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什么是《Nature》《Science》子刊?这些概念由谁来界定?
热度 1 zlyang 2019-12-15 20:54
什么是《Nature》《Science》子刊? 这些概念由谁来界定? 网上搜到如下: https://www.nature.com/siteindex Nature Nature Astronomy Nature Biomedical Engineering Nature Biotechnology Nature Cancer Nature Catalysis Nature Cell Biology Nature Chemical Biology Nature Chemistry Nature Climate Change Nature Communications Nature Digest Nature Ecology Evolution Nature Electronics Nature Energy Nature Food Nature Genetics Nature Geoscience Nature Human Behaviour Nature Immunology Nature Machine Intelligence Nature Materials Nature Medicine Nature Metabolism Nature Methods Nature Microbiology Nature Nanotechnology Nature Neuroscience Nature Photonics Nature Physics Nature Plants Nature Protocols Nature Reviews Cancer Nature Reviews Cardiology Nature Reviews Chemistry Nature Reviews Clinical Oncology Nature Reviews Disease Primers Nature Reviews Drug Discovery Nature Reviews Earth Environment Nature Reviews Endocrinology Nature Reviews Gastroenterology Hepatology Nature Reviews Genetics Nature Reviews Immunology Nature Reviews Materials Nature Reviews Microbiology Nature Reviews Molecular Cell Biology Nature Reviews Nephrology Nature Reviews Neurology Nature Reviews Neuroscience Nature Reviews Physics Nature Reviews Rheumatology Nature Reviews Urology Nature Structural Molecular Biology Nature Sustainability 一共 53 个以 Nature 开头的期刊? Science Journals https://www.sciencemag.org/journals Science Advances https://advances.sciencemag.org/ Science Immunology https://immunology.sciencemag.org/ Science Robotics https://robotics.sciencemag.org/ Science Signaling https://stke.sciencemag.org/ Science Translational Medicine https://stm.sciencemag.org/ 一共 5 个以 Science 开头的期刊? 感谢您的指教! 感谢您指正以上任何错误! 感谢您提供更多的相关资料!
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关于过度医疗
热度 4 fqng1008 2016-10-26 14:44
过度医疗 过度医疗是指在治疗过程中,不恰当、不规范甚至不道德,脱离病人病情实际而进行的检查、治疗(包括药物治疗、手术治疗和介入治疗等)和过度护理等行为。简单说,过度医疗是超过疾病实际需求的诊断和治疗的行为。 过度医疗不是诊治病情所需,起码不是诊治病情完全所需。过度医疗是与道德相违背的,是法律以及相关制度所被禁止的。一些医院的临床病例显示,领导干部、公费医疗及医保病人,更容易成为“过度治疗”的受害者。 一、形成原因 1. 经济原因:医疗过于市场化发展、以药养医、医务人员的收入与经济效益挂钩、药品回扣、开单提成; 2. 医学本身的复杂性与医生的诊疗水平的原因; 3. 法律法规的原因:医疗事故鉴定法规定了医生在鉴定过程的举证倒置制度,可能导致医生对病人的过度检查; 4. 其他原因:医患关系紧张;个别病人的不合理要求。 二、基本特征 1. 使用的诊疗手段超出了疾病诊疗的根本需求,不符合疾病规律和特点; 2. 住院病人抗菌药物使用强度、处方平均金额、总使用量都在逐年攀升,这从侧面说明医生增加了患者的给药剂量和频次; 3. 采用非标准的诊疗手段; 4. 费用超出了当时个人、社会经济承受能力和社会发展水平。 三、界定难度 过度医疗的定义虽然很明确,但在现实中却又是非常难以界定的。由于过度医疗的界限模糊,很难被严格认定,医生总能把过度医疗解释为合理行为,把道德问题归为技术问题。 因为,临床医学非常复杂,每个患者的情况都不一样,即使是同一种病也有不同的表现,同一种病的不同时期治疗方法也不同。就拿感冒来说,做CT那就是过度医疗,但如果做常规的血液检查就很难确定。很多病症相似,医生需要数据来确诊,有时医生采取全面检查的手段,其中哪些检查是正确诊断所必需的、哪些是多余的,都是由医生根据自己的经验和水平而定的,因此对过度医疗的判断也就没有一个具体的量化指标。此外,在不同经济文化背景下,人们对过度医疗的认识也不同。 四、判定准则 一般来说,对过度医疗判定的基本准则是:对病人的诊疗总体上是趋好还是伤害。在治疗中,要看医生的目的何在,治疗是否产生预防作用,是否减轻了病人的痛苦,是否能延长病人的寿命。另外有两个附加条件是:病人的经济能力是否能承受,病人的心理是否能承受,治疗中是否能体现病人的权利。 五、造成影响 1. 抗菌药物滥用: 抗生素 滥用,直接导致了“超级耐药菌”的出现。研究显示,据卫生部统计,中国68.9%的住院病人使用抗菌药物,平均100个患者1天消耗80.1人份的抗菌药物,是世界卫生组织发布的全球平均值的一倍多。 2. 医保费用浪费和流失:人民网曾报道称,中国 医疗保险 中的“六非”行为(非合理用药、非合理检查、非合理收费、非合理医药定价、非参保对象享受医保待遇、非离退休人员享受离退休待遇)一直较为严重,据估算,医疗机构滥开药、滥检查等现象导致医疗资源的浪费在20%至30%,如再加上药品回扣、药品虚高定价、乱收费等现象,医保基金浪费和流失比例不低于50%。 3. 过度耗费优质医疗资源:在解决多数普通疾病上,过度地耗费了极其紧缺而宝贵的优质医疗资源。最后造成的后果是,本来就紧缺的优质医疗资源供应更加紧张,加大了真正有高层次医疗需求的疑难重病者看病的成本与死亡风险。从这个角度而言,“找专家看感冒”也是另一种过度医疗。
个人分类: 临床研习|6178 次阅读|4 个评论
[请教] 关于界定一稿多投等的科技规范
热度 5 zlyang 2011-7-5 11:12
关于界定 一稿多投 等的科技规范 彭超群 老师的《高水平科技论文写作、投稿与发表》,请看附件。 里面内容,特别是“ 一稿多投、重复发表与变相重复发表 ”等国际学术规范等方面的介绍,有没有争议、疏漏等? 彭超群 老师联系信息: 联系电话:0731-8877197 传 真:0731-8877197 电子信箱: pcq2005@163.com 网 址: www.ysxbcn.com 联系地址:410083 湖南省长沙市中南大学出版社 http://mcmf.fzu.edu.cn/study/2010828/75.html 彭超群老师上述ppt相关要点摘录如下 一稿多投   一稿多投是指同一作者或同一研究群体不同作者,在期刊编辑和审稿人不知情的情况下,将 内容相同、基本相同或部分相同的论文稿件,同时或相继投向两家以上刊物企图发表的行为 。也称重复发表。 一稿多投是科学界严厉指责的行为,因为其: 1) 不必要地浪费期刊版面及编辑和审稿人的时间; 2) 对相关期刊的声誉造成不良影响; 3) 搅乱依据科学成果的发表所建立的学术奖赏机制; 4) 违反版权法。   一稿多投行为如果在稿件的同行评议过程中被发现,通常会被简单地退稿,有些期刊编辑部可能会在退稿的同时函告作者所在单位的相关部门。 如果一稿两(多)投行为事实上已经发生,相关的期刊有可能会采取以下制裁或处罚措施:  1) 在一定期限内拒绝一稿两(多)投作者向该刊继续投稿; 2) 在刊物上刊登关于该作者一稿两(多)投的声明,并列入目次页; 3) 可能在某特定专业群体的刊物中对一稿两(多)投的行为进行通报; 4) 可能通知作者所在单位。 通常情况下,以下重复发表不属于一稿两(多)投: 1) 在专业学术会议上做过口头报告,或者以摘要或会议板报形式报道过的研究结果,但不包括以会议文集或类似出版物形式公开发表过的全文; 2) 对首次发表的内容充实了x%以上新数据的学术论文; 3) 有关学术会议或科学发现的新闻报道,但此类报道不应通过附加更多的资料或图表而使内容描述过于详尽; 4) 重要会议的纪要、有关组织达成的共识性文件再次发表; 5) 论文以不同或同一种文字在一种期刊的国际版本上再次发表; 6) 在非英文的本国期刊上发表的属于重大发现的研究论文在国际英文学术期刊再次发表; 7) 在内部资料发表后在公开刊物上再次发表。 特别想知道“重复发表不属于一稿两(多)投”等的实例、进一步解释、相关注意事项等。 衷心感谢您的指导! 彭超群 老师 论文写作投稿发表.rar
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科学创造十日谈(下)
sqdai 2010-8-15 06:42
本部分目录 七、锐意创新 超凡脱俗 案例分析 1 :钱伟长的弹性圆薄板大挠度理论研究 八、冲破束缚 破旧立新 案例分析 2 :发现氧气的历程 九、抓住线索 穷追不舍 案例分析 3 :孤立波史话 十、专心致志 探微知著 案例分析 4 :发现 X 射线的故事 七、锐意创新 超凡脱俗 案例分析 1 :钱伟长的弹性圆薄板大挠度理论研究 前面,我们从创造心理学的角度,阐述了科学创造的定义、内涵和类型,从本讲开始想做一些案例分析,以增进大家对所讲的内容的认识。本讲以 钱伟长 先生 1940 年代所做的关于弹性圆薄板大挠度理论研究 为线索,对前几讲所述的内容加以例证,以期青年朋友们对于科学创造有更加实际的认识,并在自己的科研实践中加以应用和发挥。 选题背景 上个世纪三四十年代,随着工农业生产的发展,尤其是航空工业的迅猛进展,大批薄板薄壳结构投入应用,随之出现了大量的非线性大变形问题,使得习惯于处理线性问题的学术界面临严峻挑战,非线性力学成了研究热点。对于这类新问题,由于叠加原理失效,许多传统的数学方法不再适用,而当时的计算技术不发达,许多新方法应运而生,其中渐近方法(包括摄动法)是最重要的一种。钱伟长先生敏锐地把握了这一重大机遇,适时地把大变形问题列为自己的主攻方向之一,并选取圆薄板大挠度弯曲这一相对简单而典型的问题作为研究的切入点。他特别注意新方法的创造,喜欢别出心裁,另辟蹊径,这里所引的两篇论文就有两个了不起的创造:被后人称为 钱伟长法 的逐次近似法(参数摄动法);世上首次提出的 合成展开法 (奇异摄动法的一种)。 思路创新 文 中的思路创新是:采用卡门的非线性薄板大挠度方程,建立以薄膜解为基础的渐近型的数学模型;文 的思路创新更为突出,把流体力学大师普朗特建立的边界层的思想移植到固体力学领域,而且一改边界层理论中固有的分区求解思路,设法一次性地求全域的解。这些新概念、新思路前所未有,给非线性力学问题的近似处理吹来一股新风! 方法创新 这两篇论文的方法创新最有可圈可点之处。 经仔细研读后,我发现,文 实际上是固体力学领域第一篇采用 参数摄动法 的论文(参看 及所引文献),也就是说,在对因变量作摄动展开的同时,对其中的参数也作摄动展开。最令人匪夷所思的是: 钱 先生竟把待求的中心绕度(即弯曲度)作为摄动小参数,出奇制胜,效果极好。 文 使得 钱伟长 先生成了 合成展开法 的开山鼻祖,他把边界层的内外解放在一起,同时作摄动展开,并采用 外解对内解(边界层解)有影响,内解对外解无影响 的基本假定,求得了边界层问题的统一解。此举是对普朗特边界层理论的重大革新,人们不必分别求内外解,通过匹配,再合成求解,避免了繁杂的匹配过程。可惜的是:此文发表在《清华大学理科报告》( 1948 )上,当时我国正值解放战争,这一结果久久不为人们所知, 1956 年,美国的 Bromberg 才重复了 钱伟长 先生的工作。可见, 钱伟长 先生的思想比洋人领先了八年!直到 1970 年代,国外才将这一方法命名为 合成展开法 。 结果创新 钱先生在他的论文里,把所得的结果与其他学者的实验结果进行了比较,结果完全吻合,大大改进了前人的同类理论工作。文 的结果表述得非常精致。解放后,钱先生的理论和计算经过学生们的反复验证,发现他算得非常精确。有关计算相当繁复,要知道,那时电子计算机刚刚发明,尚未普及,钱先生的所有结果都是用手摇计算器算出来的!钱先生的这两项工作为弹性板壳的大挠度计算开了先河。解放后,钱先生率领一群学生(如叶开沅、胡海昌等)继续对这一问题进行了全方位的探索和研究。钱伟长先生因此获得了我国首届评议的国家自然科学二等奖( 1955 年)。 通过解剖这个麻雀我们可以有如下认识: 科学研究必须选择前沿性课题攻关,这样最能挖到 第一桶金 ; 科学发现来自打破常规、锐意创新; 科学研究必须十分注意方法论,关注在思路和方法上的新创造,只有这样,才会有超凡脱俗的结果。 参考资料 Chien Wei-zang (钱伟长) , Large deflection of a circular clamped plate under uniform pressure, Chinese Journal of Physics, 7 (2), 102 - 113 (1947). 也可参看《钱伟长科技论文集》,福建教育出版社( 1989 ) 169 - 178 。 Chien Wei-zang (钱伟长) , Asymptotic behavior of a thin circular clamped plate under uniform normal pressure at very large deflection, The Science Reports of National Tsing Hua University, 5 (1), 71 - 84 (1948). 也可参看《钱伟长科技论文集》,福建教育出版社( 1989 ) 193 - 208 。 戴世强, 论钱伟长的治学理念和学术风格,力学进展, (2003) , 33 (1) : 4 - 20 。 写于 2009 年 10 月 5 日晨 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A122936.html 八、冲破束缚 破旧立新 案例分析 2 :发现氧气的历程 这是关于科学创造的第八讲,着重讲述头脑僵化问题。讲一个关于发现氧气的故事,用以说明头脑僵化如何阻碍科学创造,而摆脱了旧观念的束缚后,又怎样导致科学创造。 上苍特别眷顾人类:在地球上,有我们赖以生存的空气和水。空气中的氧气约占二成,这是当今中学生也知道的常识,而氧元素的发现和认定,竟经历了一个世纪的风风雨雨。下面简要回顾一下这个历程 。 波义耳误入歧途,观念失当: 1673 年英国化学家波义耳进行了金属煅烧实验,发现铜铁锡铅煅烧后增重,在密闭容器中煅烧也是如此。他得到错误结论:煅烧时容器外的 火微粒 穿壁而入,与金属块结合,使之增重。他的致命失误 没有去称容器的总重量(它保持不变),金属煅烧增重来自容器内的氧气。 火微粒 演变成 燃素 ,产生 燃素说 ,统治化学界 100 年; 舍勒的墨守成规,功亏一篑: 1771 年瑞典化学家舍勒做了封闭容器里磷的燃烧实验,发现磷变成了磷酸酐,容器里空气的体积减少了 1/5 ,剩下的 4/5 气体不能再使物质燃烧。若把波义耳的金属增重与舍勒的气体减重结合,就能揭示燃烧秘密,氧气就脱颖而出了,可惜舍勒头脑僵化,坚信燃素说,犯了类似的错误,没有去称磷酸酐的重量(恰好增加容器中的 1/5 气体的重量),从而功亏一篑。 普里斯特利食古不化,失之交臂: 1774 年 8 月 1 日 ,英国化学家普里斯特利做了氧化汞加热分解实验,人类第一次人工制备了氧气,它能助燃。普里斯特利实际上发现了新元素 氧,而他对此却浑然不觉。原来他是燃素说的忠实信徒,对燃素说膜拜到顽固不化的程度,他用燃素说解释他的实验,空气中燃素含量不同,就表现岀不同的形式。氧化汞分解所释放的是 无燃素气体 ,对燃素很贪婪,所以最易燃烧。因此,头脑僵化使得普里斯特利与氧气的发现擦肩而过。正如恩格斯所说: 从歪曲的、片面的、错误的前提出发,循着错误的、弯曲的、不可靠的途径进行探索,往往当正确的东西碰到他的鼻尖上的时候,他(普里斯特利)还是没有得到正确的东西。 (《自然辩证法》,人民出版社, 106 页)。 拉瓦锡冲破桎梏,修成正果: 1774 年 10 月到 1775 年 9 月,刚过而立之年的法国化学家拉瓦锡重复了波义耳、舍勒和普里斯特利的实验,分别同时称了金属、磷酸酐和容器的重量;并使普里斯特利的实验中的汞与氧化合重新变成氧化汞。拉瓦锡一向怀疑燃素说,在掌握了足够的证据后,勇敢地创造了新学说 氧化说,断定燃烧中参与金属化合的或氧化汞分解时产生的是一种新的气体元素,并称之为元氧(即后来的 氧 ), 1780 年拉瓦锡出版《燃烧通论》,正式宣告氧的诞生和燃素说的寿终正寝。 结论: 尽管拉瓦锡的实验技巧并不比波义耳、舍勒、普里斯特利等人高明,工作也不比他们更勤奋,但是他创新意识超群,思维活跃,善于用正确的理论来指导、概括、分析实验结果,不为错误理论所惑,从不把自己桎梏于传统的藩篱中,所以才有为后人所铭记的创造;而另外三位则或者建立谬论或者迷信错误理论,头脑僵化,固步自封,结果是 为他人做嫁衣裳 。从科学方法论的角度看来,实在是很好的一课。耐人寻味的是:普里斯特利至死都抱住燃素说不放, 1801 年,即他辞世的前一年,他还出版了《论燃素说的成就并驳水是化合物》,坚持为燃素说辩护,深信水是一种元素,这时,拉瓦锡创立氧化学说已过去了四分之一个世纪。可见这位化学家头脑僵化到何种程度! 从以上的案例分析可以看到: 1. 头脑僵化是科学创造的大敌。要成为称职的科学工作者,首先要让自己的思想如天马行空,不为旧思想、旧概念所束缚; 2. 当新发现的事实已表明原有的理论或观点有错时,应用于提出新的概括、修正,乃至完全扬弃旧说; 3. 设计任何实验或计算过程时,应当兼顾事物的多个侧面,不为某些表面现象所惑; 4. 应该自觉地学习创造学,经常比照自己的科学实践,把运用科学方法论变成更为积极主动的行为。 本文参考资料: 张相轮,林德宏,科学方法卷,创造动力丛书(第二卷),安徽教育出版社, 2001 。 梁衡,数理化通俗演义,北京师范大学出版社, 1997 。 写于 2010 年 3 月 25 日晨 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A177031.html 九、抓住线索,穷追不舍 案例分析 3 :孤立波史话 俗话说,种瓜得瓜,种豆得豆。可是,在科研工作中,经常出现 种豆得瓜 的有趣状况,这样的例子不胜枚举,例如,研究葡萄球菌的弗莱明发现了青霉素,探索阴极射线的伦琴抓住了 X 射线,搜索恒星的赫歇尔逮着了行星天王星,如此等等。纵观所有偶然的伟大创造,就会知道,真正能种豆得瓜的,主要得力于缜密的观察和思考,善于捕捉稍纵即逝的机遇,长于抓住线索积极思考,勇于进行坚持不懈的探索和创造。有时,要真正突破桎梏,验证一项重大的创造,还需要通过好几代人的前赴后继的努力 下面讲关于发现孤立波的故事。 拉塞尔骑马追赶孤立波 说起孤立波,不能不提到拉塞尔( John Scott Russell )。(参看 ) 拉塞尔( 1808~1882 )生于苏格兰的格拉斯哥, 17 岁时毕业于格拉斯哥大学, 1832 年( 24 岁)成为爱丁堡大学数学教授,一向对造船感兴趣,精于实验观测和船舶设计。他以两大成就闻名于世:发现孤立波和设计超大客轮 Great Eastern (十九世纪中叶的 number one ),前者属于科学发现,后者则是技术创造。 进爱丁堡大学后,看到附近的连接爱丁堡与格拉斯哥的联合运河( Union Canal )上,形形色色的蒸汽机帆船往来穿梭,他开始醉心于内河运输船只的研究和设计。 1834 年 8 月为了考察船舶在运动中所受到的阻力,他在联合运河中,用两匹马牵引船舶进行全尺寸的观察和实验。在一次试验中,由于两匹马骤然停步,船只停了下来,他猛然发现,船头的水面上有一个孤立水团滚滚向前,他立即骑着马追踪观察,孤立的水波在浅水的窄河道中持续前进,保持着自己的形状和波速。这一奇妙现象的发现,就是 孤立波 研究的缘起。 拉塞尔后来多次描述他的发现,下面这段话出自 1844 年在英国科学促进协会第 14 次会议上的报告 : 我把注意力集中于船舶产生的流体运动,立刻就观察到一个非同寻常而又异常绚丽的现象,它是如此非同凡响,我这里先详细描述它的外貌形态。当时我正在观察两匹马拉着的一艘高速运动的船,突然船停了下来,而被这艘船推动的水却并不停止,在船舶周围积聚的小波浪中,一个激烈的紊乱扰动现象吸引了我的注意。在船身长度的中部附近,许多水聚集在一起,形成一个平滑滚圆、轮廓分明的巨大水团,最后还出现一个尖峰,以相当高的速度向前运动;到了船头后,它继续保持自己的形状和速度,急速地离开了船头,在静止流体的表面上,完全孤立地向前运动,成为一个很大的孤立行进波( a large solitary progressive wave ),直到河道的转弯处才开始消失掉。 拉塞尔在另一份报告中生动地描述了他对这一现象做出的反应: 我立刻离开了船舶停留的地方,准备步行跟上它,但发现它运动得很快,我即刻骑上马,在几分钟之内赶上了它,发现孤立行进波以每小时八九英里的均匀速度滚滚向前,沿静止流体表面作孤独的运动,并保持着长约 30 英尺 ( 9 米 ),高约 1 ~ 1 .5 英尺 ( 0.3 ~ 0 .45 米 )的原始形状。我骑马跟随它 1 ~ 2 英里后,发现它开始逐渐衰减,并在运河的转角处最后消失。这一现象只要船舶快速行驶时,突然让它停止,就可以重复观察到。它是如此重要和有趣,以致后来诱使我进行了许多有关水波课题的实验。 为了进一步验证这一现象的存在并了解其性质,拉塞尔在 1837 年 8 月又在一个长 20 英尺 、宽 1 英尺 的平底水槽中,进行了一系列受人工控制的实验,再现了与现场观察相同的现象,同时根据实验结果推算出:孤立波传播速度正比于最大动水深(即波峰与底部的距离)与重力加速度乘积的平方根。 1834 年至 1844 年这十年间,拉塞尔在各种场合报告和他的观察发现和实验结果,在英国学术界掀起了轩然大波!可惜,拉塞尔却成了 没事人 。原因是:他把他的兴趣热点转向营造大客轮 大东方号 了, 1948 年他到伦敦开办轮船公司, 1858 年与 I. K. Brunel 共同设计的 大东方号 下水,拉塞尔却陷入了财务危机,他做企业家的本事远不及当科学家和工程师。 于是,进一步思考和阐释孤立波的任务就历史地落到布辛涅斯克、瑞利、科特维格和徳 弗利斯身上。 孤立波实验引爆大争论 纵观科学史(包括力学史),就会发现,新思想或新概念一诞生,往往会受到怀疑和非难,引发激烈的争论,孤立波的命运亦复如此。引人注目的是: 20 世纪流体力学界的几位 夯榔头 (沪语:指大人物)都卷入了大争论。 怀疑派 的著名人士有:英国天文学家、物理学家 艾里 爵士( Sir George Biddell Airy , 1801~1892 ,第七任皇家天文学家 ),英国流体力学家 斯托克斯 爵士( Sir George Gabriel Stokes , 1819~ 1903 ,英国皇家学会书记、会长 ),他们怀疑在静止水面上能否存在永形的行波。他们的怀疑的问题主要有:为什么 孤立行进波 能在水体表面传播且波幅不衰减;得出的传播速度也与他们的研究结果不符。 赞成派 则有法国流体力学家 巴赞 ( Henri-Emile Bazin,1829 ~ 1917 ,法国科学院院士)和 布辛涅斯克 ( J. V. Boussinesq, 1842 ~ 1929 ,法国科学院院士),英国大物理学家 瑞利 勋爵( Lord John William Strutt Rayleigh , 1842 ~ 1919 ,英国皇家学会会长 ),荷兰数学家 科特维格 教授( Diederik Johnas Korteweg, 1848 ~ 1941 ,) 和他的 博士生 德 弗里斯 ( Gustav de Vires , 1866 ~ 1934 )。 这一争论延续到 19 世纪 70 年代才初步得到解决。 1862 年和 1865 年 H.E. 巴赞对孤立波进行了一系列的细致实验,证实了拉塞尔的结果是正确的、无可非议的。 1971 年,年仅 29 岁的布辛涅斯克首次试图从理论上较为彻底的解决这一争端,对他的导师圣维南的水波理论框架进行更新,从纳维-斯托克斯方程导出了著名的 Boussinesq 方程,给出了符合于拉塞尔的实验观察的理论结果; 1876 年,瑞利也建立了支持 拉塞尔 实验观察的数学理论,并正式使用了 孤立波( solitary wave )这一术语。 在他的论文末尾, Rayleigh 承认了 Boussinesq 理论提出在先。 布辛涅斯克、瑞利与艾里、斯托克斯的争论,最终于 1895 年由数学家科特维格和他的学生德 弗里斯解决。他们在小振幅与长波的假定下,从流体动力学方程导出了关于孤立波的方程(后人称之为 KdV 方程)。这一方程的行波解,在波长趋于无限的情况下,正是拉塞尔所发现的孤立波。 KdV 方程的导出,从理论上阐明了孤立波的存在,给这场争论划上了句号。 从拉塞尔的发现到 KdV 方程的提出,大约经历了 60 年时间,孤立波才为学术界普遍接受。拉塞尔当时已经知道了孤立波的一些重要性质,如:孤立波在传播过程中保持波形和速度不变;两个孤立波碰撞时互相穿透且维持原来的波形和速度;孤立波的波幅愈高,其传播速度愈快等等,这些结果均被后来的理论所证实,并为孤立子理论的发展奠定了基础。 拉塞尔当时发现孤立波的联合运河流经爱丁堡 Heriot-Watt 大学校园附近。 1982 年,为了纪念拉塞尔这一重要的科学发现,英国政府把当年发现孤立波的地方正式列为历史名胜;英国苏格兰的 Heriot-Watt 大学举办了纪念拉塞尔逝世 100 周年学术讨论会,来自世界各地十几个学科的科学家聚集一堂(包括上海计算技术研究所的黄迅顺研究员),热烈地交谈和讨论有关孤立波和孤立子的学术问题。会后,还组织了模拟拉塞尔当年的马拉机帆船产生孤立波的实验,但据说不大成功。 这场争论引发的思考 如今关于孤立波的实验和理论已为人们熟悉,述及它的书籍如汗牛充栋,且已写入研究生的流体力学教材(例如, 梅强中 教授、刘应中 和缪国平 教授的著作 )。 了解孤立波理论的人都知道,孤立波的产生有如下先决条件(要素): 浅水特性 深水中不可能产生 KdV 型孤立波; 波动性 最简单的水波的恢复力机制是重力,重力导致水面的波动; 非线性 必须计及水波传播的非线性效应;适用于浅水的圣维南方程是线性的,所以不能产生孤立波解; 色散性 必须考虑水波的色散性。 简言之,拉塞尔发现的孤立波只能产生于浅水中,当波动性、非线性和色散性达到某种平衡时,才会有孤立波的产生。拉塞尔的幸运在于:在这样的苛刻条件下,千载难逢才在自然界昙花一现的现象居然给他撞见了,而且他经过十年( 1834 ~ 1844 )孜孜不倦的努力,居然在可控的条件下,在实验室里再现了孤立波现象!拉塞尔的不幸在于:他没有 将革命进行到底 ,以他的聪明才智和数学根底,完全有可能建立完整的孤立波理论,可惜的是,他心有旁骛了, 溜号 了。 为什么像艾里、斯托克斯这样的大家不能建立孤立波理论?反而沦落为反对派或怀疑派(据说怀疑派中还有赫赫有名的开尔文勋爵,未做详细考证)。对此无人做过详细分析。这里试做简单的思考和阐述。我认为,主要因素是传统观念的束缚和 瞎子摸象 式的思维局限性。 我们习惯于 一石激起千层浪 和 水波缥缈无常性 ,总是以为,由于色散性的存在,水波总是弥散的,就像长跑比赛中那样,运动员速度各不相同,要他们保持方阵,能行吗?这是这些大师难以接受孤立波事实的症结;艾里博学多才,他倒是抓住了上述四要素中的前三个,但恰恰忘掉了第四个!艾里提出一个著名的浅水波理论,他利用科学方法中的移植法,采用气体动力学类比,用巧妙的近似,把水比作绝热气体,于是他抓住了非线性这根 鞭子 ,水在它的 抽打 之下,能产生 水跃 ,就像气体动力学中的激波一样。也许他太欣赏自己的理论了,那种 瞎子摸象 式的思维方式令他把孤立波概念拒之门外。 相比之下,水波理论专家斯托克斯的怀疑程度要低一点。他在 1857 年就提出了斯托克斯水波理论,非常严谨,至今沿用。也许他忽视的是孤立波产生的第一个要素 浅水特性。因为他研究的主要是深水和中常深度的水,深水波的特性与浅水波迥然不同。斯托克斯用他得到的斯托克斯波的传播速度去比照拉塞尔的测量结果,当然是驴唇不对马嘴了,因此,他也无法接受拉塞尔发现的孤立波。 我认为,上面提到的所有人物中,最值得钦佩的是 Boussinesq 院士 。他具有非凡的能力捕捉问题的物理实质,经过缜密的思考,建立完善的数学模型。 1871 年,他导出了沿用至今的 Boussineasq 方程,完整地抓住了产生孤立波的四要素。应该说,这组方程脱胎于他的导师演绎的圣维南方程(目前在水利界和水力学界仍普遍采用),但是他加上了非线性项;与艾里理论不同的是,他考虑了高阶近似,引入了色散项,而且色散项的系数可视情况进行调整。据文献 所述,他实际上已导出了 Korteweg-de Vries 方程(这还有待于考证),但至少可以肯定,从各种形式的 Boussinesq 方程,可以直接导出拉塞尔的孤立波解。 1991 年,复旦大学的已故 CFD 专家忻孝 康 教授在国内的水动力学研讨会上就报告过这样的工作。 从 Boussinesq 的成功我们可以了解到,基于观察事实的周密思考是何等重要!而更重要的是,千万不能受传统观念的束缚,不然,何来创造和创新? 应该指出的是:真正给这场旷日持久的争论画上圆满句号的是美国科学院院士、中国科学院外籍院士 林家翘 教授。前面已提到,一般说来,只有在非线性效应与色散效应达到某种平衡时,才会有孤立波出现。那么我们要问,何时可达到这种平衡?林家翘和他的学生 Clark1959 年发表一篇论文 ,明确地引进了表征非线性的波陡参数(特征振幅与特征水深之比)和表征色散效应的参数(特征水深与特征波长之比),只有在两者很小(小而有限)且前者与后者平方之比(即 Ursell 参数,见 )的数量级为 1 时,非线性效应与色散效应可达到平衡,从而产生孤立波。因此,我认为,到此文诞生的 1959 年,这场持续了 125 年的争论才告尘埃落定。 当然,关于孤立波的故事尚未结束,孤立波理论在上个世纪演绎为孤立子理论,自然科学的各个门类都卷了进来,读者可参看 的后半部分。待我有空再予细说。 致谢 感谢邝华和郭战胜二位向我提供有关资料。 参考文献 1. 王振东,孤立波与孤立子,见《古今力学思想与方法》(戴世强、张文、冯秀芳主编),上海大学出版社, 2005 : 26 - 32 2. 郭柏灵、苏凤秋,孤立子,辽宁教育出版社, 1997 3. http://en.wikipedia.org/wiki/John_Scott_Russell 4. 梅强中,水波动力学,科学出版社, 1984 5. 刘应中、缪国平,高等流体力学,上海交通大学出版社, 2000 6. Pierre-Antonie Bois, Joseph Boussineq (1842-1929): a pioneer of mathematical modelling, Comptes Rendus Mecanique, 335 (2007) 479-495 7. Lin C.C. A. Clark, Jr., On the theory of shallow water waves, Tsing Hua Journal of Chinese Studies, Special, 1 (1959) 54-62 写成于 2009 年 4 月 27 日 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A71985.html 十、专心致志 探微知著 案例分析 4 :发现 X 射线的故事 最后,我们想用一个著名的例子说明:要进行科学创造,必须心无旁骛地全身心地投入,而且要善于观察,善于捕捉掩藏在非常事件背后的奥秘。正如美国著名医学家格雷格( A.Gregg )所说: 研究人员必须运用其绝大部分的知识和相当部分的才华,方能选出值得观察的对象。这是一个举足轻重的选择,往往决定几个月工作的成败,并往往能把一个卓绝的发明家同一个只是老实肯干的人区别开来。 他还说: 人们猜想,对大自然最细微逸出常规举动十分注意,并从中得益,这种罕见的才能是否就是最优秀研究头脑的奥秘,是否有些人能出色地利用表面上微不足道的偶然事件而取得显著成果的奥秘。在这种注意的背后,则是始终不懈的敏感性。 我们下面以德国物理学家伦琴发现 X 射线的故事为例,说明上述观点。 伦琴( W.R.Rntgen , 1845~1923 )是德国物理学教授,他治学刻苦严谨,善于单打独斗,而且喜欢没日没夜地在家中的实验室里做研究工作,有仆人照料他,有太太关怀他,他完全有 两耳不闻窗外事,一心钻在实验室 的条件。 1895 年,他钟情于气体放电和阴极射线研究。那年 11 月 8 日下午,他在实验室里进行气体放电观察。先把克鲁克斯放电管用黑纸包严,拉上窗帘,使房间里一团漆黑,然后接通感应线圈,令放电管在高压下放电,接着截断电流。这时,他眼前似乎闪过一丝绿色荧光;眨眼间,荧光消失。他大吃一惊,看看放电管,黑纸包得严严实实,怎么会有荧光?莫非是错觉,自己老眼昏花了?(当年他年届五十)。于是,再行放电,神秘的荧光再度出现!不是错觉!反复几次后,在放电时他始终看到飘忽不定的淡绿色的荧光,发光方位大致相同。于是他擦亮一根火柴,发现离他的工作台 一米 开外处有一个涂有亚铂氰化钡的小屏,荧光来自这个小屏! 于是,他凝神细想,倘若放电管漏出阴极射线,它也只能走几厘米,怎么也到不了那个小屏。难道是另一种未知的射线使小屏发出了荧光?他抑制住内心的激动,再行细致观察。他把小屏对准放电管,并将其前后挪动,荧光点一直存在,他得出结论:这种新射线穿透力很强,随距离的衰减性很弱。接着他抓来一张扑克牌,放在放电管与小屏之间,想挡住射线,小屏依然闪着荧光;然后他用一本书来阻挡,荧光弱了一点,却仍不隐退;他又换了一张铝箔,荧光照样闪耀!他再换一张铅箔,荧光总算挡住了。伦琴兴奋极了,就这样不断更换手头能抓到的遮挡物,从中发现,除了铅箔以外,寻常物品挡不住这股射线。这时工友来叫他吃饭,他依然呆坐在那里,痴痴地望着那个荧光屏。他已经基本上肯定,他的确发现了一种新射线。该称它什么呢?它真像一个未知数,就叫它 X 射线吧! 接下来的几个星期,伦琴玩起了失踪,校园里不见了他的踪迹。他每天躲在家里的实验室中继续做新射线的实验,每次用餐 都是他 夫人贝尔塔派仆人去反复催,他才在餐厅露面。偶遇熟人相询,他对自己的发现讳莫如深。经过一个多月的反复实验和观察,他牢牢地抓住了 X 射线,对其秉性也逐渐熟悉起来。他夫人贝尔塔发现他越来越 走火入魔 ,吃饭时竟把面包往鼻子里送,很想探个究竟。于是溜进了伦琴的 禁区 实验室,只见伦琴正拿起一个硬币放在空中,那个小屏上居然出现日全食那种情景。碰巧伦琴心情不错,没有责怪贝尔塔私闯实验室,还把她拉到跟前帮他做实验,让她捧着荧光屏前后移动。 这时,贝尔塔突然浑身发抖,大声尖叫道: 妖魔,妖魔,你这里出了妖魔! 伦琴赶紧安抚她,问她见了什么?她说: 手,我见到了我的手!骨头还在,戒指还在,肉没有了。 伦琴拉起她的手说: 亲爱的,你的手不是好好的么! 接着说: 我确实逮住一个 妖魔 ,这妖魔能够穿透血肉! 伦琴干脆把贝尔塔的手放在荧屏附近,用放电管照射了 15 分钟,拍下了人类第一张 X 光照片。 到了 1895 年的最后几天,伦琴完成了 X 射线的发现工作,赶写了一篇论文《一种新射线,初步报告》,送交维尔茨堡物理学医学学会,将副本寄给了几位好友,包括维也纳的物理学家艾克斯奈尔,后者立即认定这是一个伟大的发现。于是, 1896 年 1 月 5 日 ,奥地利的《新闻报》以 耸人听闻的发现 为题,在头版发布了消息;翌日,伦敦《每日纪事》等报纸报道了这一重大发现; 1 月 23 日 ,伦琴在自己的研究所举行了关于新射线的报告会。 会上发布的消息和所做的演示引起了巨大的轰动。大家欢声雷动。伦琴则谦逊地说: 关于放电研究,赫兹、雷纳特、克鲁克斯等科学家做了很多有益的工作。 1879 年克 鲁克斯 先生在做真空放电实验时就发现放电管附近的照相底片发黑, 1880 年,美国的两位同行也遇到这种情况, 1892 年我国(德国)的物理学家也注意到了放电管附近的荧光,但是大家的注意力集中在阴极射线上,觉得这些怪异来自偶然的失误。 我自己不过是重复了前人的工作,我的成功只不过是因为比他们细致罢了。我抓住 X 这个未知数去努力求解。 当然,我们现在对它还知之甚少。不过已经确知,它能穿透大部分物体,可用来制作特殊的照片。至少可以帮外科医生的大忙。 以后的情况大家就很清楚了。伦琴以他的伟大发现与 1901 年获得了第一届诺贝尔物理学奖;而百余年来,有谁没有享受过 X 光(伦琴射线)的恩泽呢? 听完这个故事,我们可以发现, X 射线由伦琴发现,并非完全事出偶然。 本文参考资料: 贝弗利奇, W.I.B., 科学研究的艺术,陈捷译,科学出版社, 1979 。 周立伟,科学研究的途径,北京理工大学出版社, 2007 。 梁衡,数理化通俗演义,北京师范大学出版社, 1999 。 写于 2009 年 5 月 6 日 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A102628.html
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科学创造十日谈(上)
热度 5 sqdai 2010-8-15 06:38
【按】一年来,我就科学创造问题陆续写了一些笔记,试图从创造心理学的观点出发,结合一些案例,初步探索科学创造的界定、过程、类型、时段、意境和精神,希望与周围的年青朋友一起,理性地审视我们所从事的科研工作。许多认识还非常肤浅,有待于今后深化。这里把我在乐乎博客上的文章整理成 科学创造十日谈 ,竭诚欢迎博友们(特别是研究创造心理学和认知心理学的博友们)批评指正。 目录 一、生生不息 刻意求新 创造概论 二、循序渐进 追求辉煌 创造的过程 三、不拘一格 全力创新 创新的类型 四、心无旁骛 争分夺秒 创造的时段 五、碧落黄泉 穷其究竟 创造的意境 六、摆脱窠臼 信马由缰 创造的精神 七、锐意创新 超凡脱俗 案例分析 1 :钱伟长的弹性圆薄板大挠度理论研究 八、冲破束缚 破旧立新 案例分析 2 :发现氧气的历程 九、抓住线索 穷追不舍 案例分析 3 :孤立波史话 十、专心致志 探微知著 案例分析 4 :发现 X 射线的故事 一、 生生不息 刻意求新 创造概论 如所周知,科学研究是一种探索未知的创造性活动,它的生命在于创造。但是,什么是创造?什么是科学创造?什么是创造的标准?创造有哪些类型?创造的心智过程又是怎样的?对于这些问题,也许你能回答个大概,却又很难说得完整、确切。我认为,作为高校教师,面临着教学和科研这两大任务。我们应该对于自己的职业特点有清晰的认识,这样有助于我们做好手头的事情。近年来,我按理科出身人士喜欢刨根问底的 一根筋 思维方式,带着上述问题,读了一些书,想了一些事,这里说说我学习中的若干初步体会。 什么是创造? 《辞海》告诉我们,创造,就是 做出前所未有的事情 。这个中文词似乎最早出现于《后汉书》。韦氏英文大辞典对 create 的释义为 to bring into being ;牛津高阶英文词典的释义则为 cause (sth) to exist 或 make (sth new or original) 。 在我看来,还是我们的老祖宗最高明。古代哲学名著《易经》里,给 创造 下的定义是 生生 二字,有 赋予存在 之意,与韦氏英文大辞典的释义完全一致(第一个 生 字是动词, to bring into ;第二个 生 字是名词, being )。《易经》里说: 生生之谓易 , 易 就有 变动、创造 的涵义。 然而,要从哲学社会科学上给创造下一个完整的定义并非易事。我较为认同专著 里的定义: 创造是个体或群体生生不息的转变过程,以及知情意三者前所未有的表现;其表现的结果使自己、团体或该创造领域进入另一更高层的转变时代。 该书作者强调创造必须有高度的新颖性和恰当的建设性:结果必须是前所未有的,雕虫小技不能算是创造;它又必须是恰当有益的,江湖大盗也会弄出点新招儿,就绝不能算是创造!而且,现代的创造又是带有群体性和继承性的。 科学创造通常指的是在科技领域里的创造,经常是最激动人心的、最有影响力的创造。 什么是创造的标准? 创造 ,是心理学家喜欢研究的话题,有关著述如汗牛充栋。他们研究 创造 时,关注的对象各有不同,有的关注创造的产品,有的着重研究创造过程,有的则关心创造的主体 人。我觉得从创造的产品,比较容易理解创造的标准或层次。 对于创造产品的层次,有各种说法,美国心理学家 Irving Taylor1975 年给出的分类较为科学,在 中又有发挥,我觉得可以接受。创造的产品可分为如下五个层次: 即兴式的创造( expressive creativity ) 这种创造随兴而发,因境而生,参与创造者无为而为,随心所欲,自由兴怀。如文人的笔谈会,科技界的自由研讨会( seminar ),个人的率性而为,这种创造活动尽管层次较低, 产品 较为粗糙,实际上是其它各类创造的萌芽和基础。在本所的小组 seminar 和各种科学沙龙里,我们经常享受这类创造的乐趣。 新型式的创造( new-pattern creativity ) 这类对物品的形状、结构、功能、式样、装置等加以改变或增减,相当于专利法中涉及的新型或新式样,结果是更简便、更有效、更经济、更美观、更实用的产品。例如,收音 - 录音并用的收录机;当然,可包括合成型的抽象的科学产品,例如,我在以前的博文中提及的元胞 - 跟车混合型交通流模型。 革新的创造( innovation creativity ) 根据原理、原则或基本方法,改进现有的物品、结构、动作或方式,结果往往是专利。这类创造一般经由调研分析 - 否定原型 - 推行革新的辩证过程。例如,瓦特研制的改进型的蒸气机(科学史中已有结论,瓦特并非蒸气机的发明者,而是改进者)。 发明的创造( inventive creativity ) 一般来说,发明指的是产生前所未有而又有应用价值的产品。例如,爱迪生发明电灯泡、唱机,贝尔发明电话等等。通常需要研究自然规律和第一原理,进行高度的技术创造。当然,发明可推而广之到文艺领域,但通常不叫文艺发明,而叫文艺创作。 深奥的创造( emergentive creativity ) 这一层次的创造最为复杂,它在合理的假设下,发展崭新的原理、原则或有系统的新学说。必须在原有知识基础上,重新组织材料,乃至提出全新的概念。例如,爱因斯坦建立相对论。 什么是创造过程? 这一问题是我们科研工作者最应该关心的,也是对实际科研工作最有指导意义的部分。已有许多著作涉及相关问题(见 ),这里先作一简述。 创造过程有两种涵义。一种是指个体从开始创造到产品实现的心智历程;另一种着重随心所欲,因境生情,无为而为的创造活动。前者比较科学,通常在科技界就指前一种。它又可以分为着重个体与环境的交互关系和着重解决问题的过程。对我们实际从事科研的人员来说,后者更有意义。心理学家的实际调研发现,科学与文艺的创造过程是相似的,均为解决问题的过程。 许多大学问家研究了科学创造的实际过程,划分了三个或四个步骤。对此,且听下回分解。 参考资料 郭有遹,创造心理学(第三版),教育科学出版社, 2002 。 Starko, AJ, Creativity in Classroom: School of Curious Delight (2 nd Ed.), Lawrence Erlboum Associates, Inc., 2001. 中译本:创造能力教与学,刘晓陵,曾守锤译,华东师范大学出版社, 2003 。 刘仲林,科学臻美方法,科学出版社, 2002 。 周立伟,科学研究的途径,北京理工大学出版社, 2007 。 写于 2009 年 8 月 3 日 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A101264.html 二、 循序渐进 追求辉煌 创造的过程 对于科研工作者来说,充分了解科学创造的心智历程极为重要。基于此,可以尽可能自觉地遵循创造过程,不走或少走弯路,事倍功半地实现自己追求的目标,并尽情享受创造的欢乐,把科研这个 苦差使 变成其乐无穷的 美差 。 昨天的博文中已指出,创造心理学中的创造过程,指的是个体从开始创造到获得(抽象的或具体的)产品的心智过程。人类的创造活动是极其复杂的心理过程,许多科学家对此进行过探索。 1896 年德国生理学家亥姆霍兹( H.L.F. Helmholtz ,注意:不是我们熟悉的物理学家 H. von Helmholtz ) 提出了创造性工作的三个阶段:( 1 )初步尝试;( 2 )停顿和徘徊;( 3 )突然发现和意外解决。后来,法国著名数学家彭加勒( H. Poincar )又加上了第四阶段:( 4 )再次有意识的努力时期。另一位法国著名数学家阿达玛( J. Hadamard )验证了这个四阶段模式,并加以命名。 1926 年,英国心理学权威沃勒斯( G. Wallas )在此基础上总结出至今仍在沿用的 创造四阶段说 。 Wallas 认为,不管哪个学科门类,不管创造性成就的大小,任何创造发明大体经过四个时期: 1 )准备( preparation ); 2 )孕育( incubation ); 3 )豁朗( illumination ); 4 )验证( verification )(详见 )。下面分述之。 准备期 这一阶段主要从事发现问题、分析问题、归纳问题工作,包含:广泛调研,搜集资料,整理事实,补充积累知识,扩充技术储备,创设必需工具和条件等等。 人们在创造活动中,铁定要做的事情是:尽可能充分地了解、熟悉前人对同类问题的想法和经验,深入分析:前人已把问题解决到何种程度,哪些问题已然清晰,哪些问题尚未解决,哪些结论存有疑点,哪些装置不能尽如人意 。凡此种种必须了如指掌,洞若观火。只有这样,方可避免做重复性的工作,才能使自己的工作站在新的起跑线上,同时还能从前人的成功和失败中获得启示。 万丈高楼平地起,创造者必须打下扎实宽广的基础。准备工作的范围要尽可能地大一些,特别是,处于学科纵横交叉的今天,我们不仅要对自己的主修学科有透彻的了解,而且要准备好其它相关学科的足够知识,汲取跨学科的经验、方法和技巧;准备工作的时间应该足够长。创造者本人及其领导,决不能急功近利、拔苗助长,必须对问题的界定、症结、难点做详尽剖析,准备对问题作全方位、多角度、多思路、多途径的探索。对可能遭遇的困难、挫折,做好足够的思想准备。其中,至关重要的是反复推敲和思考。正如美国哲学家杜威所说: 要真正做到多思,我们必须甘心忍受并延续那种疑惑的状态,这是对彻底探究的动力, 。 孕育期 孕育期,又称酝酿期,我则喜欢称之为孵化期。在创造过程中,一蹴而就地成功的先例少之又少,大多会在初步尝试后无功而返。这时,最好的办法是把手头的问题暂时搁置起来。按 Wallas 的心理学理论,创造者的潜意识仍在围绕这一问题工作,就像母鸡在孵蛋一样,表面上母鸡静卧,所孵的蛋却正在孕育着新生命。 在孕育期,可以换一个题目做做(所以做科研的切忌 单兵深入 ,不妨同时有几个不同类型的题目或分支题目);有时干脆让头脑彻底休息,或出门度假,或光顾娱乐场所。我的经验是找一本好看的、有利于修身养性的 闲书 来阅读。分子生物学创始人之一沃森在回忆 DNA 双螺旋结构发现的书《双螺旋》中,就描绘了该项重大发现降生前的彻底休闲过程。 孕育期的存在说明,创造是一种波澜起伏的有节奏的过程,创造的火苗有时就像在潜伏中的火山,它在酝酿喷发。心理学家告诫创造者:一味苦读、目不转睛、马不停蹄的疲劳战对创造有弊无利。创造需要冥思苦想,同时需要把握节奏。这就说明了一些大科学家为何都热衷于某项业余爱好,如爱因斯坦专长小提琴,普朗克擅长钢琴,苏步青长于写诗,钱伟长喜爱围棋等等,他们往往在琴棋书画中度过孕育期。 孕育期可长可短,有时非常漫长,例如,门捷列夫之发现元素周期表,爱因斯坦之发现广义相对论,等等。创造者的 灵光 似乎在冬眠,等待着复苏。一旦内外条件成熟, 灵光 随之闪现! 豁朗期 豁朗期,又称明朗期,我更喜欢称之为 顿悟期 。一个百思不得其解的问题被创造者搁置一段时间之后,某个时刻,创造性的新观念可能突然喷薄而出,随之,进入 豁然开朗 的境地。心理学家将其称为灵感、直觉或顿悟。 彭加勒在他的名著《科学与方法》 中对此有生动的长篇描述。当他在研究非欧几何的一种变换时,久久不得其解,他不想工作了,到乡间去旅行。 我的脚刚踏上车蹬,突然想到一种设想 我用来定义福克斯函数的变换方法同非欧几何的变换可以完全一样! 他还描述了在山岩上散步时的灵光一现。这就是顿悟 突然明白。 关于顿悟,我将另有博文专门描述。 验证期 在豁朗期中产生的灵感是否即为问题的答案,是否就是科学的创造,有待于细细验证。新的观念要经过逻辑的推敲和完善化,新的结论、新的产品要经过实践的检验。在验证阶段,对新设想、新观念不做任何修改的情况是罕见的,经验证而被否决,则是司空见惯的。正如英国大科学家达尔文所说: 我想不起哪一个最初形成的假说不是在一段时间过后就被放弃,或被大加修改的。 验证期的长短也各不相同,有时费时超过前三个阶段的总和。 Wallas 的创造四阶段并非机械地划分的,它们经常是交叉的循环往复的。在他之后,不少心理学家提出了另外一些阶段模式,对我们的指导意义不大,这里略过不提。 本文主要参考资料: 郭有遹,创造心理学(第三版),教育科学出版社, 2002 。 Starko, AJ, Creativity in Classroom: School of Curious Delight (2 nd Ed.), Lawrence Erlboum Associates, Inc., 2001. 中译本:创造能力教与学,刘晓陵,曾守锤译,华东师范大学出版社, 2003 。 刘仲林,科学臻美方法,科学出版社, 2002 。 周立伟,科学研究的途径,北京理工大学出版社, 2007 。 Poincar , H., The Foundations of Science, The Science Press, New York and Garrison, N.Y., 1913. 中译本:科学与方法,李醒民译,商务印书馆, 2008 。 写于 2009 年 8 月 4 日 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A101401.html 三、不拘一格 全力创新 创新的类型 关于科学创造,在前面两讲中( 2009-08-03 ,04 ),我们已论及什么是创造、什么是创造的标准和创造的心智过程。这里想谈谈创造的各种类型。 我们说过,创造的核心在于求新,在于标新立异。创造当然有难度,但是并非可望而不可及。我年青的时候以为,科学创造是大科学家的事情,我们凡夫俗子没有资格谈什么创造,跟着做就是了。年齿渐长之后,才逐渐认识到,这是受了儒家思想的影响,其实科学创造有大有小,只要勇于探索,就可以在一定的基础上实现一定的创造。 我在谈及科学基金申请时经常强调,申请书的核心部分是: 立项依据、创新之处和工作基础 ,把握好这三部分,辅以可行的技术路线,大致可以胜券在握。可是,在实践中,我见到的申请书中,写得最差的部分常是 创新之处 ,而基金委和评审人又恰恰最重视此点:没有突出的创新,干吗资助你?写得差的原因是对创新的内涵和分类认识不清,往往简单地重复前面写过的研究内容要点,不曾提升到理性的高度来讲述(或者申请者本人就无清晰认识),让人感到不知所云,不得要领,从而导致申请失败。 那么,科学创造或创新有哪几种类型?经过较长时间的摸索、思考,我认为,科学创新大致可以归纳为三类:思路创新(概念创新)、方法创新(技术创新)和结果创新(产品创新)。下面予以分别叙述。 思路创新 思路创新,也可称为概念创新,是最重要的创新类型。通常我们说的 源头创新 主要源于此。在理论层面上,在全新的框架上,提出一种崭新的概念、理论或理论体系,例如,爱因斯坦打破了传统的时空观,提出相对论,这就是伟大的思路创新,源头创新;再如,伽利略的自由落体定律,牛顿运动定律,开普勒的行星运动三大定律,等等,均属于此类。在技术层面上,所有重大的创造发明,大多源于概念创新。例如,由于齐奥尔科夫斯基 19 世纪提出的星际航行的概念,引导了后来的航天技术的发展;说得实际一点,有人说,抽水马桶是 20 世纪人类最伟大的实用创造发明,也来源于概念创新。 思路创新虽来自前人工作奠定的基础,但从根本上说来,创造者必须提出前所未有的、与众不同的思想或概念,并且经过严格论证或验证,建立有广泛适用性的理论体系或提出全新的先进技术。因此是最艰难、最有价值的创新。 思路创新有大有小,上面提到的都是重大的、影响深远的。也可以是小一点的。例如,我曾经介绍过的拉塞尔发现的孤立波(见 2009-04-27 的博文),就建立了水面上存在永形波的新概念;普朗特建立的边界层的概念; 吴文俊 教授提出的数学机械化的概念; 冯康 先生参与建立的关于有限元的概念等等,这些都是重要的思路创新。再说得小一点,例如,我所 蔡树棠 教授提出的湍流理论 三涡九方程 的概念; 张田忠 教授提出的碳纳米管的多米诺产能概念;等等,尽管影响范围小一点,却也是闻所未闻的思路创新。 方法创新 方法创新或技术创新是更为常见的创新形式,通常在提出问题,建立模型之后,为了寻求解决问题的途径,创造、建立针对该问题的方法或技巧、技术。通常有如下几种方式: 建立全新的方法。 例如,牛顿经过数学建模,得到了牛顿第二定律: F =m a ,必须求解这个方程,但牛顿时代没有现成的数学工具,于是,他就发明了微积分(与莱布尼兹同时发明),解出了方程,微积分方法随之建立和发展起来了;说得近一点,钱伟长先生在研究弹性圆薄板的大挠度问题时,先后创建了系统逼近法(后人称为钱伟长法)和合成展开法,也是了不起的创新。考察科学史,很多具体方法是在解决实际问题时创造出来的。例如,微积分学中描述面积分与周线积分相互转换的 Stokes 定理,就是 Stokes 在解决流体力学问题时导出的。这样的例子不胜枚举。 移植已有方法 。这种方法创新十分常见,例如,流体力学中,分析涡线诱生的流动时移植了电磁学中的毕奥-萨伐定律;林家翘在演绎星系密度波理论时借用 WKB 方法创造的 共振圈 方法;说得近一点,上海交大的廖世俊教授,采用代数中的同伦概念,创造了解决流体力学和其它非线性科学中的强非线性问题的同伦分析方法。 综合集成创新 。时下,这种方法的应用比比皆是,特别是那些不太 伟大 的科技工作者常通过这一途径来创建解决手头问题的方法。例如,近年来,计算流体动力学( CFD )方法多如牛毛,针对复杂问题,许多学者经常采用多种 CFD 方法的合成来寻找解法,综合集成得好,也是一种创新。 就创新程度而言,以上三种方法创新,其 创新度 递降。 结果创新 结果创新是上述思路创新和方法创新的必然结果。这里要说的是,有时,一项工作在思路和方法(技术)方面的创新性不那么强,然而,只要你解决的是崭新的问题(或长期悬而未决的老问题),即使在概念上没有突出的创新,且因袭了已有方法,但所得的结果是前所未有的,也是一种很好的创新。 比方说,陈景润部分地解决的哥徳巴赫猜想问题,问题是多年未解决的难题,方法是数论中常见的筛法,但经过长时间努力,得到了漂亮的成果,得到了学术承认; 1965 年,普林斯顿大学的应用数学家克鲁斯卡尔( Kruskal )和扎布斯基 (Zabusky) 在数值求解了 KdV 方程,方程是 1895 年就推导出来的,求解用的是常见的龙格 - 库塔法,却发现了 KdV 孤立波 碰撞 时的 弹性 性质(即形状的保持性),并 铸造 了 soliton (孤立子)这个术语。谁能否认他们的结果是伟大的创造? 我们日常评审科研成果时不难发现,这类创新方式最多。 以上的归纳不一定科学、全面。从中我们可以明白几点: 科学创造并非高不可攀,人人皆可为之。搞不了大创造,务实地追求小一点的,总是可行的;而科研中不创新却是万万不行的; 搞清各种创新方式,在日常科研中知道自己在做或要做哪类创新,想要申请项目时,在 创新之处 那一栏时就可以填得好一点了; 在科研工作中坚持务实创新,别去 炒冷饭 ,别去 凑热闹 ,注意不断另辟蹊径,做前人所未做之事,这样才会有出息。 最后,抄录一 段钱伟长 先生的言论: 评定一个科学工作,不外乎有几种情况:一种情况是,他有新的观点,用了新的办法,或者是理论上的,或者是实验上的,解决了一个新问题,从来没有人解决过,这是最好的工作。当然这个新观点要有普遍性,因为越有普遍性,这个工作就越好。 第二种,如果是新的观点,用旧的办法,解决了旧问题,可是观点是新的,这也不错。如果用了老观点,用了新办法,解决了新问题或旧问题,这是次好的, 还有一种,用的是旧观点、旧方法,就是用得好,用得恰当,解决了新问题,这也不错。最不好的是,用老观点、老办法,解决了老问题。 (《教学与科研》, 1980 年 10 月) 钱 先生这一段话说的是科学工作的评定,实际上阐明了他对科学创新的见解,是这篇小文的极好的立论依据。 写于 2009 年 9 月 28 日晨 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A121037.html 四、心无旁骛 争分夺秒 创造的时段 本讲专门分析科学创造的黄金时段,顺便涉及科学工作者如何充分利用时间、主管领导如何保证下属的科研时间的问题。 谁都知道, 少壮不努力,老大徒伤悲 。要成为出色的科学工作者,在中青年时期就必须心无旁骛,争分夺秒,为自己的科研生涯打下扎实的基础。 自古英雄出少年 曹冲六岁称象,甘罗十二拜相,伽罗瓦十九岁创建群论,斯美尔二十七岁发现 Smale 马蹄 ,班廷三十一岁发现胰岛素。这些故事大家耳熟能详(当然还可举出更多的例子)。我不知在哪里读到:对纯数学的研究者来说,如果到了而立之年还没成为数学家,那你就一辈子也甭想当了(当然,成为应用数学家的时间可稍稍往后推一些)。 科学创造的黄金时段在中青年时期,这是科学方法论专家和创造心理学学者早就得到的结论。 美籍华人创造心理学 家郭有遹 先生在他的《创造心理学》(教育科学出版社, 2002 )中,专门辟出第九章来讲 创造人才的出现 ( 215 ~ 236 页),在第二节 创造者登峰造极的年龄 中指出: 早在 1874 年,比尔德( Beard , 1874 )便研究一千多位天才完成最重要贡献的年龄(此后便成为峰值年龄)。他发现, 70 %举世著名的创作都在 45 岁以前完成, 80 %在 50 岁以前完成。他们的最佳年龄区是在 30 岁至 45 岁之间。在这期间, 35 ~ 40 岁要比 40 ~ 45 岁为佳 。他认为,创造是受热衷( enthusiasm )与经验( experience )两因素所交互影响。前者提供创造的动力与目标;后者提供创造的能力和材料。在一生之中这两因素的起伏各有不同。热衷达到高峰的时间很早,经验则较晚。青年人心高手低,老年人经验有余而野心不足,都不能成大事。此两者必须达到平衡,方可使人臻于创造的高峰。这两因素在一般人达到匹配的时期多在 40 岁左右 ,此亦即 创造之峰值年龄 也。 接着,他旁征博引,论及各界的创造者的峰值年龄,对于科学、发明和技术创造,基本结果是: 30 ~ 39 岁之间。 无独有偶,科学方法论专家贝弗利奇也有相似的精辟论述,他在《科学研究的艺术》(科学出版社, 1979 )一书的关于 科学家 的第十一章( 143 ~ 164 页)中说: 人的一生中哪个时期最有创造性,关于这个问题莱曼( H.C.Lehman )搜集了一些有趣的资料。他在《医学史入门丛书》、《医学史导引》之类著作中查阅资料,发现: 1750 年到 1850 年出生的人,出成果最多是在三十到三十九岁这十年中间。把这一段的成果当作 100 % ,则二十至二十九岁这十年间的成果是 30 ~ 40 % ;四十到四十九岁期间的成果为 75 % ;五十到五十九岁期间的成果为 30 % 。人们的发明能力也许在早年,甚至早在二十多岁就开始衰退,但是,经验、知识和智慧的增长弥补了这一缺陷。 一个人在四十岁以前未做出重大贡献并不一定意味着他一辈子也做不出,这样的先例是有的,虽然不多。随着年龄的增长,大多数人对别人提出的新设想以及自己工作或思想中出现的新观念的接受能力逐渐减弱。 接着,贝弗利奇引述了大量实例论证了他的观点。 两位学者的观点如出一辙!结论是: 科学创造的黄金年龄段为 30 岁~ 39 岁的年龄段。 十年,瞬息即逝!因此,有志于科学创造的青年朋友们,趁早投入,心无旁骛,千万别左顾右盼、三心二意! 寸金难买寸光阴 古人说, 一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴 。要从事科学创造,要取得重大成果,必须分秒必争,不要浪费生命里的每一分钟! 我在前三讲中已经指出,科学创造是一种艰苦的重脑力劳动,需要人们全身心的投入。人生苦短。我在回忆往事之时,经常为过去虚掷掉的光阴而惋惜、遗憾。新一代的科研工作者处于我国前所未有的好时代,国力渐强,对发展科学的需求渐增,科研经费不再捉襟见肘,更重要的是:政治形势稳定,再没有战乱,没有动乱,也没有政治运动,只要自己有定力,不流于浮躁,科研时间有充分保证,就可以在科学的前沿领域施展拳脚。 对于现在的科学工作者,最要紧的是安贫乐道,心无旁骛,不为外界的种种诱惑所动。其中,心无旁骛极其重要。 贝弗利奇指出: 许多人之所以在中年前后丧失创造力,就是由于担任了行政职务没有时间从事研究。 (《科学研究的艺术》, 162 ~ 163 页)。他还说: 研究工作要有成效,科学家必须把他的主要时间用于研究 。 他还引用美国著名生理学家坎农( W.B.Cannon )的话: 这个时间因素必不可少。一个研究人员可以居陋巷,吃粗饭,穿破衣,可以得不到社会的承认。但只要他有时间,就可以坚持致力于科学研究。一旦剥夺了他的自由时间,他就完全毁了,再不能为知识作贡献。 贝弗利奇还指出, 在做了一整天别的工作以后,挤出一两个小时的业余时间来做科学研究是没有多大用处的,特别是如果这一天的工作是需要动脑筋的工作,因为除了实验室活动以外,科学研究还需要安宁的心境以便思考问题。 (《科学研究的艺术》, 159 页)。 有鉴于此,我对高校里的 双肩挑 政策持有异议,认为这实际上几乎是不可实现的。关于此点,已在 2009-02-05 的博文《 熊掌 和 鱼翅 不可兼得 四谈不可见的继承性》中详述,这里不再多说。 但是,令我不解的是:有些中青年学术骨干明知 熊掌 和 鱼翅 不可兼得,却恋栈于 官位 ,不肯专心从事科研,事实已证明,他们在科研方面正一步步走向失败,有时令我扼腕叹息。 如果有足够的时间从事科研,而且懂得科学方法论,不断改进科研方法,就必定能成功。我身边这样的人越来越多了,令人欣慰! 至于怎样充分利用时间,我以前谈到过一点,日后有机会专门谈谈自己的体会。 千方百计造环境 作为科技主管,应该千方百计为科研工作者营造优越的科学创造环境。对此,我在以前的博文中从各个角度谈到过。这里只想呼吁:别去折腾科学工作者了,保证他们有足够的时间和安宁的心境潜心科研。 现在把下面的科研人员折腾得最苦的是:填不完的报表,应对不尽的评估、检查!现在上级主管部门似乎在千方百计折腾下级。随着计算机技术的发展,折腾的技巧也日益 先进化 。记得有一年,我同时申报了科技部和教育部的项目,需要填各种不同的报表,偏偏两个部门选用了不同的电脑输入系统。有一个部的表格设计得尤其愚蠢,二十几个申请人的信息要一个个、一项项输入,把我的助手 董力耘 博士(本组头号电脑专家)折腾得够呛!前几天,我们几个人闲谈,回想十几年前申请项目时,填表很简单,现在怎么越来越复杂了呢! 应付评估、检查成了科研人员的心病,评估检查中烦琐哲学,形而上学,无所不用其极。我有时想,一大堆人坐在管理机关,设计各种评估报表,层层加码。你们何不下来走一走呢?当年,科学院党组书记张劲夫同志能带着一位秘书,下基层微服私访一周(就住在我们研究生的集体宿舍里),为何现在的干部就做不到了呢?多下来悄悄地走走,就什么情况也了解了,要这么多表格干吗?你想坐办公室也罢,化点功夫建立各种数据库,把各类人等的资料好好在电脑上归档,干吗反反复复来要类似的数据呢? 问题是:管理者高高在上,不体贴下情,不珍惜科研工作者的时间,只会瞎折腾基层。这种作风真该改一改了。 我认为,别来瞎折腾,让科学工作者集中精力攻关,是对他们的一种最大的爱惜。这比关起门来侈谈国人何时获得诺奖要有用得多了。 以上从创造学的角度谈了如何更好地做好科学创造。基本点是:科学创造,贵在青春年少时的孜孜以求。上上下下应珍惜时间,趁着各自的青春年华,把各自的潜能最大限度地发挥出来! 写于 2009 年 11 月 4 日晨 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A132578.html 五、碧落黄泉 穷其究竟 创造的意境 这是关于科学创造的第五讲,专门说说科学创造的意境。 2009 年 10 月 9 日 ,我推荐了周立伟院士写的《科学研究的途径》,其首篇文章 《治学三境界与科学创造四阶段》 就对科学创造的意境行了探索。他一开始就引用了国学大师王国维在其名著《人间词话》中提出的做学问 三种境界论 ,此论实在精到,我也忍不住转引如下: 三种境界 王国维 古今之成大事业、大学问者,必须经过三种之境界: 昨夜西风凋碧树。独上高楼,望尽天涯路。 此第一境也。 衣带渐宽终不悔,为伊人消得人憔悴。 此第二境也。 众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。 此第三境也。此等语皆非大词人不能道。然遽以此意解释诸词,恐为晏、欧诸公所不许也。 这一论述中引用了三首宋词中的词句,分别出自晏殊的《蝶恋花》、柳永的《蝶恋花(凤栖梧)》和辛弃疾的《青玉案 元夕》,确切地描述了做学问的渐进的三种境界。 周立伟院士将这些词句用于描写科学创造的各个阶段,并补充了一句唐诗: 行到水穷处,坐看云起时 (出自王维的《终南别业》),用于描述沃勒斯( G. Wallas , 1926 )提出的科学创造四阶段,亦即科学研究中的准备期、探索期、豁朗期和验证期: 昨夜西风凋碧树。独上高楼,望尽天涯路。 与韫珠藏,秋水欲穿,不知伊人何处寻? 科学创造的准备期; 衣带渐宽终不悔,为伊人消得人憔悴。 抱朴唯恒,欣戚两忘,触物皆有会心处。 科学创造的探索期; 众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。 心有灵犀,意所偶会,皇天不负有心人。 科学创造的豁朗期; 行到水穷处,坐看云起时。 格物致知,究极穷理,悟乾坤真机真境。 科学创造的验证期。 ( 参看文 末段 ) 。 无独有偶,在刘仲林所著的《科学臻美方法》 中也引述了王国维的这一段描述,并与科学创造四阶段相联系,也发现缺少第四阶段,认为这是文理创造的差别。(见文 , 157 ~ 158 )。 这里我不揣冒昧,也来做一些发挥。我嫌宋词过于婉约,与科研复杂意境有差距,就改用唐诗吧,分别从白居易的《长恨歌》、孟郊的《夜感自遣》、陆游的《游山西村》和杜甫的《望岳》中撷取如下词句, re-address 同样的话题: 上穷碧落下黄泉, 升天入地求之遍。 遍历古今中外、大千世界,追求知识真谛;调研天地真经、八方成果,寻求制胜途径。 科学创造的准备期; 夜学晓未休,苦吟神鬼愁。如何不自闲,心与身为雠。 废寝忘餐,夙兴夜寐,冥思苦想,日夜沉吟,寻找事物真谛。 科学创造的探索期; 山重水复疑无路,柳暗花明又一村。 峰回路转,不屈不挠,披荆斩棘,独辟蹊径,终于豁然开朗,发现光明。 科学创造的豁朗期; 荡胸生层云,决眦入归鸟。会当凌绝顶,一览众山小。 穷追不舍,用云彩荡涤心中疑团;寻根问底,弄清鸟儿归途。一旦登上高山之颠,方知创造的伟大和乐趣。 科学创造的验证期。 我们可以通过许多科学伟人的经历对上述科学创造四阶段和科研意境做具体诠释。有机会再谈。 参考资料: 周立伟,科学研究的途径,北京理工大学出版社, 2007 刘仲林,科学臻美方法,科学出版社, 2002 写成于 2010 年 2 月 19 日晨 http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A167148.html 六、摆脱窠臼 信马由缰 创造的精神 初出茅庐的科研工作者最感困惑的是:如何摆脱一切束缚,进行有效的科学创造?这是一个很难应对的问题,需要自己的在不断的实践中渐渐感悟。这里想说一说怎样摆脱旧思想的窠臼,培养创造精神。 根据我的科研经历和日常思考,我觉得对于已有一定知识基础的年青科学工作者来说,在科学创造方面有如下六大障碍(参看 ): 妄自菲薄: 不少年青人认为科学创造是大师的事情,自己能力有限,不可能在科学创造方面大有作为。我们的水平当然不可能与大科学家相提并论,他们有非同凡响的独创能力,可以做出石破天惊的科学发现,然而,我们只要矢志科学创造,也不会一无所获。 居里 夫人说: 我们应该有恒心,尤其要有自信力。 钱学森说过: 不要失去信心,只要坚持不懈,就终会有成果的。 科学创造并非可望而不可及的,只要有勇气和信心,相信每个人都有创造力,自己也不例外,就是迈开了坚实的第一步。 墨守成规: 墨守成规是科学创造的大敌。稍稍上了年纪的人,回顾往事,常会发现,进入科研领域的同班同学中,最有创造性成就的人,往往不是考试考得最好的。有的人很会读书,很会考试,但常是前辈的 跟屁虫 ,不敢怀疑书上的话,结果科研成绩平平;倒是在学校里功课并非门门优秀,平时不那么受现成的观点束缚,喜欢信马由缰地思考的人,反而有更出色的科学创造。 头脑僵化: 应该认识到,科学认识是无穷无尽的,我们所接受的知识一般是相对真理,许多科学问题的答案有非唯一性。例如,宇宙是怎样形成的?至今仍众说纷纭,没有定论,有林林总总的假说,倘若头脑僵化,认识何以加深?另外,有的人脑子里有非黑即白的思维定势,对科学创造极其有害。实际上,正确的结论往往是 灰色 的。 担心出错: 初涉科学研究的人常怕犯错误。其实,做科研的,谁不犯错误?正如数学家阿达玛所说, 优秀的数学家经常犯错误,但能很快发现并纠正。 物理学家法拉第写道: 世人何尝知道,在那些通过科研工作者头脑的思想和理论中,有多少被他自己严格的批判、非难的考察,而默默地隐蔽地扼杀了。就是最有成就的科学家,他们得以实现的建议、希望、愿望及初步结论,也只不到十分之一。 (转引自 )也就是说,不犯错误,不用心改错,就成不了优秀的科学工作者。 强调专业: 我们在实践中遇到的科技问题经常是综合性的,不可能局限于某个专业。所以,我们应该像 钱伟长 先生那样,实际需要就是我的专业。必须在完成科研课题工作中不断汲取新的知识。例如,在建地铁过程中需要研究盾构掘进机理,主业是岩土力学问题,但还必须懂得机械学、控制论和信息科学。我们研究所培养的研究生周文波正是综合运用了这些知识,创建了盾构掘进专家系统,为上海市建设建功立业,成了上海市十大杰出青年。可以说,固守自己的狭窄的专业领域,一般不会在科学创造方面有大出息。 缺少章法: 许多年青朋友在科研中很用功,但经常就事论事,不注意科学方法论,往往事倍功半,正因为如此,我近年来不断宣传科学方法论的重要性。这是个大话题,日后细说。 一个青年学子,如果立志从事科学创造,就必须摆脱上述窠臼,信马由缰地驰骋。 本文参考资料: 张相轮,林德宏,科学方法卷,创造动力丛书(第二卷),安徽教育出版社, 2001 。 贝弗利奇,科学研究的艺术,中译本,科学出版社, 1979 。 潘裕丰,创造思考的教学策略, ppt 稿。 写于 2010 年 8 月 15 日晨
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关于抄袭与剽窃的界定(转载)
wangyk 2009-4-22 03:27
王应宽 转载 2009-4-22 关于抄袭与剽窃的界定(转载) 抄袭与剽窃在法律上并没有明确的界定,据商务印书馆 2006 年出版的《现代汉语词典》(修订本),抄袭是指把别人的作品或语句抄来当做自己的;剽窃是指抄袭窃取 ( 别人的著作 ) 。 2001 年 10 月修订的中华人民共和国著作权法第 46 条删除了原著作权法第 46 条中的抄袭二字,将剽窃、抄袭他人作品的改为剽窃他人作品的,其法律后果是应当根据情况,承担停止侵害、消除影响、赔礼道歉、赔偿损失等民事责任。 尽管抄袭与剽窃在法律上被并列规定为同一性质的侵权行为,其英文表达也同为 plagiarize ,但二者在侵权方式和程度上还是有所差别的:抄袭即行为人将他人论文的全部或部分地原封不动、或稍作改动后作为自己的论文发表;而剽窃则是行为人通过删节、补充等隐蔽手段将他人论文乔装打扮、或窃取他人未发表成果作为自己的论文发表。 典型的抄袭与剽窃相对较为少见,更为常见的是行为人故意 ( 或非故意 ) 回避引用重要甚至启示性的文献 , 并因此在学术界造成很多不良影响。对于作者来说,一定要避免出现引证行为严重失妥的现象,那种认为只要不是故意漏引就没有责任的、掩耳盗铃式的做法 , 在学术界是不被接受的。美国化学会 (ACS) 在其作者的道德责任中明确指出 : 作者有履行检索并引用 ( 与本人工作 ) 密切相关的原始论著的责任。 前不久,中国科学院某研究所的一位 T 姓作者在收到作者校样后与编辑部联系要求撤稿,理由是其论文中使用了某位同事的实验结果,考虑到编辑部为这篇文章已经投入了一定的人力和财力,因此我建议 T 将他的这位同事作为作者之一署名,但 T 在考虑和协商后仍要求撤稿。这可能是比较典型的剽窃了。 另外一起最近发生于本刊抄袭事件的主人公是国内某知名高校的一位博士研究生,该同学在本刊所发表论文 L 的格架和写作思路与某篇已发表的论文十分相似, L 文发表近一年后被一位读者匿名举报,在本刊的责任编辑与审稿人审查 L 文是否构成抄袭的同时, L 文作者所在学校的学术委员会获悉此事,并很快认定成抄袭成立,进而剥夺该同学今年获取博士学位的资格。其实这位同学的研究结果是自己的, L 文的文字表达与那篇被抄的论文也有较大差别,只可惜没有引用那篇被抄的论文 ( 该同学自己的解释是忘记了 ) ,于是便罪加一等,有理也说不清了。 其实大篇幅地模仿或借用他人的论文表达方式在国际科学界也是不被容忍的, 2007 年 Nature 曾报道来自土耳其 4 所大学 15 位作者的约 70 篇论文卷入集体抄袭丑闻 (Turkish physicists face accusations of plagiarism, Nature 449(6 September 2007), doi:10.1038/449008b) 。尽管被指控抄袭的作者解释我们仅仅是借用了更好的英语 (Plagiarism? No, we're just borrowing better English, Nature 449, 658 (11 October 2007), doi:10.1038/449658a), 但这些涉嫌的论文还是全部从 arXiv 中剔除了。 笔者曾应邀协助国内某医学期刊鉴别其发表论文是否涉嫌抄袭: Medline 就 A 论文涉嫌抄袭 B 文函告 W 刊的 M 主编, M 主编在与 A 文作者的交涉中,该作者态度强硬地表示自己只是忘记了引用 B 论文而已,并没有抄袭其结果,通过比较 A 、 B 两文,笔者发现 A 文作者将 B 文在篇幅上缩减了约三分之一,并更换了相关的实验数据,但文字表达上 A 文几乎是完全抄袭 B 文,某些地方因为文字生硬删减而造成逻辑不畅甚至文法错误,更为可笑的是, B 文的 36 篇参考文献中有 31 篇在 A 文中按顺序出现 ( 由于 B 文的作者是日本人,因此绝大部分参考文献的作者是日本学者 ) 。这应该算是比较典型的抄袭案例了。 资料来源: 编辑郭郭的博客 - 期刊论文编辑部。关于抄袭与剽窃的界定(转载)。 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e0eafa30100d203.html~type=v5_onelabel=rela_nextarticle
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