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科学思维与方法本讲稿第一页，共八十二页2023/4/81科学思维与科学方法高高士士其其：“科科学学的的发发展展史史就就是是一一部部思思维维的的发发展展史史”“思思维维科科学学是是培培养养人人才才的的科科学学。要要培培养养一一个个人人成成才才，很很重重要要的的一一个个因因素素在在于于思思维维，在在于于科科学学的的思思维维。因因为为单单纯纯的的进进行行知知识识与与技技术术的的灌灌输输而而没没有有一一种种正正确确思思维维方方法法来来予予以以归归纳纳整整理理和和指指导导应应用用，是是不不能能成成为为四四化化建建设设所所需需要要的的合合格格人人才才，它它只只能能造造成成头头脑脑僵僵化化，缺缺乏乏应应变变能能力力和和创创造造能能力力的的一一代代人人。只只有有具具备备了了正正确确的的思思维维方方法法，培培养养”独独立立思思考考和和分分析析问问题题，解解决决问问题题的的实实际际能能力力，才才能能把把所所学学的的知知识识与与技技术术活活化化地地运运用用到生活实际和客观世界的改造之中去。到生活实际和客观世界的改造之中去。”本讲稿第二页，共八十二页“科学思维与方法科学思维与方法”的现实意义的现实意义知识经济迅猛发展知识经济迅猛发展科学研究突出创新科学研究突出创新教学质量急待提高教学质量急待提高路路甬甬祥祥：“大大凡凡在在近近现现代代科科学学上上能能独独树树一一帜帜，在在理理论论上上有有重重大大发发现现，在在技技术术上上有有划划时时代代明明创创造造的的卓卓越越科科学学家家和和发发明明家家，往往往往都都十十分分重重视视在在哲哲理理思思维维引引导导下下的的科科学学思思维维，并在科技方法论上显示了新颖独特的风格并在科技方法论上显示了新颖独特的风格”。知识是财富知识是财富,是资本是资本.但如何取得知识但如何取得知识?知识如何有效应用就需要科学思维知识如何有效应用就需要科学思维.但不少研究没有创新、没有理论高度，不善于抓住本质和要害，但不少研究没有创新、没有理论高度，不善于抓住本质和要害，不会不会“画龙点睛画龙点睛”。要授人以要授人以“渔渔”、此、此“渔渔”首先是科学思想方法。首先是科学思想方法。“启发启发式式”就是要启发科学思维。就是要启发科学思维。本讲稿第三页，共八十二页爱因斯坦：爱因斯坦：“哲学是全部科学研究之母哲学是全部科学研究之母”，“想像力是科学研想像力是科学研究中实在因素究中实在因素”，“真正可贵的因素是直觉真正可贵的因素是直觉”。达芬奇：达芬奇：“实践乃科学之母实践乃科学之母”。钱学森：钱学森：“应用马克思哲学指导我们的工作，这在我国是得天独应用马克思哲学指导我们的工作，这在我国是得天独厚的，马克思主义哲学确实是一件宝贝，是一件锐利的武器，我厚的，马克思主义哲学确实是一件宝贝，是一件锐利的武器，我们搞科学研究时（当然包括搞交叉科学）们搞科学研究时（当然包括搞交叉科学），如若丢掉了这件宝，如若丢掉了这件宝贝不用，实在是太傻了贝不用，实在是太傻了”。本讲稿第四页，共八十二页什么是科学什么是科学科学是以逻辑、数学和实验等主要理性要素紧密结合为基础的知识体系 从静态角度看从静态角度看从动态角度看从动态角度看科学是一个探索认知自然的过程形成一门科学需要具备三个必要条件，特定的研究对象,必要的研究方法,具备预测未知的能力，逻辑保证知识的条理性，数学保证知识的精确性，实验保证知识的可靠性。本讲稿第五页，共八十二页逻逻辑辑其本身含义是指“思维”、“理性”、“规律性”。指客观事物发展、思维的规律性或指某种特殊的理论、观点或方法逻辑学是研究思维形式和规律的科学本讲稿第六页，共八十二页数数学学马克思：“一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步”现代科学技术借助数学可达到应有的精确度与可靠性数学是通向一切科学大门的钥匙数学研究现实世界中的数量关系与空间形式本讲稿第七页，共八十二页实实验验实验是按照研究的目的，根据事物的自身规律性，人为的引起的控制现象的过程优点：分解复杂现象，以研究每个组成部分重复、加速、减缓或生成某种自然现象按需要创造或模拟某一种特定条件或环境进行微观或宏观观测本讲稿第八页，共八十二页科科学学是是一一个个历历史史进进程程现代科学现代科学前现代科学前现代科学后现代科学后现代科学科学的发展阶段科学的发展阶段古代的古代的中古的中古的现代的现代的现代科学没有民族的印记，是普遍的世界科学现代科学没有民族的印记，是普遍的世界科学 他认为他认为 西方科学的特点是西方科学的特点是“追求普遍法则追求普遍法则”（如牛顿万有引力法则），（如牛顿万有引力法则），东方的东方的“理理”与西方的普遍法则不同，是尊重个性的。与西方的普遍法则不同，是尊重个性的。李约瑟博士将科学发展划分：李约瑟博士将科学发展划分：他认为他认为本讲稿第九页，共八十二页科科学学思思想想科学思想是从探讨宇宙的本原和秩序开始的。“本原”是指一切存在物最初都由它生成，或一切存在物都由它构成，前者被称为“生成论”，认为变化就是发生、消灭或转化，后者被称为“构成论”。认为变化就是不变要素的结合与分离。生成论和构成论的差别是造成东、西方传统科学差异的总根源。在东方生成论发展为主流观点。而西方构成论发展为主流观点生成论 便于建立功能模型，适合于代数描述，便于发展类比推理、导致模型论的科学理论构成论 便于概念体系的构造模型、适合于几何描述，便于发展演绎推理、导致公理论的科学理论追求万物的共同本原是一个哲学，科学命题。人类孜孜不倦地探究世界的基始，万物的本源的步伐始终没有停止过：从物质到分子，从分子到原子，从原子到原子核，从原子核到基本粒子，夸克（引自“方法”杂志，1998，8）本讲稿第十页，共八十二页科科学学传传统统人们在认为世界过程中淀积而成的一种习惯，观念与方法，是自然观，科学观，科学价值观，科学方法论以及科学精神的综合反映。本讲稿第十一页，共八十二页东东西西方方科科学学传传统统差差异异西方：重西方：重“学学”，讲，讲“学者传统学者传统”唯唯“实实”，强调经过实证，强调经过实证 在怀疑批判中进步在怀疑批判中进步 崇尚思维工具锻炼崇尚思维工具锻炼 “数数”和和“逻辑思维逻辑思维”东方：重东方：重“术术”讲讲“工匠传统工匠传统”论论“虚虚”，乐于思辨玄想，乐于思辨玄想 在继承中发展在继承中发展 倡导用心悟道倡导用心悟道 “格物致知格物致知”“”“心外无物心外无物”我们应发现科学传统中之缺陷，思维方法上之不足。我们应发现科学传统中之缺陷，思维方法上之不足。本讲稿第十二页，共八十二页有有关关科科学学的的几几点点认认识识科学是发展的，科学思维和科学方法论也是发展和变化的。科学是发展的，科学思维和科学方法论也是发展和变化的。科科学学是是有有其其民民族族文文化化特特色色的的，因因而而科科学学思思维维和和方方法法论论也也带有某些民族文化特色。带有某些民族文化特色。现现代代科科学学是是普普遍遍的的“世世界界科科学学”，因因而而现现代代科科学学思思维维和和方法应该有普遍意义和共性特点。方法应该有普遍意义和共性特点。“共共 性性”的的 科科 学学（ScienceScience）和和“个个 性性”的的 科科 学学（SciencesSciences）其其科科学学思思维维和和方方法法论论应应该该既既有有不不同同学学科科的的个个性性或或特特点点，也也应应该该是是有有一一般般普普遍遍意意义义共共性性的的科科学学思思维维和和方方法论。法论。现代科学可能以生成论和构成论互补的方法论为特征现代科学可能以生成论和构成论互补的方法论为特征本讲稿第十三页，共八十二页科学思维与思维科学科学思维与思维科学 研究思维规律的科学称之为思维科学，它包括：哲学逻辑学心理学精神生理学人工智能控制论信息论系统论遗传工程学电脑物理学等新三论：耗散结构理论新三论：耗散结构理论 突变论突变论 协同论协同论思维科学的目的是揭示人类思维的秘密，从思维科学的目的是揭示人类思维的秘密，从而研究为何最充分发挥人脑功能。而研究为何最充分发挥人脑功能。本讲稿第十四页，共八十二页灵灵感感思思维维灵感是人在创造性活动出现的一种复杂心理现象，是人脑对各种现实的反映，是人脑的机能。灵感是创造性思维能力，创造性想象力和记忆力的巧妙融合。其特点是：长期创造思维的必然结果；具有突发性；发生于最佳精神状态之中。本讲稿第十五页，共八十二页形形象象思思维维区别于理论思维的一种思维类型。通过感性形象反映和把握事物的思维活动。在这类思维活动中，主体把外界的色彩、线条、形状新形象信息摄入大脑，通过联想、想象、象征和典型化手法，创造出某种独特完整的形象，并用它去揭示生活及周围事物的本质和存在状态。它是人们经常使用的思维活动，是人脑思维不可缺少的组成部分。本讲稿第十六页，共八十二页逻逻辑辑思思维维以揭示把握事物的内在本质和一般规律为根本任务。依据一定的系统知识，按照逻辑程序而进行的思维活动。它运用概念，判断推理所构成的科学理论来反映现实过程。撇开历史发展的复杂性、多样性、曲折性和偶然性，从而揭示事物的本质、必然性和规律性。本讲稿第十七页，共八十二页辐辐射射性性思思维维是从一个思索对象出发，充分展开的思维（自由想象、强制联想、对比联想、接近联想、相似联想等）。有的科学家认为人的大脑有四个功能部位，即感受区、储存区、判断区和想象区。一般情况下，想象区运用较少，但潜力很大。提倡辐射性思维有利于开发想象区的潜力。本讲稿第十八页，共八十二页辐辐集集性性思思维维是使多路思维“集”向某个中心点。它的基本功能是抽象、概括、判断和推理能力。辐集性思维是把辐射性思维收拢，向某一思维点集中，这种思维是多侧面、多角度的，它在时间上是连续不断的，在空间上是纵横交织的。“辐集性”思维去“辐射性”思维之粗而留其精，去其伪而存其真，最后抓住本质。本讲稿第十九页，共八十二页5 5W W1 1H H为有助于人们对事物进行思考、研究、分析而提示问题一种方法，5W1H是以下英文单词第一个字母的合称。Why（为何）What（何事）Where（何地）When（何时）Who（何人）How（为何）本讲稿第二十页，共八十二页上述各思维途径，都是为了有效发挥人脑思维功能，使在分析研究各事物中尽快揭示本质，发现规律，查明问题，把握关键。能有效和充分发挥大脑在认识客面事物中的作用和功能的思维活动都可称之为科学思维活动或科学思维，而研究科学思维的科学称之为思维科学。这不是单单方法技术问题，必须遵循思维规律。概念、含义、范围，全面分析。“思想实验”本讲稿第二十一页，共八十二页整体信息的逻辑方法整体信息的逻辑方法辨认对象的异同、相似、差异程度和性质辨认对象的异同、相似、差异程度和性质相同或相似对象的比较：相同或相似对象的比较：“相似类比相似类比”寻寻找找事事物物的的差差异异：“求求异异法法”，求求异异是是科科学学发发现之母现之母比比较较本讲稿第二十二页，共八十二页将将被被研研究究对对象象的的整整体体分分为为各各个个部部分分（方方面面、因因素素、层层次次、类类型型、级级别别、顺顺序序等等），然然后后对对每每一一个个组组成成部部分分进进行行深深入入观观测测及及研研究究，以更好地认识和把握总体。以更好地认识和把握总体。分分析析本讲稿第二十三页，共八十二页将将已已有有的的关关于于研研究究对对象象的的各各个个部部分分的的认认识识联联接起来，形成对研究对象的统一整体认识接起来，形成对研究对象的统一整体认识综综合合是是以以分分析析为为基基础础，分分析析又又以以综综合合为为归归宿宿综综合合本讲稿第二十四页，共八十二页抽抽象象对对象象的的本本质质属属性性，舍舍弃弃非非本本质质属属性性的的方方法法抽抽象象本讲稿第二十五页，共八十二页将将个个别别对对象象的的思思想想推推广广到到同同类类的的所所有有其其它它对对象上去的方法象上去的方法概概括括本讲稿第二十六页，共八十二页事实积累与理论思维事实积累与理论思维应应特特别别重重视视反反复复调调查查，尽尽可可能能多多地地掌掌握握事事实实，避避免免提提出出一一些些没没有有充充分分事实依据的事实依据的“理论理论”。麦麦凯凯维维在在“勘勘查查研研究究前前沿沿“基基本本原原理理综综观观”一一文文中中指指出出：“研研究究人人员员通通过过所所采采集集的的新新数数据据资资料料的的数数量量和和由由这这些些数数据据资资料料解解释释获获得得的新知识来量度其研究的价值。的新知识来量度其研究的价值。”瑞士人甘塞尔在瑞士人甘塞尔在“喜马拉雅山脉事实与理论喜马拉雅山脉事实与理论”一文中称：一文中称：19-20世纪经典研究过程中，解释喜山事实：理论世纪经典研究过程中，解释喜山事实：理论=1：0.5板块构造使其变为板块构造使其变为：，随物、化、构造分析应用变为：，：，：，随物、化、构造分析应用变为：，：，：本讲稿第二十七页，共八十二页“怀疑论怀疑论”与科学创新与科学创新马马赫赫的的科科学学史史著著作作“力力学学史史评评”（1883）启启迪迪爱爱因因斯斯坦坦创创立立了了相相对对论论。爱爱因因斯斯坦坦在在其其“自自述述”（1946）中中说说“马马赫赫的的真真正正伟伟大大，就就在在于于他他坚坚不不可可摧摧的的怀怀疑疑态态度度和独立性和独立性”。马马赫赫在在其其“力力学学史史评评”中中写写道道：“最最强强地地直直觉觉与与最最大大的的抽象陈述力的结合独自构成伟大的自然探索者抽象陈述力的结合独自构成伟大的自然探索者”。怀疑态度与直觉经验结合而形成一种强大的创造力。怀疑态度与直觉经验结合而形成一种强大的创造力。理理性性由由低低级级到到高高级级依依次次为为逻逻辑辑、数数学学、实实验验和和直直觉觉、直直觉觉比比之之逻逻辑辑理理性性、数数学学理理性性和和实实验验理理性性高高，就就在在于于它它具具有最高的创造力。有最高的创造力。本讲稿第二十八页，共八十二页重重大大的的科科学学发发现现是是从从推推翻翻和和废废除除一一些些被被视视为为不不可怀疑的理论或原理开始的。可怀疑的理论或原理开始的。如哥白尼（如哥白尼（1473-1543）推翻托勒密（）推翻托勒密（90-168）世界体系成为现代第一个启蒙思想家。世界体系成为现代第一个启蒙思想家。大大胆胆怀怀疑疑是是科科学学创创新新的的前前提提，但但怀怀疑疑不不是是否否定定一一切切。我我们们必必须须有有一一个个怀怀疑疑的的态态度度，但但又又不不得得不不随随时时地地克克服服自自身身的的怀怀疑疑倾倾向向。怀怀疑疑态态度度加加直直觉觉经经验验就能形成强大创造力。就能形成强大创造力。由上述可见由上述可见本讲稿第二十九页，共八十二页开放的复杂巨系统与科学方法开放的复杂巨系统与科学方法1、系统与系统周围有物质、能量和信号的交换、系统与系统周围有物质、能量和信号的交换2、系统包括很多子系统、系统包括很多子系统3、子系统的种类繁多、子系统的种类繁多解决开放的复杂巨系统问题，不能用近代科学都习解决开放的复杂巨系统问题，不能用近代科学都习惯于用的还原论的方法。惯于用的还原论的方法。要建立要建立“从定性到定量的综合集成方法或称为可综合集从定性到定量的综合集成方法或称为可综合集成技术成技术”。本讲稿第三十页，共八十二页 从定性到定量的综从定性到定量的综合集成技术合集成技术 是是思思维维科科学学的的一一项项应应用用技技术术，即即从从定定性性知知识识出出发发，这这是是对对所所研研究究事事物物的的感感性性认认识识，还还应应上上升升到到理理性性认认识识，要要努努力力达达到到定定量量。而而这这个个“量量”，是是实实实实在在在在观观测测所所获获得得的的数数据据，也也包包括括统统计计的的量量，但但它它不不是是人人为为的的，必必须是实际上可以获得的、客观存在的量。须是实际上可以获得的、客观存在的量。本讲稿第三十一页，共八十二页复杂巨系统与系统动力学复杂巨系统与系统动力学地地球球科科学学研研究究人人类类赖赖以以生生存存的的资资源源与与环环境境系系统统，逐逐项项研研究究物物质质与与能能量量循循环环的的子子系系统统是是必必不不可可少少的的。必必须须全全面面运运用用系系统统论论、信信息息论论和和控控制制论论的的现现代代科科学学方方法法，综综合合利利用用空间技术、计算机技术的最新成果空间技术、计算机技术的最新成果系系统统动动力力学学模模型型，在在地地球球科科学学研研究究中中，具具有有比比较较广广泛泛的的适适用用性性。因因为为它它着着眼眼于于系系统统的的整整体体最最佳佳目目标标，不不是是单单纯纯追追求求个个别别子子系系统统的的最最佳佳目目标标，有有助助于于实实现现人人口口、资资源源、环环境境与与社会、经济各子系统之间的协调，采用无量纲的综合研究社会、经济各子系统之间的协调，采用无量纲的综合研究系系统统动动力力学学模模型型的的建建立立，必必须须按按照照自自然然与与社社会会历历史史演演化化的过程和规律，不能凭空臆造的过程和规律，不能凭空臆造本讲稿第三十二页，共八十二页“立足小分子，纵横大宇宙立足小分子，纵横大宇宙”李远哲教授：李远哲教授：“在在科科学学的的研研究究上上也也像像其其他他事事情情一一样样，一一个个人人的的成成败败在在于于最最艰艰难难的的处处境境中中，有有些些人人能能继继续续努努力力，有有些些人人承承受受不不了了。你你如如果果问问我为什么做得比别人好，大概我比较会坚持吧我为什么做得比别人好，大概我比较会坚持吧”。“全全世世界界与与我我们们从从事事同同样样工工作作的的就就有有几几十十个个人人，我我们们为为什什么么做做得得比比较较成成功功呢呢?这这是是因因为为我我们们花花了了很很多多心心血血反反复复地地在在每每一一步步每每一一步步的的小小地地方方上上下下功功夫夫。如如果果有有100100步步的的话话，我我一一步步比比别别人人做做好好5%5%的的话话，这这是是1.051.05的的100100次方，这样就有很大的差别了次方，这样就有很大的差别了”。“要要做做好好一一个个科科学学家家，一一定定要要有有追追根根究究底底的的精精神神。另另外外一一个个人人在在成成长长过过程程中中必必须须养养成成尊尊重重别别人人的的习习惯惯。这这一一点点不不做做好好的的话话，也很难成为一个杰出的科学家也很难成为一个杰出的科学家”。本讲稿第三十三页，共八十二页科学研究与科学风格科学研究与科学风格每每一一门门科科学学都都有有它它自自己己的的结结构构，“这这种种结结构构有有它它的的美美和和妙妙的的地地方方”。而而每每个个科科学学工工作作者者“对对于于这这个个结结构构美美与与妙妙的的地地方方，有有不不同同的的感感受受，所所以以每每位位工工作作者者就就会会发发展展他他自自己己独独特特的的研研究究方方向向和和研研究究方方法法。也也就就是是说说他他会会形形成成他他自自己的风格己的风格”。泰泰勒勒教教授授有有很很多多直直觉觉的的见见解解，“这这些些见见解解不不一一定定都都是是对对的的，恐恐怕怕90%90%是是错错的的。不不过过没没关关系系，只只需需要要10%10%是是对对的的就就行行了了。而而且他不怕他讲的见解可能是错的且他不怕他讲的见解可能是错的”。在在某某些些情情况况下下，独独特特风风格格是是导导致致科科学学成成就就或或个个人人成成功功的的根根本本原原因因。独独特特风风格格本本身身就就意意味味着着创创新新。科科学学研研究究中中能能独独辟辟蹊径就是一种创新风格。蹊径就是一种创新风格。杨振宁博士：杨振宁博士：本讲稿第三十四页，共八十二页“院士思维院士思维”的启示的启示王王淦淦昌昌一、一、跟踪科学前沿，保持思维敏锐性跟踪科学前沿，保持思维敏锐性 “脑脑子子里里应应多多存存放放几几个个问问题题，一一个个问问题题想想不不通通就就去去想想另一个。有机会就去请教别人，这样才能进步快另一个。有机会就去请教别人，这样才能进步快”。“在在科科学学史史上上，科科学学发发现现有有两两种种情情况况(1)理理论论预预言言的的实实验验验验证证。这这种种研研究究定定向向性性强强，常常能能取取得得满满意意的的成成果果。(2)在在众众多多实实验验结结果果中中有有异异常常的的，偶偶然然的的发发现现，这种偶然发现往往有更大的价值这种偶然发现往往有更大的价值”。本讲稿第三十五页，共八十二页王王淦淦昌昌二、二、独立思考，大胆怀疑独立思考，大胆怀疑 科科学学研研究究必必须须创创新新，没没有有创创新新就就没没有有科科学学研研究究。借借鉴鉴是必要的，借鉴的目的也在于创新。是必要的，借鉴的目的也在于创新。“科科学学家家在在科科学学上上提提出出的的一一些些意意见见，决决不不是是无无本本之之木木的的突突发发奇奇想想，而而是是植植根根于于他他们们坚坚实实折折、广广博博的的学学识识，以以及及他他们们长长期期不不懈懈地地对对某某种种科科学学问问题题的的求求索索，从从而而对对一一些些问题有较深刻的理解。问题有较深刻的理解。”三、三、实验为源，理论为本实验为源，理论为本 “仅仅有有新新的的思思路路还还不不够够，最最重重要要的的是是“干干”，要要自自己动手做实验去检验自己的想法己动手做实验去检验自己的想法”。四、四、锲而不舍、持之以恒锲而不舍、持之以恒本讲稿第三十六页，共八十二页尹尹文文英英一、一、细致入微，精益求精细致入微，精益求精 “细细致致”可可以以使使抓抓住住稍稍纵纵即即逝逝的的机机遇遇，“求求精精”可可以以使使你你的的观观点更具权威性。点更具权威性。“科科学学研研究究中中不不能能放放过过一一个个小小疑疑点点，不不能能有有任任何何一一点点主主观观臆臆测测，而而要要通通过过反反复复观观察察、仔仔细细地地分分析析疑疑点点，通通过过这这些些疑疑点点发发现现新新问问题题，开开拓新内容，使研究工作不断深入完善拓新内容，使研究工作不断深入完善”。二、二、兼收并蓄、勇于开拓兼收并蓄、勇于开拓 不不守守旧旧，不不拘拘泥泥于于传传统统的的方方法法，勇勇于于创创新新，集集各各学学科科之之长长为为已已用。用。三、三、坚持真理，不盲从权威坚持真理，不盲从权威 “要要知知道道，任任何何号号称称经经典典的的东东西西都都有有时时间间和和空空间间的的局局限限性性。科科学学的的不不断断发发展展，人人类类认认识识的的不不断断深深入入，必必将将引引出出新新的的发发现现，产产生生新的理论。新的理论。”“理想是生命之源，追求是成功之舵理想是生命之源，追求是成功之舵”。昆昆虫虫学学家家本讲稿第三十七页，共八十二页石元春石元春 实事实事 是说到实际中去占有资料，要的昌刻苦和严谨。是说到实际中去占有资料，要的昌刻苦和严谨。创新创新 是科学的灵魂，重复本身就不是科学。是科学的灵魂，重复本身就不是科学。求求是是 是是寻寻求求客客观观世世界界的的内内在在联联系系和和规规律律，重重在在理理论论思思 维维，要要攀登就要有牺牲。攀登就要有牺牲。“矢志于一项事业，一是要有信念，信仰和献身精神矢志于一项事业，一是要有信念，信仰和献身精神”。农学家农学家本讲稿第三十八页，共八十二页朱兆良朱兆良一、一、“踏上前人的阶梯，跃上自己的思路踏上前人的阶梯，跃上自己的思路”“我我长长期期以以来来养养成成了了定定期期到到阅阅览览室室查查阅阅最最新新资资料料的的习习惯惯，这这就就使使我我们们研研究究工工作作始始终终立立于于最最新新的的研研究究基基点点之之上上。在在各各种种资资料料的的整整理理与与利利用用中中，一一定定要要有有自自己己独独立立的的见见解解，不不能能人人云云亦亦云。云。二、二、“独群蹊径，勇于突破独群蹊径，勇于突破”我我们们这这一一代代人人对对前前人人留留下下的的一一些些有有怀怀疑疑的的东东西西，要要敢敢于于突突破破、探探索，不要怕失败，在实验中产生新的思路。索，不要怕失败，在实验中产生新的思路。三、三、“不囿于学究式的道路，在应用中评价研究价值不囿于学究式的道路，在应用中评价研究价值”想想问问题题要要做做到到不不跟跟别别人人的的路路子子走走，很很重重要要的的一一点点就就是是要要考考虑实际应用的情况，由此来看研究的路子有何意义。虑实际应用的情况，由此来看研究的路子有何意义。土壤学家土壤学家本讲稿第三十九页，共八十二页刘建康刘建康一、一、学科发展和社会需要，就是研究方向学科发展和社会需要，就是研究方向 有有了了好好的的研研究究方方向向，研研究究课课题题，也也就就有有了了良良好好的的开开端端。我我所所选选的的研研究究方方向向总总是是指指向向学学科科发发展展的的前前沿沿，而而且且有有很很强强的的现现实意义。实意义。二、二、弃盲从、主创新、走自己学术之路弃盲从、主创新、走自己学术之路 主主张张独独立立思思考考，提提倡倡不不唯唯上上，不不唯唯书书，不不唯唯权权威威，勇勇于于创创新新的的精精神神，我我强强调调科科学学实实验验。注注重重以以科科学学事事实实为为依依据据来来验验证证，修修正正、完完善善和和发发展展自自己己观观点点和和理理论论，走走自自己己的的学学术术之路。之路。三、三、整体把握，系统思考，综合方法不能少整体把握，系统思考，综合方法不能少鱼、淡水生态鱼、淡水生态本讲稿第四十页，共八十二页刘新垣刘新垣一、一、大胆创新，眼光始终盯着第一大胆创新，眼光始终盯着第一 眼眼光光时时刻刻盯盯着着世世界界第第一一。当当实实验验现现象象与与现现有有理理论论发发生生矛矛盾盾，不不是是去去自自圆圆其其说说，而而是是大大胆胆提提出出新新的的设设想想，不不为为旧旧观观点点所所束束缚缚二、二、专注与分散：对立的统一，思维之神的两翼专注与分散：对立的统一，思维之神的两翼 在在科科研研工工作作中中，思思维维的的敏敏锐锐和和活活跃跃是是必必不不可可少少的的，但但这这并并不不等等同同于于思思维维的的随随意意性性。从从最最先先的的线线索索开开始始，一一方方面面层层层层剥剥离离，纵纵深深发发展展，一一方方面面又又向向横横向向发发展展，与与其其他他学学科科交交叉叉发发生生联系，以求新的突破口。联系，以求新的突破口。三、三、理论必须和实践相结合理论必须和实践相结合 在在追追求求理理论论上上创创新新的的同同时时，十十分分注注重重挖挖掘掘应应用用潜潜力力注注意意两两者者的有机结合的有机结合。分子生物学家分子生物学家本讲稿第四十一页，共八十二页江元生江元生一、一、质疑是研究之始，超越是成功之本质疑是研究之始，超越是成功之本发现疑点固然可喜，但更重要是攻克难点，超越前人的成果。发现疑点固然可喜，但更重要是攻克难点，超越前人的成果。二、二、信心是理论研究中一面不倒的旗帜信心是理论研究中一面不倒的旗帜科学有继承性，但它的精髓是科学有继承性，但它的精髓是“创造性创造性”。三、三、世界的本质是简洁的，直觉是理论研究的一块敲门砖世界的本质是简洁的，直觉是理论研究的一块敲门砖 世世界界上上许许多多事事物物的的本本质质总总是是以以简简洁洁的的面面目目反反映映在在人人们们的的面面前前。如如果果某某事事物物所所谓谓的的“本本质质”异异常常复复杂杂，那那只只能能说说明明我我们们还还没没有有认认识识该该事事物物的的本本质质。这这是是科科研研的的一一项项指指导导性性原原则则，也也是是我我一一生生追追求求的的信信念念。搞搞理理论论研研究究贵贵在在持持之之以以恒恒，直直觉觉虽虽然然是是一一种种不不自自觉觉的的思思维维活活动动，往往往往是是一一些些科科学学发发现现的的敲门砖，当然是还需要长期艰苦的努力。敲门砖，当然是还需要长期艰苦的努力。四、四、理论研究必须寻找现实的土壤理论研究必须寻找现实的土壤 在在研研究究思思想想和和研研究究方方法法上上，兼兼顾顾直直观观与与抽抽象象，总总结结与与推推理理定定性性与与定定量量等等几种关系来获得规律性的结果。几种关系来获得规律性的结果。在在大大学学里里从从事事科科研研工工作作，教教学学实实践践活活动动是是生生机机勃勃勃勃的的土土壤壤。教教学学实实践践活活动动能能使使研研究究者者开开拓拓眼眼界界，看看到到一一门门学学科科的的过过去去，现现在在和和未未来来，获获得得较较为为系统的，完整的知识，同时又可以给学术研究以极大的推动力。系统的，完整的知识，同时又可以给学术研究以极大的推动力。化学家化学家本讲稿第四十二页，共八十二页汤定元汤定元一、一、选准与国际接轨的切入点选准与国际接轨的切入点 研研究究方方向向应应集集中中，围围绕绕一一定定的的主主攻攻目目标标、步步步步深深入入，切切忌忌眉眉毛胡子一把抓。选准与国际先进水平接轨的切入点。毛胡子一把抓。选准与国际先进水平接轨的切入点。二、二、既要研究物理机制，又要注重实际应用既要研究物理机制，又要注重实际应用 把基础研究与应用研究结合起来把基础研究与应用研究结合起来三、三、通过理论研究，带动应用技术发展通过理论研究，带动应用技术发展四、四、科学研究与普及教育，是一个国家科学发展的双翼科学研究与普及教育，是一个国家科学发展的双翼 把科学成就告诉普通老百姓是科学家应尽的责任把科学成就告诉普通老百姓是科学家应尽的责任 科学工作者应当有三部曲：科学工作者应当有三部曲：第一是实践；第一是实践；第第二二是是理理论论总总结结：阅阅读读文文献献，借借鉴鉴他他人人经经验验，丰丰富富自自己己的的理理论；论；第三是孕育新的知识，促使新成果的产生。第三是孕育新的知识，促使新成果的产生。物理学家物理学家本讲稿第四十三页，共八十二页杨雄里杨雄里一、一、观察与思考互为补充，相得益彰观察与思考互为补充，相得益彰二、二、尽信书、则不如无书尽信书、则不如无书 科学需要权威，科学产生权威，科学又蔑视权威。科学需要权威，科学产生权威，科学又蔑视权威。三、三、要不断地战胜自己的弱点要不断地战胜自己的弱点 人人类类是是通通过过语语言言来来进进行行思思维维的的，不不能能想想象象没没有有语语言言的的思思维维，很很难难想想象象一一个个在在文文字字、语语言言方方面面没没有有相相当当驾驾驶驶能能力力的的人人，会会有有一一种种非非常常强强的的逻逻辑辑思思维维能能力力。语语言言文文字字修修养养的的高高低低，直直接接影影响响到到人人的的思思维维能力的强弱。能力的强弱。四、四、科学家首先是一个人，应该有丰富的精神世界科学家首先是一个人，应该有丰富的精神世界 很很难难想想象象，一一个个没没有有文文学学，没没有有音音乐乐，没没有有哲哲学学常常 识识的的头头脑脑会会具具有丰富的精神世界，去形成完好的科学思维。有丰富的精神世界，去形成完好的科学思维。五、五、要掌握和运用多种研究手段和研究方法要掌握和运用多种研究手段和研究方法 知识和技术更新很快知识和技术更新很快神经生理学家神经生理学家本讲稿第四十四页，共八十二页“成长比成功更重要成长比成功更重要”（凌志军，（凌志军，人民时报人民时报资深记者）资深记者）“做最好的自己做最好的自己”（李开复，原微软公司副总裁）（李开复，原微软公司副总裁）某些成功人士的思维某些成功人士的思维本讲稿第四十五页，共八十二页2023/4/845科学思维与科学方法“成功的标准要重新定义成功的标准要重新定义”过去认为成功的标准只有一个，比如成为过去认为成功的标准只有一个，比如成为第一名，但第一第一名，但第一名只有一个。那么多数人就会认为自己是失败者，而且从长远名只有一个。那么多数人就会认为自己是失败者，而且从长远看，第一名不一定是最优秀的。因此他认为：看，第一名不一定是最优秀的。因此他认为：“一个成功的人，一个成功的人，首先应该是一个快乐的人，其次，他（她）周围的人因他（她）首先应该是一个快乐的人，其次，他（她）周围的人因他（她）而感到快乐。一个人如果能做到这样，那么即使他（她）很平而感到快乐。一个人如果能做到这样，那么即使他（她）很平凡，也是成功的。凡，也是成功的。”“成功是你的目标，成长是你达到目标的成功是你的目标，成长是你达到目标的道路。道路。”如果道路出了问题，永远无法达到目标了，在这个意如果道路出了问题，永远无法达到目标了，在这个意义上说，成长比成功更重要。义上说，成长比成功更重要。本讲稿第四十六页，共八十二页李开复：李开复：“人生在世，最重要的事情就是能人生在世，最重要的事情就是能有最大的影响力，就要能够发挥自己所有的有最大的影响力，就要能够发挥自己所有的潜力，就要追逐自己，最有激情，最热爱的潜力，就要追逐自己，最有激情，最热爱的工作，从而让你真正做到最好的你自己。工作，从而让你真正做到最好的你自己。”“给自己定一个目标是很好的事情，但是这给自己定一个目标是很好的事情，但是这个目标一定要符合实际，定的太高的话，一个目标一定要符合实际，定的太高的话，一定会失望。定会失望。”本讲稿第四十七页，共八十二页兴趣是走向成功的前提兴趣是走向成功的前提李开复：李开复：“按兴趣做事和快乐的做事，才会有按兴趣做事和快乐的做事，才会有热情。热情。”比尔比尔.盖茨说过一句话盖茨说过一句话“Its fun”,“fun”就是热情和兴趣。就是热情和兴趣。“每个人应该能每个人应该能够理解自己的兴趣和能力。除了追逐兴趣之外，够理解自己的兴趣和能力。除了追逐兴趣之外，成功的人成功的人”还有一个共同点，就是对学习本身还有一个共同点，就是对学习本身有浓厚的兴趣。有浓厚的兴趣。”“花更多的时间去尝试不同的本性。花更多的时间去尝试不同的本性。”“你你没有试过，怎么知道不喜欢呢？没有试过，怎么知道不喜欢呢？”本讲稿第四十八页，共八十二页李开复：李开复：“我觉得每个人都可以成为人才。我觉得每个人都可以成为人才。人才真正的定义，就是成为最好的自己，潜人才真正的定义，就是成为最好的自己，潜力几乎每个人都有，只是看有没有机会能够力几乎每个人都有，只是看有没有机会能够解决实现。解决实现。”本讲稿第四十九页，共八十二页凌志军：凌志军：“要想做一些事情，甚至产生一些要想做一些事情，甚至产生一些影响，那就一定要有激情，有目标，有韧性，影响，那就一定要有激情，有目标，有韧性，有风骨。实际上这四种东西是最重要的。我有风骨。实际上这四种东西是最重要的。我倒认为天赋、聪明、智商是最重要的。倒认为天赋、聪明、智商是最重要的。”本讲稿第五十页，共八十二页情商比智商情商比智商 更重要更重要“在美国，工程师和经理的区别有两个：一在美国，工程师和经理的区别有两个：一个是沟通能力；一个是领导才能。这些都属个是沟通能力；一个是领导才能。这些都属于情商范畴于情商范畴”本讲稿第五十一页，共八十二页李开复：李开复：“智商（智商（IQ）反映人的智慧水平，）反映人的智慧水平，情商则反映了人在情感，情绪方面的自控和情商则反映了人在情感，情绪方面的自控和协调能力。情商包括了人际关系，团体精神，协调能力。情商包括了人际关系，团体精神，自觉心，同理心，激情。自觉心，同理心，激情。”“一项很有名的研究调查了一项很有名的研究调查了188个公司发现：个公司发现：对主管的工作业绩来说，情商的影响力是智对主管的工作业绩来说，情商的影响力是智商的商的9倍。倍。”“智商很高，但情商不足的人，智商很高，但情商不足的人，很难成为一个成功的领导。很难成为一个成功的领导。”本讲稿第五十二页，共八十二页凌志军：凌志军：“决定人的高下的因素，到最后是决定人的高下的因素，到最后是情商，不是智商。智商超过情商，不是智商。智商超过120的人，在智力的人，在智力方面的差别就不会再造成重大的影响，但是方面的差别就不会再造成重大的影响，但是情商差别很大。情商差别很大。”从教育的角度来说，我们从教育的角度来说，我们倾向于把今天的时代称为倾向于把今天的时代称为“情商时代情商时代”。本讲稿第五十三页，共八十二页李开复：李开复：“情商是可以培养的，但绝不是靠情商是可以培养的，但绝不是靠读书，考试和学习，而是经过自我的评估，读书，考试和学习，而是经过自我的评估，自己定的目标，有恒地往目标迈进。自己定的目标，有恒地往目标迈进。”每一每一个人有自己的自然格调。个人有自己的自然格调。”“情商的培养是帮助你成为更好的你自己，情商的培养是帮助你成为更好的你自己，而不是把你改变成另外一个人。而不是把你改变成另外一个人。”本讲稿第五十四页，共八十二页地学思维：人们如何认识地球的理性概括本讲稿第五十五页，共八十二页2023/4/855科学思维与科学方法时 间 尺 度设地球历史设地球历史 40 亿年亿年 相当于相当于 1 天文年天文年 则则 1260 万年万年 相当于相当于 1 昼夜昼夜 52.5 万年万年 相当于相当于 1 小时小时设地球诞生于设地球诞生于 1 月月 1 日日 则则 3