孙根年先生的博文重读《科学蒙难》，让科学不在受辱（ http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=368688 ），引发了我的思考和联想，《科学蒙难》能够避免吗？谁去阻止科学被辱？ 《科学蒙难集》列举了科学史上大量的蒙难案例，首先应该祝贺这些蒙难者，能被收入蒙难集，已经是成功的蒙难者，科学史上又有多少无声无息地离开这个世界的蒙难者？他们甚至连名字都没有留下来，他们才是真正的蒙难者。 《科学蒙难集》分析了导致科学蒙难的九大原因，原因都找出来了，可怎样才能避免科学蒙难？孙根年先生提出了四点避免科学蒙难的措施，不得不说这四点都很空洞，因为科学蒙难是不可避免的！ 科学是纯洁和高尚的，而科学界是肮脏和龌龊的。科学和政治没有本质的区别，一个利益集团一旦获得统治地位后就不会轻易放弃，它们会通过手中的资源和权利巩固自己的统治地位，对威胁到自己统治地位的反对者和叛徒，一定派手下的打手对他们进行绞杀，Hirsch把这些打手称为Goalkeeper，当一个小小的足球球门前面堆积着几百万名守门员，谁去当射门的前锋？对科学界这种现象，李淼先生有更为精彩的描述《理论研究的花车效应》（ http://limiao.net/1320 ），选择加入到浩浩荡荡的花车队伍，不仅轻松，而且名利双收。对于近代科学，中国没有自己的花车队伍，中国人都跑去给老外当守门员、吹鼓手和献花使者，得到老外赏识的守门员和吹鼓手，回来不是院士就是千人百人，国家指望他们来原始创新？可能吗？他们不过把国外的花车队伍在中国克隆一个镜像文件，让更多没有机会出国的土鳖们帮洋大人守门和吹鼓。 印象中《科学蒙难集》没有中国科学家蒙难的故事，其实我们的蒙难者更悲惨壮烈。陆家羲，内蒙古包头九中一名普通的物理教师，谁能想到他竟然是国家自然科学一等奖（数学奖）的获得者？谁又能想到这个奖居然在他故后的第4年（1987）颁发给他！他在这个世界仅仅游玩了48年，然而他是世界公认的最杰出的十五名华人数学家之一。他没有教授、博士头衔，没有出国留学的经历，甚至没有使用过国家一分科研基金，他的研究论文在国内统统被枪毙，不得不选择投寄到国外发表。当访华的国外著名学者要求见见这位陆博士、陆教授时，国内的著名数学家们却从没有听说过陆家羲这个名字。蒙难几十年的陆家羲终于被我们的伯乐们发现了，1983年他被应邀出席了在大连召开的全国组合数学会议，会后他匆忙转道北京又连夜赶回包头，还没来得及与家人分享成功的快乐，过度疲倦的他躺下后再也没有醒来。一个悲壮的科学蒙难者！ 科学蒙难者都有一个共同点，他们都是孤寂的独行者，俄罗斯数学家佩尔曼被认为是科学怪人，在他成功证明庞加莱猜想后,不仅拒领菲尔兹奖，还拒绝100万美元的诱惑。其实没有人天生就是怪人，是蒙难的痛苦经历使正常人变成怪人，佩尔曼不过是另一位科学蒙难者。 再过几天，诺贝尔奖将毫不客气地再次羞辱我们这个博士培养规模全球第一的世界人口第一大国，现在大家都习惯了，三天的例行痛苦和反思后，就是耐心等待下一次羞辱的到来。我们真的没有世界一流的原始创新思想吗？答案肯定是否定的。泱泱五千年文明的中华，怎么可能没有自己的科学思想？今天趁国庆这个好日子，来说说我的创新思想的蒙难经历，关于科学研究，我有这样的理念：勇敢出错、出丑比怕出错、怕出丑更值得尊重，现在豁出去了，我不下地狱谁下地狱！ 学物理的都知道1986年高温超导被发现，第二年就获得了诺贝尔奖物理学奖。可为什么高温超导材料可以在如此高的温度下仍表现出超导特性？著名的BCS理论无法解释。如何解开高温超导之谜？无数人类的精英纷纷参与，这其中包括安德森、李政道先生等多位诺贝尔奖获得者，然而整整二十四年过去了，大家突然发现摸了二十余年，好像大象的尾巴都没有摸清楚，很多人放弃了、该行了，高温超导理论也因此被公认为凝聚态物理世界第一难题。 叛徒的本性注定我会选择别人相反的道路，六年前，当高温超导高手纷纷出逃，我却毅然决定放弃原来的研究课题，来啃高温超导这块硬骨头。我不会选择他们已经走过的路，自己开垦出一条新路，毫无疑问这是一条蒙难之路。 2006年，我的新理论小试牛刀就取得了成功。人们在空穴型高温超导中发现了一个非常有趣的现象：magic dopingnumbers，就是在某些载流子掺杂时，超导现象会突然消失了。不少国际著名的研究小组对这个问题开展研究，高超的量子场论得出超导消失会发生在空穴掺杂浓度为x=(2m+1)/2^n的地方，这里n和m都是正整数，这个发表在PRL上的结果意味着存在无限多个让超导消失的魔数，而实验结果表明，超导消失现象只发生在x=1/18, 1/16, 1/9, 1/8, 2/9 和 1/4等六个地方，我的理论在没有任何近似的情况下，精确地给出七个可能的魔数，它们是：x=1/18, 1/16, 2/25, 1/9, 1/8, 2/9 和 1/4， 除了2/25有待实验验证，与实验结果完美地一致。文章投到国际凝聚态物理最权威的杂志PRB，一个审稿人给出很高的评价（从审稿意见中摘录一点：Report of Referee (PRB)：First of all, I was strongly impacted by the contents of the paper......,The contents of the paper include profound information for general solid-state physics, not limited to high-Tc cuprates. Conclusively, I hope that the paper will be published.），然而另一个审稿人虽然承认理论结果很漂亮，但坚决不同意发表，因为我的理论与某著名理论冲突了，官司打了一年，最后还是蒙难了。 2008年2月份，日本人发现了铁基高温超导材料，在中国人的疯狂推动下，铁基热迅速席卷全球，铁基超导的转变温度也迅速从二十几K提高到五十余K，国内外都有研究者喊出铁基超导有望成为室温超导（300K），就在这个时候（2008年8月），本人通过自己的理论预言铁基超导的最高转变温度不会超过60K，文章挂到arXiv上，英国《New Journal of Physics》让我把文章投到他们的杂志，还是被审稿人毫不留情地枪毙了。大家知道我的这个预言至今还是正确的，虽然经过全球几十个著名研究小组两年多的努力，铁基超导的转变温度仍止步于57K。 最近几年，我的理论解释了高温超导的几乎所有现象：赝能隙，d波对称性，魔数掺杂，涡旋态，迈斯纳效应，伦敦方程，超导霍尔效应等等，我的理论还可以拓展到传统的低温超导现象，甚至可以解释为什么最好的导体（金银铜）不能超导，文章全部挂在arXiv上（将近二十篇吧）。8月份心血来潮把其中的一篇投到世界著名杂志PRL，经过一个月的漫长等待，还是蒙难了！一个审稿人建议修改，另一个审稿人给出如下的审稿意见：Report of Referee (PRL): The author proposed a complete new framework to study many properties of cuprate superconductors, claiming that the NEAREST NEIGHBOR ELECTRON-ION COULOMB INTERACTION confinement can lead to a pairing between two doped holes. The whole theory is completely deviated from the solid state orbital structure of the cuprates. I do not support its publication in any kind of journal, neither being sent to any referee ! 无语，真的很无语！因为我的新理论偏离了传统的理论框架，所以不能在任何杂志发表，甚至不让编辑再送给其它审稿人。可二十多年的研究足以证明，原来的理论框架是错误的，它根本不能解释高温超导现象。 真的，谁也无法避免科学蒙难，选择当科学叛徒，就选择一条蒙难的不归路，科学叛徒不是那么好当的！
上一篇博文里，我们提到，在科研选题立项和实际开展过程中，产生 idea 极其重要。这里 idea 含有主意、设想、构想、想法、意见、想象、模糊感觉等意思，经常挂在科研工作者的嘴上（我的文章中，偶尔用一两个英语单词，是因为找不到单一的对应中文单词）。有些初涉科研的青年朋友会问： idea 从何而来？如何源源不断地产生有效的 idea ？ 我不是哲学老师，讲不明白人的正确思想是哪里来的这样的问题，只想举一些身边的例子，让大家懂得科研开题和做题的 idea 的来源。 一般来说，科研工作主要是为社会发展和科学进步服务的， idea 主要源自经济建设、国防建设的实践和学科发展的探索。先来看看本所几位成员的实际情况。 我所的 狄勤丰 教授原在石油大学工作，他的科研立项与石油工程密切相关。他每年几乎有一半时间泡在全国的各个油田里，从中发现问题、解决问题。大约十年前，他发现了钻井采油的一个关键技术问题：钻杆难以稳定地快速直打，因此，他敏锐地抓住此问题，经现场观察和文献调研，确立了直井眼防斜打快技术这一项目，通过艰难摸索（理论分析、数值计算和试验、实验），发明了一种预弯曲动力学方法 双稳定器滑动导向钻具组合 ，并在各油田反复试用和推广，取得了数以亿元计的经济效益，从而获得了 2008 年度上海市科技进步一等奖。 狄勤丰 教授的科研 idea 主要来自直接的工程实践 。 我所 张田忠 教授的科研 idea 主要来自解决现代纳米科技中的关键技术问题 。他集中攻克碳纳米管难题。十几年前，他进入这一新兴科技领域，发现作为多种纳米器件的要素碳纳米管的力学机理不甚清晰，故而很快选定以此为主攻方向，不久就有了创新性成果， 2003 年发表在固体力学国际权威刊物 JMPS 的论文位列年度 Top Articles （ Most Downloaded ）的第二名。接着，在2007年，他通过分子动力学模拟发现了碳纳米管塌陷过程中的 多米诺现象 。储藏在碳纳米管中的范德华势能会在多米诺过程中释放出来，部分转化为动能，从而使得碳纳米管可在纳米器件中不仅可充当储能单元，而且可成为 供能单元 。作为示例，论文给出了一种多米诺驱动的纳米枪，其出口速度可达 1km /s ， 10 倍于沙漠之鹰手枪的出口速度。 2007 年论文在物理类顶尖刊物 PRL 发表后，很快被英国《自然》杂志社和网上刊物《自然纳米技术》、《自然中国》遴选为中国大陆和香港地区的突出研究成果，作为亮点予以专文报道（ highlight ）。 张田忠 博士告诉我，他取得这些新成果来自 对未知事物的好奇心、持续的研究兴趣和良好的科研环境 。正因为他有好奇心，又专心致志，所以，新奇的 idea 就能不断地冒了出来。 再举一个我自己的例子。 1982 年，我和我的师兄李家春在中科院研究生院讲授渐近分析及其应用的硕士生课程。在讲到奇异摄动法时提到：摄动法主要适用于弱非线性问题，对于强非线性问题则无能为力，我心里总是不大服气，心想，能否拓广摄动法的应用范围呢？在为讲授平均法备课时，我突发奇想，能不能通过改进 KB 方法来解决强非线性问题？具体来说，把相位方程右端第一项从常数改成振幅的函数，用多岀的一个自由度来攻克难点？经一个月的反复试探，终获成功，得到了一类强非线性振动问题的满意的首项解。但我仍不满足，进而改进了 KBM 方法，得到了同样的问题的多项一致有效摄动解。相关的论文在《应用数学和力学》、《中国科学》、 Nonlinear Dynamics 等刊物发表，引起较为广泛的注意，成为我的科研成果中引用率最高的首批系列论文。 我这里的科研 idea 来自寻求学科发展的过程中 ，也从另一方面说明了教学与科研的互动作用。 综观上述三个例子，我们可以得到如下结论： 科研 idea 可以来自工程实际需要中。要做到这样，必须把自己的身心沉浸于工程实践中，要比工程师们懂得更多的相关知识，比他们想得更深更远。工科类的青年朋友不妨多从这一角度寻求 idea 。 现代科技的迅猛发展提供了新鲜 idea 的取之不竭的源泉。这就要求科研工作者敏感地抓住科学发展的新动向，做个弄潮儿。国人经常会跟风，而且跟进慢一拍，往往抢不到先机，没有源头创新，没有原始的 idea ，这恐怕是我们缺少重大科技创新的原因之一。以纳米科技为例，如果现在才跟进，就有点晚了。 学科的近代发展提供了产生 idea 的机会。即使看起来已经有点陈旧的研究方向（如渐近分析），只要深入思考，仍有出现新鲜 idea 的机会；而新兴的学科的探究中，出现 new idea 的机会更多。 任何科研的 idea 不可能凭空产生，必须通过艰巨的脑力劳动才会形成。因此，必须进行深入持久的积极实践和冥思苦索。 青年朋友们，别指望天上掉馅饼那样掉下来idea，也别指望让科研老板来告诉你绝妙主意，最靠得住的是你自己的脑袋积极思考的脑袋。不用怕把脑袋用坏了，一般来说，脑袋是越用越灵的！你用足了你的脑袋，就会像 钱伟长 先生所说：有满脑袋的问题了，再接下来，就是满脑袋的主意了。 写于 2010 年 9 月 29 日晚
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