科学网 › 标签 › 大科学家

标签: 大科学家

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

为什么今天我们没法和牛顿比较？: 热度 21 dwchen 2020-3-28 10:28; 为什么今天我们没法和牛顿比较？牛顿的时代 17 世纪，我们的时代 21世纪，相差约 400 年。在牛顿的时代，科学刚刚开始，到处是未开垦的科学处女地。换句话说，一级学科才刚刚开始。随便研究一个题目，都有可能开创一个学科，比如力学，光学，天文学等。我们的时代科学技术高度发展，分工高度细化，每一个小问题都有很多人在研究。绝大部分人都在三级学科和多学科交叉的边缘处工作，大创新和大突破的可能性对每个人来说都非常困难。好在，我们科研人员众多，靠着人海战术，总有人会脱颖而出。即使如此，今天著名科学家取得的成果相对牛顿来说，都是非常小的，甚至可以说是 Trivial(微不足道的）。牛顿的时代，搞科研不需要太多经费投入和项目资助。在英国疫情期间，牛顿回到老家，拿着一支笔和一张纸，躺在苹果树下就可以开展研究，发现了伟大的万有引力公式式，还顺便搞了个伟大的微积分公式。牛顿时代科研人员稀少，不需要花费大量精力阅读前人的论文，不需要花费大量精力写冗长的基金申请，只需要认真的思考和努力的实践。我们的时代，看了 1 年的论文，也许才找到一个小问题开展研究；写了几年的申请，才获得一个基金资助；买了一大堆设备，还需要调试很久，才可以开展实验。所以，我们现在不能对因为疫情宅在家里搞科研的研究生们寄予太多的期望，他们难以上网获取完整的文献，不能进实验室做实验，没法与导师和其他同学面对面讨论交流。虽然他们好不容易有了大把的整体时间做科研，但还需要关注朋友圈，刷疫情新闻和各种网络聊天，难以集中有效时间进行科研亟需的深度思考。牛顿的时代科研人员是稀缺的，做科研的人是万里挑一。我们现在做科研的是人山人海，我国研究生招生快速增长，将实现博士生 1 年 10 万 + ，硕士生 1 年 100 万 + ，形成了一支浩浩荡荡的科研大军。本科毕业的牛顿可能都没有机会和勇气在今天我们的时代搞科研。初步估计 17 世纪人口是 5 亿，做科研的人估计不足 5 万，那时候，科研是一种奢侈品，估算依据是万分之一的人有闲暇和资金做科研。现在全球人口 77 亿，科研人员估计有 5000 万。估算依据是我国科研人员约为 1000 万，约占世界科研人员的五分之一。根据《中华人民共和国学科分类与代码国家标准》，我国的科学研究共设5个门类、58个一级学科、573个二级学科、近6000个三级学科。门类排列顺序是：A自然科学，代码为110-180；B农业科学，代码为210-240；C医药科学，代码为310-360；D工程与技术科学，代码为410-630；E人文与社会科学，代码为710-910。因为学科在动态调整中，我们简化一下，以 50 个一级学科， 500 个二级学科和 5000 个三级学科来进行估算。因此，牛顿时代，一级学科以 50 个算，科研人员 5 万，成为一级学科大科学家的概率是千分之一。我们的时代，一级学科 50 ，二级学科 500 ，三级（及以上）学科（研究方向） 5000 个，科研人员 5000 万，成为三级学科领域专家的概率是万分之一，成为二级学科大专家的概率是 10 万分之一。成为一级学科大科学家的概率是百万分之一，和买彩票中大奖的概率差不多，比牛顿时代难 1000 倍，概率几乎等于 0 ，这也就是我们现在几乎没有大科学家的缘故了。以人工智能为一级学科为例，神经网络为二级学科，深度神经网络是三级学科。去年计算机最高奖图灵奖就颁发给在深度神经网络算法方面做出突出贡献的三剑客。因此，今天在三级学科上做出贡献就很了不起了。今年的图灵奖就更不用说了，颁发给 2 个搞动画特效的高手。如果一生思考何为智能等重大问题的图灵复活，看到图灵奖获得者解决的问题，越来越小，估计会哭笑不得。至于利用深度神经网络结合其他方法（蒙特卡洛）解决实际问题，比如下围棋，形成的 AlphaGO 也就是两个三级学科交叉起来解决一个实际问题，居然还能轰动全世界。总的来说，现在学科分类越来越细，科研人员研究的问题越来越小，大家都在盲人摸象，不知全局；大家都在一叶障目，不见森林。因此，对每个科研人员的期望不能太高，否则就会期望越大，失望越大。好在，我们科研人员众多，科研共同体每年总会有新的发现，也总会有重要的发现。; 个人分类: 牛顿|15493 次阅读|85 个评论

大科学家的一些行为特征: 热度 9 jiangjiping 2018-2-26 07:40; 大科学家的一些行为特征蒋继平 2018年2月25日据我已经掌握的信息，世界上一些大科学家都有一些在常人看来属于奇异的行为举止。比如说，爱迪生在新婚典礼的晚上跑去实验室做实验，牛顿在约会时把女朋友的手指用来陶他正在吸着烟的烟斗。爱因斯坦在社交场合总是显得很腼腆。综合在媒体上已经公开的信息，我把大科学家们的一些行为特征归纳如下：他们在实验室做实验比在社交场合应酬觉得更自在快乐。他们在公众场合显得腼腆，寡言少语。在其它场合也是沉默不语的时候多，即使在家中也是如此。他们在多数情况下都处在沉思默想之中，所以，会出现在交流时答非所问的境况，或者会出现手在做一件事，思想在想另一件事的怪现象，就像上面提及的牛顿约会的境况。他们一般善于思考，但是缺乏艺术细胞，因而，富于推理，羞于表演。他们的思维很敏捷，所以，与智商平平的人交谈往往难以继续。这是因为当普通人想到一的时候，他们已经想到三或者四了。他们的想法往往是超前的。他们一般在思考大事，而很少注重小节。所以，在仪表风度上看起来不是很优雅。反正在我的印象中，一些大科学家是想得多，说的少，善于思考推理，羞于表演张扬，有的时候还会做出有违常理的行为举动。; 个人分类: 万花镜|5949 次阅读|31 个评论

学术争端的制胜关键：孔子是怎样成圣的——禅的行囊（之六十四）: 罗非 2018-1-18 11:21; 导读：古往今来的学者们，都想给禅下一个定义。但真的研究到了某个阶段之后，就不再做这种尝试了。正如老子所说的， “ 道可道非常道 ” 。谁想说三道四都可以，但说过之后再回头看，连自己都会觉得不满意。古人说， “ 学医三月，天下无不可治之病；学医三年，世上无可治之人 ” ，也是类似的感受。真正高深的学问，越是研究到接近其核心，就越不愿意用语言给它概括出来。这也是孔子所说 “ 予欲无言 ” 时的那种感受。《论语》上的那则故事很有趣。当孔子发出了 “ 我不想写什么东西了 ” 的感慨时，子贡有点坐不住了，就说， “ 老师您要是不写点什么，我们就更没的可写了！（子如不言，则小子何述焉 ? ） ” 于是孔子就说了他的那句名言， “ 天何言哉？四时行焉，百物生焉。天何言哉？ ” 如果读者综合这里的上下文，自然不难看出孔子所说的 “ 无言 ” 不是自己想从此做哑巴，而是不再想留下文字著述的意思。可见自古以来学者的传统，就是老师建立理论，学生们借题发挥。由于孔子删《诗》、《书》，订《礼》、《乐》，晚年喜《易》，自著《春秋》，他的学生们才可以 “ 子曰诗云 ” 地写文章。如果孔子当初什么文字都不留，学生们确实就没得写了。所以子贡才会着急。然而，孔子的学生们毕竟都很聪明。孔子自己不肯写，学生们还可以把老师 “ 说过 ” 的话编辑起来，于是就有了《论语》和《孔子家语》。这个风气到后来，诸如庄子、孟子、荀子等干脆直接就引 “ 子曰 ” ，反正时过境迁，孔子究竟说过什么也无从考证了。再后来到后世儒家学者，则以 “ 我注六经 ” 的方式，让 “ 六经注我 ” ，借助孔子的著述，完成自己思想的表达。反正中国人喜欢 “ 追封 ” 、 “ 追认 ” 和 “ 追授 ” ，总要等某某死掉之后才会称其为圣。所以，活着的时候不管说什么，都只有借古圣来立论。至于自己发明的话，就只有等着自己的徒子徒孙们来发扬光大，把自己树立成圣人了。这也是为什么，中国自古以来的学术界，都很重视继承人的培养，讲究 “ 桃李满天下 ” 。因为，继承人越多，他们的学术地位越高，自己就越有机会名垂青史，被后世徒子徒孙捧成圣人。如果像荀子那样，口无遮拦，把同时代的十二子都 “ 非 ” 遍了，那么就可能遭到其他 “ 子 ” 的联合抵制，再也没有机会变成圣人了。话说回来，什么时候，圣人只能活在后代徒子徒孙的嘴里了？那样的圣人还好意思自称圣人吗？至多可以算上被历史大浪淘沙 “ 剩 ” 下来的人吧？话说，大浪淘沙剩下来的，可未必都是金子。比较大块的石头一样能剩下来的。不然的话，海边的鹅卵石岂不都成了金子？所以，古人就学会了这一招，如果自己不是金子，至少也要做个大块石头。 ***************** “ 学禅就是修禅， ” 他说， “ 不过它还有一个意思，那就是觉悟。要在静虑中修行，获得觉悟，需要有一个安静的环境。修建禅堂就是为了这个目的。在禅堂里修习入定，你的妄念慢慢地就会离你而去，自性的智慧就会渐渐生起。这种智慧是我们自己本来的面貌，是我们的本性。 ” 他滔滔不绝说了许多，虽然听起来很像在上课，不过确实还挺认真的。而且茶确实是好茶。谈话又提到我，提到我翻译过一些佛经和佛教文献。他不以为然地摇着头： “ 西方的语言很难传达佛陀的深邃思想。古代的高僧把佛经译成中文是很严格很准确的，现在再翻译成西方语言就很难做到这一点。中国的僧人现在读佛经还经常碰到不懂的地方。一个西方人，而且还不是出家人，怎么可能去翻译佛经呢？ ” 我只好说，翻译是我的修行方式，重点并不在文字上。于是他不再说话了。沉默了一会儿，他问我们还有没有别的问题。我赶紧说，打扰你这么久真不好意思，时间不早了，我们该走了。谢过他的款待，我们站起身来向门外走去。站在院子里道别的时候，我顺便夸奖了寺院的建筑：我很欣赏它的用材和风格，中国太缺少这样清新质朴的寺院了。他显然误会了我的意思，以为我是在讽刺他的寺庙看起来太寒酸。他解释说，这两座石头房子和钟鼓楼都是临时性的，他正在筹划兴建一所规模宏伟的寺院，全部是钢筋混凝土结构。我再次无言以对。; 个人分类: 科普|2541 次阅读|0 个评论

年终总结：小贪官，杂牌副教授，还是大科学家？: 热度 43 dulizhi95 2017-1-25 08:30; 年终总结：小贪官，杂牌副教授，还是大科学家？各位老杜可怜，春节还在一个人搞科研。飒飒西风满院栽，蕊寒香冷蝶难来。这才是真正的科学家。那些蒙 “论文”造“成果”，搞“交易”，然后据此骗钱、捞钱甚至赤裸裸贪钱的，也叫科学家？当今是钱的天下，谁有本事捞钱，谁就是英雄。今年最火的春雨老弟不是伙同一批有权人，有了千万级亿级的进账么？网上沸沸扬扬，不少人还希望看到他们吐出来，谁舍得吐啊？你舍得吗？若你也有此 “能力”和“机会”得到？世道就是这样：窍门人人有，全靠自己找！ 08 年奥运举重那几个世界冠军，几百万的好处外加官位是自然的。可惜时隔这么多年，却让人给拔掉了，因为那是兴奋剂“造假”带来的。上了省部级，你若是不像白恩培那样，弄他若干个亿，你还好意思张扬？地厅级若是及不上亿的边缘，谁也不会特别在乎你，也就是说你值不了几个钱。古人将县太爷定为七品芝麻官。当今一个县处级，一年不弄个几百万，你就没有气势神气了。再不济再没有出息的县处级，一年也得暗捞和收个几十万吧。如果说县处级是七品芝麻官，那科级就是十四品粉末官了。一个十四品粉末官，再不济，跟着芝麻官捞个几万块钱的好处，应该也是手到擒来的事情了。当然，最有能力出息的十四品粉末官也可以上亿，只是，如果说白恩培辈们无论多少个亿，也不会丢命的话，粉末级别的若是胆大妄为到上亿，那绝对小命不保。比如，东北那个最著名的土地婆。惭愧，我老杜每年股票上大约也可以赚个几万块钱。去年多一些，上了二位数，今年相对于去年这个时候，又有几万块钱的进账。而我对此根本没有花什么时间精力。也就是说，我相当于一个小贪官了。大家知道，我现在的身份是杂牌副教授。以一个八十年代初高分进上交，九十年代初高分托福 GRE 赴美的基础班底，现在依然还是一个杂牌副教授，全中国我老杜恐怕是绝无仅有。没办法，我这人就喜欢享受“绝无仅有”的感觉，因为我从来就没有兴趣与他人并列。本博文是为了呼应年初 “逢猴立万”那篇博文的。那篇博文的含义是，本猴年必须彻底完成我的 NP 研究。我现在确认：年初的博文已经实现，我的 NP 研究已经在今年彻底完成。最新也是最终的一次重要修改已经上传到 arxiv 。（告诫一下：网上公布的版本，我总喜欢留点关键 bug （投稿版本没有这样的bug）。而这样的关键 bug ，一般人是不可能看得懂和修正的。）目前的基本打算是，找人合作，让出二作三作的署名权，包括直接跟著名洋大牛联系。当我将整个思路包括思路细节全部彻底清晰走通的时候，我感受到其乐融融。享受科研！ PS：哈密尔顿环系著名的 NP 完全问题，我已经彻底搞通了该问题的多项式时间算法。不仅从思路上严格走通，并且，为防我的思路会有疏漏，我将算法和证明所依据的的规律规则，全部编程进行了验证，完美的吻合。所以，非常确信，没有任何疑问，我已经解决了 NP 问题！; 7184 次阅读|54 个评论

“大科学家”做什么研究？: 热度 6 Greg66 2013-1-10 21:32; 和一搞科研的朋友聊天，朋友说，大科学家在多年的科学研究之后，进入科学思想成熟阶段，这时可能会分化成两种类型，一种类型的科学家开始研究科学思想，研究、思考理论、科研方法层面的事情，比如牛顿在进行多年的科学研究之后，晚年醉心于神学研究；爱因斯坦则是被公认为自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家和思想家。我国的大科学家钱学森在80年代初（约70岁）提出创建思维科学技术部门，认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学，推动思维科学研究是计算机技术革命的需要，他主张发展思维科学，同人工智能、智能计算机的工作结合起来，并将系统科学方法应用到思维科学的研究中，提出思维的系统观，还在人体科学、科学技术体系等方面作出了重要贡献（百度百科）。著名煤矿安全专家周世宁院士近年对创造学很着迷，做着大量的研究工作。另一种类型的科学家则做最简单的实用研究，比如华罗庚，后期开始研究优选法、统筹法的推广，我们周围也能举出不少的教授、研究员，进行了多年的科学研究之后，所正在从事的研究其实非常简单，但是却对生产实践很实用。我很佩服上述归纳。感想是，研究非常简单、非常实用的东西，这是科学家在多年的科学研究中打下深厚科学基础之后才能做的事情，首先发现最实用的事情就是运用科学基础进行长期科学观察的结果，再把它做出来，那更是需要科学基础了。所以这类实用科学研究看似简单，其实是非常的不简单。; 个人分类: 11|6988 次阅读|10 个评论

19世纪百科全书式的大科学家：物理学、数学大师亥姆霍兹: 热度 4 Helmholtz 2011-9-30 08:38; 19世纪百科全书式的大科学家：数学、物理大师亥姆霍兹何宏本人自2004年1月起辞去政府部门的处长职务，转而担任德国最大的科研机构、德国亥姆霍兹国家科研中心联合会北京代表处的首席代表 http://www.helmholtz.cn/ 。亥姆霍兹联合会是德国最大的科研团体,其前身是德国的“大科学中心联合会”。联合会每年获得的科研经费总额超过33亿欧元，经费相当于德国另外三大科研团体：马克斯.普朗克学会、莱布尼兹联合会及弗劳恩霍夫协会三家的总和，联合会下属有17个国际著名的研究中心，员工总数达到31,000名。联合会在国际学术界代表着德国的国家科技研究形象，主要特征是围绕大型科研设备展开国际一流的大科学研究，在德国境内以及国际科技界拥有很多协作伙伴，充分体现着科技进步、创新应用相结合并进而直接影响社会发展远景的鲜明特色。从姓名上看，亥姆霍兹(Helmholtz)跟国内物理学家众所周知的何泽慧、何祚庥一样，是我们的“老何”家族的杰出人才，因为他虽然长着一张洋人脸，但真的也跟我家的祖上姓“何”“He”。可惜，虽然经过我七八年时间的极力宣传，19世纪的这位德国最有名的科学家竟然仍在中国的名气不足，所以今天从网上、从百度文库等处搜集了些相关资料贴在这里。以表不肖后学，对前辈祖宗、大师的敬意。 ---------科学禅博主亥姆霍兹： 1821年8月31日生于柏林波茨坦，1894年9月8日卒于柏林附近夏洛滕堡。中学毕业后在军队服役8年，取得公费进入在柏林的王家医学科学院。1842年获医学博士学位后，被任命为波茨坦驻军军医。1847年他在德国物理学会发表了关于力的守恒讲演，在科学界赢得很大声望，次年担任了柯尼斯堡大学生理学副教授。亥姆霍兹在这次讲演中，第一次以数学方式提出能量守恒定律。人物简介　　（Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz，1821-1894）　　德国物理学家、数学家、生理学家、心理学家。人物生平　　主要论点是：①一切科学都可以归结到力学。②强调了牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的，因而可以用拉氏方法以力所传递的能量或它所作的功来量度力。③所有这种能量是守恒的。亥姆霍兹发展了迈尔（Julius Robert Mayer）、詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）等人的工作，讨论了已知的力学的、热学的、电学的、化学的各种科学成果，严谨地论证了各种运动中能量守恒定律。这次讲演内容后来写成专箸《力之守恒》出版。在柯尼斯堡工作期间，亥姆霍兹测量了神经刺激的传播速度，发表了生理力学和生理光学方面的研究成果。在1851年他发明了眼科使用的检眼镜，并提出了这一仪器的数学理论。1855年他转到波恩大学任解剖学和生理学教授，出版了《生理学手册》第一卷，并开始流体力学的涡流研究。1857年起，他担任海德堡大学生理学教授。他利用共鸣器（称亥姆霍兹共鸣器）分离并加强声音的谐音。1863年出版了他的巨著《音调的生理基础》。　　1868年亥姆霍兹研究方向转向物理学，于1871年任柏林大学物理学教授。从1871年开始，亥姆霍兹的研究方向转向物理学。在电磁理论方面，他测出电磁感应的传播速度为314000km／s，由法拉第电解定律推导出电可能是粒子。由于他的一系列讲演，麦克斯韦的电磁理论才真正引起欧洲大陆物理学家的注意，并且导致他的学生赫兹于1887年用实验证实电磁波的存在以及取得一系列重大成果。在热力学研究方面，于1882年发表论文《化学过程的热力学》，他把化学反应中的“束缚能”和“自由能’区别开来，指出前者只能转化为热，后者却可以转化为其他形式的能量。他从克劳修斯的方程，导出了后来称作的吉布斯－亥姆霍兹方程。他还研究了流体力学中的涡流、海浪形成机理和若干气象问题。　　在数学中，他研究了黎曼空间的几何、黎曼度量和数学物理中的退化波动方程等课题。他提出的后经李改进了的有关黎曼度量的论断以及李-亥姆霍兹空间问题的重要性在许多自然科学领域中都得到了证实。所获荣誉　　亥姆霍兹的一生，研究领域十分广泛，除物理学外，在生理光学和声学、数学、哲学诸方面都作出了重大贡献。他测定了神经脉冲的速度，重新提出托马斯·杨的三原色视觉说研究了音色、听觉和共鸣理论，发明了验目镜、角膜计、立体望远镜。他对黎曼创立的非欧几何学也有研究。曾荣任柏林大学校长（1877）和国家物理工程研究所所长（1888），主张基础理论与应用研究并重。亥姆霍兹不仅对医学、生理学和物理学有重大贡献，而且一直致力于哲学认识论。他确信：世界是物质的，而物质必定守恒。但他企图把一切归结为力，是机械唯物论者，这是当时文化、社会、历史条件的局限性所致。他的成就被国际学术界所承认，1860年被选为伦敦皇家学会会员，并获该会1873年度科普利奖章。1887年，亥姆霍兹任国家科学技术局主席。研究方向　　亥姆霍兹就是从永动机不可能实现的这个事实入手研究发现能量转化和守恒原理的。他在论文中写道：“鉴于前人试验的失败，人们……不再询问‘我如何能利用各种自然力之间已知和未知的关系来创造一种永恒的运动，而是问道‘如果永恒的运动是不可能的，在各种自然力之间应该存在着什么样的关系？'” 杰出的数学、物理大师亥姆霍兹十九世纪下半叶的德国已成为世界科学中心，其科学界真可谓群星灿烂、人才辈出。亥姆霍兹正是这个科学家群体中的一颗光彩照人的巨星。他既有渊博的知识，又具有融实验家和理论家为一体的非凡天才，在其所涉猎的许多领域中都作出了杰出的贡献。为此，医学、生理学、化学、物理学、数学、哲学、美学等学科都为拥有亥姆霍兹而倍感光荣。他的科学贡献之大，仅从亥姆霍兹微分方程、亥姆霍兹方程、亥姆霍兹双电层、亥姆霍兹流动、亥姆霍兹自由能、亥霍姆兹线圈、亥姆霍兹共鸣器、杨－亥姆霍兹三色学说，以及他的学生维恩（W.Wien）、赫兹（H.Hertz）、罗兰（H.Rowland）、迈克耳逊（A.A.Michelson）等人就足见一斑。而他的科学和哲学思想又是如此地丰富而深刻，以致现代西方哲学中的新康德主义、维也纳学派、弗洛伊德精神分析哲学等流派都从他那里获得了使自身得以产生和发展的营养，并把他作为自己的主要拥护者和最出色的见证人。就连马克思主义经典作家恩格斯、列宁也都曾对其科学和哲学思想作了认真研究，这是只有爱因斯坦等极少数杰出人物才享有的殊荣。因此，认真研究亥姆霍兹的科学与哲学，对于我们全面而深刻地理解现代科学与现代西方哲学的产生与发展有着极为重要的意义。鉴于亥姆霍兹的科学与哲学思想之丰富而深刻，因此，本文将着力于他的科学生涯及其贡献的一般方面。一、奇特的少年时代１８２１年８月３１日，赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann Von Helmholtz）诞生于德国柏林附近的波茨坦（Potsdam）。父亲Ａ．Ｆ．Ｊ．亥姆霍兹（August Ferdinand Julius Helmholtz）是波茨坦一所中学的教师。他兴趣广泛，对于绘画、美学、哲学、语言学都有相当研究。他常与朋友在一起谈论哲学问题，着名哲学家Ｊ．Ｇ．费希特的儿子Ｉ．Ｈ．费希特就是他的挚友和家中常客。无论是作为一位教师还是一位父亲，他都尽心尽责地履行着自己的义务。母亲Ｆ．Ｃ．彭妮（Fraülein CaralinePenne）是汉诺威一位军官的女儿。她性情温和、天资聪颖，对每件事情的判断都十分朴实、清晰而富有启发，似乎有着一种透过现象而直视本质的直觉。她把自己全部的精力都奉献给了持家和教育四个孩子这一平凡而伟大的事业。双亲的优良品格在亥姆霍兹身上都得到了继承和发扬。幼时的亥姆霍兹是一个体弱多病的孩子，每次生病都加重着父母的忧虑，然而庆幸的是每次他都得到了良好的恢复。有一次，一位亲戚对他的父亲说：“你不要为儿子还没学到什么东西而忧伤，我肯定八岁前不让他学什么将对他是有益的。洪堡（A.von Humboldt）不是在八岁前还不知道什么吗，而现在他被国王任命为科学院院长，有着阁下头衔和一大笔年薪。我预见你儿子也会这样的。”（［１］，ｐ．６）。说不清这是一种安慰，还是真的预见，这种奇迹果真在亥姆霍兹身上实现了。由于体弱多病，他老是被限制在家里，时常是在床上看画册、玩积木游戏，对于这些他近乎达到了入迷的地步。也正是通过这些，父母对他进行了精心的早期教育，以致他在小学时，在几何学课上所表现出的超常的几何知识令老师们都感到吃惊，７岁入小学时，他身体仍不健壮，后经体育锻炼逐渐好转。１８３２年，亥姆霍兹升入中学一年级。在班上他已能很轻松地跟上课程，对此他的老师也很满意。尽管他的写字和家庭数学作业做的都不太令人满意，但他的自学能力，以及他对于自己感兴趣的问题所倾注的热情和所具有的丰富的想象力，都受到了高度评价。也许是幼时多病所致，他的记忆力十分不好。对他来说，单词、语法和成语的记忆是较难对付的，历史课更是他所不能及的，背诵散文对他来说简直是一种折磨。然而奇怪的是，欣赏文学大师的诗作他并不感到困难，这也许是因为他那敏锐的审美鉴赏力的缘故吧。在家时，父亲总是竭尽全力去唤起孩子们对于诗歌、艺术和音乐的美感，并把他们塑造成虔诚的爱国者。中学阶段的最初三年，亥姆霍兹主要学习语法和美学。二年级时他的课程又增加了数学和物理学。有时他不在班上读西塞罗和维吉尔［（＊）ｂ］，而在老师视力所不及的桌子下研究望远镜所涉及的光学问题或学习一些光学原理，这些知识在他此后发明检眼镜时起了重要作用。十五岁时，亥姆霍兹还是一个性情温和、沉默寡言的孩子。这时他的智力已得到了突飞猛进的发展，各科学习都取得了较好成绩。学习成绩报告表明：他的拉丁语、希腊语、希伯来语、宗教、数学及物理学方面的成绩良好，历史和地理学成绩优异。中学毕业考试结果表明，他的希腊语、法语、拉丁语成绩出色，数学考试表明了他对数学原理有着超乎寻常的理解。在额外提交的一篇题为“论自由落体定律”的论文中，其思想和表述非同一般地准确，表明了他对物理问题的深思熟虑。在随后举行的口试中，他以优异的成绩获得通过。１８３８年９月，亥姆霍兹以出色的成绩完成了中学学业。还在中学阶段，亥姆霍兹就对物理学产生了浓厚的兴趣。通过物理学和化学实验的具体操作以及父亲和其同事间常有的科学讨论的熏陶，他决定投身科学事业的愿望日益强烈。同时，一些独具创造性的实验也一再唤起他求知的欲望。然而收入欠丰的父亲还要承担亥姆霍兹的两个妹妹和一个弟弟的教育任务，实在无钱支持他专门从事物理学的学习，遂推荐他到弗里德里希－维廉医学院学习。这样，一方面在学医的同时，还可以学到一些物理知识；另一方面，学习上能得到政府的资助，条件是五年的医学学习之后，必须作为军医服务八年。于是亥姆霍兹愉快地接受了父亲的建议，踏上了学医的道路。扎根弗里德里希－维廉医学院１８３８年１０月，亥姆霍兹带着对知识的渴求和对自然科学的无限热爱之情，来到了位于柏林的弗里德里希－维廉医学院，从此开始了新的生活。正是在这里，他接受了多方面的教育，加之自身的天赋和父母的精心培养，他的智力达到了更高的水平，从而为未来的辉煌事业奠定了坚实的基础。医学院的学习生活是紧张而有秩序的，他每周都要上４０多节课。它们包括化学、一般解剖学、内脏学、骨科学、感觉器官解剖学、物理学、内科学、逻辑学、历史、拉丁语、法语等课程。尽管功课很忙，他还是按父亲嘱咐的那样，每天抽时间用于音乐，演奏莫扎特和贝多芬等人的名作，晚上时常研究歌德和拜伦的作品或做些微积分。第一学期的课程结束后，他认真研读了休谟、康德等人的着作。在他看来，自己需要认真学习这些伟人的着作，特别是康德和休谟的着作。休谟的着作曾使他爱不释手，以致有一天晚上他一气之下连读了几本休谟的着作，其中的认识论问题深深地打动着他，并对他日后的哲学思想的形成产生了重大影响。第二学期，他特别被缪勒（Johannes Muller）的生理学课程所吸引。另一件对他来说特别有意义的事情是，他被学院图书馆指定为助理馆员，馆内丰富的资料给他提供了充足的精神食粮。正如他于１８３９年３月给父母的信中所说：“助理馆员的工作每周要花去我两个小时，但这是从馆藏的大量旧文献中发现有价值的东西的最好方式”。（［１］，ｐ．１９）正是在这期间，他自学了欧拉（Euler）、伯努利（D.Bernoulli）、达兰贝尔（d?Alembert）、拉格朗日（Lagrange）和其它科学家的重要着作，从而大大提高了自己的数学物理水平。１８３９年夏季学期的课程依然十分紧张，其内容包括动物化学、植物学、自然史、生理学、化学、历史、拉丁语、法语等课程。但亥姆霍兹仍然挤出时间欣赏希腊着名文学作品。１８４０年冬季学期一开始，在充分准备基础上，亥姆霍兹顺利通过了解剖学实验考试。此后便开始了自己独立的科学研究和博士论文工作。１８４０年冬季—１８４１年夏季，亥姆霍兹致力于拓宽自己的知识，特别是数学和力学知识。１８４１年底，他开始考虑生理学问题并与缪勒的学生布吕克（Brücke,E.）、杜布瓦－莱蒙（du Bois-Reymond,E）等人密切交往，并很快成为这个团体中的一员。他们之间的交流、讨论使彼此受益匪浅。正如亥姆霍兹在回忆这段宝贵时光时所说的那样：“与这些杰出人物的交往能改变人的价值观，这种智力交流是人生最有意义的经历”（［１］，ｐ．２２）。这个团体的目标在于把心理学与物理学结合起来，从而把心理学建立在牢固的物理学基础上。在这个小组的所有成员中，亥姆霍兹所表现出的数学才能远非他人所能及。他那深厚的数学基础已经预示了一个杰出的数学家在生理学、物理学等领域中的光辉未来。老师缪勒极力反对当时流行的关于生命本质的各种形而上学学说，主张一切科学概念都建立在严格的经验基础之上，倡导生理学研究中应用归纳方法、反对演绎方法。正是在这种影响下，亥姆霍兹利用自己节省下来的生活津贴买到的一个小显微镜和几本物理、化学教科书为条件开始了自己的生理学方面的博士论文。１８４２年８月，他向缪勒提交了有关神经生理学内容的博士论文。缪勒认为论文的选题意义重大，但要使理论无懈可击还必须做另外一些动物实验。９月底他到夏特里（Charité)医院做实习外科医生，这是一件费时而又繁忙的工作，但亥姆霍兹认为这是非常有趣和有益的工作。与此同时，他还挤时间去按着导师缪勒的意见修改和扩充自己已有的研究。１１月２日，他向缪勒提交了题为“无脊椎动物神经系统的结构”的论文。这是一篇非常出色的论文。他关于神经细胞的中枢特性和神经纤维发源于神经节细胞的发现被生理学家看作是病理学和神经生理学的组织学基础，是他对微观解剖学作出的一流贡献。通过与缪勒的接触和自己的科学实践，亥姆霍兹逐渐摆脱了关于科学的形而上学观点而倾向于科学的经验主义。面对当时讨论热烈的有关活力的存在及本质的问题，亥姆霍兹有着自己正确的判断。在他看来，活力可以突然产生和突然消失而不转化为它物是一个物理悖论，是与已知的力学原理不相符的。然而，他也深知提出这一观点的时机还不成熟，因为正如老师缪勒教导的那样：只有严格的、有条理的实验才能使科学原理成为可接受的和基础牢固的。于是，在取得博士学位之后，他利用缪勒实验室的良好设备对“活力”概念开始了扎实的研究。１８４３年发表的题为“论发酵和腐烂的本质”的论文，在实验事实基础上驳斥了活力论，并给发酵和腐烂以科学解释。随后，他由于出色的医务工作而获奖，并被推荐到家乡波茨坦的一个军团当助理军医。正是从这里，经过了五年严格训练并具有了独立的实践能力和坚实的理论基础的亥姆霍兹开始了他极富创造性的科学生涯。三、不朽之作：《论力的守恒》１８４３年，亥姆霍兹被迫放弃了柏林良好的研究环境来到波茨坦。当时军营中根本谈不上什么科研条件，为了继续自己的研究，他利用简陋的设备建起了自己的生理学和物理学实验室。好友布吕克、杜布瓦－莱蒙也常从柏林来与他交流思想、讨论建立未来科学心理学的设想。正是在这段时间里，他完成了一系列生理学实验研究：以及能量守恒定律的实验与理论研究工作。１９世纪上半叶，由于热电效应、电热效应，电磁效应等现象的发现已使得关于自然界各种相互作用普遍联系的思想的产生成为历史的必然，李比希（J.V.Liebig）和拉瓦锡（A.L.Lavoisier）的有关研究使得动物的新陈代谢、机械能和热量之间的关系日益明显；另一方面，活力的存在和本性也是缪勒一再提出的一个谜。基于他人的工作和自身的研究，亥姆霍兹很快认识到，这一切都与他几年前就已领悟到的能量守恒定律的有效性密切相关。然而，在得到确切的证据之前必须去确定肌肉运动和产生的热量间的关系。１８４５年，他发表的有关肌肉活动中新陈代谢方面的论文和动物热的实验报告就是这方面的研究成果，这些都是他划时代工作的序曲。在他看来，热质说是站不住脚的，必须以动能代之。机械能、电解中的化学能等都不过是同一种能量的不同形式。１８４７年２月，他着手写作《论力的守恒》，要把几年前就抱有的并经大量实验证实了的思想理论化、公式化。１８４７年７月２３日，亥姆霍兹在柏林物理学会作了题为《论力的守恒》的演讲。它被看作是能量守恒定律的普适性的第一次充分、明确的阐述。论文中所表现出的数学物理大师的风范、理论与实践有机结合的天才令他的朋友为之震惊。会后，亥姆霍兹把论文寄给物理学家马格努斯（H.G.Magnus），以求在波根道夫《年鉴》上发表。但马格努斯对论文的性质表示反对，在他看来，不应当过多地应用数学去把互相分离的实验物理和理论物理结合起来，尽管他也认识到了这篇论文的重要性。于是、马格努斯在写给波根道夫的推荐信上只写了一些例行的话。波根道夫认为，尽管论文很重要，但实验证据还不够充分，遂建议将论文以单行本出版。随后，杜布瓦—莱蒙在给亥姆霍兹的信中表示了他对马格努斯和波根道夫的强烈不满，并建议亥姆霍兹将论文以单行本出版并保留原有的哲学导言。亥姆霍兹不允许他对论文所倾注的热情被那些保守的物理学家所扑灭，于是对原有导言作了某些修改以进一步强调他对流行的观点的看法。随后，由于杜布瓦—莱蒙的极力建议和高度评价，《论力的守恒》很快就于１８４７年面世了。该书真可谓科学史上的不朽之作。其导言正是１９世纪下半叶物理学的序言，它那精练的文体表明了作者语言大师的风格。书中以坚实的实验基础和高度的理论概括有力地论证了：①自然界中的一切作用都可归结为引力和斥力作用，这种力是与速度和加速度无关的中心力；②牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的，因而可以用力所传递的能量或所做的功来度量力；③机械能、热能、电磁能等都是同一能量的不同形态，它们可以相互转化但总和是不变的。能量守恒定律也象其它一切伟大思想一样，它的产生立刻引起了各方面的争论以及优先权的争吵。柏林年轻的物理学家和生理学家对之高度赞扬。而除了缪勒之外的多数老一代科学家则极力反对，他们担心亥姆霍兹的这种思考将会复活黑格尔自然哲学的幽灵。１８５３年，亥姆霍兹还遭到了克劳修斯（R.E.Clausius）不公正的批评，以及杜林等人的恶毒攻击。至于优先权的争论，事实证明迈尔（R.Mayer）、焦耳（J.P.Joule）和亥姆霍兹等人都作出了独立的贡献，但这并不意味着这些发现者之间就没有任何区别了。事实上，集理论家与实验家于一身的亥姆霍兹从更普遍的意义和理论高度自觉地提出并圆满地解决了这一问题，他的论文所表现的数学技艺、概念的想象力、归纳法和演绎法的有机结合等特点是他人所不可比的。对之，恩格斯曾给予高度评价。《论力的守恒》的发表，一方面大大提高了亥姆霍兹在物理学家和生理学家中的地位。另一方面则对科学和哲学产生了不可估量的作用，它使１９世纪的自然科学、特别是物理学产生了新的转机，它也为马克思主义哲学的产生及现代西方哲学的许多流派的产生和发展提供了条件。四、伟大的生理学家、实验心理学的先驱由于杰出的科研工作，亥姆霍兹于１８４８年９月提前离开军医职位而正式进入学术界。在缪勒的极力推荐下，他来到了柏林艺术研究院填补由于布吕克的调离而留下的解剖学教师空额。在这里的一年中，尽管他由于教学工作的繁忙而没有完成什么新的研究，但却充满了各种富有创造性的想法和未来工作的周密计划。１８４９年初，亥姆霍兹来到了康德的故乡哥尼斯堡，被任命为由于布吕克的调离而留下的哥尼斯堡大学生理学和普通病理学教授职位。由于有了固定的职位，他便于１８４９年８月２６日与一位物理学家的女儿奥尔加（olga von velten）完婚。婚后生活十分幸福，奥尔加在家庭和事业上给丈夫以全力支持，使亥姆霍兹在哥尼斯堡的７年中硕果累累。他所完成的神经冲动传速的测定以及感觉生理学的一系列实验和理论研究使他在心理学和生理学领域赢得了不朽的荣誉。１．神经冲动传速的测定。１９世纪中叶，神经冲动传速问题虽然在生理实验领域中还是新颖的，但在天文学中它就是早已提出的人差问题，即在观测中各观测者的反应时间的差别问题。然而，直至缪勒时代的科学家都一直相信神经冲动的传递极其神速，而永远不可能测量。亥姆霍兹则相反，由于受到杜布瓦—莱蒙的动物组织的极化学说的启发，他认为神经冲动的传速并不是无限的，而是有限的。１８５０年亥姆霍兹完成了这方面的实验研究，准确地测定了蛙的运动神经的传导速率为３０米／秒，这与由现代方法测定的结果是一致的。为了更进一步测量人的感觉神经冲动的传速，他进行了大量人体实验。用交换刺激点的办法找出反应时差，以显示感觉神经冲动的传速，这就是最早建立的“反应时间”实验。然而他得到的结果有很大的不确定性，并且结果因人而异，即便是同一被试，在不同的实验中其结果也不同，使实验显示出很大的无规则性，于是他被迫放弃这方面的实验研究。继他之后，许多研究表明这种不确定性正是被试者心理因素的影响所致，而亥姆霍兹所感兴趣的是绝对速率，不是实验所显示出的心理学意义。这是因为他不是从心理学角度去看待问题，而是从生理学和物理学的角度去看待心理学的问题所致。尽管亥姆霍兹自身没有从实验中进一步揭示其心理学意义，但他的反应时间实验却为实验心理学提供了富有成果的研究方法。从更深的意义上来说，亥姆霍兹的实验结果表明：心理过程是可以通过实验来研究的，作为心灵代表的神经系统可以成为实验控制的对象，从而增强了１９世纪生物学中的唯物主义倾向。２．生理光学。感觉的实验心理学是亥姆霍兹作出重大贡献的又一领域。无论是在生理光学，还是在生理声学研究中，他都彻底贯彻了缪勒的感官神经特殊能说。在他看来，这一学说与牛顿的万有引力定律具有同等重要的科学价值和普遍有效性。亥姆霍兹对生理光学进行了大量研究，其主要论着是于１８５６—１８６６年出版的《生理光学》。该书把当时物理学、生理学以及哲学的研究成果和一般原理汇集一体并加上自己的发现和阐释，对于视知觉作出了连贯的论述。该书至今仍是生理光学方面的权威着作，是心理生理学的主要参考书。在大量生理光学实验基础上，亥姆霍兹进一步发展了杨（Thomas Young）于１８０７年提出的色视觉理论，使其成为着名的杨—亥姆霍兹三色理论。他认为，对颜色作出不同反应的视网膜内有三种不同的神经纤维，它们各有自己特定的光谱吸收曲线，这些纤维分别具有感受红、绿、紫色的波长的感光色素，这些色素感光后使不同的神经细胞产生神经冲动，再传到大脑皮质视觉中枢，于是产生了红、绿、紫色的感觉。这三种基本色可以种种比例相混合，从而构成不同的色。现代科学研究表明，尽管亥姆霍兹还不知道视网膜内存在三种锥体细胞，他却对颜色的视觉机制提出了科学预见，这些预见大多已被现代实验所证实。如三种神经纤维的光谱吸收曲线与现代发现的三种锥体细胞的吸收特性曲线非常接近。尽管这个理论还有某些疑难，却一直保留下来并成了新的“三色说”的基础。基于大量的实验研究，他对外眼肌在两眼辐合时的作用以及内眼肌调节晶体焦距的机制作出了科学论述。对于眼睛的光学结构、光学过程给出了令人满意的解释。在理论研究的同时，亥姆霍兹还特别注重应用。１８５１年他发明了检眼镜。这种仪器向眼科医生揭示了一个全新的世界，不仅使他们能直接观察眼底、检查视网膜是否正常，还能帮助他们判定眼的屈光度是否正常。这种经改进后仍沿用至今的检眼镜为亥姆霍兹在医学界赢得了世界性声誉。３．生理声学。１８５５年３月，亥姆霍兹被任命为波恩大学解剖学和生理学教授。此间，他在写作《生理光学》的同时，开始转向生理声学。其研究成果集中于１８６３年出版的《声学》一书中。该书现在仍是听觉的实验心理学的经典。它有三部分组成：第一部分对心理学家来说最为重要，是对听觉刺激、欧姆的听觉分析律、耳官的解剖及听觉共鸣说的讨论，对合音及元音性质的研究报告；另外两部分则用于讨论谐音及其它音乐问题。就单音感知来说，亥姆霍兹假定内有许多长度不同的神经纤维，每根纤维对一定波长或音高能作出共鸣反应，它们正象乐器的不同长度的弦与种种音高相应一样。他还以实验确定了人耳可以听到的最高和最低音高以及介于两者之间的可以辨别的音调数。现代研究表明：尽管耳蜗的频率分辨机制远比亥姆霍兹所设想的复杂，但他关于柯蒂氏器音调位置的理论大体上还是正确的，近代电子显微研究也部分证实了他关于基底膜结构的假说。此后，亥姆霍兹继续进行了一系列关于音高经验的生理学和心理学研究。他的最重要的实验成果之一是关于构成音色的特殊差异因素的发现，即每种乐器发出的不仅是一定的基音，而且还有比基音频率更高的泛音，基音与泛音之间的拍及泛音与泛音间的拍都会影响混和音的谐和情况。这一发现使他成为给出谐音以物理解释的第一人。他还用共鸣器证明：可以通过变换泛音强度的办法人为地产生每种乐器的特质，从而肯定地证实了自己的假说。他的这些研究开辟了现代生理声学的领域，并奠定了现代物理声学的基础。他还被公认为提琴科学研究的创始人之一，并通过对音乐的历史的研究阐明了音乐发展的基本趋势。他的《论音调的感觉》一书及他关于音调实验的设备在贝尔（A.G.Bell）发明电话的过程中发挥了重要作用。数学与物理学间的相互影响是近代以来科学发展的一个重要特征。而１９世纪在物理问题为数学研究提供意见和方向方面的比以往任何一个世纪都多。为了解决一些物理问题，高度复杂的数学被创造出来。这些特点在亥姆霍兹的一系列杰出工作中无疑也有着突出的表现。１８５９年，在提交给巴伐利亚科学院的题为：“空气在开孔管中的运动理论”的论文中，他给出了波动方程（也称亥姆霍兹方程）：Ｖ［２］ф＋Ｋ［２］ф＝０的解的第一个普遍的研究。应用格林定理，他证明了这个方程的任一个在给定区域内连续的解可以表示成为区域表面上激发点的单层和双层的效应。此后，德国伟大的数学物理学家基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）利用亥姆霍兹的工作求得了波动方程初值问题的另一个解，并得出了声学的惠更斯（C.Huygrens）原理。这一研究和他关于流体的涡旋运动的研究可说是亥姆霍兹最出色的数学成就。他也为自己能解决“这些令欧拉以来的大数学家们感到困惑的数学问题”而感到自豪。（［１］，ｐ．１８０）亥姆霍兹关于几何学的研究起源于生理光学中的空间直观形式的思考，这使他开始对我们关于空间的普通直觉的起源及其本性进行研究。在他看来，康德作为自明之理的欧氏几何公理并不是先验的，而是经验的产物。１８６８年开始，他连续发表多篇论文，力证数学的经验性。其中以题为：《论几何的一些事实基础》的论文最为着名，其综合性、基础性的研究成果令当时的科学界和数学界感到震惊。这篇论文和黎曼（G.F.B.Riemann）于１８５４年发表的题为：“论几何学的基本假设”的论文被称为１９世纪下半叶数学哲学概念发展中的划时代着作。他的出发点是：与我们的空间远不相同的一种空间中的人们将有怎样的几何学，进而去寻求刻划刚体运动的可能的几何。这一研究使他独立地达到了黎曼几何学的已有结论。亥姆霍兹的这些工作受到其它数学家高度赞扬。着名数学家克罗内克（L.Kronecker）在给亥姆霍兹的信中写道：“您的合情合理的实际经验以及有兴趣的问题，造成的财富将给予数学以新的方向和新的刺激。……片面的、内省的数学思索把人们引向不毛之地”。（［１１］，ｐ．１１３）。更为重要的是，亥姆霍兹在他的这篇论文中提出了５０年后由诺特（E.Noether）提出的所谓诺特定理，该定理以充分地普遍性确立了物理学的守恒定律和动力学定律的对称性之间的关系，其对现代物理学有着极为重要的意义。在亥姆霍兹的所有研究领域中，物理学始终是他的兴趣所在，并且随着他的事业的发展，兴趣也逐渐转到了这一领域。过人的智慧和辛勤的劳动使他在其中硕果累累。１．电磁学。亥姆霍兹对电磁学的研究几乎遍及他科学生涯的每一时期。早在１８４７年，他就指出了莱顿瓶的放电特性，并指出楞茨定律正是电磁现象符合能量定恒与转换定律的具体例子。１８４９年３月他在柏林物理学会宣读了“正切电流计构造原理”的论文，在此后的神经冲动传速实验中研究了感生电流的本性和持续时间。１８５３年发表的题为：“论电流在物质导体中的分布定律及其在生物电实验中的应用”一文，是他首次真正进入数学物理和数学心理学领域的成果。文中充分展示了他高超的数学才能和只有诺伊曼（F.E.Neumann）、韦伯（W.Weber）、基尔霍夫才能理解的势论。论文的真实目的在于通过理论分析使那些复杂但重要的力学关系更通俗易懂。杜布瓦－莱蒙认为这篇论文思想之丰富是前所未有的。１８７０年发表的“电动力学理论”一文是他电动力学研究的开始。问题起源于Ｗ．韦伯在１８４６年导出的关于电荷互作用的普遍公式：也就是说，力Ｆ不仅与距离ｒ有关，而且还与相对速度ｒ和相对加速度ｒ有关。这显然突破了经典力学的中心力概念，在亥姆霍兹看来它将是违反能量守恒定律的。此外，当时相互竞争的电磁学理论除了Ｗ·韦伯的之外，还有诺伊曼的和麦克斯韦（J.C.Maxwell）的电磁学理论。亥姆霍兹的目的在于通过实验和已有的力学理论去检验相互竞争的电磁理论，并最终得出一个统一的电动力学基本方程，从而在这个“无路的荒原”中踏出一条大道。１８７０年，在诺伊曼理论的基础上，他得到了两个电流元间相互作用势的普遍表达式。在不同情况下，这个势分别与韦伯理论、诺伊曼理论和麦克斯韦理论相符。但亥姆霍兹更倾向于麦克斯韦理论，并注意到这一理论的惊人结论是电扰动是一种横波，其在真空中以光速传播。他的学生赫兹（H.Hertz）正是在他的指导下完成了杰出的电磁波实验的。这一切都为麦克斯韦理论在超距作用观点占统治地位的欧洲大陆的传播开辟了道路。亥姆霍兹对电磁学发展另一重大贡献在于积极参与了电磁学单位制的建立。１８９３年，他主持了在芝加哥举行的第四届国际电气工程师大会，此次大会的主要功绩在于制定了以欧姆、安培、伏特三个单位为基本单位的电磁学史上的第一个国际单位制。此外，在１８８１年的法拉第演讲中，亥姆霍兹明确指出了法拉第电解定律的意义在于揭示了电子存在的真实性。尽管他的观点没有被把电看作是以太的一种状态的德国物理学界所接受，但在其它国家却被逐渐接受，并最终导致测量离子的荷质成为可能。２．流体力学。１８５５年３月至１８５８年２月，亥姆霍兹任波恩大学解剖学和生理学教授。其间，他一方面从事生理光学方面的写作，同时也开始　了流体力学和空气力学的研究。问题的起因是由于声学问题的复杂性，使他转向研究格林函数在流体动力学和空气动力学中的应用。１８５７年发表的题为：“论描述涡旋运动的流体动力学方程之积分”，的论文是一份天才的论文，他在考虑流体内粘滞作用的普遍情况下，解决了一些极其困难的流体力学问题。无论其物理结果还是其数学方法都是很重要的。其所建立的亥姆霍兹第一定理和第二定理为研究流体的无旋运动和有旋运动提供了最重要的理论基础。１８５８年，他首先从理论上研究了间断面问题，用保角映射方法讨论了无重力影响下，从板缝中喷出的射流的形状。此后进行了一系列关于流体的内摩擦的理论和实验研究，得出了流体中一个旋转着粒子在离元距离为ｒ处的另一粒子上所引起的速度，其公式与电磁学中描述二电流元间互作用的毕奥—萨伐尔定律完全相似，这是一个十分有启发性的结果。麦克斯韦在建立电磁场理论时曾得益于这种类证，他从亥姆霍兹的涡旋流体方程平行地导出了电磁场的运动学方程（［１０］，ｐ．８８和动力学方程。此外，亥姆霍兹所证明的他的涡旋与原子都有不变性、有确定的能量、对其它涡旋有作用等性质对汤姆逊（W.Thomson）有很大启发，为此汤姆逊曾花了十年时间为原子的涡旋模型寻找物理基础。３．最小作用量原理。由于亥姆霍兹坚信物理学的任务就在于把各种自然现象化归力学。这就必然产生一个问题：力学是如何由它的最简单、最基本的陈述构成的，即力学中能独立于经验而演绎出全部力学的最终的、最简单的规律是什么？由此而导致的关于最小作用量原理的研究占据了他一生中最后的十年，其目的是找出支配自然界的统一原理的数学式。这一研究实际上可看作他关于能量守恒与转化定律的工作的继续。１８８２年发表的题为“化学过程的热力学”是他物理化学研究的重要成果。文中明确区分了化学反应中的束缚能和自由能，前者只能转化为热，后者可以转化为其它形式的能量，从克劳修斯方程，他推出了着名的吉布斯－亥姆霍兹方程。这一研究直接把他引入了单周期系统（monocyclic systems）和最小作用量原理的研究。在１８８６年发表的题为“论最小作用量原理的物理意义”一文中，他认为当最小作用量原理用于有质物体的显运动时，它与牛顿力学等价，但当最小作用量原理用于其中有隐运动的物体时就有了更大的意义。卡诺、克劳修斯、玻耳兹曼等人的神秘难解的热力学理论是其最明显的例子。他试图在单周期系统的研究中证明各种隐运动都隶属于最小作用量原理。在他看来，单个原子的运动是服从力学规律的，那么这一原理的有效性在热传导、摩擦生热、电热效应等过程中所受到的限制在于我们不能追踪单个原子的无规则运动或不能使这些原子沿同一方向运动。为了使最小作用量原理对所有的物理过程都有效，他假定了我们不可认识的隐质量和隐运动的存在。这些思想给赫兹以重大启发，他在自己的力学研究工作中继续发展了这些观点。１８８７年发表的题为“最小作用量原理发展史”的论文是亥姆霍兹科学史论文中最为深刻、透彻的一篇，他对莫培督、拉格朗日、雅可毕、哈密顿等人的工作进行了认真的考察。在他看来，最小作用量原理作为一个有启发性原理在我们认识新现象的规律时有重大价值。１８９２年，在论文“电动力学中的最小作用量原理”中，论证了麦克斯韦、韦伯、诺伊曼等人提出的带电体间的相互作用的假定在计算形式上都与最小作用量原理相对应。尽管亥姆霍兹为探寻这一最终的原理作出了不懈的努力，但其结局与爱因斯坦统一场论的努力并无两样。然而他们的思想却深刻地影响着现代物理学的发展。它们的意义不在于具体过程的失败，而在于这种思想的永恒性，或许正是其内容的开放性和思想内核的稳定性使得守恒定律、最小作用量原理等物理学的基本原理有着永恒的意义。此外，亥姆霍兹还对冰物理和大气物理作过一定的研究，发表过有关论文。六、丰富的哲学思想由于幼时家庭环境的影响加之自身对休谟、康德哲学的研究，决定了亥姆霍兹终生对哲学问题的关心。德国哲学的直觉主义传统和自身的科学实践又决定了他哲学思想的丰富性、辩证性和不彻底性的特点。在其早期着作中所表现出的康德哲学的影响逐渐被科学实践中所产生的经验主义、机械唯物论思想所代替，但在哲学问题和科学问题的最终归宿上他又倒向了不可知论，回到了康德的先验论。在心理学、生理学的研究上，亥姆霍兹坚持经验主义立场。在他看来，先验论对德国科学有害而无益，应以经验主义的归纳法作为科学的唯一方法。这种观点在其几何学和数学知识的研究中也得到了贯彻。他认为我们关于物理空间的知识也只能从经验中来，而且依赖于用来作为量尺和其它用途的刚体的存在性。在算术中也一样，数的可应用性既不是数的定律的真理性的一个偶然事件，也不是它的证明。某些经验启示了数，而数又能应用这些经验，而物理量之间的等同性的可用性也必须由经验才能决定。由经验论他进而发展出了“无意识推理”概念，旨在说明我们的某些似乎是直接的认识，其实是在旧有的经验基础上重复和联想的结果。亥姆霍兹对于感觉论的研究还导致他提出了一种唯心主义的符号论。在他看来，我们关于外物的感觉并不依赖于被感知的外物，而是依赖于我们的感觉神经。我们关于外物的光和色的感觉只不过是外部实在之间的关系的符号，而关于外部实在我们并不能由此而知道任何东西。正如我们不能从一个人的名字了解这个人一样（［１］，ｐ．９９）。在列宁看来，这种唯心主义的符号论的实质在于把感觉当成了意识和外部实在相隔离的帷幕和墙壁，而不是当作连结二者的通道。机械唯物论思想是亥姆霍兹哲学思想中的另一个重要方面。这在他的科学统一性追求中表现得尤为突出。在他看来，心理学、生理学、化学等自然科学的基础在于物理学，而物理学的任务在于将一切自然现象化归力学。在这条路线的终端是他关于最小作用量原理的苦心研究的十年。为了用这一原理去统一包括热现象在内的一切自然现象，他假定了隐质量和隐运动的存在，而一切现象都来自于隐质量的隐运动及其严格组合。这种思想在其学生赫兹那里得到了进一步的阐述：“真实世界远比我们感知到的复杂得多，我们承认在这个被感知的世界背后有一个未知的存在物在起作用，但我们否认这个存在物有一种具体的特性，……它不是在其本性上，而只是在其与我们以及我们的正常的感知模式的关系上同可见物相区别。力和能只不过是我们的感官永远不能感知的质量和运动的效果而已。”（［１］，ｐ．３５４）这样，康德的“物自体”在亥姆霍兹那里就获得了合法地位。在强调经验论的同时，亥姆霍兹关于科学观察的观点又带有辩证性。他认为纯粹的感知是少见的，因为感知时常因想象的附加物而有所补充和变化，而这种附加物则有赖于记忆而成于无意识的推理，结果使感知变成一种见解。在科学观察中，我们常研究的是知觉，而非赤裸裸的感觉。也就是说，观察是有待于观察者的过去经验、他的无意识推理、改造过的感觉核心和已有的理论，因此不同的观察者对于同一情境的观察就不同。也就是说，中立的观察是不存在的。这样，经验主义的证实原则也就成问题了，从而意味着对经验主义的否定。事实上，后来的经验主义和证伪主义的反对者正是在这点上加以发挥、大作文章的。关于因果律，亥姆霍兹认为它是先验的和超验的，是我们一切思想和行动的基础，我们只能相信它、依赖它，并通过直接的事实证实其合理性。这样他就再次回到了康德哲学，但亥姆霍兹关于因果律的论述还有更丰富的内容。由上分析可见，在亥姆霍兹的哲学中，既有唯物主义、经验主义、机械论的成分，也有唯心主义、理性主义和辩证法的思想。因此，试图把他归入某一流派是不足取的。也正是由于他哲学思想的丰富性和深刻性，西方哲学的许多流派能在其中各取所需也就不足为怪了。七、良师益友在伟大的科学家身上，杰出的科学成就与高尚的人格总是和谐共存、相映生辉，这点对于亥姆霍兹也不例外。他那非凡的科学天才和他那谦逊、诚实、正直、友好的人品受到了学生和朋友们的高度赞美。正如着名物理学家普朗克所说：“我知道亥姆霍兹也是一个人，我敬佩他的为人并不亚于敬佩他是一位科学家。由于他具有诚实的信念和谦虚的人品，他成了科学高尚、正直的化身。他的这些品格深深地打动着我的心。每当我们谈话时，他总是用平静的、锐利的、打动人心和慈祥的目光看着我，我可以完全信任他。事实告诉我，他是一位公正和宽容的法官，他的一句称许，更不用说是赞扬，都会使我象赢得世界性胜利一样高兴”。［（７）］亥姆霍兹以其高尚的人品、高水平的知识、深刻的科学思想影响和造就了一大批世纪之交物理学的天才，他们当中有普朗克、凯泽尔（H.Kayser）、哥德斯坦（E.Goldstein）、维恩、赫芝、罗兰、迈克耳逊。以他为主要创始人和领导者的柏林热物理学派的研究直接导致了量子力学的产生。作为老师，他与学生间有着一种近乎父子关系的深情，这点在赫兹身上表现得尤为明显。作为朋友，他与许多国家的一流科学家建立了深厚友谊。在麦克斯韦眼中，他是一位可敬的“智慧巨人”。他以其杰出的才能和高贵品格不仅赢得了学生、同事和朋友的爱戴，而且也赢得了政府的尊敬。１８６２年他被任命为海德堡大学副校长，１８７１年被任命为柏林大学物理学教授并于１８７７年任柏林大学校长，１８８８年起任新成立的帝国物理技术研究所第一任所长。作为一位具有高度的社会责任感和强烈爱国心的科学家和领导者，他总是尽自己的努力和影响，通过科学讲座等不同形式倡导科学理论与实践的统一、自然科学与社会科学的统一，比任何人都努力地去探寻使物理与技术相结合的途径，积极参与了许多科学及社会政策的制定。作为复兴德国科学的公认领袖，他为培养新一代人才作出了卓越贡献。正是从普朗克等人身上，他看到了自己理想的继承者，看到了德国科学光辉的未来。对于科学的献身精神是亥姆霍兹高贵品格的另一重要方面。他一生游历了欧洲许多国家，而绝大多数都是由于过度劳累不得已而为之，伴随着与其它科学家的学术交流和体力及脑力的恢复，随之而来的又是新的科研和教学的紧张工作。１８５９年父亲病故和爱妻奥尔加病逝给他带来了极大的身心伤害，经过了几个月的痛苦之后他又投入了工作。在他看来，工作是使他从痛苦中解脱出来的唯一途径。直到７３岁高龄，他仍活跃在教学与科研领域。１８９３年８月，他作为德国科学界的最高权威，由后妻安娜（Anna von Mohl）陪同前往美国参加并主持了在芝加哥举行的第四届国际电气工程师大会。１８９３年１０月回欧洲途中，不幸从甲板上跌落，头部严重受伤。病情稍有好转，他又投身于行政事务和科学工作，直至生命的最后的几个月，他还在积极从事最小作用量原理以及以太问题的研究。生命垂危之际，支配他的仍是科学及它那永恒的规律。１８９４年７月１２日，他因脑出血病情加重，经受了近两个月的病痛折磨之后，于９月８日下午１时１１分逝世，享年７３岁。１２月１４日追悼大会在柏林隆重举行。德意志皇帝、皇后，亥姆霍兹家人及各界名人参加了追悼大会。随后，皇帝拔款一万马克并亲自选定在柏林大学主楼前建造亥姆霍兹纪念馆。１８９９年６月６日纪念馆揭幕那天，皇后，王储及享利王子代表皇帝，与亥姆霍兹家人及柏林艺术界和科学界的名流一起参加了揭幕仪式。由此而足见亥姆霍兹的威望之崇高。作为一代全才，亥姆霍兹为丰富人类知识和培养一代新的科学领导人作出了不朽的贡献。就此而言，他不愧为１９世纪科学家最成功的良师。主要参考文献 (1) L.Koenigsberger,Hermann von Helmholtz,English translaction by F.A.Welby (Dover,New York,1965). (2) Helmholtz,Popular Scientific Lectures,ed.by Morris Kline (Doverreprint,N.Y.,1962) (3) Helmholtz,Epistemological Writings,D.Reidel Publishing Company,1977. (4) Helmholtz,Das Princip der Kleinsten Wirkung in der Electrodynamik,Annalen der Physik und Chemie,1892.No 1. (5) Helmholtz,Ueber die Physikalische Bedeutung des Princips der Kleinsten Wirkung,Crells Journal,100(1886),p137,216. (6) R.Steven Turner,"Helmholtz,Hermann von",Dictionary of ScientificBiography,Vol.6,pp241—253. (7) Joseph F.Mulligan,Hermann von I lmholtz and His Students,Am.J.Phys.57(1),January 1989. (8) Joseph F.Mulligan,The influence of Hermann von Helmholtz on Heinrich Hertz?s contributions to physics,Am.J.Phys,55(8),August 1987. (9) Werner Ebeling,The Berlin School of Thermodynamics founded by Helmholtz and Clausius,Eur J.Phys.12(1991)1—9. （１０）　李醒民等编：　《思想领域中最高的音乐神韵》．湖南科技出版社，１９８８年版。（１１）　Ｍ．克莱因：　《古今数学思想》，第四册，北大数学系译，上海科技出版社，１９８１年版。（１２）　Ｅ．Ｇ．波林：　《实验心理学史》，高觉敷译，商务印书馆，１９８１年版。（１３）Ｇ．墨菲等：　《近代心理学历史理论》，上、下册．林方等译，商务印书馆１９８２年版。（１４）　荆其诚等：　《人类的视觉》，科学出版社，１９８７年版。（１５）　Ｄ．奥托森：　《神经系统生理学》，吕国蔚等译，人民卫生出版社，１９８７年版。（１６）　何成均：“亥姆霍兹”，中国大百科全书，物理卷Ⅰ，上海科技出版社，１９８７年版。; 个人分类: 综合性资料|11465 次阅读|9 个评论

[转载]程序员的十层楼（8～9层）: 热度 1 hjf306 2011-4-21 13:42; 作者：周伟明第 8 层科学家科学家向来都是一个神圣的称号，因此我把他放在了“大师”之上。要成为科学家，你的贡献必须超越大师，不妨随便举一些例子。如果你象 Dijkstra 一样设计了 ALGOL 语言，提出了程序设计的三种基本结构：顺序、选择、循环，那么你可以爬到第 8 层楼来。顺便说一下，即使抛开这个成果， Dijkstra 凭他的 PV 操作和信号量概念的提出，同样可以进到这层楼。如果你象 DonKnuth 一样，是数据结构与算法这门学科的重要奠基者，你也可以进到这层楼来。当然，数据结构和算法这门学科不是某个人开创的，是许多大师和科学家集体开创的。如果你象巴科斯一样发明了 Fortran 语言，并提出了巴科斯范式，对高级程序语言的发展起了重要作用，你也可以进到这层楼来。或者你象 KenThompson 、 DennisRitchie 一样发明了 Unix 操作系统和功能强大、高效、灵活、表达力强的 C 语言，对操作系统理论和高级编程语言均作出重大贡献，那么你也可以进到这层楼来。或者你有 FrederickP.Brooks 一样机会，可以去领导开发 IBM 的大型计算机 System/360 和 OS/360 操作系统，并在失败后反思总结，写出《人月神话》，对软件工程作出里程碑式的贡献，你也可以进到这层来。或者你提出了面向对象设计的基本思想，或者你设计了互联网的 TCP/IP 协议，或者你象 StevenA.Cook 一样奠定 NP 完全性的理论基础，或者你象 FrancesAllen 一样专注于并行计算来实现编译技术，在编译优化理论和技术取得基础性的成就，…，均可进入这层。当然，如果你发明了 C++ 语言或者 Java 语言，你进不到这层来，因为你用到的主要思想都是这层楼中的科学家提出的，你自己并没有没有多少原创思想在里面。看了上面列出的科学家的成就，你会发现，要成为“科学家”，通常要开创一门分支学科，或者是这个分支学科的奠基者，或者在某个分支学科里作出里程碑式的重大贡献。如果做不到这些的话，那么你能象 AndrewC.Yao （姚期智）一样在对计算理论的多个方向如伪随机数生成，密码学与通信复杂度等各个方向上作出重要贡献，成为集大成者，也可以进入这层楼。成为“科学家”后，如果你有幸象 Dijkstra 一样，出现在一个非常重视科学的国度。当你去世时，你家乡满城的人都会自动地去为你送葬。不过如果不幸生错地方的话，能不挨“板砖”估计就算万幸了。从上面随便举的一些例子中，你可能能猜到，西方科学家的数量是非常多的，于是你会想中国应该也有少量的科学家吧？我可以很负责任地告诉你一个不幸的结果，中国本土产生的科学家的数量为 0 。目前在国内，软件领域的唯一的科学家就是上面提过的姚期智，还是国外请回来的，并不是本土产生的。可能你不同意我说的本土科学家数量为 0 的结论，因为你经常看到有许多公司里都有所谓“首席 XX 科学家”的头衔。我想说的是，这些所谓的“首席 XX 科学家”都是远远够不到这层楼的级别的，有些人的水平估计也就是一个“牛人”或“大牛”的级别，好一点的最多也就一个“学者”的级别。尤其是那些被称作“首席经 X 学家”的，基本上可以把称号改为“首席坑大家”。虽然我国没有人能爬到这层楼上来，但是西方国家仍然有许多人爬到了比这层更高的楼上。如果要问我们比西方落后多少？那么可以简单地回答为：“落后了三层楼”。下面就来看看我们做梦都没有到过的更高一层楼的秘密。第 9 层大科学家进入这层楼的门槛通常需要一些运气，比如某天有个苹果砸到你头上时，你碰巧发现了万有引力，那么你可以进到这层楼来。当然，万有引力几百年前就被人发现了，如果你现在到处嚷嚷着说你发现了万有引力，恐怕马上会有人打 110 ，然后警察会把你送到不正常人类的聚集地去。因此，这里举万有引力的例子，只是说你要有类似的成就才能进到这层楼来。牛顿发现万有引力定律开创了经典物理运动力学这门学科，如果你也能开创一门大的学科，那么你就从科学家晋升为“大科学家”。比如爱因斯坦创建了相对论，从一个小职员变成了大科学家。当然大科学家可远不止这两人，数学界里比物理学界更是多得多，如欧几里得创建了平面几何，笛卡尔开创解析几何，还有欧拉、高斯、莱布尼茨等数不清的人物，跟计算相关的大科学家则有图灵等人。从上面列出的一些大科学家可以发现，他们的成就不仅是开创了一个大的学科，更重要的是他们的成就上升到了“公理”的层面。发现公理通常是需要一点运气的，如果你的运气不够好的话，另外还有一个笨办法也可以进到这层楼来，那就是成为集大成者。例如冯·诺伊曼，对数学的所有分支都非常了解，许多领域都有较大的贡献，即使撇开他对计算机的开创贡献，成为大科学家照样绰绰有余。当然，程序员们最关心的是自己有没有机会变成大科学家。既然计算机这门大学科的开创性成果早就被冯·诺伊曼、图灵等人摘走了，那么程序员们是不是没有机会变成大科学家了呢？我们的古人说得好：“江山代有才人出，各领风骚数百年”，现在在计算机这门学科下面诞生了许多非常重要的大的分支，所以你还是有足够的机会进到这层楼的。如果你能够彻底解决自然语言理解（机器翻译）这门学科中的核心问题，或者你在人工智能或者机器视觉（图像识别）方面有突破性的发现，那么你同样可以轻易地晋升为“大科学家”。这样当某天你老了去世时，或许那天国人已经觉醒，你也能享受到如 Dijkstra 一样的待遇，有满城甚至全国的人去为你送葬。现在还剩下另外一个大家感兴趣的问题没有讨论，那就是这层中已经出现了牛顿、爱因斯坦、高斯等我们平常人都认为是顶级的科学家，是不是这层已经是楼顶了呢？相信还记得本文标题的人应该知道现在仅仅是第 9 层，还有第 10 层没有到达呢。可能不少人现在要感到困惑了，难道还有人站在比牛顿、爱因斯坦、高斯等人更高的楼层上？这个世界上确实存在可以用一只手的手指数得清的那么几个人，他们爬到了第 10 层楼上。因此，第 10 层楼不是虚构的，而是确实存在的。如果对此有疑惑或者认为我在胡诌一番的话，那么不妨继续往下看下去，窥一下第 10 层楼的秘密。; 个人分类: 生活点滴|2381 次阅读|2 个评论

[转载]中国呼唤大科学家: 夫子 2010-4-13 17:06; 2010年04月13日08:18 来源：《中国青年报》　　　中国产生大科学家土壤太贫瘠　　美国的科学实力傲视群雄，日德中英的科学实力位居美国之后，属于科学实力上的多强。我国科学在世界的影响力仍然不高，在19个主要国家中排名第13。我国科学影响力甚至低于瑞士、以色列等小国。最近，国家软科学研究计划重大项目公布的最新报告有这样的表述。　　日渐崛起的中国在世界科学中的地位与作用到底如何，越来越多的人在关注这一问题。而此次推出的研究结果，实在让人难以乐观。　　研究的评估结果显示，科学活动的规模较大、但高质量的成果不多是我国科学实力和科学影响力的排名存在较大差别的主要原因。　　作为背景的一组数据则是：到2005年,我国科技人力资源总量为3200万人，研发人员105万人，分别居世界第一、第二位，研究和发展的经费居世界第六。　　科技人力资源大国缘何顶尖成果稀缺？这一话题引发了诸多学者热议。　　缺原创、少积累难觅真正的大科学家　　我国模仿、跟踪的成果比较多，原始性创新的成果比较少是一个重要原因。科技部原部长徐冠华院士在今年两会上对我国研究成果进行了专门分析。　　徐冠华院士介绍，我国国际入选的科学技术论文总数已经位居世界第二，申请全球专利的国际申请量已经超过了6000项，居世界第六位，从技术角度看，专利数目不少，增加得很快，但是核心专利比较少，这就很难越过大公司在一些重要产品上所设置的专利壁垒。　　短、平、快的成果多，但是反映长期科学积累的成果比较少。徐冠华院士认为，我国科学技术发展和西方比，时间还短，科学在于积累，可一些科研工作者缺少十年磨一剑的精神，比较过分地注意论文、专利的数量。　　顶尖成果稀缺的问题应该一分为二。全国政协委员、南京大学高抒教授则认为，在工程技术领域，我国还是有一些顶尖成果，从前国家很困难的时候有两弹一星，现在则有登月、高速铁路、三峡工程。然而，在基础科学领域的成果就相对少了，这主要表现为大科学家人数太少。　　什么是大科学家？在高抒教授看来，应该体现在自己的研究领域里，能够建立新理论、发现新方法上。　　按照美国科学界的统计，2000个科学家中能支撑和产生一个大科学家。按照这个比例，我国超过3000万名科研工作者中应该有很多大科学家。　　让人遗憾的是，两会期间，多名院士接受中国青年报记者采访时均认为：我们国家真正的大科学家人数屈指可数。　　高抒教授介绍，为了培养出大科学家，要有一定数量的小科学家做大科学家做的事情。换言之，要有重要的科研课题，每个人都要发现新方法，提出新概念，对科学事业有重要贡献。　　遗憾的是，目前的土壤却不利于科研工作者在这3个方面下工夫：真正愿意在基础研究方面下工夫的人是很少的。而在做基础研究的人里面，愿意攻克难题的人更少。有的人就愿意做一些容易做的事，而容易的事大部分价值不大，有的人抱着投机心理来做，就冲着发表SCI论文去做。　　大科学家的产生是一个小概率事件，我们现在的危险是培植的土壤越来越贫瘠，让它渐渐变成了零概率。高抒教授说。　　越是学问大的中国学者越提不出问题　　为什么中国学生出去就能脱颖而出，就能拿诺贝尔奖，而在中国却不行呢？　　为什么在西南联大，那么艰苦的条件下培养出了杨振宁、李政道拿诺贝尔奖，现在读了中国顶尖大学条件优越的学生却拿不了呢？　　这些悖论常常让武汉大学党委书记李健教授陷入沉思：这说明我们的教育不适应社会经济的发展，不适应杰出人才的培养。　　科技人才资源大国为什么尖端的成果少？这位做过科技部官员又先后担任两所重点高校党委书记的学者给出的答案是：关键是人才，特别是拔尖创新人才缺乏。　　李健教授认为，现在没有一个科学家登上诺贝尔领奖台，也没有一所大学跻身世界一流大学行列，两者呈正相关的关系。　　当前大学的人才培养模式亟待改变。李健教授认为，要把学生的兴趣提起来，进一步鼓励学生思考，因材施教，对一些怪才偏才，不能乱加责备，要给他们创造条件，要营造一种鼓励创新，容忍失败的氛围。　　学生实践能力的培养也是杰出人才培养的一个发掘点。　　李健现身说法，他初中一年级能自己组装收音机，初二参加了省里的无线电比赛，而近几年他却在多所高校发现，一些大学生甚至不会装电灯泡，扣子掉了也不会自己钉。　　一次经历更是让李健感慨不已。前些年，李健在科技部任职，经常组织一些有大学生参加的大型学术会议，请来的多是全球科技界的大腕，包括诺贝尔奖获得者，但在演讲后的提问环节，下面举手的都是外国人。　　李健总是试图从场下的中国学生中找到希望：现在大家还有没有什么问题？　　然而，李健几乎每次收获的都是尴尬和难堪，而当他把求助的目光投向坐在前排的国内顶尖科学家时，他们却有的把头低了下来，有的左看右看，就是不敢和李健对视。　　越是学问大的人，越提不出问题，不愿提，不敢提，不好意思提，或者提不出来，因为我们的人才都不敢怀疑。李健感慨。　　吃别人嚼过的馍只会弱者恒弱　　一些国际会议与国外的同行交流中，高抒教授常常能从对方的眼神中读到一种压力。　　这是一种尴尬的境遇，一边是别人按照文明古国的要求来看待你，一边则是你对现代社会贡献的缺乏。　　在高抒教授看来，对于一个几百万人口的小国家来说，可以抓住一个特长，比如说，瑞士钟表造得好，就够了，但中国是13亿人口的大国，应该在基础理论和工程实践两个领域里面都有所作为，这才符合大国的国际地位。　　日本的科技发展路径值得关注。　　经济发展需要科技成果转化，在发展初期一条好的经验就是转化别人的成果，日本有一阵儿就是走的这条道路。有一个说法，英国人的主意，在美国变成食物，钱却被日本人赚走。这叫技术立国，日本在一定时间里采取了这种策略。但是这条路走不远，发展到一定程度就会被遏制住，日本一度也曾遇到这个问题。　　近年来日本连续出现诺贝尔奖获得者则让人刮目相看，高抒教授认为：这说明到了一定的时候，国力强盛了，国家还是要支持基础研究，重要的科研成果不是靠别人做出来，而是要靠自己。中国已经到了这样的转型时刻！　　高抒教授以自己的研究领域举例。目前海洋船上所有的观测仪器、设备百分之百都依靠进口。制造仪器实际上可以推动基础研究水平的提高，同时也能推动新方法、新技术的建立。　　因为，基础研究的仪器设备是为了研究特定的科学问题而设计的。他们在推出仪器设备的过程中已经研究过了，而我们再用别人研究出来的这些仪器来研究，研究必然慢一拍，所以从起步开始，我们就落后了。　　同时，国内研究整个过程都没有，人家的工具拿来再走人家的老路，吃别人嚼过的馍，小修小补小打小闹，永远难以超越他人，而强者则会恒强。(记者雷宇实习生杨婷) 注:文章标题为博主所加,原题为《科技人力资源大国咋顶尖成果稀缺呼唤大科学》。; 个人分类: 偶感风寒|2538 次阅读|3 个评论

向Seymour Benzer同学学习: tianyizhang6 2009-8-4 11:01; 昨天晚上花了三个小时，终于把 Time, Love, Memory 读完了。也算对赠书该给我的同行有个交代。但书里讲述的人物和事件太多，以我的记忆力，也就只能记住主要的人物和这本书大概的路线。这本书主要讲述 Seymour Benzer 。也许科学网的大部分读者，尤其是非生物专业的读者，都不知道 Benzer 是谁。但我相信，大部分的科学网读者都知道饶毅是谁，也有相当一部分人知道饶毅的博士导师是 YN Jan 。而 Jan 则是 Benzer 的博士后。不知道他是谁没关系，只要 google 一下就知道了。所以在此我对他的平生不再赘述。 Benzer (1921-2007) 的研究大概可以归为五个阶段： 1 ） 40-50 年代，在普渡大学研究物理（具体研究内容不详，只提到他在开始时研究过半导体）； 2 ） 50 年代用噬菌体为模型，做微生物遗传研究； 3 ） 60-80 年代，以果蝇为模型，研究动物行为的遗传和分子机理； 4 ） 80 年代 -90 年代，以果蝇眼睛为模型，研究细胞分化和神经元的构造； 5 ） 90 年代 - 去世，以果蝇为模型，研究与疾病（主要是神经退行性疾病和衰老）相关的基因。他在这五个不同的领域都是最有竞争力的科学家之一。领域 3 ）是他开创的，他也是最先进入领域 4 ）和 5 ）的科学家之一。他在领域 2 ）做出了一个微生物遗传学史上很有影响力的实验，通过噬菌体单个基因的交换重组，证明了基因是可分裂的。有相当一部分人认为， Benzer 的这个发现有重大理论意义，应该获得诺贝尔奖。更多人认为，他开创了动物行为遗传学，证明了基因控制动物的某些行为，这个工作更应该获得诺贝尔奖。但可惜的是，他在去世前，还是没被评上。诺贝尔奖也是一个奖，虽然它比别的奖要难拿。获奖大概需要两个前提： 1 ）工作要有意义，有影响力； 2 ）获奖者之前要善于利用一些技巧，吸引评委的眼球。 Benzer 是那种只专心搞学术，不会搞政治的人，所以在第 2 ）点上功课做得不够，没拿到奖也很正常。况且这两点只是可能的最重要的影响获奖的因素。除此以外，还有很多其他因素。根据这本书对 Benzer 的描述，总结一下他在科学上取得成功的原因： 1）有环境气氛。 Benzer 的父母是来自波兰的犹太人。家境很一般，但家里就只有 Benzer 一个男孩，他的父母从小就让他去做他自己想做的事。他从小就对科学感兴趣，在上高中以前，就在家里的地下室搞了一个实验室。 2）有梦想和兴趣。虽然 Benzer 大学选择的是物理，但他一直对生物医学感兴趣。这种兴趣来源于他中学时读过的一本书《 Arrowsmith 》。里面的主人公通过自己的努力，走过了坎坷的路途，终于在医学上有了重大突破，造福人类。那人也是 Benzer 的崇拜对象。 3）聪明加勤奋。换领域不是容易的事情；换了之后，还要做得很成功，更是难上加难。 Benzer 从领域 1 ）到 2 ），以及从 2 ）到 3 ），都阅读消化了大量的书籍资料，了解最前沿的科学进展，进行了缜密的分析比较。 4）对科研的执着和痴迷。这本书里多次描写 Benzer 的科研作风：半夜做实验，凌晨开车回家。更离谱的是，他想研究动物的脑和意识，叫他妻子给他买来各种动物的脑，自己解剖了之后，吃掉。（建议大家不要学） 5）善于交流合作。 Benzer 虽然没有获得诺贝尔奖，但他进入生物圈时，几乎天天都和未来的诺贝尔奖获得者打交道。 Watson, Crick 刚提出 DNA 双螺旋结构， Benzer 就和他们搭上了关系； Delbrck 最先建立了噬菌体的研究模型， Benzer 立刻就想出了证明基因是否可分裂的实验，并和 Delbrck 紧密合作；他打算研究神经和行为生物学，到 Sperry 在加州理工的实验室学习，并随后在那里遇到了摩尔根的嫡系徒孙 Lewis ，在他的帮助下， Benzer 成功地在果蝇里找到了第一个影响果蝇节律的突变。以上提到的这些人全是诺贝尔奖获得者。 6）建立良好的实验室文化。 Benzer 在 46 岁以前，基本是单干，直到找到了能令他满意的研究领域（动物行为遗传学），他才开始大规模地培养博士后和学生，发展自己的学派。博士后离开后，都可以把自己的工作带走，建立新的实验室。以上提到的这些方面，也许我们已经听过上百遍了。但这几方面都是成为一名大科学家必备的条件。虽然在美国呆了几年，但我的活动空间还是局限于实验室，对美国的社会和教育谈不上有深入的了解。但通过身边的一些人和事，以及自己有意识地去关注的一些信息，我对美国教育成功的一面可以归结为一句话：教给普通人技巧和能力；创建和维护让天才成长的环境。虽然大部分美国人都表现得有些自负，但他们也很相信和依赖天才。因为只有天才才能带领普通人走出困境，发现新的天地。天才，顾名思义，是培养不出来的，只能提供适当的环境，让他们的才能发挥出来。反之，不良的社会和家庭气氛，会扼杀天才。 Benzer 生在 20 年代，摩尔根更是生在上上个世纪。美国在那时就已经有了让天才成长的土壤和体系。教育是一门很复杂的学问，它和政治、经济、文化和传统是共生的。 Benzer 的故事除了展现一个大科学家的成功，也反应了美国教育成功的一面，包括别人怎么教 Benzer 以及 Benzer 怎么教别人。; 个人分类: 生活点滴|12626 次阅读|5 个评论

以后很难再有这样的学者了: wangdh 2009-4-1 02:16; 以后很难再有这样的学者了（王德华 3.31 ）兽类学界的老前辈夏武平先生仙逝，令学界悲痛。我的老师给我发过来了讣告和治丧委员会名单，我作为《兽类学报》的代表在治丧委员会里面。讣告内容是：我国兽类和啮齿动物生态学的开创者和奠基人，中国动物学会兽类学分会首任理事长、《兽类学报》首任主编，原中国科学院西北高原生物研究所所长、现名誉所长，原中国科学院动物研究所动物生态研究室主任，夏武平先生，因病抢救无效于 2009 年 3 月 27 日凌晨仙逝，享年 92 岁。夏先生是我国兽类生态学和啮齿动物生态学的开创者和奠基人。一个学者，在自己的国家开创了一片事业，发展了一个领域，一个学科，创建了一批队伍，影响了几代人，这才是一个学者的责任，这是大科学家的风采。他们的名字才是要写在我国科学事业发展史册上的。夏先生不是院士，没有几篇 SCI 论文。在学界，没有不敬佩的。昨天接到一个朋友的电话，聊起夏先生来。朋友说，现在已经不可能再出现夏先生这样的学者了，想想他们那一批人，每个人都是响当当的，在中国开天辟地。他还聊起让他印象很深的是夏先生对当时一桩老鼠药的官司的看法，老人家说：我们做学问的要相信，是假的，它永远真不了，是真的呢，也永远假不了。我也曾记得老先生说到领导干部的办事方式问题，老人家说：每个人都有私心，就看你的私心是重还是轻了。有的人私心轻了些，考虑自己少一些，相对就公平一些，就得到大家的支持和拥护，有的私心就重了些，不公平多了，自然会引起人家的反对。记得读过夏先生写的一篇回忆录，发表在青海一个地方资料杂志上的。他回忆了西北高原所创业的艰难。记得谈到国家组织青藏高原的野外考察，西北高原所主动请战，人家北京就不同意西高所参加。最后没有办法，西高所自己组织了考察队伍，走在了全国考察队的前面。最后凭着收集的丰富的资料，参与了考察后的资料汇总和编著工作。也谈到创建野外生态系统定位观测站时，也受到一些排挤。海北高寒草甸生态系统定位站于 1976 年建站，还有一个由北京中科院植物所主建的内蒙古草原生态系统定位站于 1979 年建站，结果好像内蒙站受到的待遇要好一些，并加入了国际人与生物圈组织 (MAB) 。现在这些野外台站都已经成为国家定点观测的网络台站了。记得他描述的自己拄着拐棍在科学院院部走廊里等候向相关领导汇报的情形，那个时候人家几乎把中科院西北高原生物研究所这个名字都忘记了。可想而知，作为一个研究所的领导，心里是什么滋味。但他们还是坚持下来了。我在那里工作的时候，也听到一些老师的调侃，说他们是献了青春献终身，献了终身献子孙。确实有许多科研人员就是由于自己的工作而耽误了孩子的教育和学习，造成了一些遗憾。也确实有许多科研人员的尸骨埋在了那远离故乡的土地上。那个时候，组织纪律是第一位的。我 1985 年进入西北高原所，就知道了中国的老鼠头在这里。从图书馆、从生态室、从海北高寒草地生态系统定位站，逐渐知道了夏先生的很多事情。他创刊了《灭鼠和鼠类生物学研究报告》，创刊了《高原生物学集刊》，创刊了《兽类学报》，出版了《高寒草甸生态系统》（第一集， 1982 年）。这些都是划时代的贡献。听说当年创刊《兽类学报》也不是一帆风顺，当时学会的学报一般是由科学出版社出版发行。出身在大西北的《兽类学报》自然会受到另外的待遇，最后几经周转，开始的几期是甘肃人民出版社答应帮助印刷出版的。夏先生的科学视野让人十分敬佩。他关注大熊猫的研究，他关注生物化学与野外生物学的结合，他关注生态平衡，他关注数学在生态学模型中的应用，他关注生态系统中结构和功能的研究，他关注生物群落的研究，他关注人类社会生态关系的研究，他关注动物行为学的研究这些方面，在西北高原生物研究所都有具体的措施和实施，开展了许多奠基性的工作。夏先生好像没有出国留洋过，英文很好，从不盲目崇拜，坚持一个科学工作者的科学追求和科学信念。读夏先生的文章，就感觉是一位和善的学界老前辈在给你慢慢讲故事，不会感到生涩，不会感到我们中国学者的自卑。他也非常注意国际发展动向，这就是为什么很早他就提出建立野外生态观察台站，开展生态系统结构与功能研究。记得他曾建议研究人员要勤到图书馆去浏览一下新到的期刊，那怕是翻翻每一期的目录。他说他看到一期杂志上有篇关于 C3 、 C4 植物的文章，他就建议一些科研人员调查一下海北定位站的 C3 、 C4 植物分布情况，并与昆虫等植食性动物的关系等联系起来。现在看来这也是很有创新性的问题。后来也确实有所里的老师发表了关于 C3 、 C4 植物的论文。思绪飞的时候，就想起了许多以前的事情。朋友发 mail 说， 4 月 2 日在北京举行夏先生遗体告别仪式。我给学生们发 mail 说，如果没有实验安排的话，大家都去参加一下吧，去给夏先生鞠个躬，这是我们的前辈，以后这样的科学家不会再有了。夏先生的学识、气魄、胸怀、人品会永远值得我们怀念。这样德艺双馨的科学家也永远值得我们敬仰。现在国内大力强调人才的重要性，采取各种方式吸引高水平的人才回国服务。我觉得，我们需要的是自立，需要引进的是那些真正想和真正能够带动中国科学发展的人才，能够带动一个学科，带动一个领域，发展一只队伍。这需要引进的人才要有远大的志向和追求，要有奉献精神，真正为自己的祖国做点事情，不是为了给所在单位发几篇 CNS 的论文。对于有抱负、有能力的学者，我们可以不惜代价；对于只重视个人利益，甚至有点趁火打劫的高水平人才，咱们不需要他们那篇 CNS 论文，咱们宁愿保持这片土壤的纯洁。 4 月 2 日，我不能参加夏先生的遗体告别仪式。我会在后天早上，向着东方，为他老人家三鞠躬。真诚地祝福老人家一路走好！（王德华 2009.3.31 ）相关阅读：怀念我国兽类学的奠基人夏武平先生 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=222954 我国兽类学的奠基人夏武平先生 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=25747; 个人分类: 人物风采|15236 次阅读|16 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 大科学家

相关帖子

相关日志

关闭安全验证