探本溯源——什么是科学研究?什么是一流的科学研究?

来源:互联网 发布:塔吊考试模拟考试软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 19:13

科学研究是对事物的探索、发现、并揭示其未知的真理。一条定理、一款公式、一个模型,如爱因斯坦的质量能量转换、牛顿的自由落体、沃森的双螺旋结构,用简单的形式化方法呈现事物的内在规律

研究活动包括探索事物、发现问题、解决问题等。对事物进行探索性研究,寻找值得研究的问题,如同寻觅宝藏;发现并提出问题如同发现宝藏;怎样解决所提出的问题如同开启宝藏。要想拥有开启宝藏的主动权,就应该立足于首先寻觅宝藏,这个道理再浅显不过。

    研究的问题可分为三类:

    ——世上已经公开而未解决的问题,值得研究,但一定是难啃的“骨头”。如歌德巴赫猜想,没有难度,谁又会轻易将发现的宝藏拱手相让?这类问题,省却了寻觅宝藏所花费的不计其数的时间,吸引了世界上许多极具才华的研究人员的目光,孜孜不倦地进行着难题的求解。可想而知,除了本身的难度,其竞争往往也非常惨烈,一个萝卜一个坑,谁能解决问题,其影响也是非常深远的。例如:图灵为证明希尔伯特提出的数学问题之一 ——判定问题 (Decision Problem),提出了图灵机模型,成为计算机科学与技术的奠基人。

    ——研究世上已经公开且解决了的问题,结果再好,也如嚼“鸡肋”。试想除了线性时间复杂度的KMP算法以及BM算法,你还需要了解精确匹配的其它算法吗?更何况瓦特的原创专利垄断了外循环冷却20年。这类问题,往往已经没有科学上的研究价值(除非并没有科学地认识问题),只有技术上的改进意义(有些因受到原创专利技术的保护,改进技术未必有使用价值,这就是为什么80%以上的中国专利技术都是垃圾,最后仅剩下点发表论文的价值了),无非是在一块已经加工好的木板上,采用不同的手段多凿几个眼(借用爱因斯坦的评价)。

    ——研究自己发现、提出的原创问题,首先占尽先机,无论结果怎样,探索未知其本身的过程,就如尝“山珍海味”,如饮沙漠“甘泉”。可以想象,牛顿即便花上二十年琢磨自由落体,这期间也未必会有人提出相同的问题。当你从发现问题到解决问题,实际上已经领跑了若干年,这就是领先!这类问题,是开拓者所为,是成就科学史的伟业,他们走前人未走过之路,做别人未做过之事,思常人之未想到,为后继研究者提供新的思想、方法、研究空间,带动了科学、技术的向前发展。例如:希尔伯特提出的23个著名的数学原创问题(虽然希尔伯特本人并未解决这些问题),为多少研究人员提供了研究空间和思路?成就了多少一流的科学家?又启发形成了多少新的研究领域?这恐怕是难以估量的。

因此,只有那些首次提出问题或解决问题的研究以及成果堪称一流(从本源上讲,是否为一流与发表在什么刊物上无关,发表在什么刊物只是一种表象、形式、载体而已,核心是文章的研究内容,有的诺贝尔奖得主的主要贡献文章,甚至仅发表在小规模会议上)。一个研究机构,也只有多一些这样的成果和人才,才堪称一流的研究机构。要成为一流的科学家,首先要学会像爱因斯坦、牛顿们,善于自己探索、发现问题,其次才是解决问题。

一流的科学研究成果只有第一,没有第二,是质的飞跃,而非量的堆砌。Cook定理之所以著名,是因为Cook首次证明了精确匹配可以在线性时间复杂度内完成;KMP算法之所以成为经典,在于Knuth首次揭示了精确匹配的内在规律,并第一个实现了线性时间复杂度的精确匹配算法;沃森之所以获得诺贝尔奖,其重要贡献是首次发现了DNA双螺旋结构;普林斯顿大学的安德鲁·怀尔斯,九年没有发表一篇论文,但却解决了困扰世界数学界长达360余年的难题──费马大定理,并问鼎菲尔兹奖……

科学研究成功的标志很简单:一条定理、一款公式、一个模型而已,反映的是事物的基本特征、规律、性质,从而深层次地揭开事物的神秘面纱,为人类的进一步研究活动提供理论依据。

科学研究是创新技术的基础,创新技术是创新工程、创新产品的基础。对于科学、技术、工程,做什么?取决于对自己的定位以及能力,是啃“骨头”,嚼“鸡肋”,还是尝“山珍海味”,则取决于你的志向和骨气。

志在一流,就应该先知道什么是一流,有了这样的意识、境界、精神准备,才能具备问题的敏锐洞察力和鉴别力,才不会放过白驹过隙般划过身边的、也许一生就那么一两次成就一流的机会。最后,当这种机遇(问题)真的降临,不仅要牢牢的抓住它,为了集中精力,该舍弃的还需果断,就这样一直走下去,幸运之神或许就会光顾,让你体验刹那间的灵感闪现,豁然领悟事物的真谛。

一点拙见,与大家分享。

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