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科研突破：摆脱惯性思维的束缚: 热度 4 qsqhopeiggcas 2019-3-19 10:54; 大家知道，目前突破或解决任何一个科技难题，都非常困难，这是因为容易摘的“苹果”都被“牛顿”们摘走了，留给我们的都是难啃的“硬骨头”了。鉴于此，要想突破某一科技难题，除需长期静心钻研外，还需摆脱前人研究思路及相关研究方法（通称为惯性思维）的束缚，才有可能从“山重水复疑无路”中找到“柳暗花明又一村”。惯性思维【1】，也称思维定势，即大脑会按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律，在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维方式。不可否认，当我们遇到某些需要重复操作的事情或者某些类似情况时，惯性思维可使人们更快地找到解决问题的方式。然而，当一个问题的环境条件发生变化时，惯性思维往往会使人们墨守成规，局限于以往经验和知识的“怪圈”，易得出貌似正确但实为错误的结果。关于此，有好多故事可讲，下面讲一个广为流传的关于美国科普作家阿西莫夫的故事【 2 】。阿西莫夫从小就聪明，属于“天赋极高者”之列，他一直为此而洋洋得意。有一次，他遇到一当汽车修理工的熟人。修理工对阿西莫夫说：“嗨，博士！我来考考你的智力，出一道思考题，看你能不能回答正确。” 阿西莫夫点头同意。修理工说：“有一位聋哑人，想买几根钉子，就来到五金商店，对售货员做了这样一个手势：左手食指立在柜台上，右手握拳做出敲击的样子。售货员见状，先给他拿来一把锤子，聋哑人摇摇头。于是售货员就明白了，他想买的是钉子，聋哑人买好钉子，刚走出商店，接着进来一位盲人。这位盲人想买一把剪刀，请问：盲人将会怎样做？”阿西莫夫顺口答道：“盲人肯定会这样——”他伸出食指和中指，做出剪刀的形状。听了阿西莫夫的回答，修理工开心地笑起来：“哈哈，答错了吧！盲人想买剪刀，只需要开口说‘我买剪刀’就行了，他干吗要做手势呀？” 这个故事给我们如下启发：（ 1 ）当遇到新问题或者环境发生变化后，惯性思维往往使人们在思考问题时出现盲点，一不留神进入思维误区；（ 2 ）惯性思维干扰逻辑思维。假如阿西莫夫考虑具体场景，即不受聋哑人买钉子事件的影响，用简单的推理就应知道盲人买剪刀时应如何表达。鉴于此，我们在科研中要有打破惯性思维的意识，遇到问题时不要钻“牛角尖”，应从实际情况出发，改换角度思考问题往往会迎刃而解。正所谓“ 思路决定出路，出路决定结局 ”嘛。创新思维，如逆向思维、发散思维和另类思维等，突破了思维定势，这种以灵活、新颖、独特的方式从多角度探求事物规律的思维活动，可为创新活动带来勃勃生机。下面介绍几个摆脱惯性思维的例子，希望对大家的科研创新有所裨益。《曹冲称象》的故事告诉我们：年幼的曹冲在大人们束手无策的时候，想出了用石头装船称象的办法。高，实在是高！接着讲一个发现氧元素的例子【 3 】。物体为什么会燃烧? 18 世纪时的权威理论的回答是“烧素说”，认为能燃烧的物体内含有一种名叫“烧素”的特殊物质。 1774 年，英国科学家普列斯特列在给氧化汞加热时，发现从中分解出的纯粹气体可促使物体燃烧。这是一种什么东西呢?他习惯地从“燃素说”的常识出发，将它命名为“失燃素的空气”。同年 10 月，他到法国游历，受到化学家拉瓦锡的接待。当拉瓦锡得知普列斯特列的实验后，拉瓦锡立即重做一遍得到了那种新的气体，并第一个命名为氧，再后来建立了燃烧的氧化理论。这是化学史上的一次革命。在此，我们除了对拉瓦锡跨越“常识”的勇敢精神表示钦佩外，对普列斯特列被“常识”像梦魔一样牵着不放，不能不为之叹惜。牛顿看到苹果落地，觉得该现象不正常，结果发现了万有引力定律；别人看到苹果落地，理所当然地认为：苹果落地是正常现象，乃常识也，向上飞才不正常。不加以深度思索的结果只能是:苹果落地后，马上捡起来连洗都不洗吃了。人们一旦受惯性思维束缚，往往会觉得世界上一切自然现象的出现都很正常，都合乎逻辑或常识，最终与重大的科学发现失之交臂；反之，人们一旦摆脱惯性思维的束缚，会觉得世界上司空见惯的事物背后“另有玄机”，想多问几个为什么，结果是找到了隐藏在黑暗中的自然现象演化规律。在斜坡稳定性研究中，过去诸多学者认为斜坡稳定性受滑面中的软弱介质控制，但难以解释大型斜坡即使历经长期降雨和多次地震而屹立不倒的事实。我们反其道而行之，认为大型斜坡稳定性受滑面中的高强介质（锁固段）支配，并进而提出了锁固段脆性破坏理论。用之不仅能解释上述事实，而且得到了锁固型滑坡实例分析的强力支持。在科研中如何摆脱惯性思维的束缚呢？咱给如下出四条建议：（ 1 ）惯性思维具有隐蔽性和持续性的特点，一经形成就会如影随形，故用之思考问题谋求解决之道时应保持戒心，以免陷入“固有经验”中而不能自拔。遇到问题，可先用惯性思维解决，若不行就要及时跳出来，从新的角度思考。（ 2 ）丰富自己的知识层次，提升自己的经验阅历，更新自己的认知维度，开拓自己看问题的时空视野，才可能另辟蹊径、豁然开朗。（ 3 ）要有独立且深邃的思考，不人云亦云、不盲目从众、不迷信权威，以免被别人的思想带进“沟里”而不能自拔。（ 4 ）突破或解决难度很大的科技难题，基本上是以摆脱已有思维和方法的束缚为前提的。鉴于此，不要在别人的理解框架内打转转，而要从逆向思维和另类思维中找答案，敢于想前人不敢想的，敢于干别人不敢干的，即使暂时失败也永不言弃，则成功或将为期不远。参考【1】有时候需要警惕惯性思维 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1575334009386260wfr=spiderfor=pc 【2】阿西莫夫的错误答案 http://www.ledu365.com/yc/wenyuan/2014/1026/41984.html 【3】科学家敢于创新的故事？ https://zhidao.baidu.com/question/79024569.html; 个人分类: 科研随想|7054 次阅读|8 个评论

重大科研突破-喝茅台可以预防肝癌: 热度 24 gaoshannankai 2017-1-23 16:42; 某期刊刊登了一篇重量级文章 MaotaiAmelioratesDiethylnitrosamine-InitiatedHepatocellularCarcinomaFormationinMice 的文章（ PMID 号为： 24690765 ）。以上信息由生物信息学天空qq群成员梁庄严提供，本文不对该信息真实性负责。原文标题翻译为《茅台可以减轻小鼠体内二乙基亚硝胺诱发的肝癌形成》。找几只小老鼠，分成几组，随便编造一个自然中不存在的模型，对照和致病做个小统计，然后后续搞一点小小验证，这种狗屁文章遍地开花。模型是杜撰的，统计是玩数字，今年发一篇茅台，明天发一篇五粮液，什么狗屁玩意，某期刊海纳百川值得肯定，但是必须有底线，请这个期刊的编辑们，特别是中国编辑自律。对于中国这边医院的，临床的，营养学的等等没有基础研究背景的大神们的文章，请认真审稿。请一部分没有任何科学训练的医生或农学家，不要打着基础医学的旗号骗取经费，也请某些基金管理部门，认真履行职责，不要用国家的钱，给自己搞关系弄人情。我给大家讲一个笑话，有几个中医临床的老师来找我们分析数据，人家做了这么个研究为了给他们留一点面子，我这里不提是谁，也不提什么疾病。西医治疗活5年，中医+西医治疗活7年，通过统计检验得到显著差异，因此结论是中西医比西医有效。我被气晕了，告诉他们，要设一组不治疗组（用安慰剂）做对照，你会发现不治疗活10年。这个玩笑不仅仅适合中国的医生么，对美国人也同样有效。某一种物质对肝脏有损害，你掺入另外一种，损害小了，那不叫保护作用；只不过相当于有害物质的总量少了，所以损害少了。只要掺入的物质毒性小于测试的，就有这个效果，我撒一泡尿进去，也可以说有保护作用，大家说信不信？另外，与韩春雨抢专利的韩国人的研究中，有很多想法都是我发表文章或博文写过的，特别是关于Mn离子效率最高的这个结论，也是我预测出来的，这个人不引用我的文章，已经构成学术不端，我保留追究他剽窃我idea的权利，如果他与韩韩老师发生专利争执，我会同时去法院告他剽窃我idea。请科学网保存好我此前博文。大家可以去看看据说韩春雨公开了武功秘籍 -高山的博文 http://blog.sciencenet.cn/blog-907017-995515.html 韩国人要抢韩春雨专利了 http://blog.sciencenet.cn/blog-907017-995515.html 某期刊要注意了，如果你想在中国有发展，必须要讲政治，禁酒是习大大亲自抓的。你们这篇文章政治上犯了严重错误，是和中央叫板，中纪委应该严肃处理。另外，有一个最最基本的常识，某些商品例如烟酒，是不能在学术期刊出现的，这次不仅出现了白酒，而且还出现他的品牌-茅台，我真的没话可说了。现在各国禁烟禁酒，烟酒不仅不能做过广告，而且商品上还必须标示醒目的可能危害人体的信息。过量酒精对人的一些损害都是已知的，你们发这样的文章，会严重误导消费者，如果以后出现长期饮酒（茅台）的肝癌患者，有可能通过法律手段向你们索赔。真的是太牛逼了，我除了佩服，没有什么能说的。; 4086 次阅读|40 个评论

如何突破科研中的“拐点”: 热度 10 qsqhopeiggcas 2016-10-20 17:25; 最近读了《奇点临近》一书，该书中的某些内容有可圈可点之处，有兴趣的童鞋们可看看。《奇点临近》，（美）雷 · 库兹韦尔著，李庆诚等译， 2011 年 10 月版 http://news.163.com/15/0518/05/APSFCPRQ00014AED.html 奇点在数学、物理学、宇宙学等多个学科领域均有涉及，不过在库兹韦尔看来，奇点是未来一个时期：技术变革的节奏如此迅速，其所带来的影响如此深远，人类的生活将不可避免地发生改变。奇点临近暗含着一个重要思想：人类创造技术的节奏正在加速，技术的力量也正以指数级的速度在增长。为形象地说明指数级增长的速度是多么令人震惊，我们先看看译著中的图 1-1 。容易看出，技术能力初期增长速度很慢，几乎不被察觉，但是一旦超越曲线的拐点，它呈加速增长之势。例如，当1990年人类基因组破译工程启动时，原本计划15年完成的项目引起了批判者的强烈质疑，因当时科学家花了整整一年的时间才破译了其中的万分之一，以这样的速度需要100年左右才能完成，怎么可能用短短15年的时间就能完成整个人类基因组破译呢？可让批判者大跌眼镜的是，该项目不仅比原计划提前了两年半完成，花费也比原计划的27亿美元要低！库兹韦尔认为，大多数人对于未来技术的预测，都低估了未来发展的力量，因为这种预测主要基于“直觉线性增长”观而非“历史指数增长”观。事实上，不仅技术增长如此，诸多自然现象的演化到达某个“拐点”后，也呈现加速发展之势。如加载条件下的岩石破裂，在体积膨胀点前后的行为不同，其前呈“无序”状态，其后呈加速“有序”状态，如图 2 所示。图 2 在阶梯荷载下砂岩的蠕变曲线（ modified after Tan and Kang ,1980 ）俺觉得科学研究也是如此。当对自然现象演化规律的探索捅破了那层“窗户纸”（拐点）后，便会有“柳暗花明又一村”之感，以后靠惯性的驱使，一般能势如破竹般地“直捣黄龙”，揭开其“谜底”。在“拐点”前如“盲人摸象”般的探索过程中，学者们常被假象迷惑而一筹莫展，甚至误入歧途。怎么办？必须积累丰富的多学科知识，总结前人失败的原因，大胆假设，另辟蹊径探索而不能一条道走到黑。如解决地质灾害预测难题，必须有地学、力学、非线性科学、岩石破裂原理等方面的知识储备，我看这些知识缺一不可。知识积累到一定程度，在长期的冥思苦想中，可能有一天“灵感”会降临，“灵感”只会给有准备的人。如对图2所示的“加速”现象，那不就是岩石宏观破裂（峰值强度）的前兆吗？前人守着前兆楞说没有前兆，且不探索加速破裂现象的机理，如何能打开地质灾害物理预测的大门呢？如何判断你的研究到达拐点了呢？这得靠“小心论证”。你可以“千马行空”般地提出各种“智慧火花”（假设），但假设对不对？得靠数据或事实检验。某些学者的想象力丰富，提出了自觉靠谱的假说，这很好，但常忘记了“论证”这一抓手，导致沉浸在所谓“成功”的幻象中而不能自拔，且容不得别人的批评和质疑，这咋行呢？这只能白白浪费宝贵的时间而一无所获。对我国的科技发展而言，虽然我国已成为论文发表数量的大国，但远不是科技强国，几十年来鲜有重大突破成果出现。我认为其原因可能是：诸多学者的研究处于“拐点”之前。如果国家能锐意改革目前科技政策的弊端，让学者们有静心科研的良好环境，使其坐得住冷板凳、耐得住寂寞，如此可以预计，在不久的将来，诸多领域的科研定能突破“拐点”，从而推动我国向科技强国大步迈进。; 个人分类: 建言献策|10280 次阅读|23 个评论

科研突破：逆袭成功的背后: 热度 33 qsqhopeiggcas 2013-7-16 10:26; 据新闻报道【 1 】，【世界华人数学家大会昨天（ 7 月 14 日）在台北举行，并颁奖表彰杰出数学家。以论文“孪生素数猜想”解开百年数学之谜的华人数学家张益唐，获颁晨兴数学卓越成就奖，他勉励有志朝学术发展的青年学生，不要因困难而退却。张益唐在中国大陆出生、现任美国新汉普郡大学讲师。当年获得博士学位后，学术之路并不顺利。在获得教职前，曾担任会计，也到速食店打工。他对数学的热情并没有消失，只要有时间就会想数学。多年来，数论家一直无法有效证明两个质数间数字到底有多少？张益唐发表“孪生素数猜想”论文，证明两个质数间的距离，最多不会超过七千万个数字，创新的成果轰动数学界。】我们有时会看到这样的报道：一个名不见经传的小人物突然破解了世界难题，逆袭成功。逆袭，网络游戏常用语，指在逆境中反击成功。逆袭表达了一种自强不息、充满正能量的精神。再举一个逆袭成功的例子吧。 2003 年俄罗斯的 Perelman 【 2 】说他证明了也是一个一百多年的世纪大问题庞加莱猜想。大家都惊了，此人是谁？问问此行专家，专家都说此人貌似很 NB 。但是 NB 在什么地方？不知道，也没见他发过啥文章啥的。后来数学家们论证了他的证明是正确的，于是乎，世界上知名的大学教授、记者都飞去了莫斯科去找这位扫地神僧。结果人家一概不见。不搞讲座，不领奖，不接受采访。几百万美元的奖励不要，还是宅在老房子里啃黑面包。是真的啃黑面包，因为记者采访到他常去的那个超市的售货员，说 Perelman 总是胡子拉碴衣衫不整地过来买菜，高档的东西统统买不起，每天都买黑面包和通心粉。嗯，这就是事实，这就是大师范儿。 Perelman 现在在哪里在干什么没人知道，估计还是在宅着研究下一个大问题吧。由此看来，要想破解世界性难题逆袭成功，学者得具备以下条件： 1 、对某项科研有浓厚的兴趣，醉心于科研； 2 、瞄准世界性科研难题，迎难而上，不因困难大而退却； 3 、淡泊名利，不急功近利，耐得住寂寞，围绕科学难题长期攻关； 4 、有独辟蹊径的另类思维。反观现在，我国的诸多学者不是以解决某个科研难题为己任，而是以早出成果、快出成果为目标，以高影响因子的 SCI 论文数量攀比论英雄，以跟踪、模仿与改进的工作为“原始创新”。这样长期下去，我国的科研创新能力何以大幅提升？核心竞争力何以展现？天快亮了，别做美梦了，快醒醒吧！搞不出有重要影响力的创新成果，不从科技政策和评价体系上找根源，反而热衷于搞千人、万人与江河湖海等人才计划，这是病急乱投医的饮鸩止渴之计。须知，杰出人才不是选拔出来的，而是在合适的土壤中自己冒出来的。参考【1】张益唐获“晨兴数学卓越成就奖” http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/7/280013.shtm 【 2 】数学的奇妙八卦 http://blog.renren.com/GetEntry.do?id=908783867owner=245662086; 个人分类: 建言献策|10857 次阅读|56 个评论

科研突破：从解决一个小问题入手: 热度 14 qsqhopeiggcas 2012-2-9 18:29; 咱国内的某些学者，特别是牛 A 至牛 C 的权威们，搞科研喜欢贪大求全，想一举攻克某些重大科技难题，无疑这种愿望值得鼓励，但科研有其自身的规律，不按规律办事，只能事倍功半。想一口吃个胖子是不现实的，饭要一口一口地吃，仗要一个一个地打，积小胜为大胜或许是明智的做法。毛主席曾说过“宁可伤其十指，不如断其一指”，打胜仗如此，搞科研亦如此。与其在重大科技难题外面打游击，或游而不击，或隔鞋搔痒，不如先把难题外面的小据点拔除，尔后集中火力攻打科技堡垒。其实，如果每个学者都能解决一个小问题，我国早就成科技强国了。非常遗憾，我国诸多学者做的大多是模仿、跟踪、改进式的工作，与其说是科研，不如说是 homework 。终期一生，除了写些 SCI 论文交差外，科研工作者本人都不知道自己的工作有什么价值，解决了什么问题？科研突破的重要标志之一，是解决了某学科领域的重要科技难题。我曾经和一位岩石力学界的大牛聊天，我说近 10 年来，我国的岩石力学研究确实取得了许多进展，但没有什么突破。为什么这么说呢，这是因为与岩石力学有关的某些难题，如斜坡稳定性评价、矿难预测与防治等都没有实质性的突破，你申请的项目结题了，类似的项目还有人继续申请、继续做，让纳税人的银子白白打了水漂。我国矿难频发，损失严重。据我所知，国家已立项了与之有关的诸多重大或重点项目，如： 973 项目，深部煤炭开发中煤与瓦斯共采理论， 2011CB201200 973 项目，预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究 973 项目，煤矿突水机理与防治基础理论研究国家自然科学基金重大项目，深部岩体力学基础研究与应用， 50490270 国家自然科学基金委员会重点项目，深部岩体的工程特性研究， 50639100 我看过这些本子，无外乎是从地质体特性研究出发，通过力学试验、本构方程理论研究、数值模拟、物理模拟、监测等，达到预测或防治矿难的目的。这种技术路线没有错，问题是“什么都做了，但什么也没有解决”。如力学参数确定、监测岩体与煤体的何种信息等这样基本的问题都未搞清楚，研究目标不可能实现，这是科研人员好高骛远的典型表现。实际上研究矿难问题，只要明白“累积损伤诱致突变”的原理，围绕“岩体与煤体累进性破裂直至失稳”这个核心开展研究，胜利的曙光就在眼前。国家也无需立项那么多的项目，围绕核心问题立一项就够了。还是荀子说得好“ 积土成山，风雨兴焉；积水成渊，蛟龙生焉；积善成德，而神明自得，圣心备焉。故不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。”在科学研究中，持续的科研积累是很重要的一环，只有不断地解决小问题，才可能在解决这些小问题的过程中，找到重大科技难题的突破口，“牵一发而动全身”讲的就是这个道理。参考劝学篇 http://baike.baidu.com/view/247920.htm; 个人分类: 建言献策|8325 次阅读|32 个评论

另类思维是科研突破的利器: qsqhopeiggcas 2011-10-8 16:53; 今年 5 月，由北京大学等联合举办的逻辑学术会议上，还是大三的刘嘉忆报告了他对目前反推数学中的拉姆齐（ Ramsly ）二染色定理的证明论强度的研究。这是由英国数理逻辑学家 Seetapun 于上个世纪 90 年代提出的一个猜想，十多年来，许多著名研究者一直努力都没有解决。刘嘉忆的报告给这一悬而未决的公开问题一个否定式的回答，彻底解决了 Seetapun 的猜想。 6 月，数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑期刊》（ Journal of Symbolic Logic ）的主编、逻辑学专家、芝加哥大学数学系 Denis Hirschfeldt 教授给刘嘉忆发来了论文评审意见，信中说，“我是过去众多研究该问题而无果者之一，看到这一问题的最终解决感到非常高兴，特别如你给出的如此漂亮的证明，请接受我对你令人赞叹的、惊奇的成果的祝贺！” 刚看完该报道，我觉得很吃惊，诸多著名数学家解决不了的难题，竟然被一个大三的学生解决了，真是不可思议。但细想起来，该成果虽出乎普通人的预料，但又在情理之中，在我看来，其原因是：虽然大牌科学家不缺经费、不缺团队、在本学科领域有丰富的知识和科研积累，但在长期的科研生涯中，常常不自觉形成了固有的“思维定式”，遇到科研难题时，常用自己熟悉的“套路”研究之，往往钻入了“牛角尖”而不能自拔，结果越陷越深，撞到了“南墙”仍找不到解决问题的“灵丹妙药”。反观刘嘉忆，既无科研经费，又无科研团队，凭着对科学研究的好奇心，彻底解决了 Seetapun 的猜想。我想刘嘉忆并不具备系统深奥的数学知识，也没有长期的科研积累和研究经验，因此不受传统思维的桎梏，完全是天马行空式的思维，他解决 Seetapun 猜想的思路与方法肯定与众不同，否则不可能解决大牌数学家解决不了的难题。对某个科研难题，如此路实在走不通，可换一条路子试试，没必要一条道走到黑，毕竟条条大路通罗马啊。对科学难题，换一种方式思考，用“另类思维”的方式去探索，或许会受到意想不到的结果，“ 众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处 ”说的正是这个意思。例如，当年我研究“等距性断裂为何在自然界中常见”这一科学问题时，用岩石力学方法难以解决，但换用分形几何学的思维和方法后，就轻而易举解决了。遇到科研难题用常规思维和方法难以解决时，不妨用“另类思维”、“逆向思维”方式试试，或许会起到“事半功倍”、“一通百通”的效果。参考作者：胡力丰唐夏来源：潇湘晨报发布时间： 2011-10-8 9:38:41 中南大学本科生破解国际数学难题引关注 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2011/10/253475.shtm; 个人分类: 热点关注|4135 次阅读|0 个评论

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