什么是科学研究的重要方法

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。

科学研究高大上 很深奥，我实属门外汉，但我对这方面还是有点兴趣 有所思考的，想到了一些科研方法自我感觉应该是有些道理的，特分享出来 供学习与吐槽！怎么做科学研究？一.发现科研课题苹果为什么是从上往下落 而不是向上？这是牛顿发现的经典科研课题，许多人说：“此课题的发现是牛顿的幸运灵感闪现而已，极少数人能有此幸运发现类似经典课题的。”真的是如此吗？并非如此，到今天已经出现了超多的自然理论，若真的是几十年一遇的灵感造就，那么今天的自然理论恐怕不会有多少个，能有很多是因为发现科研课题与得到理论都是有其方法的，可以有目标性的快速发现科研课题。有目标性的快速发现科研课题的方法：发问法。所谓发问法指的是对现象或事物进行发问，发问的关键词有“为什么” “怎么”“什么”等疑问词。比如对苹果落地这个现象进行发问，为什么+苹果会往地上落？如此这个经典的苹果落地课题轻松发现，若不发问就很难想到课题，这就是老师常说的“多问个为什么”的好处。为什么苹果成熟了是红的？为什么苹果长在树上 而不是地下？有些问题看上去很sb 实则很复杂，人们的认知是那个事物原本就是应该那个样子的 常识而已，所以真正解释起来却只能用“就是如此无需解释”来解释，做科研就是要深入研究这些常识现象背后的本质（原理机制），现象如同几何证明题中的结论，而原理是科研要寻找的公理论据，一个原理可以解释很多同类问题 很多应用，原理的归纳作用 让人类理解自然变得简单。二.研究目标对象的哪些方面主要有这些方面：如何产生 有什么用途性质（物理化学生物） 构成 如何变化（随着因素的变化规律）拿火来说明，研究如何产生火？火的用途？火的物理化学性质？火的构成？变化（氧气增多火势更旺）。其实按照编程中类的组成，可说成研究目标对象的属性与方法，至于属性和方法通常会有许多，抓住重要的来研究就行。三.如何了解目标对象了解目标对象就是要研究出二中所说的哪些方面，这需要观察对象 收集数据 统计分析 做实验等科研常有方法。四.如何解答关于对象的为什么比如扫帚为什么是一根根细细的弹性杆扎成的？解释为什么通常是从这样情况下的用途出发，说出这样设计的用途（证明有好处）就解释了为什么，这里扫帚的为什么：我想是因为细杆能够接触到极小的缝隙将缝隙中的垃圾清理出来，密集的细杆组成的整体可以将坑坑洼洼的地上的垃圾打扫得很全面，若是粗杆或放大到面板小坑中的垃圾清理不到。五.学习能力人类造物多来自于对自然造物的学习，学习能力是人类的天赋能力，通过学习可以掌握想要的许多能力（本领），比如语言 文字 唱歌 做饭 工作等，可是如果不去学习就根本不可能天生就会这些，学习带来能力的提高与增加，人与人的差距也因学习程度的不同 而突显出来，做科研更是如此 有学习意识 善于勤于学习才能不断提高自我。六.借力意识科研目标是研究对象的能力，可以弄清对象能力实现的原理 人造机器应用原理实现相同能力，也可以直接利用对象的能力帮助自我，这就叫做借力，比如牛力气大 用其拉货；用毛驴 磨豆浆；用树藤做绳子；用石头做武器。借力也可说成是利用外部工具吧。百度知道里的一些关于爱问为什么的回答：小时候喜欢提出问题的科学家 　答：1、瓦特：他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响，不停地往上跳动。瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说？什么玩艺使壶盖跳动呢" 　2、 牛顿：直到有一天，当牛顿在花园的苹果树下思索，一个苹果落到他的脚边时，牛顿终于获得了顿悟，他的问题也逐渐被解决了. 　　3、爱因斯坦：爱因斯坦5岁的时候，有一天，爸爸从兜里掏出个指南针给他玩。他拿着摇来摇去，发现里面的小针总是指着一个方向。他想看看是什么东西吸着小针，打开一看，什么也没有发现。难道是小针在作怪吗？他开始对科学产生了（兴趣 爱好）。我女儿今年6岁很聪明，老爱问为什么，听人说小孩爱问为什么就说明他有可能成为科学家，请教哪位大虾指点。答：这是这个年龄段的孩子普遍存在的现象，因为他想了解这个世界，当然聪明的孩子如果好好引导，努力培养，成为科学家也是有可能的，这说明你的女儿先天潜质不错，还需外在力量培养造就。为什么说小孩爱问问题会比较聪明？答：不是说爱问问题的小孩就一定聪明，而是爱问问题的小孩好奇心和探究欲很足，好好维护、培养他的这种天性，将来大有用处。聪明有很多种，也许这是一种。

十八世纪末和十九世纪初，近代自然科学体系刚刚确立，各门学科都很幼稚，科学发展的主流是分化而不是综合。因此，那时就“把这些自然过程结合为一个伟大整体的联系的科学”，当作历史任务来完成是不可能的。黑格尔和谢林当时企图建立“凌驾于一切科学之上”的“科学的科学”也是根本无法实现的，它只能是自然哲学，而不是科学学。科学学诞生的年代是二十世纪中期，这时正是现代科学技术迅速发展的年代，科学学经过了近代科学长期的孕育，是一门应运而生的学科。我们知道，二十世纪的科学技术，一方面是各门学科继续向专业化方向发展，形成将近二、三千种具体的学科：另一方面，各门分支学科又互相渗透，形成一系列边缘学科和综合性学科。自然科学的高度综合化，把现代科学技术连成统一的整体，自然科学的高度专业化又把科学体系分成更细密的结构和层次。自然科学的整体化趋势和结构的历史演化，把其自身的运动规律愈来愈明显地暴露出来。这样一来，研究科学的运动规律，就不但有了必要，而且也有了可能，科学学就是在这样的历史条件下诞生的。1937年，波兰学者奥索夫斯基夫妇首次提出科学学的名字。两年后，英国贝尔纳教授所写的《科学的社会功能》一书，详细地论述了数量分析方法，科学结构的理论模式以及科学政策和科学管理问题。这部著作实际上奠定了科学学的基础，开辟了科学学的研究方向。科学学诞生的另一个条件，是社会的科学能力的形成和科研领域生产关系的确立。本世纪六十年代，“大科学”兴起。科学研究最后结東了“一张纸加一支笔的个体劳动方式。由数十万名科学家组成的科学劳动者大军，由价值数百亿计的巨型实验技术装备，由多得无法计量的图书、情报资料，以及由千千万万群众性的科教、科研、科普队伍，形成了一种超越科学家个人研究能力之上的集体力量（社会的科学能力），并且构成了全社会范围内的科学劳动结构。这样一来，历史便把科学管理的任务提到议事日程。科学管理经验的总结，更加清楚地显示出科学的规律来，科学管理充当了科学学诞生的助产士。因此，我们有足够的理由认为，科学学是现代科学技术高度发展的产物，是社会生产发展的一定阶段的必然结果。科学学的生命力同现代科学技术一样是无穷的。它的巨大的实用价值和理论意义，促使各国学者都来研究科学学。1964年，英美学者为了纪念贝尔纳《科学的社会功能问世二十五周年，专门出版了一本名叫《科学的科学》论文集。1965年，贝尔纳和麦顿在第一届国际科学史大会上联名做了《在通向科学学的道路上>的报告，论述了科学学的研究对象，意义和性质，以及未来发展的方向等等。1971年，在第十二届国际科学史大会上，成立了科学学的国际组织一国际科学政策研究委员会。该会于1975~1977年先后在德国、法国、波兰举行了有关科学学的国际讨论会。目前。苏联、东欧和西方几个主要资本主义国家，都成立了专门的科学学组织，出版了大量有关科学学的著作和期刊。这些事实都说明，科学学已经成为国际上公认的新的独立学科。那么，科学学到底是研究什么的呢？简单地说，就是研究科学自身结构及其运动规律的学问。科学学是研究科学的科学结构（或知识结构）的演化规律，并且利用这些规律来预测各门学科的发展趋势，预测新学科的生长点，借以选择正确的研究方向。这个分支学科叫科学结构学。比如，我们经常遇到的“物理学和化学那一个更基本”的问题，“力学应不应当算做基础科学”问题，都是科学结构学所要研究的重大课题。这些间题，有点像天文学上早期提出的“月亮和星星谁远谁近”的问题。当时，天文学是没有能力解决这些问题的。但是，后来人们发现了万有引力定律，可以用科学的方法测定天体的远近距离。这样一来，分布在天球上的杂乱无章的天体就有了次序了。它们之中有的属于太阳系，有的属于银河系，有的属于总星系，等等，后来，人们又根据它的温度和光谱来推算它们的年龄，形成天体演化的概念，天文学逐步形成一门严密的科学。现在，科学结构学有点像天文学的早期状况。人们对两、三千种分支学科发生浓厚的兴趣，试图从它们的相互关系当中找出结构层次和演化规律来。但是，目前还没有找到科学的方法来对数千种分支学科进行“分类”。反映到各国科学管理当中，就是学科分类的任意性甚大，争论也十分激烈。正因为现代科学管理的需要，才引起科学学家们对这一课题的高度重视。又比如，“基础科学、技术科学和应用科学的关系”间题，这也是各国科学管理中常遇到的困难问题。反映到科研经费上，各国对三大学科的投资比例各不相同。苏联的比例为1：4.7：2，而美国则为1：1.4：4.6。三大学科门类的比例关系究宽有没有客观标准？各国的具体标准是否一样？这些都需要科学结构学加以研究。目前，人们提出的三大学科的立体结构模型正是解决这一问题的大胆尝试。它试图用结构参数的方法来寻找其中的最佳比例关系。研究科学发展的动力，即社会的科学能力问题，也是科学学的个重要任务。所谓“科学能力”，就是推动科学加速发展的内在动力。通常我们都知道，用相等的科学投资，在不同的国家会产生不同的科学效果。科学能力水平高的国家，少量投资可以得到比较多的科研成果；科学能力低的国家，投资虽多，成果仍然寥寥无几。这是为什么？还有，近代科学的发展，各国是不平衡的。这一个国家科学兴起，那一个国家科学衰蓉，彼此起伏，波浪前进，互相赶超，竞争榜魁造成个又一个科学中心。试间：是什么因素决定各国科学的兴起和衰落呢？用什么办法来衡量赶超速度呢？这又是现实生活向科学能力提出的一个重大课题。科学能力学包括的内容甚广其中主要的是研究科学人才间题，研究科学家队伍形成的集团研究能力问题，研究科学家创造性心理学间题。因为科学劳动是一种创造性劳动，它比任何一种物质生产劳动都更需要人的主观能动性和高度创造力。如何有效地发挥个人的创造力，显然需要研究创造性心理活动。比如，信心在科学研究中的重要性问题。同样是两个能力相同的科学家，一个对自己的工作，信心百倍，大胆创新：一个对自已的课题，谨小慎微，生怕触犯权威，结果也会是很不相同的。怎么样才能使科学家在最佳的心理状况下工作，最大限度地发押其创造力，这就成了科学能力学所要研究的重要课题。科学还要研究科学与社会的关系问题，这里就不做介绍了。

对于科研工作者来说，在刚刚踏上自己的科学研究之路时，一定是对未来充满了美好的憧憬，也同时有一点点恐慌和不安，因为你们无法预测未来的科学研究是否会一帆风顺。以下是施一公教授基于自己的切身经历所提出的对学术品味、学术道德、学术道路的一些看法。一、做一个优秀的研究生，时间的付出是必须的所有成功的科学家有一个共同的特点，那就是他们必须付出大量的时间和心血。实际上，一个人无论从事哪一种职业，要想成为本行业中的佼佼者，都必须付出比常人多的时间和心力。有时，个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时，轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气，不是苦干。这种客气的回答避重就轻，只是强调成功过程中的一个偶然因素，常常对年轻学生造成很大的误导；一些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气。说极端一点：如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家，那么他的成功很可能是攫取别人的成果，而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。神经生物学家蒲慕明先生在多个神经科学领域做出了重要贡献。十几年前，身处加州大学伯克利分校的蒲先生曾经有一封电子邮件在网上广为流传，这封邮件是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的，其中的一段翻译过来是这样说的：“我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间，当今一个成功的年轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作......我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和两小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行。”这封邮件写得语重心长，用心良苦。其中的观点我完全赞同，无论是在普林斯顿还是在清华大学我都把这封邮件的内容转告实验室的所有学生，让他们体会。我从小就特别贪玩，不喜欢学习。但来自学校和父母的教育与压力迫使自己尽量刻苦读书，保送进了清华。尝到了甜头以后，我在大学阶段机械地保持了刻苦的传统，综合成绩全班第一、提前一年毕业。当然，这种应试和灌输教育的结果就是我很少真正独立思考、对专业也提不起兴趣。大学毕业后我去美国留学。博士一年级，因为对科研和专业没有兴趣，我内心浮躁而迷茫，无法继续刻苦，而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。第二年，我开始逐渐适应科研的“枯燥”，对科学研究有了一点儿兴趣，并开始有了一点儿自己的体会，有时领会了一些精妙之处后会得意地产生“原来不过如此”的想法，逐渐对自己的科研能力有了一点儿自信。这时，博士学位要求的课程已经全部修完，我每周五天从上午9点做实验到晚上7、8点，周末也会去半天。到了第三年，我已经开始领会到科研的逻辑和奥妙，有点儿跃跃欲试的感觉，在组会上常常提问，而这种“入门”的感觉又让我对研究增加了更多兴趣，晚上常常干到11点多。1993年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“这是我连续第21天在实验室工作。”，以激励自己。到第四年以后，我完全适应了实验室的科研环境，再也不会感到枯燥，时间安排则完全服从实验的需要。其实，这段时期的工作时间远多于刚刚进实验室的时候，但感觉上好多了。研究生阶段后期，我的刻苦在实验室是出了名的。在纽约做博士后时期则是我这辈子最刻苦的两年，每天晚上做实验到半夜三点左右，回到住处躺下来睡觉时常常已是四点以后；但每天早晨八点都会被窗外街道上的汽车喧闹声吵醒，九点左右又回到实验室开始了新的一天。每天三餐都在实验室，分别在上午9点、下午3点和晚上9点。这样的生活节奏持续11天，从周一到第二周的周五，周五晚上乘坐灰狗长途汽车回到巴尔地摩的家里，周末两天每天睡上近十个小时，弥补过去11天严重缺失的睡眠。周一早晨再开始下一个11天的奋斗。虽然很苦，但我心里很骄傲，我知道自己在用行动打造未来、在创业。有时我也会在日记里鼓励自己。我住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近，离纽约著名的中心公园很近，那里也常常有文化娱乐活动，但在纽约工作整整两年，我从未迈进中心公园一步。我常常把自己的这段经历告诉我实验室的学生，新生常常问我：“老师，您觉得自己苦吗？”我回答，“只有自己没有兴趣的时候觉得很苦。有兴趣以后一点也不觉得苦。” 是啊，一个精彩的实验带给我的享受比看一部美国大片强多了。现在回想起当时的刻苦，感觉仍很骄傲、很振奋！我在博士生和博士后阶段那七年半的努力进取，为我独立科研生涯的成功奠定了坚实基础。二、做一个优秀的研究生，必须具备批判性的思维要想在科学研究上取得突破和成功，只有时间的付出和刻苦，是不够的。批判性分析（critical analysis）是必须具备的一种素质。 研究生与本科生最大的区别是：本科生以学习人类长期以来积累的知识为主、兼顾科学研究和技能训练；而博士生的本质是通过科学研究来发掘创造新的知识，而探索新知识必须依靠批判性的思维逻辑。其实，整个大学和研究生阶段教育的很重要一部分就是培养critical analysis的能力，养成能够进行创新科研的方法论。这里的例子非常多，覆盖的范围也非常广，在此举几个让我难忘的例子。1.正确分析负面结果（negative results）是成功的关键作为一名博士生，如果每一个实验都很顺利、能得到预期的结果，除个别研究领域外，可能一般只需要6至24个月就可以获得博士学位所需要的所有结果了。然而，在美国，生命学科的一个博士研究生，平均需要6年左右的时间才能得到PhD学位。这一分析说明：绝大多数实验结果会与预料不符，或者是负面结果。很多低年级的博士生一看到负面结果就很沮丧，甚至不愿意仔细分析原因。 其实，对负面结果的分析是养成批判性思维的最直接途径之一；只要有合适的对照实验、判断无误的负面实验结果往往是通往成功的必经之路。一般来说，任何一个探索型研究课题的每一步进展都有几种、甚至十几种可能的途径，取得进展的过程就是排除不正确、找到正确方向的过程，很多情况下也就是将这几种、甚至十几种可能的途径一一予以尝试、排除，直到找到一条可行之路的过程。在这个过程中，一个可靠的负面结果往往可以让我们信心饱满地放弃目前这一途径；如果运用得当，这种排除法会确保我们最终走上正确的实验途径。 非常遗憾的是，大多数学生的负面实验结果并不可靠，经不起逻辑的推敲！而这一点往往是阻碍科研课题进展的最大阻碍。比如，对照实验没有预期结果，或者缺乏相应的对照实验，或者是在实验结果的分析和判断上产生了失误，从而做出“负面结果”或“不确定”的结论，这种结论对整个课题进展的伤害非常大，常常让学生在今后的实验中不知所措、苦恼不堪。因此，我告诫并鼓励我所有的学生：只要你不断取得可靠的负面结果，你的课题很快就会走上正路；而在不断分析负面结果的过程中所掌握的强大的批判性分析能力也会使你很快成熟，逐渐成长为一名优秀的科学家。 我对一帆风顺、很少取得负面结果的学生总是很担心，因为他们没有真正经历过科研上批判性思维的训练。在我的实验室，偶尔会有这样的学生只用很短的时间（两年以内，有时甚至一年）就完成了博士论文所需要的结果；对这些学生，我一定会让他们继续承担一个富有挑战性的新课题，让他们经受负面结果的磨练。没有这些磨练，他们不仅很难真正具备批判性思维的能力，将来也很难成为可以独立领导一个实验室的优秀科学家。2.耗费大量时间的完美主义阻碍创新进取Nikola Pavletich是我的博士后导师，对我影响非常大，他做出了一系列里程碑式的研究工作，享誉世界结构生物学界，31岁时即升任正教授。1996年4月，我刚到Nikola实验室不久，纯化一个表达量相当高的蛋白Smad4，两天下来，蛋白虽然纯化了，但结果很不理想：得到的产量可能只有预期的20%左右。见到Nikola，我不好意思地说：“产率很低，我计划继续优化蛋白的纯化方法，提高产率。”他反问我：“你为什么想提高产率？已有的蛋白不够你做初步的结晶实验吗？”我回敬道：“我虽然已有足够的蛋白做结晶筛选，但我需要优化产率以得到更多的蛋白。”他毫不客气地打断我：“不对。产率够高了，你的时间比产率重要。请尽快开始结晶。”实践证明了Nikola建议的价值。我用仅有的几毫克蛋白进行结晶实验，很快意识到这个蛋白的溶液生化性质并不理想，不适合结晶。我通过遗传工程除去其N端较柔性的几十个氨基酸之后，蛋白不仅表达量高、而且生化性质稳定，很快得到了有衍射能力的晶体。 在大刀阔斧进行创新实验的初期阶段，对每一步实验的设计当然要尽量仔细，但一旦按计划开始后对其中间步骤的实验结果不必追求完美，而是应该义无反顾地把实验一步步推到终点，看看可否得到大致与假设相符的总体结果。如果大体上相符，你才应该回过头去仔细改进每一步的实验设计。如果大体不符，而总体实验设计和操作都没有错误，那你的假设很可能是有大问题的。这样一个来自批判性思维的方法论在每一天的实验中都会用到。 过去二十年，我一直告诉实验室所有学生：切忌一味追求完美主义。我把这个方法论推到极限：只要一个实验还能往前走，一定要做到终点，尽量看到每一步的结果，之后需要时再回头看，逐一解决中间遇到的问题。3.科研文献（literature）与学术讲座（seminar） 的取与舍在我的博士生阶段，我的导师Jeremy Berg非常重视相关科研文献的阅读，有每周一次的实验室文献讨论，讨论重要的相关科研进展及研究方法，作为学生我受益匪浅。作为学生，我以为所有的科学家在任何时期都需要博学多读。 刚到Nikola实验室，我试图表现一下自己读文献的功底、也想与Nikola讨论以得到他的真传。1996年春季的一天，我精读了一篇《自然》周刊上发表的文章，午饭前遇到Nikola，向他描述这篇文章的精妙，同时期待着他的评述。Nikola面色尴尬地对我说：“对不起，我还没看过这篇文章”。我想：也许这篇文章太新，他还没有来得及读。过了几天，我精读了一篇几个月前发表于《科学》周刊的文章，又去找Nikola讨论，没想到他又说没看过。几次碰壁之后，我不解地问他：“你知识如此渊博，一定是广泛阅读了大量文献。你为什么没有读我提到的这几篇论文呢？”Nikola看着我说：“我阅读不广泛。”我反问：“如果你不广泛阅读，你的科研怎么会这么好？你怎么能在自己的论文里引用这么多文献？”他的回答让我彻底意外，大意是“我只读与我的研究兴趣有直接关系的论文。并且只有在写论文时我才会大量阅读。” 我做博士后的单位Memorial Sloan-Kettering Cancer Center有一个优秀的系列学术讲座，常常会请来各个生命科学领域的著名科学家来演讲。有一次，一个诺贝尔奖得主来讲，并且点名要与Nikola交谈。在绝大多数人看来，这可是一个不可多得的好机会去接近大人物、取得好印象。Nikola告诉他的秘书：请你替我转达我的歉意，讲座那天我已有安排。我们也为Nikola遗憾。让我万万想不到的是，诺贝尔奖得主讲座的那天，Nikola把自己关在办公室里，早晨来了以后直到傍晚一直没有出门，当然也没有去听讲座。以我们对他的了解，十有八九他是在写paper或者解结构。后来，我意识到，Nikola常常如此。 在我离开Nikola实验室前，我带着始终没有完全解开的谜，问他：如果你不怎么读文献，又不怎么去听讲座，你怎么还能做一个如此出色的科学家？他回答说：（大意）我的时间有限，每天只有10小时左右在实验室，权衡利弊之后，我只能把我的有限时间用在我认为最重要的事情上，如解析结构、分析结构、与学生讨论课题、写文章。如果没有足够的时间，我只能少读文章、少听讲座了。 Nikola的回答表述了一个简单的道理：一个人必须对他做的事情做些取舍，不可能面面俱到。无论是科研文献的阅读还是学术讲座的听取，都是为了借鉴相关经验、更好地服务于自己的科研课题。 在博士生阶段，尤其是前两年，我认为必须花足够的时间去听各相关领域的学术讲座、并进行科研文献的广泛阅读，打好批判性思维的基础；但随着科研课题的深入，对于文献阅读和学术讲座就需要有一定的针对性，也要开始权衡时间的分配了。4.挑战传统思维从我懂事开始，就受到教育：但凡失败都有其隐藏的道理，应该找到失败的原因后再重新开始尝试。直到1996年，我在实验上也遵循这一原则。但在Nikola 的实验室，这一基本原则也受到有理有据的挑战。 有一次，一个比较复杂的实验失败了。我很沮丧，准备花几天时间多做一些对照实验找到问题所在。没想到，Nikola阻止了我，他皱着眉头问我，“告诉我你为什么要搞明白实验为何失败？”我觉得这个问题太没道理，理直气壮地回答：“我得分析明白哪里错了才能保证下一次可以成功。”Nikola马上评论道：（大意）“不需要。你真正要做的是把实验重复一遍，但愿下次可以做成。与其花大把时间搞清楚一个实验为何失败，不如先重复一遍。面对一个失败了的复杂的一次性实验，最好的办法就是认认真真重新做一次。”后来，Nikola又把他的观点升华: （大意）“是否需要找到实验失败的原因是一个哲学决定。找到每一个不完美实验结果原因的传统做法未必是最佳做法”仔细想想，这些话很有道理。并不是所有失败的实验都一定要找到其原因，尤其是生命科学的实验，过程繁琐复杂；大部分失败的实验是由简单的操作错误引起的，比如PCR忘记加某种成分了，可以仔细重新做一遍；这样往往可以解决问题。只有那些关键的、不找到失败原因就无法前行的实验才需要刨根究源。 我选择的这些例子多少有点“极端”，但只有这样才能更好地起到震荡大家思维的作用。其实，在我自己的实验室里，这几个例子早已经给所有学生反复讲过多次了，而且每次讲完之后，我都会告诉大家打破迷信、怀疑成规，而关键的关键是：Follow the logic跟着逻辑走！这句话，我每天在实验室里注定会对不同的学生重复讲上几遍。严密的逻辑是批判性思维的根本。三、科学家往往需要独立人格和一点点脾气对社会人而言，科学研究是个苦差事；对真正的科学家而言，科学研究实在是牵肠挂肚、茶饭不思、情有独钟、妙不可言。靠别人的劝说和宣讲来从事科学研究不太可行，真正自己从心里感兴趣直至着迷、一心一意持之以恒地探奇解惑，才有可能成为一流的科学家，正所谓“不疯魔、不成活”。在这个过程中，独立人格和脾气显得格外重要。所谓独立人格，就是对世界上的事物有自己独立的看法。恰恰是一些有脾气的人不会轻易随波逐流，可以保持自己的独立人格。因为时间关系，这里就不举例了。四、不可触碰的学术道德底线做学问的诚实反映在两方面。首先是有一说一，实事求是，尊重原始实验数据的真实性。在诚实做研究的前提下，对具体实验结果的分析、理解有偏差甚至错误是很常见的，这是科学发展的正常过程。可以说，绝大多数学术论文的分析、结论和讨论都存在不同程度的瑕疵或偏差，这种学术问题的争论往往是科学发展的重要动力之一。越是前沿的科学研究，越容易出现错误理解和错误结论。 比较有名的例子是著名物理学家费米1938年获得诺贝尔奖，获奖的重要原因之一是他发现了第93号元素。实际上，尽管费米在1934年曾报道用中子轰击第92号元素铀可以产生第93号元素，德国的化学家哈恩在1939年1月发表论文，证明产生的元素根本不是93号元素，而是56号元素钡！但这个错误并没有改变费米是杰出的物理学家的事实，也没有影响他继续在学术上的进取。费米很快提出后来用于制造原子弹的链式反应理论并于1941年在芝加哥大学主持建成世界上第一座原子反应堆。 再举一个生命科学领域的例子，Edmond Fischer和Edwin Krebs因为发现蛋白质的磷酸化于1992年获得了诺贝尔生理学或医学奖，但如果仔细阅读他们发表于二十世纪五十年代的几篇关键学术论文，你会发现他们当时对不少具体实验现象的理解和分析与我们现在的理解有一定差距，用今天的标准可以说不完全正确；但瑕不掩瑜，这些文章代表了当时最优秀最有创意的突破。 举这两个例子是希望大家区分error与misconct的区别。比如一个实验由于条件有限，做出了一个结论，后来别人用更高级的实验手段、更丰富的实验数据推翻这个结论，那么第一篇只要详实地报道了当时的实验条件，更重要的是基于这些描述其他实验室都可以重复出其报道的实验结果，就情有可原，无须撤稿。但如果明知实验证据不足，为了支持某个结论而编造实验条件或实验证据，这就是造假了，视为学术不端。 但诚实的学问还有另外一层重要含义：只有自己对具体实验课题做出了相应的贡献(intellectual contribution)后，才应该在相关学术论文中署名。这一点，很多人做不到。大老板强势署名的事情屡见不鲜；更有甚者，利用其学术地位和影响力，使一些年轻学者不得不在文章里挂上自己的名字，有时还以许诺未来的科研基金来换取论文署名。这种做法不仅有失学术道德，更是会严重阻碍创新，对整个学术界风气的长远恶劣影响更甚于一般的造假。五、你不习惯的常识1.我们有限的认知不足以支撑一成不变的真理你们在课堂里学到的所有定律、公理等等，都是前人对自然现象的归纳总结，是现状下最好的归纳总结，可以有效解释这些现象、甚至预测一些还未发现的现象。也许这些定律和公理可以非常接近真理；但是，这些定律和公理仅仅是对现实的近似描述，都不是永恒的真理；随着人类对周围环境和宇宙认识的加深，这些定律和公理都会有失效的时候。这里最有代表性的例子应当是强大的牛顿万有引力定律；它可以解释太阳系行星围绕太阳的公转，但它无法完美解释水星近日点进动的问题，而需要引入爱因斯坦的广义相对论。所以，请同学们牢记：科学研究中没有绝对的真理，只有不断改进的人类对自然的认识！ 2.科学和民主是两个概念科学研究是探寻未知，其结果是科学发现和规律定理；而民主通常是指在决策过程中每个人都有发言权的现象和过程。很遗憾，但也许是很幸运，在科学研究的过程中，从来没有“少数服从多数”这一原则。实际上，在前沿和尖端的科学研究领域，常常是极少数人孤独地探索，做出一些有违常规的意外发现，这些发现也常常被大多数人排斥甚至攻击。但最终，极少数的这些科学探索者的发现还是会被学界和社会所接受。从苏格拉底到布鲁诺、哥白尼，这里的例子不胜枚举。虽然科学真理最初往往被极少数人发现的道理人人知晓，但到了日常科学研究中，在各种噪音中，真正能够全力探索、冷静辨别真伪的又有多少人能真正做到呢？ 其实，真正优秀的科学评价也不是简单的一人一票。我从霍普金斯大学读博士到普林斯顿大学做教授的这18年间，常常看到一个有趣的现象，那就是在一场激烈的学术讨论过程中，初始阶段大多数人坚持的观点逐渐被少数几个人的观点说服，成了实实在在的多数服从少数。这些少数人制胜的法宝就是精准的学术判断力和严密的逻辑。这种现象，在基金评审、科学奖项评审、重大科研课题讨论及评审等等过程中也常常出现。3.科学是高尚的，但科学家未必高尚走上科研的道路，每个人的动力都不同。有人可能是基于兴趣，有人可能是因为成就感，也有人就是把科研当成#科学#了追求名利、甚至仅仅是谋生的手段。所以，大家没有必要盲目崇拜所谓学术权威、盲目崇拜教授专家。 然而，在科学评价中，却是“论迹不论心”。也许以名利为手段的会最终心想事成，做出重大科学成果名利双收；也有清高淡泊醉心学术却因为种种原因一事无成的。这都是实实在在会发生的。但不论每一个个体是以什么目的、什么动力在做科研，科学的本质就是求真，科研的目标是不断拓展人类知识的边界、推动技术进步。而哪怕你的初衷只是把科研当成一份普通的工作、当成谋生的手段，如果你坚持走下去了，我也祝福你能够慢慢从日复一日的重复、无路可走的焦灼，到柳暗花明、灵光乍现的起伏中逐渐体会到从事科研的幸福感、满足感和成就感。真正的科研动力来自于内心的认同！真正的学术道德在完善科研管理体制之外，也有赖于每一个个体对于科研之道的认同而实现的自律。

“什么是科学？”“什么是科学精神？”“什么是科学家精神？”9月19日，2020年全国科普日活动启动。这项一年一度全社会科普活动和资源集中展示、各界广泛参与体验的全国性活动，今年别开生面，中国科学院院士、中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记怀进鹏向大家提出的“科学三问”，成为今年科普日最精彩的环节。院士科学人文课回答“科学三问”这“科学三问”是怀进鹏在全国科普日的院士科学人文课上提出的，就这3个问题，怀进鹏分享了自己的思索。对于“什么是科学？”怀进鹏认为：“科学是一个建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序知识系统。科学既是真理性的知识体系，也是一种社会建制，更是一种文化活动，一种信念，还是一种实践方式。”“什么是科学精神？”这是个科技界探索多年，至今其答案仍见仁见智的问题，怀进鹏也就此分享了自己的看法。“科学精神是指科学实现其社会文化职能的重要形式，包括自然科学发展所形成的优良传统、认知方式、行为规范和价值取向。”在他看来，科学精神是反映科学发展内在要求并体现在科学工作者身上的一种精神状态，如科学探索者的信念、勇气、意志、工作态度、理性思维、人文关怀和牺牲精神等，内涵极为丰富，互相之间贯通性和可塑性很强。面对第三个问题“什么是科学家精神？”怀进鹏介绍了钱学森、黄旭华、钟南山、张伯礼、陈薇等科学家的鲜活事迹。“科学无国界，科学家有祖国。科学家的默默奉献，使国家和民族受人尊敬。”怀进鹏认为，科学家精神就是“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”。怀进鹏进一步解释：“科学精神就是要永无止境的探索，要敢于想象。”对此他以5G技术发展路径为例来诠释我国科学家坚持不懈、追求探索的精神，并总结说：“3G时连滚带爬，4G时翻转腾挪，期待5G时能引领世界。”“你会担心人类终有一天会被AI取代吗？”在报告临近尾声的时候，怀进鹏再次以一个问题引发大家好奇心。他鼓励青少年要善于思考：“思考是一种力量，是一种知、行、信的合一。”报告结束时，怀进鹏激励大家要敢于提问，勇于追梦。“有志气：心大了，事就小了。有能耐：要敢于有梦、勇于追梦、勤于圆梦。”他说完，再次抛出自己的观点：敢于提问题，比提出一个问题还重要。这引发了大家会心的笑声。万余项活动邀人踏上探索之旅生动而发人深思的院士科学人文课开启了精彩的2020全国科普日活动。首支全国科普日主题曲《科学之歌——梦想的翅膀》也在19日推出，吸引更多人走近科学、传播科学。更多的精彩活动也在全国各地开展。在北京科学中心，迎来了大小观众们，“病毒长什么样，疫苗到底是如何生效的，历史上的大规模传染病是怎么发生的，各种口罩有什么不同，核酸检测是什么样的技术，负压救护仓的工作机制，无接触体温测量，流调工作是如何开展的……”这些问题都可以在由北京市科学技术协会主办的“人类与传染病的博弈”主题展上找到答案。在上海市，市民们可以“画船听雨眠”，从太空看看城市变迁；“江南可采莲”，听听科学家赏析古诗词中的植物。未来一周，从市、区到街镇社区，从学校到学会，从科技场馆到企业，近2000场科普盛宴将“快递”至上海市民身边，为人们开启科学、艺术、人文和环保融合的科普之旅。据了解，今年全国科普日有几大特点：一是在提升全民科学素质基础上，突出把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。二是突出应急科普机制，以科学的精神、方法和知识服务于人民群众的健康生活和安全生活。三是通过科普中国线上传播渠道汇聚丰富的科普活动资源，为公众奉献科普活动盛宴。未来一周，全国各地还有14000余项科普活动在线上、线下开展，人们可以带着好奇心，尽情踏上科学探索之旅。（本报北京9月19日电 本报记者 詹媛）（来源：光明日报）

对于大多数人来说，在很大程度上，都知道什么能让自己快乐。比如，获得你一直在努力争取的升职，减掉10斤体重，和你的另一半预订一个梦想的假期——这些场景的某些版本可能会让你感到完整、完美、成功，并最终感到快乐。但如果这些获得不是必须的呢？想象一下，在你度假之前，在你朝着你的职业目标努力的时候，你能够感受到真正的快乐吗，感到真正的幸福吗？这种幸福是极其个人化的，每个人都是独一无二的，但心理学和科学专业人士可能已经发现，任何人都可以做些什么来妨碍自己的幸福。根据科学研究，这5个习惯可能会让你远离幸福01关注消极的东西真人秀节目如此受欢迎是有原因的，人类喜欢喜剧——一种逃离自我的方式，甚至更好！幸福研究领域的心理学教授研究表明，参与强调任何负面事情的行为很可能会让一个人感到不幸福或快乐。这包括听那些消极的人说长道短，消极的自言自语以及参与那些被认为是消极的媒体。因此，创造一个快乐的环境，当事情不那么完美时，承认它是可以的。然而，你谈论得越多，精力越集中，把精力放在消极的事情上，你留给积极情绪的空间就越少。02贪心我们很自然地认为，发现自己的快乐是一种内在的体验。事实上，科学家研究表明，当我们表达感激时，我们实际上会收到更强力的化学反应（提供幸福感）。所以，有时候在你通往个人发展和自我完善的路上，不要害怕抬头，你的周围可能都是支持你的人，甚至你不认识的人也会给你不一样的惊喜。以感恩回报，记住谁做得对，而不是纠结于谁没有做对，这是改变快乐游戏规则的方法。你有为曾经离开过慈善活动，志愿者服务，甚至只是帮助你的祖母而感到难过吗？可能不是。为他人做好事在情感上和心理上都是有益的，没有任何预兆，好事往往会有十倍的回报。03计划表或例行程序不一致这是一个很难听到，特别是对所有自由精神的“我要即兴”人来说。但是，数据得出结论，遵循某种结构的计划或每周4-6天的例行公事，会让你有更大的目标感、满足感和幸福感。还记得闹钟“没响”，你上学或上班迟到吗？压力和紧迫感似乎一整天都没有消失，一个时间表和例行公事通常会带来生产力，生产力带来幸福，这是一个美妙的循环，让你完成很多事情，从而获得幸福。这种衡量方法并没有考虑到你的时间表到底需要什么(经常做一件痛苦的工作并不会带来快乐)，而是在于制定一个计划并坚持到底的稳定性。所以，无论是去健身房、和朋友喝杯咖啡，还是每天花一个小时来阅读消遣，制定一套计划，使之成为例行公事。即使你认为你不想做，也要坚持下去，看看你做后的感觉。04说谎说谎对你的幸福有着难以置信的破坏性，这是一个令人讨厌的习惯，许多人甚至没有意识到他们经常这样做。说你做了一些你没有做过的事情，同意你要去你知道你不会去的地方，或者做出你无意遵守的承诺，这些都是谎言。谎言最糟糕的地方在于，它们通常会导致更多的谎言。不要试图跟上潮流，要诚实。创造谎言意味着你在创造关于你是谁和你真正想要什么的秘密。根据心理学教授的说法，说谎会让你的情绪和身体生病，并导致你无法实现你最真实的愿望(包括幸福)。说出你撒谎的原因，你可能会发现你感到羞耻的是什么。抛开羞耻，抛开谎言，在那些欣赏真实的你的人的包围中，你会发现生活是诚实和幸福的。05记仇我们都受过伤，而且很可能还会再受伤。你为什么要怀恨在心，延长痛苦呢？怀恨可能会导致。增加了在其他关系中变得痛苦的可能性抑郁或焦虑失去与他人联系的价值然而放手可能并不容易事实上，改掉这些坏习惯将是一个挑战，但现在你知道你的幸福正处于危险之中，你的幸福不是别人的责任，而是你自己的。

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？库叔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。）文 | 王贻芳 中国科学院院士编辑 | 李浩然 瞭望智库本文为瞭望智库原创文章，如需转载请在文前注明来源瞭望智库（zhczyj）及作者信息，否则将严格追究法律责任。1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。2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。（图片来源：视觉中国）3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。（图片来源：视觉中国）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。（图片来源：视觉中国）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。4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。5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。库叔福利总监制：王磊监制：夏宇责编：戴丽丽 李逸博编务：谢芳

如果你打算在2020年学习一项新技能，那你如今可能正在放弃的边缘徘徊。无论是学一门语言还是一种乐器，亦或是计划上职场提升课，进步总是慢得令人绝望，最初的热情并不能让你坚持太久。在放弃边缘挣扎时，你可能会认为自己只是缺乏一种天赋。有些幸运儿生来就有这种天赋，他们学习任何新技能时总是游刃有余，而你只是不那么走运，恰巧缺少这种天赋罢了。在放弃边缘挣扎但是，事实却并非如此。许多博学多才的人，无论是大名鼎鼎的查尔斯·达尔文（Charles Darwin）还是诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼（Richard Feynman）都声称自己的智商与常人无异。他们的智商高低暂且不论，但最新的神经科学研究表明，只要使用合适的学习策略，绝大多数人的智商能足以学会新技能。神经科学领域的许多研究都基于洛杉矶加利福尼亚大学的罗伯特·比约克（Robert Bjork）教授和伊丽莎白·比约克（Elizabeth Bjork）教授提出的“必要困难”理论。“必要困难”理论指在学习时故意制造轻微的挫败感，这样可以使大脑对学习材料的处理更深入，记忆更持久。就像体育锻炼一样，刚开始会觉得肌肉酸痛，但长期坚持下去，身体素质自然会越来越好。不幸的是，我们如今使用的许多学习技巧，比如边读边划重点、绘制五颜六色的思维导图等方法，对我们的大脑来说都不够具有挑战性，所以无法让我们记住所学的信息，学习效果可想而知。格拉斯哥大学心理学家、学习科学家网站成员卡罗莱娜·库珀-特策尔（Carolina Kuepper-Tetzel）博士认为：“我们学习时往往倾向于使用那些既轻松又不费力的学习技巧。”“但它们不会转化为对知识的长期记忆。”之前，我们曾讲过如何成为一名博学家，（传送门：史上最牛“博学家”一览：活着就是为了满足欲望），今天我们再给大家提供一些学习方法，助你成为一个超级学霸。无论你打算学什么，以下方法都能帮你改正不良习惯，让你拥有令人羡慕的记忆力。学前测试为什么就算学前测试回答不出来，我们还要测试呢？让我们通过一个测试来回答这个问题。你知道芬兰语的“谢谢”怎么说嘛？答案是“kiitos”。如果你不是芬兰人，大概不会觉得自己能回答出来。但由于回答时的苦思冥想，你记住这个答案的可能性大大增加。心理学研究表明，即使在学前测试中一个问题都没答对，也能让大脑做好准备，在后来的学习过程有针对性地吸收信息。无论是对简单琐事的记忆，还是对复杂材料更深层次的理解，都是如此。在一项研究中，参与者在阅读奥利弗萨克斯（Oliver Sacks）一篇关于视觉神经科学的论文前，先接受了有关视觉神经科学的测试。结果，他们的学习效率比那些时间阅读更长的学生要高10％ - 15％。不管你现在在学什么，做个学前测试，即使你答不对，也能加强你之后的学习效果。教给别人除了学前测试，你可能还想做个测试，看看自己的学习效果怎么样。这在心理学上叫做“检索练习”，可以巩固对知识的记忆。在对照实验中，检索练习的学习效果远远胜过思维导图。正如库珀-特策尔博士所说：“测试通常被视为评估知识的一种方式。然而，测试本身就是一种有效的学习策略，科学证明它可以提高对知识的长期记忆。”这可能是抽认卡测试效果不佳的原因之一。因为你认为这样的自我测试纯粹是在考验记忆力，所以你可能一想不起来就会去看答案。然而，如果你想记得更牢，必须要在放弃之前真正绞尽脑汁地去回想，这样记忆效果才更好。检索练习的学习效果远远胜过思维导图德国卡塞尔大学的米丽娅姆埃伯斯巴赫（Mirjam Ebersbach）教授表示:“你检索时觉得越难，加强记忆的效果越好。”如果你正在为考试而学习，尽量发现自己不明白的地方，提出问题，而不是只一味地看书。埃伯斯巴赫发现，提出问题的过程本身就能提高学习效果，因为它迫使你以一种新的方式重新组织材料。也许最有效的学习方法是尝试把学到的东西教给另一个人，因为这能使你对学习内容有更深刻的理解。如果你没有一个愿意听你讲课的小伙伴，你可以想象向某个人讲，或是写一封电子邮件，尽可能详细地列出你学到的东西。转换学习不要在一个学习任务上花费太长时间——要经常在各个学习任务之间转换。例如，如果你正在学习一门新语言，你可能会在两三个词汇表之间转换，或者在在不同的动词时态之间转换，而不是依次学习。这种策略被称为交叉学习，它就像学前测试一样会让人感到沮丧，因为你不能在转换前就真正记住。但根据必要困难理论，这就是它奏效的原因。大量研究表明，暂时的记忆混乱能极大地提高长期记忆的效果。除了促进知识学习外，交叉学习还可以加强你的动手技能。例如，如果你正在学习一种乐器，可以在音阶和正在练习的乐曲之间转换，学习效率会显著提高。运动起来在大众印象中，那些聪明人总是久坐不动，但事实却恰恰相反，最好的学习者同时也是最爱运动的人，因为有氧运动会刺激多巴胺、肾上腺素等神经递质释放，它们在记忆形成过程中扮演着重要角色。这意味着在晨跑或健身房锻炼后，你的思维会更加活跃。所以，试着根据你现有的运动计划来安排你的学习时间，你的记忆可能会自然而然地增强。运动能增强记忆力改变学习环境你有没有注意过，当你回到家乡时，过去那些久远的回忆会突然浮现在脑海中？这是因为我们的记忆与环境息息相关，也就是说，我们的记忆很大程度上受到环境因素的影响。情境相关记忆会引发愉快的怀旧情绪，但也会导致我们在实际学习中出现思维障碍。如果我们经常只在一个地方学习或练习某种技能，我们的记忆就会与那个地方的景象、声音和气味紧密联系在一起。当我们在考场上时，环境中没有了这些线索，我们在这样的新环境中很难回忆起同样的知识。为了避免上述情况，我们应该尝试在不同的地方学习。罗伯特·比约克教授和他的同事研究发现，仅仅是在不同的教室学习就能使学习效率提高21%。清醒休息在大脑与所有这些必要困难斗争后，给它一段恢复时间。这里说的并不是像看电视那样的时间，而是真的什么都不做。爱丁堡赫瑞-瓦特大学的米凯拉杜瓦（Michaela Dewar）教授发现，在没有任何外部刺激的情况下，“清醒地休息”可以让大脑巩固对所学知识的记忆。清醒地休息可以让大脑巩固对所学知识的记忆所以闭上眼睛，放松下来，让你的想法去它们想去的地方——因为你知道你的大脑正忙着巩固你的学习记忆。文字&版面 | 田晓娜更多精彩内容，请点击下方蓝字「了解更多」。

不久前，IEEE对华为员工及华为资助的个人参与审稿作出无理限制，此后又修正了错误，解除对华为员工限制。由此，也引出了一场“科学无国界”和“科学组织有祖国”的讨论。观察者网采访了在中美高科技企业都有多年工作和投资经验的吴军博士，刚出版了《全球科技通史》的他指出，信息交流对科技发展具有重要意义，并认为：现在世界上科学基本是一家，科学还是无国界的，因为它毕竟是一套方法系统，不是一个政治观点。谈到贸易战，吴军表示“天没有塌下来，也不会塌下来”，“对中国有信心”。观察者网：您近年来连续写的几本书，《浪潮之巅》、《文明之光》，还有《全球科技通史》，里面或多或少都有科技史的内容。科技史除了史实和史料，最难写的就是历史给当下的经验和启示，您这本《全球科技通史》里面，有没有最新的思考成果？吴军：有几个吧，首先是说我帮助大家了解科技。因为科技成果实在太多，量太大。比如写全世界的话，那范围就更广，这本书大概用了能量和信息两条线。我举了一个例子，怎么理解接下来10年里全世界半导体的一个发展趋势？那么我就告诉大家是要用单位能量提高传输的效率和处理信息的能力。今天厂商让PC的处理速度再快十倍，这件事能做到，但是成本很高。不过针对特定的一些应用，比如在相同能耗下使得性能提升十倍，这不是一件困难的事情，所以这是一个发展方向。这几年在半导体领域比较受追捧、热门的一些企业，其实都是围绕这个方向做得比较好的。比如英伟达，这几年相对英特尔的发展好一些，原因就在于它的处理器在单位能耗下处理能力进一步提高。我在书中还谈了很多科技进步的前因后果，重大成就之间的相关联性。到了一个时间点，相关条件具备充分了，那么科技会带来一次重大的技术突破。否则它就不会发生。在整本书上，实际上是有一个知识图谱，讲了很多重要发明之所以发生在某一个时间点，是因为它前后条件的准备。所以在当下我也给大家提出一个判断，比如用IT技术来帮助医疗，这件事为什么会发生？哪些条件已经成熟了，这是可以去关注的一些信息点；也有一些条件可能不成熟，那可能还要再等一等。很大程度上，看过去其实是在看一面镜子。你认识自身，知道自己处在什么位置，然后看未来往什么地方走。观察者网：您在中美高科技企业都有丰富的工作经验，您觉得在当前中美科技和经贸交流受阻的形势下，中国企业还能否坚持创新，需要注意什么？吴军：这个没问题，中国企业会坚持创新，这是第一点。其二，现在总体来说，国内媒体、还有很多人把中美贸易纠纷——其实也不完全叫贸易战，看得太重了。实际问题没那么严重，美国相对来说关注的人不是很多。有人说一打贸易战美国老百姓受不了了，物价上涨了，其实我看到美国商店里物价没怎么上涨。中国也一样，咱们的生活比以前不同了吗？真的受到所谓的贸易战影响了吗？第三，从历史上看，即使是10年这么长的时间，在历史上只是一瞬间，一点波动算不上什么的。所以中国的经济还会发展，这个没有问题，一定要有信心，对中国有信心。观察者网：您书里面提到人类对能量的获取和对信息的破解，是科技发展史的主线，你是怎么理解这个驱动人类科技发展的动因？《枪炮、病菌和钢铁》说是环境对人类历史产生了重大影响。按照这样的观点的话，现在我们在一个相对和平的时代，物质繁荣，这样的环境不再有一种紧张感的话，是不是会对科技进步造成一种阻碍或者停滞？吴军：环境的因素是很重要。比如他书中讲为什么撒哈拉沙漠以南的人和社会进化发展，后来比撒哈拉以北要慢？因为这个沙漠把他们阻碍了，很难有交流。所以信息交流这一点很重要。例如，这本书讲的美洲以往发展得很慢，而欧亚大陆发展快，因为物种不便于交流。物种交流某种程度上是DNA的交流，也是一种信息的交流。但由于纬度是竖着的，南美洲的物种如果到了北美洲没法生活，这是很麻烦的一件事。南北美洲季节是相反的，如果没有物种的交流，发展就会很困难。如果阅读西方历史书籍，你会发现它们几乎讲到每一个地区历史的时候，都会谈到对外交流。而且这个交流不只是在人和文化方面，也包括物种交流、商业交流等信息流通。欧亚大陆有地理便利，这个很重要。但是，地理决定论一直存在争议，最典型的代表人物是孟德斯鸠。他在《论法的精神》中花了很大的篇幅专门讲了地理决定论。用他的话，通俗一点，就是北方的人因为生活环境差，只好比较勤劳勇敢，所以发展起来了。而南方人因为生活太容易，却变懒了。今天很多人也觉得是这样。但我们知道，西北欧地理是比较好的；而南欧气候条件最好的希腊，西班牙南部最差，法国南部也很差。中国正好相反，北方今天发展比南方要迟缓。原因很简单，北方有半年是冬天，人们做事比较难，庄稼也不长，过去只好在家里坐在炕头上唠嗑，形成了习惯。而南方人口密度大，土地又少，只好一年种两季，辛辛苦苦干活，这跟欧洲是完全相反的。所以地理决定论其实是站不住脚的，正反两方面的例子都能找到。有一些东西历史上既能够证实，也能够证伪，比如说信息交流这件事。任何一个地区或者一个时代，一旦信息交流被阻碍了，那发展也会受到影响。你问中美贸易战会带来什么影响？从长期来看不会带来什么影响。但如果真是信息交流有时受阻碍了，在短期内会有一些影响。我为什么使用能量和信息这两个主线呢？能量是这个世界的本质，我们看到的所有物质其实本质上是能量，而信息是这些能量能够构成物质背后的规律性因素。它比人文、地理、人种因素，甚至宗教因素，更重要一些。观察者网：现在科技交流受阻确实存在，比如华为的事情，IEEE也在评估自己受到的影响，可能会有一个恶化情况，您觉得这个会伤害科技的叠加性进步吗？吴军：我觉得现在大家对贸易战是过分的担心，真的是过分的担心。不必要那么担心，天没有塌下来，也不会塌下来。IEEE已经收回了原来的话。观察者网：科技交流受阻假设发生了，是会转化成机会，还是说一定是负面的？历史上各种各样的事情其实都发生过。吴军：比较长的一个阶段不会受很大影响。就是我老说的一句话，上帝关上一个门，有时候又给你打开一个窗。但短期来讲，会受到影响，因为信息不流动了。清朝的时候，林则徐对外面的世界没有完全了解，因为他得不到信息。有些决策会受一些影响，但这是短期的。不过，中国在吃了几十年的亏后，如今又回到自己在历史上、世界上该有的地位，这个从长期来讲不会有太大的影响。观察者网：您在美国这么多年，觉得美国的科技氛围怎么样？据说美国很多人反进化论。吴军：“很多”可能我觉得要打折扣啊，我不知道这个说法是怎么来的。观察者网：在美国，你一打开电视机，可能节目里就在宣扬一些反进化论的东西。吴军：美国几百个电视频道，偶尔出现不赞同进化论的节目很正常，天天反对进化论的频道恐怕找到一个完整的都困难。但讲进化论的频道倒是有不少。美国是允许各种说法同时存在的。所以我说光证实，找到一两个反对进化论的例子是没有用的，因为永远可以找证据。现在回过头来看达尔文的进化论，最初很多都是错的，漏洞百出。恰恰是有一些人提出质疑，而恰恰又有一些人要捍卫它，来把各个漏洞补上了，才弄到今天大家觉得比较圆满的这样一个结果，大家才信服进化论。世界上没有什么理论一开始提出来就是完美的。观察者网：牛顿也信上帝，是吗？吴军：牛顿从小就是基督徒，不是晚年才信基督教的。包括最早研究遗传的孟德尔是个教士，达尔文也是一个学神学的人。在他们身上神学和科学并不完全矛盾。而欧洲人最早搞科学研究的一个很重要的目的，就是要搞清楚上帝创造这个世界的规律性。如果存在一种力量创造了世界的话，我想知道它背后的原理是什么？怎么回事？牛顿他们很大程度上是这样一帮人。不过，某种程度上他们都是自然神论者，不是真正像宗教裁判所那种极端的教徒。科学是一个方法，科学不代表一定正确，而是说要用一套可以证实和证伪的方法来做事情。我们说相信科学，是相信这套方法，而不是简单迷信结论。科学结论早晚会过时，但是方法永存，精神永存。今天你会发现，物理学的结论，常常过不了几十年，就被推翻了，或者更新了。但是方法永存。观察者网：那相比西方，是不是在中国没有这个宗教背景，来驱动建立这样一套科学方法。吴军：中国古代有广义上的科学，比如博物学，但是没有狭义上的实验科学。中国有自成体系的一套文化，这套文化非常管用，用费孝通的讲法是这叫做礼，就是礼数的礼，礼貌的礼。他认为这是过去中国人认识世界，以及认识人和人的关系的一个大道。科学只是一套解释世界的方法，世界上有很多能够自洽的体系，中国也有很多。现在中国很多人接受了一些科学方法，但是这个数量还很少，美国接受科学方法的人数量也不多，全世界范围都还不算太多。比如在中国最简单的一个例子，迷信专家的结论或者说信仰科学，这恰恰违法了科学精神。科学不是信仰，是质疑。某大学校长也这么讲，就很糟糕。观察者网：中国走向现代化过程中，取得了很多科技成就。但是您觉得真正有科学方法的人还是少数，您是这样的判断吗？吴军：全世界具有科学精神的人都不多。中国真正接受这一套科学思维的历史，一共一百多年。有些时候我说人不能急，中国现在有一个不太好的心态，就是比较急，在过去40年已经发展很快了，还是很急。我们开始接受科学思维一共才一百多年，急什么？观察者网：笛卡尔总结科学方法之前，人类算不算有科学？您的书里好像是用文明之类的词，描述前面的那些章节。吴军：我那本书里讲到，在古希腊的时候，比如说像欧几里得在数学方面的一套公理化体系，托勒密建立的地心说，整个形成了一套很严密的系统，这些都是一些科学。另外，包括阿基米德、泰勒斯的一些贡献，伽利略的做事方法，这些都是在笛卡尔以前，还有哈维，他们这一代一代探索的都有一些科学。甚至我还讲阿拉伯在科学上也很有贡献，这不仅仅是体现在科学具体的结果，而在于他们建立的科学体系上。阿拉伯只是运气不好，处在那个位置，文明被人家给中断了。他们没有发展出现在的大学，但也还是有科学的。不过，像东方的印度、日本等，其实大概比较缺失一些吧。观察者网：中国近代以来学习科学，您觉得缺少一个对科学方法的总结？吴军：不是，并不存在中国科学方法和西方科学方法的区别，科学是一家。现在中西方基本上是融为一体的。举个例子说，现代医学在中文里有时候它被叫做西医。其实中国人现在贡献了所谓的西医，就是现代医学百分之三十几的论文，你再叫西医不合适。中国是现代医学贡献第一大国，比美国贡献的绝对数量都多。另外，中国也在一些科学领域，包括科学研究方法上，也还是有些贡献的。所以现在世界上科学基本是一家，就是说科学还是无国界的，因为它毕竟是一套方法系统，不是一个政治观点。观察者网：您书里说，想知道什么技术真正对未来世界发展有帮助，然后以便去投资那些技术。吴军：几乎所有人都问过这个问题，这就是我一开始讲的那件事，人们理解过去的技术是怎么一步步走过来的，未来它还会怎么走？比如我说信息和能量是理解未来技术的两个钥匙。那还要讲一个，就是任何一项技术最后能变成产品，它本身市场要足够大。所以我在书里面提到，loT加5G、IT技术帮助医疗，这会是很大的市场。通过看过去的整个发展过程，能知道这是一个非常宏观的但不是很细节的大趋势。观察者网：我们今天科研的人力、资金，比起20世纪初，都是千百倍的增长，为什么反而在科技史上留下浓墨重彩的反而显得不是那么多，您觉得是什么原因？吴军：这个我觉得有很多误解。举一个例子，比如我们围棋的历史上有一位吴清源老先生，这个人在围棋史上名气大的不得了。但是，今天全世界排名前一百的棋手，赢吴清源轻而易举。不过这100个人，谁的名气都不会有他大，历史地位也无法相比，柯洁、李世石都不能。这个情况也跟科学家一样，在爱因斯坦那个年代，世界上能被称为物理学家的加起来一共一百多人，每个人都很有名。今天全世界物理学家一万多人，大家不可能知道现在都有哪些科学家。这并不是说现在科学家的成就不够，而是大家不知道的很多。观察者网：不过，比如杨振宁最近也说了“the party is over”（盛宴已过）。不是说个人，而是说整体看也没有一个根本性的革命突破。吴军：杨老先生对物理学之外的事情可能关注不够多。在美索不达米亚文明时期，最重要的科技是什么？是轮子。今天和轮子一样伟大的发明是什么？我们可能说是计算机，但一定不会是一个更好的轮子。计算机跟轮子是两回事，在不同的时代，进步最快的科技来自不同的领域。50年前，前苏联的人在地底下埋了一个球，每人写了封信描述50年后世界是什么样的。你会发现他们说了好多航天的东西，甚至猜人类是不是已经飞出太阳系了？因为当时航天的发展速度最快，二战末才有飞弹、导弹，然后到1961年加加林就开始升空了。大家觉得按照这个速度发展，再过50年还不得飞出太阳系。但是今天人类还在地球上，可以说发展相比加加林的年代停滞不前了。与此同时，在另一方面，前苏联人对于通信、互联网、新材料、医学，完全没有描述，说明什么呢？说明新的科技成就和人们之前想的不在一个维度上。杨振宁讲的，主要是物理学方面的，他关心这方面，没有去看计算技术的进步。如果用1946年的技术来实现一台计算机下围棋胜过人类，大概要几百万的三峡的发电量才能够这台计算机运行。今天几十台服务器就能做成这件事了，这是一个在各个方面都很了不起的进步。另外，在解放前，中国的人寿命才不到40岁，今天能够到80岁，医学的进步也比我们想象的快得多。70年前，人类还不知道遗传的最基本的物质是什么？现在已经可以编辑基因。所以只是说不同的时代，科学关注的点是不一样的。过去科学家少，大家知道名字，今天多了反而不知道了。比如近年来在数论上其实有很大突破，中国数学家有很多成就，只是这些进步不被人关注而已。我想问，你觉得中国最有名的数学家是谁？观察者网：陈省身、丘成桐这些。吴军：那你知道得不少。有一次中国一些媒体请我聊聊数学、要做节目，在他们想象中的数学家只有陈景润。我说陈景润那点成就和今天中国的数学家相比算不上什么，不要说跟陈省身、丘成桐比，就是比张益唐、许晨阳、恽之玮、张伟他们都差得远。那一代的人都知道陈景润，因为只有这样一个拿得出手的数学家。今天反而没有多少人知道张益唐、许晨阳、恽之玮、张伟，并不是说这些人现在没有成就，他们的成就大得很，只是很多人不知道而已。还有一条原因，很多科学家在混事，这让大家对科学失去了兴趣。在美国，不少人拿NASA里面混日子的科学家当笑话说，一没钱就说火星又发现点水、什么生命的痕迹。开始的时候，大家兴奋一下，继续给NASA钱，现在都不信了。其实就算发现水，离发现生命差了十万八千里，你现在肯定听到这样的新闻基本没感觉了。当今很多科学家不要老觉得论文发表的数量很重要，过去的科学家论文发得少，现在论文发得多，但大部分论文其实都是废纸，它们反而把少量特别有价值的论文掩埋了。因此不是说没有重大发明，是有很多有价值的发现反而被掩埋在一堆低水平的工作中了，同行其实很清楚谁的水平高，但是外界就不清楚了。前几年俄罗斯数学家佩雷尔曼证明庞加莱猜想，这是一个非常了不得的贡献，再往前怀尔斯证明了费马大定理。这些不但是理论上的突破，对我们今天很多应用，都非常重要。因此科学发展没有停滞。最后要讲的是，科学发展不是匀速的，有些时候它会显得快一些，有些时候显得慢一些。但是它常常是以世纪、百年来衡量的，不能以两、三年时间段来衡量。【采访：孙武 整理：陈兴华】本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。