对高水平科学研究认识

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1、黄海军黄海军 北京航空航天大学北京航空航天大学 2010.5 对开展高水平科学研究的认识对开展高水平科学研究的认识 主要内容主要内容 1. 1. 基础研究的重要性基础研究的重要性 2. 阅读和文献使用2. 阅读和文献使用 3. 如何使用数学工具3. 如何使用数学工具 4. 如何写规范的学术论文4. 如何写规范的学术论文 5. 如何投稿5. 如何投稿 6. 科研工作的准备6. 科研工作的准备 ?亚里士多德写形而上学，要求亚里士多德写形而上学，要求从从“形和 术 形和 术”升级到升级到“学学”， “从具体的经验抽象到一般 原理 从具体的经验抽象到一般 原理”, 最高境界是最高境界是“学学”。 ?将

2、经验提升为知识，被称为做学术研究。光 有经验，没有逻辑，是知其然、不知其所以 然。 将经验提升为知识，被称为做学术研究。光 有经验，没有逻辑，是知其然、不知其所以 然。 ?火药，是我们的四大发明之一，我们只知使 用，不再追问为什么会爆炸，西方人追问 了，就搞出了化学！ 火药，是我们的四大发明之一，我们只知使 用，不再追问为什么会爆炸，西方人追问 了，就搞出了化学！ 1. 基础研究重要性的认识基础研究重要性的认识 “科学科学”重在重在“学学”，“学学”是理性、是规范、是严 密的逻辑，具有解析的思维模式和可重复性， 是不可以 是理性、是规范、是严 密的逻辑，具有解析的思维模式和可重复性， 是不可以

3、“难得糊涂难得糊涂”的，不是黑箱！的，不是黑箱！ 自然科学经济学管理科学人文社科自然科学经济学管理科学人文社科 理性度理性度 + _ 1883年年8月月15日，美国著名物理学家、美国物理学会第一任会 长亨利 日，美国著名物理学家、美国物理学会第一任会 长亨利奥古斯特奥古斯特罗兰罗兰(18481901)在美国科学促进会年会上 做了题为 在美国科学促进会年会上 做了题为“为纯科学呼吁为纯科学呼吁”的演讲。的演讲。 。应该思考的问题是：我们必须要做些什么才能创造出 我国的物理学，而不是把电报机、电灯和其它的便利设施称 之为科学。我并不是想低估所有这些东西的价值，世界的进 步需要依靠它们，成功发明这些

4、东西的人应该受到世界的尊 重。但是， 。应该思考的问题是：我们必须要做些什么才能创造出 我国的物理学，而不是把电报机、电灯和其它的便利设施称 之为科学。我并不是想低估所有这些东西的价值，世界的进 步需要依靠它们，成功发明这些东西的人应该受到世界的尊 重。但是，虽然一位厨师发明了餐桌上的一道新鲜的美味佳 肴，使世人在某种程度上享受到了口福，但是，我们并不会 尊称他为化学家 虽然一位厨师发明了餐桌上的一道新鲜的美味佳 肴，使世人在某种程度上享受到了口福，但是，我们并不会 尊称他为化学家。 。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正 确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用 的同时

5、发展出化学，甚至物理学 。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正 确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用 的同时发展出化学，甚至物理学。 19012009年，共有近千位科学家获得诺贝尔奖，其中自然 科学家 年，共有近千位科学家获得诺贝尔奖，其中自然 科学家530多位（物理、化学、医学）。多位（物理、化学、医学）。 其中有八位华人：李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱隶 文、崔琦、钱永健、高锟， 其中有八位华人：李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱隶 文、崔琦、钱永健、高锟，但其中七位工作都是在美国做 的。 但其中七位工作都是在美国做 的。 诺贝尔奖诺贝尔奖100多年来所表彰的

6、成果，绝大部分属于基础研究。多年来所表彰的成果，绝大部分属于基础研究。 属于当时属于当时“没用的没用的”或或“同实际脱离同实际脱离”的研究的研究。 上世纪二十年代，量子力学的建立引发后来一系列划时代的科 学发现和技术发明，从半导体晶体管到集成电路再到信息产 业；从原子分子结构到凝聚态物理再到材料科学；从核物理 到粒子物理再到核能、激光，这些新技术的产生和应用均以 量子力学的发展为前提的。 上世纪二十年代，量子力学的建立引发后来一系列划时代的科 学发现和技术发明，从半导体晶体管到集成电路再到信息产 业；从原子分子结构到凝聚态物理再到材料科学；从核物理 到粒子物理再到核能、激光，这些新技术的产生和

7、应用均以 量子力学的发展为前提的。 当今当今70使用的新技术应归功于基础研究的科学发现。使用的新技术应归功于基础研究的科学发现。 杨振宁李政道丁肇中 朱隶文崔琦李远哲 钱永健高锟 杨振宁李政道丁肇中 朱隶文崔琦李远哲 钱永健高锟 小林诚益川敏英南部阳一郎（美籍）小林诚益川敏英南部阳一郎（美籍） 2008，物理物理 1949，物理，汤川秀树，物理，汤川秀树 1965，物理，朝永振一郎，物理，朝永振一郎 1973，物理，江崎玲於奈，物理，江崎玲於奈 1981，化学，福井谦一，化学，福井谦一 1988，医学与生理，利根川进，医学与生理，利根川进 2000，化学，白川英树，化学，白川英树 2001，化

8、学，野依良治，化学，野依良治 2002，化学，田中耕一，化学，田中耕一 2002，物理，小柴昌俊，物理，小柴昌俊 下村修下村修 2008，化学，化学 还有：还有： 1968，文学，川端康成，文学，川端康成 1974，和平，佐藤荣作，和平，佐藤荣作 1994，文学，大江健三郎，文学，大江健三郎 邻居：邻居：科研经费科研经费 2000年，美国为年，美国为2280亿美 元，日本为 亿美 元，日本为1305亿美元 ！ 中国 亿美元 ！ 中国2006年号称年号称900亿美元亿美元 新中国成立新中国成立59年来，我们对基础研究的认识也 是反反复复的。 年来，我们对基础研究的认识也 是反反复复的。 在在19

9、561967年我国第一个年我国第一个12年的科技长期 规划中，也只是提出 年的科技长期 规划中，也只是提出57项重大科技任务，根 本没有把基础研究放在一个适当的位置。 项重大科技任务，根 本没有把基础研究放在一个适当的位置。 粉碎四人帮后，国家对基础研究开始重视，支 持力度不断加大，特别是 粉碎四人帮后，国家对基础研究开始重视，支 持力度不断加大，特别是1986年成立国家自 然科学基金委员会后，资助经费逐年上升。 年成立国家自 然科学基金委员会后，资助经费逐年上升。 当前我国基础研究的硬件条件并不比国外差多 少，不足的是软件方面，尤其是学术环境。 当前我国基础研究的硬件条件并不比国外差多 少，

10、不足的是软件方面，尤其是学术环境。 温家宝在温家宝在2008.10.31Science上发表文章说，上发表文章说，“中国正在进 行一场人类历史上前所未有的现代化进程 。在过去的半个 世纪里，中国在基础研究和技术创新方面取得了伟大的成 就。中国政府制定了国家中长期科学和技术发展规划纲要 中国正在进 行一场人类历史上前所未有的现代化进程 。在过去的半个 世纪里，中国在基础研究和技术创新方面取得了伟大的成 就。中国政府制定了国家中长期科学和技术发展规划纲要 (20062020年年)，强调基础科学领域和前沿技术的研 究 。我们提倡在活跃的学术氛围下进行自由的讨论，鼓励 在好奇心的驱动下不断探索，并且宽

11、容失败 ，强调基础科学领域和前沿技术的研 究 。我们提倡在活跃的学术氛围下进行自由的讨论，鼓励 在好奇心的驱动下不断探索，并且宽容失败 ” 胡锦涛今年指出：要充分重视基础研究的战略意义和重大作 用，在加大对基础研究投入、创新人才培养的同时， 胡锦涛今年指出：要充分重视基础研究的战略意义和重大作 用，在加大对基础研究投入、创新人才培养的同时，还要注 重营造宽松的学术环境 还要注 重营造宽松的学术环境。 但是，即使在大学或科研机构，甚至科研主管部门，关于基础 研究 但是，即使在大学或科研机构，甚至科研主管部门，关于基础 研究“没用没用”或或“同实际脱离同实际脱离”的声音仍不绝于耳。的声音仍不绝于耳

12、。 当前我国科技界：当前我国科技界：学风浮躁学风浮躁、急功近利急功近利 后果后果：做短平快工作；不可能产生大师、大成果：做短平快工作；不可能产生大师、大成果 2008年年7月月24日出版的自然日出版的自然(Nature) 刊发了 专辑 刊发了 专辑中国的挑战。中国发展举世瞩目， 但在耀眼数据的背后，现实更为复杂。从 中国的挑战。中国发展举世瞩目， 但在耀眼数据的背后，现实更为复杂。从1735年 至今，法、德、英、美依次更替成为世界科学的 领导者。每一次，科学巨头都是伴随经济的极度 繁盛而产生的。 但中国不太可能成为继美国之后 另一个科学霸主。 年 至今，法、德、英、美依次更替成为世界科学的 领

13、导者。每一次，科学巨头都是伴随经济的极度 繁盛而产生的。 但中国不太可能成为继美国之后 另一个科学霸主。1978年改革开放以来，中国经 济得到飞速发展，数千万人摆脱贫困。在过去的 年改革开放以来，中国经 济得到飞速发展，数千万人摆脱贫困。在过去的 20年间，中国在科技上的投入以每年近年间，中国在科技上的投入以每年近20%的速 度递增， 的速 度递增，1991年是年是75亿美元，亿美元，2006年接近年接近900亿 美元。 亿 美元。但基础研究的份额只占全部研究投入的但基础研究的份额只占全部研究投入的 5%，远远低于发达国家的，远远低于发达国家的20%。 科学霸主：不仅是技术领 先，更重要的是有

14、大量的 左右世界的思想和理 论。 科学霸主：不仅是技术领 先，更重要的是有大量的 左右世界的思想和理 论。没有思想和理论的繁荣不能长久。历史上，中国最繁荣的 时期也是学术最活跃的时期。有思想的皇帝敢于 没有思想和理论的繁荣不能长久。历史上，中国最繁荣的 时期也是学术最活跃的时期。有思想的皇帝敢于“仕养三 千 仕养三 千”这样的这样的“闲人闲人”，都是在昌盛时期。，都是在昌盛时期。 基础研究是以自然或社会为研究对象，探索和 认识自然社会，求真致知，其动机为好奇。 由于探索性强、偶然性多等特点，需要一个 长期的积累过程，既要允许失败，又需锲而 不舍的长期努力。 基础研究是以自然或社会为研究对象，探

15、索和 认识自然社会，求真致知，其动机为好奇。 由于探索性强、偶然性多等特点，需要一个 长期的积累过程，既要允许失败，又需锲而 不舍的长期努力。而学术自由是实现科学创 新和探索真知的根本性条件 而学术自由是实现科学创 新和探索真知的根本性条件。 改革开放改革开放30年，我国综合国力大大增强。我们 逐渐有了一批真正为科学献身、对自然和社 会有极大好奇心、并不受外界干扰和影响的 创新人才，开始有了一个比较宽松的学术环 境，创新和大师将会不断出现！ 年，我国综合国力大大增强。我们 逐渐有了一批真正为科学献身、对自然和社 会有极大好奇心、并不受外界干扰和影响的 创新人才，开始有了一个比较宽松的学术环 境

16、，创新和大师将会不断出现！ 中国的所有领域都需要一批大师，基础研究领域尤 甚！ 中国的所有领域都需要一批大师，基础研究领域尤 甚！中国缺优秀的工程师，但更缺学术人才！中国 的工程技术教育走在科学教育之前， 中国缺优秀的工程师，但更缺学术人才！中国 的工程技术教育走在科学教育之前，“摸石头过河摸石头过河” 是很讲究实用的思想，过了河就行，整个河底的石 头是如何分布的就不管了！ 是很讲究实用的思想，过了河就行，整个河底的石 头是如何分布的就不管了！“边建议、边施工、边 报废 边建议、边施工、边 报废”“拍脑袋、拍手掌、拍屁股拍脑袋、拍手掌、拍屁股” 对经济管理领域而言，对经济管理领域而言，中国当代是一个大实验室，所 发生的事情非常有研究价值，国际学术界非常关注 与中国有关的论文。 中国当代是一个大实验室，所 发生的事情非常有研究价值，国际学术界非常关注 与中国有关的论文。 巨人的影响（自然科学）：巨人的影响（自然科学）： 牛顿、爱因斯坦、居里夫人、爱迪生、玻尔、哥白尼、法