商铺。根据以上事实,一些科学家们运用溯因推理,假设“新冠病毒根源于蝙蝠,通过某种或多种动物作为中间宿主传染给人”这一可能的答案。虽然目前这个答案只是假设,但是它指明了一条可以探索的方向,让科学家们可以着手去做一些具体事情,来验明事情的真相到底是不是假设的那样。2)从假设推出若干推论一般情况下,提出的假设比较抽象,没有办法直接去验证它,需要将它分解为一些可以直接去验证的部分。怎么分解呢?科学家们通过演绎推理,从假设推导出一些可以被验证的推论。一,新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似。二,在华南海鲜市场上贩卖的某种野生动物身上的病毒与新冠病毒一样或非常相似。三,这种野生动物与蝙蝠之间有交集,病毒有机会从蝙蝠身上传到这种野生动物身上。因为这些推论都是从假设演绎推理出来的,所以如果假设是真的,那么这些推论就是真的。如果科学家们能够验证这些推论是真的,那么,他们提出的那个假设就非常可能是真的。反过来,如果这些推论被验证不是真的,那么,假设不是真的可能性就很大。之所以不能全盘肯定或否定假设,是因为我们不能排除自身的局限性:很可能从假设可以推导出更多的推论,只不过我们现在并不知道。只有我们能够验证所有推论,才能完全肯定或否定假设,否则只能说可能性很大。因为推论和假设之间有上述的真假联动关系,所以科学家们就可以通过验证推论来探索所提答案的真假。3)根据推论设计并实施观察或实验怎么验证推论呢?针对每个推论,科学家们亲自去观察或做实验,通过自己收集来的数据来检验推论。为了验证推论“新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似”,一些科学家们对收集到的新冠病毒样本进行了全基因组测序。然后将新冠病毒的基因序列与许多来自蝙蝠的冠状病毒基因序列进行对比。科学家们在观察和实验时都遵循特别的规定和严格的步骤,所使用的工具也往往是标准的。为什么要观察或实验呢?因为通过观察或实验收集的数据,才是世界给我们的真实回应。这种数据比道听途说、主观猜想、引用权威这些方法得来的数据都要可靠。我在文章信息洪流中,如何辨别信息真伪?第一步:查看是否有可靠证据支持中有详细解释。4)分析观察或实验结果得到结论观察或实验的结果常常是很多数据,科学家们通过分析这些数据,运用归纳推理,得出数据所表明的意思。继续我们的例子。在将新冠病毒的基因序列与许多来自蝙蝠的冠状病毒基因序列进行对比之后,科学家们发现:新冠病毒与一种蝙蝠冠状病毒RaTG13有96.2%的基因序列相似。另外,他们还发现,这两种病毒的S蛋白基因都比其他SARS类冠状病毒要长。根据这些实验结果,科学家们推出结论:新冠病毒与蝙蝠冠状病毒RaTG13非常相似。大家需要注意,从实验结果到推论其实是有一个逻辑跳跃的:基因序列一致到什么程度算非常相似,以及是否基因序列相似就能说明两个病毒相似,这些判断都是偏主观的。只要使用归纳推理,这个跳跃就不可避免。因此我们并不能百分之百确定这个结论是真的。5)比较观察或实验结论与所提推论,验证假设科学家们把经过观察或实验所得的结论,与之前提出的推论进行对比,通过对比结果来决定是支持还是抛弃假设。继续我们的例子。科学家们的实验结论是新冠病毒与蝙蝠冠状病毒RaTG13非常相似,这与推论一“新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似”是一致的。可以在一定程度上支持假设。然而仅这一个推论成立并不足以证明假设是真的。这是因为截至目前为止,另外两个推论尚未得到验证。如果不能完全支持或抛弃假设,那么就需要等待更多的事实出现,或者尝试从假设推导出更多的推论进行验证,或者探索其他假设的可能性,或者修改假设、使其更加精确。最后总结科学研究是一种寻找答案的方法。与其他方法相比,科学研究能够在最大程度上确保答案是真的。研究生最应该学会的是科学研究。虽然经常应用于科学和哲学中,科学研究这种方法也可以应用到日常生活里。本文作者学亦思,关注研究生阶段的师生关系、科学研究、论文写作。

顺始无穷

科学研究和重要原则

这种牺牲精神可以延伸到什么程度?每年,众多的科学工作者放弃一切,投身科研,为人类的知识增砖添瓦,贡献力量。有时我会想,那些轻率和肆意谴责科学工作者所事的事业的人从来没有考虑过这些指责意味着什么。无所作为、站在一边随意讥讽是一回事儿,投身工作,历经艰苦磨练,嬴得发表言论的权利又是另一回事儿。就我而言,我一直是一个平静温和的旁观者,没有胆量对那些从事我不了解的行业的专业人土指指点点,即使是有幸参与的领域,我也不敢随便对经验丰富的专家指手画脚。很多人率性地谴责用活的动物做实验。这些人站在捍卫动物利益的立场上,情真意切地呼吁,让人们确信用动物做实验没有什么用。纽约洛克菲勒医学研究院的西蒙费勒克纳尔博士(D. Simon Flexner)不得不面对言过其实甚至耸人听闻的新闻报道,这些报道根本不属实。最近,在费勒克纳尔博土的领导下,医学院成功地研制出流行性脑脊膜炎( epidemic cerebro-spinal meningitis)的治疗方法。为了研制这一疗法,使用了约15个动物做实验,其中大部分是猴子,这是事实,但是我们也要看到,每一个失去生命的动物将挽救无数人的生命。像费勒克纳尔博士及其同事这样无私的人绝不会让无辜的动物忍受不必要的疼痛。我曾被竭尽全力拯救一个儿童生命的危急尝试的故事深深震撼,这是我的一个同事在故事发生后不久写信告诉我的;在这里值得重复下。亚力克西斯卡雷尔博士(Dr. Alexis Carrel)是费勒克纳尔博士的同事,锲而不舍的试验和丰富的临床经验使他的医术精湛,造诣颇高。一次出色的外科手术医学院的一个同事亚历克西斯卡雷尔博士一直在进行一些有趣的实验性外科手术研究,成功地完成了动物间的器官移植及不同物种间的血管移植。最近,他有机会将这种技术运用到人体身上,成功地挽救了个婴儿的生命,这次手术引起了组约医学界的极大兴趣。纽约一位知名的年轻外科医生去年3月生了一个婴儿,由于某些原因,婴儿的血液会从血管中渗出,流入身体的组织中。一般情况下,这位晏儿会死于内出血。婴儿出生5天后,已经出现死亡的迹象。婴儿的叔叔也是这个领域最杰出的专家之一,婴儿的父亲、叔叔和其他一两位医生共同会诊,却筹莫展,完全想不出什么解决办法。恰好这位父亲对卡雷尔博士在研究所从事的工作印象深刻,曾花了几天研究过他的方法。他确信如果能够挽救孩子的生命,那么唯一可能的办法就是直接输血。而当时只在成人身上实施过这种手术,婴儿的血管太细,看上去不可能成功地实施手术。在这种手术中,两个人的血管不但要连接在一起,而且光滑的血管内壁也要粘合在一起。如果血液与血管的肌层接触,就会凝结成块,阻塞血液的循环。幸运的是,卡雷尔博士曾在一些非常小的动物血管上做过实验。这位父亲相信,如果这个国家有人能够成功实施这个手术,这个人一定是卡雷尔博士。当时已是午夜时分,卡雷尔博士过来后,这位父亲向他解释,孩子估计无论如何也保不住了,请他傲最后的努力。卡雷尔博士立即答应动手术,但也表示手术成功的概率微乎其微。父亲给孩子提供血液,两个人都不能用麻醉药。孩子太小,只有1条静脉血管粗点,可以用来输血。血管在腿的后面,位置很深。在场的一位杰出的外科医生找到了这根血管。之后,他说孩子已经没有生命迹象,无论从哪点看,都已经死亡10分钟了。看到这种情景,他提出是否还有必要进行这次尝试。然而父亲坚持必须继续进行手术,于是外科医生找到父亲手腕上的桡动脉,在手臂上打开6英寸的口子,以便把血管拉出来,与婴儿的静脉血管连接起来。后来,参加手术的这个外科医生将这次手术称为“铁匠活儿。他说婴儿的血管只有火柴般大小,又脆弱得像湿了的香烟纸,看上去任何人都不可能成功地将这两条血管连接起来。然而,卡雷尔博士完成了这项伟大的工程。后来,在场的医生均称其为外科史上的最引人注目的事件。来自父亲动脉的血液流入婴儿的身体,大约有1品脱。第一丝生命迹象出现了,婴儿的一只耳朵上部出现了淡淡的粉色。接着,完全变蓝的嘴唇也开始变成红色,突然,晏儿像洗了热辣的芥末澡一样,身体变成粉红,然后开始放声啼哭。大约8分钟后,两条血管被分开,手术完成了,此时,婴儿开始哭着要东西吃了。喂饱后,它开始正常地吃饭睡觉,之后完全康复。后来,这位父亲参加了奥尔巴尼立法委员会会议,反对上次会议中悬而未决的限制动物实验的法案。他讲述了这个故事,并说,在看到卡雷尔博士的实验时,他并没有想到这些实验这么快便可以拯救人类的生命;他更加没有想到拯救的是自己孩子的生命。助人的重要原则如果能够教会每个人自己帮助自己,我们便找到了世界上许多罪恶的根源。这是一个重要原则,尽管反复强调,很多人仍然熟视无睹,在这里有必要重新谈一下这个老生常谈的话题。能够给一个人带来持久益处的唯一一件事情就是为自己做的事情。不费吹灰之力获得的财富通常不是福气而是祸害。这是我们反对投机的主要原因一一不是因为从事投机活动失去的比得到的多,虽然事实确实如此一一而是因为在投机中获利的人,从成功中受到的伤害通常比失败带来的伤害多得多。在金钱或者其他物质的赠予上,道理也一样。只有在一种情况下,接受赠予的人才能真正受益。我们只有帮助他们自助,他们才能得到永久的赐福。疾病问题研究专家告诉我们,越来越多的迹象表明,抵抗疾病的力量存在于身体内部,只有这些抗体低于正常水平时,病毒才有机会肆虐。所以,抵御疾病的方法是提高整个身体的机能;一旦疾病维身,战胜它的方法就是帮助体内早已存在的这些天然的抵抗组织。同样,一个人生活中的失败几乎都源于人格的缺陷、身体、精神、性格、意志力或者性情方面的不足。因此,克服这些缺陷的唯一办法就是从内部完善自身。通过自身的完善,就会克服导致失败的缺陷。只有通过自身的这些努力,才能真正地帮助自己不断前进。我们都希望生命的祝福能够尽可能惠及每个人。人们会制定出许多粗陋的方案,其中一些完全忽视了人性的本质,如果这些方案得以实施,可能会把我们的整个文明拖入无望的苦难中。我认为,人们经济地位存在差异的主要原因在于人性的差异。我们只有更广泛地帮助那些品质高尚的人形成强大的人格,オ能更广泛地分配财富。正常情况下个身体健康、思维敏捷、品质良好、意志力坚强的人不会生活窘困,物质匮乏。如果不通过自身的努力,一个人就永远不可能拥有这些品质就像我说的,别人能够为他的最多的事情就是帮助他自助。我们必须永远记住,用在帮助入类进步的钱多少也不算多。因此,让所有支出都尽可能发挥最大的价值,是一件多重要的事情啊!坦率地讲,本着减少浪费、资源优化的原则,我赞同企业以恰当和公平的方式合并与合作;浪费意味着实力的削弱。我真诚地希望并完全相信这一原则不但适用于商界,最终也适用于赠予的艺术。合并与合作不仅仅能应对企业更加复杂的形势,适应企业发展的趋势,同时对那些致力于为大多数人谋福利的人来说,也是一种有吸引力的、最有效的方式。

莫知其始

社会科学研究的一般方法论

三种代表性的方法。1、基于实证的社会科学研究。(代表人物:19世纪诞生社会科学,孔德法国社会学家)1830年始于孔德成于图尔干孔德提出建立一门与天文、地理学等相等地位的学科社会学(包括政治、经济法学)。1897年,法国图尔干杜尔凯姆《自杀论》阐述,社会整合与自杀率有关系。其贡献:一是社会科学与自然科学对象是客观事实,存在客观规律性,必须研究社会事实,社会科学是行为方式思想,行,行为感觉方式,社会是可认识的,社会科学是说明社会是什么,而不是应该是什么,研究者要保持价值中立。20世纪主流是实证社会科学研究法。基本观点:基于实证的社会科学研究(1)关于社会科学的目的:为了发现普遍的法则,了解社会世界运作一般模式,便于人类控制与预测事件的发生。解释把握好预测的认识。(2)关于社会实证的特征:社会实证与自然事实是确实存在的,等待人们认识和发现,社会实证有着固定的模式和秩序 不是随机混乱无规则的。(3)关于人性的特征:人类是自立的追求快乐的理性的个体,可通过观察人类的行为对人类加以了解,不必要去考察看不见的内在动机。(4)科学与常识之间的关系:二者有本质区别,科学优势是常识无法比拟的,认为常识是松散、不合逻辑缺乏系统性的充满主观偏见的,科学可以经常产生真理常识只是在罕见的情况下偶尔产生真理。(5)理论的形态:认为理论是一组相互关联的,由概念、定义、命题、原理等构成的合乎逻辑的体系,这体系就像自然科学一样符合演绎逻辑的特征。(6)判断正确标准。一是逻辑上无矛盾;二是符合观察事实;三是可能被重复。(7)价值在研究中地位,科学是价值中立的,除了选择主题之外的没有价值意义。科学与价值无关2、基于理解的社会科学研究方法论追溯到德国迪尔泰,有两种完全不同的理论。自然科学是基于抽象解释人文社科是基于移情式的理解(移情指设身处地深入其中)韦伯认为理解社会学纲领(1)目的。理解和描述人们有意义的社会行动,标准是引起被研究对象的共鸣。(哈伯重要方法,访谈法是基于理解的社会科学研究的重要方式)(2)基本特征。社会实证是由互动的社会人有目的行动刻意创造出来的,是变动的、短暂的,人们能把握的只是对社会实证的一种内在感觉。(3)关于人性的认识。人类是创造意义 的社会人,会不断理解自己生存其中世界,因此人的行为没有统一模式不可预测,认为研究者做的是了解人们的行为。(4)科学与常识的关系。常识至关重要,人们无时无刻不在使用常识,如离开常识人们将无法保持正常的日常生活。(5)理解的形态。理论 是一种表意的归纳式的描述,尽管会包含一些概念和有限的概括,但是与被研究者的经验不会相距太远。(6)判断正确与否标准。被研究者是否能接受,引起其共鸣。(7)价值在研究中的地位。价值是社会生活整体一部分,研究离不开价值,没有哪种价值是错误,有的只是差异,只是看待问题角度不同。3、基于批判的社会研究。包括马克思主义的辩证唯物,精神学派、新精神学派、法兰克福学派哈贝马斯。基于实证的科学研究的批判:为现在的社会辩护,违反人道主义,根本原因没有把现实社会观点。(1)目的。改造世界、改变世界达到目的方式,要通过揭示社会关系的基本来源,以赋于人们以力量,赋于哪些不太有力量的人。(2)社会实证特征。在变动的社会实证背后隐藏基本的权力结构,这种充满冲突和矛盾,正是这种冲突和矛盾推动了社会变迁。(3)人性的特征。人类有很多未发挥潜力,人是有创造性能够改变而具有适应能力,但是人也会受到他人的误导、虐待和剥削。(4)科学与常识的关系。认为常识充满错误的意识,常识让人们错误理解客观现实下自己真正的最佳利益,科学研究应多研究常识,正是常识塑造了人们行为。(5)理论的形态。一个完整的批判理论能帮人们消除错误意识,描述社会的深层结构,指出社会变迁的方向。(6)判断标准。一是是否正确描述深层结构及产生的条件,二是是否能够指导改变社会关系的实践。(7)价值的地位。价值科学必须从某个价值立场出发,有的是正确,有的是错误的。

失言

科学研究未来由中国主宰?忽悠还是事实?

文/小宋同学英国严肃评论周刊《经济学人》又双叒叕把中国话题作为封面了。最新一期杂志讨论的话题是我国在基础科学研究领域的惊人进步。在本周的封面标题中,经济学人编辑使用了“中国将主宰科学吗?”这样一个疑问句。2019年第二期《经济学人》封面属于中国(图源:经济学人)2018年部分中国话题封面的《经济学人》(图源:经济学人)正文部分,该杂志提出观点:现代科学依赖金钱、研究所、科学人才,三个要素。中国已经凑齐了三要素,因此在诸如暗物质、中微子、基因组、量子通信、再生能源、先进材料等资本密集型、技术密集型的科学领域表现抢眼。至于标题取名为“红月亮”,则是表示因为红月在西方宗教文化中有着大灾难、末日的意涵。杂志的封面图片中的信息量也很丰富,基因、机器臂、集成电路等现代技术的标志融入了树木、流水之中。而图片正中的大熊猫、稍有中国山水画风格的意境,也许是要说明现代技术已经和谐地融入了中国传统文化之中。杂志的封面图构思巧妙(来源:经济学人)近期对我国科学技术日趋进步的加以关注的外媒可不止一家。日媒《日经新闻》在上周联合国际著名的学术科研出版社爱思唯尔对全世界科学家们最关注的30个前沿科学领域研究论文数量进行按国别分类的排名。我国在全部30项中有23项取得了排名第一,其中还有12项的研究成果是遥遥领先(占据全球的5成份额以上),整体可以说是领跑态势。我国在前沿产业研究方面的论文表现惊人(图源:日经新闻)批评者当然可以说,中国的论文很多都是学术垃圾,无实用价值。可事实上美欧各国的论文也大抵有类似的状况,而且我们中国的发展道路从来就是从量的积累转到质的提升。长久以来,日本以亚洲科技最强国自居,现在却逐渐开始正视未来科学技术竞争中自己讲无法再与中美抗衡,就是最好的例证。美媒的报道则明显带有偏见。本周,纽约时报毫无根据地指责中国或华裔的科学家在美国国家卫生研究院(NIH)资助的生物医学研究项目中获取了过多机密,以帮助中国类似的科学研究。正如我国政府每年拨出大量经费支持研究所、大学等机构进行科学研究,美国的国家卫生研究院、国防部、能源部等机构也大力支持美国的科研院所进行科学研究。中国或华裔学者愿意在美国进行科学研究本身就是科学无国界的体现,美国却因为担心自身在科学领域的全球优势地位受到动摇而无端指责,显得十分不自信。不过,这也从侧面印证了我国的科学研究持续进步,使美国感到看重重压力。美国国家卫生研究院为世界顶级科研经费支出机构(图源:美联社)接连引来美日英等传统科研强国的关注是否意味着我们真的已经站在了全球科学研究的顶峰了呢?的确,我国的科学研究水平,随着改革开放的进程,已经快速追上了国际水平。但仅仅有科学理论是不够的。一般来说,先进科学与我们日常生活吃饱穿暖的关系并不是很直接,与生命与医疗、工业制造业、信息技术产业,当然还有最重要的国防技术等高精尖行业息息相关。但也只是有关系而已。实验室的科学研究成果,是高科技产品工业化量产的理论基础。从科学,到技术,再到工业化,是需要不同的人和组织去实现整个链条的。目前,世界各国共同存在的一个问题是,高校和研究所与工业生产部门之间的交流不够充分。这导致了高校和研究所出现了许多没有价值的研究,而生产部门却没有技术去进行产业升级。我国就非常注重高校和研究所与企业共同推进的研发,为新产业的萌芽提供基础。西方国家的霸权,正有赖于掌握了科学技术和工业的整个链条。也正因此,我国从科学开始,将动摇西方霸权的根基之一。所以美日英等西方国家反应激烈。这一状况在历次工业革命时期尤其明显。工业革命的可怕之处,概括可以是两个字“代差”。国力之间的竞争,必须在同一技术环境下才有可比性,如果实现代差那比较起来就会惨不忍睹。过去的例子是,英国第一次工业革命之后对清朝实现了技术代差,结果早已为人熟知。美国作为世界霸主70年,很大程度上同样依靠技术代差,二战时,在大舰巨炮相对平衡的基础上,核技术对日本形成代差;冷战时,在航空航天技术相对平衡的基础上,计算机电子通信技术对前苏联形成代差。在第四次工业革命中,除了5G、人工智能(AI)、物联网(IoT)等偏软件的高新技术,与电池相关的纯电动汽车(EV)、可穿戴等新式互联网设备、支撑5G基础设施的传感器和设备等提供电源、以及支撑航空航天等制造业的低成本化和高功能化的新材料,癌症等先进医疗等都是研究方向。可以说,有这些科学理论基础,我国才有可能成为制造强国。特约作者:小宋同学参考来源:纽约时报、经济学人、日经新闻等。

鬼故事

无论科学研究还是应用科学,科学家都必须分享他们的发现

报告科学工作无论科学研究是基础科学还是应用科学,科学家都必须与其他研究人员分享他们的发现,以扩大和扩大他们的发现。科学子学科内部及其之间的交流与合作对于科学知识的发展至关重要。因此,科学家工作的一个重要方面是传播结果并与同行交流。科学家可以通过在科学会议上介绍结果来共享结果,但是这种方法只能覆盖出席会议的少数人。取而代之的是,大多数科学家在科学期刊上发表的同行评审文章中介绍他们的结果。同行评审文章是通常由科学家的同事或同行匿名审查的科学论文。这些同事是合格的个人,通常是同一研究领域的专家,他们可以判断科学家的工作是否适合发表。同行评审的过程有助于确保科学论文或资助计划中描述的研究是原创,有意义,合乎逻辑且透彻的。赠款提案(即研究经费的请求)也必须经过同行评审。科学家发表他们的工作,以便其他科学家可以在相似或不同的条件下重现他们的实验,以扩展发现。实验结果必须与其他科学家的发现一致。有许多期刊和大众媒体不使用同行评审系统。现在可以使用大量的在线开放获取期刊,这些期刊的期刊可以免费获得,但其中许多期刊都使用严格的同行评审系统,但有些没有。在这些论坛上发表的,未经同行评审的任何研究结果均不可靠,不应作为其他科学工作的基础。在一个例外情况下,期刊可以允许研究人员在被引作者的允许下引用另一位研究人员关于未发表结果的个人交流。