***： 你好，感谢分享这篇非常有质量的综述论文。关于太赫兹，我校***团队有较多的研究，也有尝试用于地沟油检测的初步研究，在食品和农产品检测领域也具有较广的应用前景。 但每一个技术的发展和成熟，以至应用，都需要非常长时间的积淀，不能太“眼红”新东西，不能太“追逐”新颖性。就像热极一时的3D技术、纳米、物联网等，虽然前景多被看好，也有很多负面评论，需要冷静分析和调研。建议是通过Web of Knowledge学术搜索下的分析，基本可以看出一个研究方向的历史和现状，然后再决策是否择其一处重点进攻。每个人的精力有限，兴趣广泛和眼光长远是有必要的，但一定要有重点和格局。 关于你的选题，仍如你所言，定位在***和***是可行的，当前仍需仔细调研文献，充分论证可行性，如设备到位即刻开展研究，以前多次说过，开展研究的时间分配，应该有50-60%时间是用来调研、分析、写作和总结的。 任何一个领域都是研究无止境的。就像我做预测微生物，你也曾和我一起听闻大牛们说微生物建模已没什么研究了，但现在风险评估和毒理学等众多新型领域又使预测微生物有了更多应用方向。在***领域，上次例会上你提到的散射、透射、反射等方式不同对检测的影响，这就是一个很不错的基础研究方向，类似的，可以找到一个可行的切入面，然后像剥洋葱一样逐层深入，一步步接近科学真理。这个过程可以让你毕生充满热情，让你Enjoy每一次完善和改进带来的成就感。 另外，国内外同行的研究进展要经常跟踪，可通过期刊数据库的新论文Alert邮件或者Web of Knowledge的同行新文发表提醒等方式。
我是 2004 年夏末答应就《科学新领域的探索》写一篇书评。收到此书，方知是考夫曼《 Investigation 》的中译本。粗读之后，有许多困惑，只好再买一本英文原版来读。可读完原版之后，一些文字上的困惑是没有了，却又多了一些内容上的不解。或许这是自己有限的生物学知识造成的，不管怎样，这使我一直无法下定决心完成这篇书评。 直到 2005 年的三月，我去美德州开会，得知 Dembski 和考夫曼将获得今年德州农工大学的 Trotter 奖，这使我突然想起 Dembski 对考夫曼的另一本风格相近的专著《 At Home in the Universe: The Search for the Laws of Self Organization and Complexity 》（中译本《宇宙为家》）的评论，也使我决定尽快完成这篇书评。 Dembski 和考夫曼都是当今美国颇有争议的生物学家，而且都是著作等身，但其大多数又都是非主流学术著作或论文，主要是面向大众的高级科学思想或哲学论述。 Dembski 年轻，兴趣广泛，获数学、神学和哲学博士或硕士学位，其主要观点是针对进化论的“智能设计（ Intelligent Design ）”论，也与考夫曼的自组织进化论相对立，同时引申出两人之间关于“智能主体（ intelligent agents ）”与“自主主体（ autonomous agents ）”的多次辩论。 在评论考夫曼的《宇宙为家》一书之前， Dembski 引用了一个关于上世纪著名的哲学家 Carnap 及其哲学研究方法的笑话。这个笑话是说 Carnap 的哲学研究方法就是任何的哲学探索都以“考虑形式语言 L （ Consider a formal language L ）”的声明来开头。意思就是说 Carnap 总希望用形式语言的内在精度来讨论问题，但不幸的是这样的精度是有代价的。形式语言非自然语言，形式语言可表述的问题不见得与现实世界的实际问题能联系的上。采用形式语言，问题首先就变成了它能否充分的抓住研究的对象和本质。 Dembski 把这个笑话移到考夫曼和他采用的科学方法，结果成了：考夫曼的方法就是任何的科学探索都以“考虑 NK 布尔网络（ Consider an NK Boolean network ）”的声明来开头。 NK 布尔网络是考夫曼 30 多年前提出的一种研究生命现象的随机布尔网络。在《宇宙为家》一书中，作者始终都是把现实世界的问题转换成涉及 NK 布尔网络的玩具世界问题来讨论。像 Carnap 的形式语言一样， NK 布尔网络具有完全逻辑精度的优点，但同时也具有与现实脱节的缺点。 Dembski 认为，正是这一缺点，最终导致了考夫曼工作的失败。 我虽然不想评论 Dembski 评论的对否，可我感到上面的笑话放在目前这本书上也十分恰当。也就是说，考夫曼在《 Investigation 》一书的科学探索方法就是把所有的讨论放到“考虑自主主体的自组织系统（ Consider a self-organizing system of autonomous agents ）”声明之下，然后所有的动机、推断和结论就都符合逻辑，自然而然了。 其实，玩笑归玩笑，考夫曼的方法也不失为一种科学研究的方法，特别是作者已声明这是一项探索性或调查性工作。我们不应以如何同现实相联系来苛求作者，特别是涉及外星生命及其广义生物学理论，又有谁知道现实是什么？真的现在就能把这种联系说圆，就不是“探索”了。 就像一些物理学家试图建立各种力的大统一理论一样，在《 Investigation 》一书中，考夫曼也试图以物理学的框架、概念和方法为基础，建立一个包罗生命和物理现象的广义生物学的统一理论。考夫曼体系的核心概念是自主主体，根据他的定义，就是能够完成至少一个热力学功循环的自我繁殖系统。对于考夫曼而言，生命，不管是已知地球的，还是未知外星的生命，可能都是这些自主主体的有机组织，源于它们在非平衡的“混沌边缘”上向“相邻可能（ adjacent possible ）”的扩展，因此是在“牛顿、爱因斯坦、玻尔”之外（按中文译者的说法，可能也是原作者的本意，是对他们的超越）。问题是定义不存在真与假，定义的价值在其是否有用，而对于一个创新的理论，其定义必须导致新的发现或事物。显然，考夫曼的理论及其“自主主体”和“相邻可能”的定义还没有走到这一步。一旦走到这一步，按考夫曼在 2003 年的一次讲演所声称的，不用 10 、 15 或 20 年，通过生物学和纳米科学的结合，我们就可以制造自主主体，创造“自我繁殖并作功循环的化学系统”，广义生命由此也就来了！或许没有考夫曼的理论，这一天也会到来。 为此考夫曼在书中还提出用于广义生物系统的四个候选的一般定律或法则。第一个称为混沌的动态边缘（中译文称之为动力学混沌边缘），是说自主主体必须生活在它们能承受的最复杂的“游戏”里；第二个是关于生态系统的建立，是说通过群体的集装达到自组织临界状态；第三个与 Per Bak 的生态系统临界性相关，是说适应度景观与有机体通过共同演化调节达到自组织临界状态，这里主要的说明又是依据考夫曼自己的 NK 布尔网络；第四个涉及“相邻可能”的概念，是说系统将以自组织临界方式向“相邻可能”的膨胀。 毫无疑问本书是按文学作品的风格写作的。大量的科学数据和理论，看似是逻辑的推演，但又像是文学中常用的比兴、烘托、夸饰和隐喻。当然，这可能也是此类书畅销的主要原因。不过这样一来，就像自主主体要生活在混沌的边缘一样，这类著作也只能放在主流科学的边缘。这里我丝毫没有贬意，因为新的、革命性的理论往往就是这样产生的，就像许多人相信新秩序是从混沌边缘产生的是同一个道理。 考夫曼的假说或理论到底有多大的科学价值，我无法评估。但新书介绍中所说的“提出了一个新的科学领域”或“超越牛顿，爱因斯坦，波尔的远离平衡态的非线性的复杂系统的更具有普遍的自然观”，似乎过头。这里“超越”的英文原词是“ Beyond ”，可能译成“之外”更合适。我曾问过在美加州大学 LA 分校做生物学研究的一位朋友，问他对考夫曼理论的看法。他的回答是：不能说他的理论没有价值，但是非主流，更主要的是没有实验或真正意义上的理论基础。考夫曼的一些想法许多人都会有，但无法作为正式的科学成果来发表，许多人认为他是以思想家的方式进行生物学研究，同时又以生物学家的方式进行半哲学半思想的思考，通俗地讲就是“哲学家里的生物学家，生物学家里的哲学家”。朋友还开玩笑般的说：这类研究，首先无法得到 Tenure （终身教职）或提升，也很难得到研究基金支持。不过，我并不认为考夫曼这样做有什么问题，况且他是一位已退休的真正的教授（听说最近又去加拿大任教）。对他不存在升职问题，而且他通过出版商获得自己的“研究基金”，宣传自己的学术思想，更是无可厚非。不过，如果考夫曼处于国内目前的环境，其学术思想受到高官的欣赏（如美国副总统戈尔）和数位诺贝尔奖获得者的美誉，说不定他就可以理直气壮地向主流科研机构要求经费支持了。 考夫曼在其书的前言开头提到维根斯坦的《 Philosophical Investigations 》及其研究工作。我也想借用维根斯坦的一句名言作为对本书的感觉，就是“ To be is to be a value of a variable ”。以这种心态来读此书，与作者和读者也许都有利。同时，我们还可以回想一下常被开玩笑的科学哲学家 Carnap 所指出的：许多哲学问题其实都是假问题（ pseudo-problems ），是错用语言的结果。毕竟，这里讨论的是我们知之甚少的“广义生物学”，而且是科学、哲学、文学甚至神学的“混合”式思虑。 读完此书最奇怪的感觉是作者似乎通篇都没有提到也是源于 SFI 的人工生命的概念，查英文书后的名词索引也没有人工生命一词。其实本书的许多思想与人工生命的思想一致，作为 SFI 的 Founding Member 之一和早期外部研究人员 ( External Faculty ) ，考夫曼应当了解人工生命的工作。一定意义上，人工生命比本书的内容更“主流”和“正统”。 我曾与考夫曼教授见过数面，虽没有交谈，但不知为何他总是让我想起社会学家 Helmreich 所说的“读着牛仔科幻小说（ Cowboy Science Fiction ）长大的白人科学家”。对于考夫曼献身科学探索的精神，尤其是他强烈的自信力，我是十分钦佩的。考夫曼认为他的工作“正开启了新的科学之门（ I think I’m opening new scientific doors ）”。他的著作的中文版书名说明译者也同意他的看法和自信。不过我觉得有时考夫曼的科学献身精神也使得他走得太远，比如，在上面所提的讲演中，针对外星生命，他说：“ I hope that what we find is radically different than life on Earth because it will open up two major questions. First, what would it be like to have a general biology, a biology free from the constraints of territorial biology. And second, are there laws that govern biospheres anywhere in the universe? （我希望发现的生命与地球生命截然不同，因为这样就引出了两个主要问题。首先，会有一个什么样的广义生物学，一个自由于地球生物学约束的生物学？其次，有没有控制所有生物圈的法则？）”。为了满足自己的好奇，为了证明自己的理论，值得让已知的人类、就是我们自己，遭此巨大的变数？我是无法下这个心，宁可不作科学家而希望所有的生命都和我们一样。考夫曼可以不认为科学研究是为人类服务的，但也不必置人类于此险地，好在大家都是在谈无影的假设或玩笑而已。 本书的中译文书名《科学新领域的探索》多少有些引人误“思”入歧途，最初就是这个书名使我答应写一篇书评，希望由此学到一些新的领域知识和研究方法。读后觉得书名和内容相去甚远。其实“探索”，“我的探索”或者“广义生物学的探索”更切实际。最后，我不得不提醒读者，中文版的许多译文其实并不是英文原文的意思。比如把“ I now want to reintroduce a central concept of alarming simplicity. ”（见英文原版第 142 页）译成“现在我要再引进一个核心概念——简单性，这也是一个令人棘手的概念。”（中文译本第 177 页）。这是“实际与相邻可能”一节的第一句话。我饶有兴趣的想看一看何谓“简单性” 这一“棘手”概念，但读完整节乃至整章也不见其影。其实这句话应译为：“现在我要重新引入一个核心概念，它具有令人警觉的简单性。”这里根本不存在“简单性”之概念，作者指的是其“相邻可能”的概念。但总的来说，译者的态度还是相当认真负责的。
期刊编辑都希望看到能拓展现有范围、开创新领域的研究。科研人员也大都希望自己处于领域的前沿，并做出”重大发现”，但很多人并不太清楚当于何处着眼。经常，他们见到某个小领域内的“动向”，通常是一波论文发表高潮，却发现此时再去参与又太晚了。所以，必须要能够提前预测到这种“动向”。 下一个重大发现可能很难预测，不过在文献和国际会议中仍然有迹可寻。因此，有必要经常阅读您所在领域的最新文献以获悉最新动态。找寻那些在“讨论”部分中没能解释透彻的结果，无法解释的结果中常蕴含有科学探索的机会；不过也要记得：首先发表这些结果的实验室占有先机。阅读“读者来信”也能帮你发现本领域内的争议，而任何解决这些争议的工作都是期刊编辑所乐见的。 要博览而不是只阅读你本领域的研究。这有助于你发现和其他研究领域进行“交叉”的机会—比如或许又开发了一种新技术，或者一个无关研究中又发现了一种与你领域有关的新的蛋白相互作用。阅读《自然》、《科学》、《细胞》等顶级期刊是随时了解其他领域进展的一种方法。关键词检索数据库则是发现与不同研究进行交叉机会的方法。通过关键词检索你可以了解某一领域研究的数量和影响力。若某一课题去年的论文发表总数或在高影响因子期刊上的发表数大增，就表明该领域已成为”热点”。反之，若新发论文很少，或基本都在低影响因子期刊，就表明该课题不会广受瞩目。 保持了解最新进展，发现“热门”研究领域及潜在“新问题”最好方法之一就是参加国际会议。国际会议常通过论文摘要和壁报的形式报道初步结果，从而让你在结果发表之前就获知最新动向。和其他与会研究者讨论也有助于提炼出最精准的研究问题。 最后，值得注意的是：课题受的关注越多，竞争也越大。此外，那些报道有争议的观点、提出难以解释的研究结果以及开创研究新方向的实验室往往占据先机，也许领先好几个月。要考虑你自己的独特优势在那里。有无别人没有的专门设备、样品、或资源？能否通过合作在新领域里迅速取得成果？如果有，那么就应着手提炼研究问题，设计研究方案，然后开展工作，开始角逐。 英文原文 Journal editors want to attract science that is pushing new boundaries and opening up new potential fields of research. Most researchers want to be at the forefront of science to make the next ‘big discovery’, but many aren’t quite sure exactly where to look. Often, by the time they see ‘movement’ in a particular sub-field, usually in the form of a flurry of publications, it is too late to be a part of the action. Thus, it is necessary to anticipate this type of ‘movement’. Anticipating the next big thing can be very difficult, but clues can usually be picked up by reading the literature and attending international meetings. It is important to stay up to date with the latest literature in your field to stay abreast of developments. Look for results that are described speculatively in the discussion section. Findings that are difficult to explain often represent fertile ground for scientific enquiry, although it is worth remembering that the lab that initially published those findings will have a good head start. Reading letters to the editor can point to controversies in your field, and any work resolving these would be considered appealing to journal editors. Reading broadly, and not just exclusively reading research in your immediate field, can help you to identify potential “cross-overs” from other fields of research — perhaps a new method has been developed or a new protein–protein interaction discovered that has relevance to your area of research, but is published in a study completely unrelated to your work. Reading top-tier journals like Nature, Science and Cell is one way to remain current with developments in fields other than your own. Key word database searches are a way to identify otherwise unrelated studies with possible cross-over relevance. Key word database searches can also help you to identify the volume and impact of research in a given area. If there has been a large increase in the number of publications on a particular topic in the last year, or a shift towards publications in high impact factor journals, then that is usually a good indicator that a field has become a ‘hot topic’. If there are very few recent publications listed, or almost all of the publications listed are in low impact factor journals, then the topic is not likely to be of wide appeal. Another good indicator of a topic’s ‘hotness’ is the number of citations that articles in a given field receive, something that does not always go hand-in-hand with the journal’s impact factor; however, by the time a trend is recognized using this method, it is likely to be too late to join the rush. Certainly, seeing the same paper cited several times in different papers within a year of its publication is a good indication that the area is attracting considerable interest. One of the best ways to keep up to date with new developments and to identify ‘fashionable’ areas of research and potential ‘new problems’ is attendance at international meetings. Often this is where preliminary findings are presented, in abstract and poster form, giving you an awareness of new directions in a field before the findings are published. Discussions with other researchers at these meetings can help you to refine your research questions to the most pertinent. Finally, it is worthwhile remembering that greater interest in a topic means greater competition, and that the labs that have already published work revealing controversies, presenting unexplained findings and opening up new directions, will have a significant head start in the area, perhaps of several months. Think about your particular advantages. Do you have access to specialized equipment that other researchers might not have? Do you have access to samples or other resources that other researchers do not? Do you have existing collaborations that you can leverage to make rapid findings in the new field? If so, you should get to work on refining your research questions, designing your latest study and performing the research; the race is on. Dr Daniel McGowan 分子神经学博士 理文编辑学术总监
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