清华大学：学科带头人的科学研究能力与研究方法（PPT讲稿，主讲：覃征）

H 学科带头人的科学研究能力 与研究方法 清华大学:罩征敏授 2008年7月 筹学 Tsinghua University

学科带头人的科学研究能力 与研究方法 清华大学：覃征 教授 2008年7月

H 一、科学研究能力的基本素质 二、科学研究的主要方法 筹学 Tsinghua University

2 一、科学研究能力的基本素质 二、科学研究的主要方法

H 科学是认识世界的学问,技术是改造世界的学问, 工程是欧造世界的实践。从这样三个层次來看,现代科 学技术巳有了亘大发展。人类对客观世界的认识越來越 深刻,欧造客观世界的能为也越来越强。今天,科掌技 术对观世界的硏究与探索,已从渺观、微观、宏观、 守观直到胀观五个层次的时空范围。可用下图来表示; 筹学 Tsinghua University

3 科学是认识世界的学问，技术是改造世界的学问， 工程是改造世界的实践。从这样三个层次来看，现代科 学技术已有了巨大发展，人类对客观世界的认识越来越 深刻，改造客观世界的能力也越来越强。今天，科学技 术对客观世界的研究与探索，已从渺观、微观、宏观、 宇观直到胀观五个层次的时空范围，可用下图来表示：

H 典型尺度 胀观 (?) 1040米=1024光年 宇观 (相对论) 1021米=105光年 102米生命 生物 人类 人类社会 宏观 (牛顿力学) (生命科学)(生物学)(人类学)(社会科学、人文科学) 微观 (量子力学)10-15厘米 渺观 (超弦?) 10-34厘米 筹学 Tsinghua University

4 （生命科学） 生命 （生物学） （人类学） （社会科学、人文科学） 102米 生物 人类 人类社会 10－15厘米 典型尺度 1040米＝1024光年 1021米＝105光年 10－34厘米 渺观 （超弦？） 微观 （量子力学） 宏观 （牛顿力学） 宇观 （相对论） 胀观 （？）

H 科学研究就是创造知识和蓬理知识的工作。在我们 现在有的料学技术的基础上。科掌砑究必须有一个新的 结果作为衡量,这个新的结果是一种创造性的劳动 它可能是新的发现。也可能是新的理论,也可能是新的 方法,也可能是一种器橄或者是一种材料誉詟。总而言 之,科学研究就要求我们在前人基础上要有创新。所 以,蓬个的科学研究工作应该是创造性的。 筹学 Tsinghua University

5 科学研究就是创造知识和整理知识的工作，在我们 现在有的科学技术的基础上。科学研究必须有一个新的 结果作为衡量，这个新的结果是一种创造性 的劳动， 它可能是新的发现，也可能是新的理论，也可能是新的 方法，也可能是一种器械或者是一种材料等等。总而言 之，科学研究就要求我们在前人基础上要有创 新。所 以，整个的科学研究工作应该是创造性的

H 科学研究并没有一成不变的方法,有些人埋头做科 学实验。逋过细心观发现了新的现象。如伦琴发现Ⅺ 射线;有些人按照概念散实验,像居里夫人,从大量的 矿石里面提炼出放射性元素—钿;有些人是从广泛收集 资料和观察,悟出一些观点。如达尔大的进化论:也有 些人提出了一些新概念,像麦克斯韦的电磁场理论还有 受因斯坦的相对论,还有一些是把不同的学科组织联系 起來,像维纳提出來控制论。因之,获得创造性的途径 并不是一成不变的。 筹学 Tsinghua University

6 科学研究并没有一成不变的方法，有些人埋头做科 学实验，通过细心观察发现了新的现象，如伦琴发现X 射线；有些人按照概念做实验，像居里夫人，从大量的 矿石里面提炼出放射性元素—镭；有些人是从广泛收集 资料和观察，悟出一些观点，如达尔文的进化论；也有 些人提出了一些新概念，像麦克斯韦的电磁场理论还有 爱因斯坦的相对论，还有一些是把不同的学科组织联系 起来，像维纳提出来控制论。因之，获得创造性的途径 并不是一成不变的

治学的三种境界 H 王国维先生是民国初期的一个大学者,国学大师, 而且他是一个美学家,他在《人间词话》中有一篇短文, 叫“三种境界”。这篇文章实际上是把宋朝的三个词人 的词摘抄下来。这三段词实际上都是描写男女之间情 相思之情,追慕之情、熟恋之愔。他用来描写我仉治学 的三种境界。 7 筹学 Tsinghua University

7 治学的三种境界 王国维先生是民国初期的一个大学者，国学大师， 而且他是一个美学家，他在《人间词话》中有一篇短文， 叫“三种境界”。这篇文章实际上是把宋朝的三个词人 的词摘抄下来，这三段词实际上都是描写男女之间爱情： 相思之情，追慕之情、热恋之情。他用来描写我们治学 的三种境界

治学的三种境界 第一个境界,“咋夜西风凋碧树,独上高楼,望尽 天涯路,”这个境界描写迎着图难,勇于擊登。 第二个境界。“衣带淅宽终不悔,惟伊消得人憔 悴。”无论多大的代价,终不后悔,这是描写研究探 索的情景。 第三是“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯 火阑珊处。”几经艰苦奋斗,突然受到启发,顿时恍然 大悟,原來事物的奥秘,正隐藏在“灯火阑珊处”, 这是芧蜜顿开、灵感突现的情景。 8 筹学 Tsinghua University

8 第一个境界，“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽 天涯路，”这个境界描写迎着困难，勇于攀登。 第二个境界，“衣带渐宽终不悔，惟伊消得人憔 悴。”无论多大的 代价，终不后悔，这是描写研究探 索的情景。 第三是“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯 火阑珊处。”几经艰苦奋斗，突然受到启发，顿时恍然 大悟，原来事 物的奥秘，正隐藏在“ 灯火阑珊处” ， 这是茅塞顿开、灵感突现的情景。 治学的三种境界

治学的三种境界 H 这三个阶段也可以认为是三个时期。科掌研究上 第一个叫准备期,高瞻远瞩、构沉甩的准备阶段;第 二叫做探索期,單思蒈、孜孜以泶的探索阶段;第三 个叫豁朗期,不断追求、终有顿悟的收蕤阶段。 9 筹学 Tsinghua University

9 这三个阶段也可以认为是三个时期。科学研究上， 第一个叫准备期，高瞻远瞩、构想沉思的准备阶段；第 二叫做探索期，覃思苦虑、孜孜以求的探索阶段；第三 个叫豁朗期，不断追求、终有顿悟的收获阶段。 治学的三种境界

科学研究的途径 H 第一要有疑问和疑难问题的提出。 你对这个问题要有疑问,因为頻问是思想的起京,一 切有用的甩想都起源于疑问。有疑问并不葶于能提出冋题。 特别是有些看法以爭已经是常识,是传統的见解,是权威 的结论,虽有疑问,却不敢提出问题。所以疑难问题的提 出并不是容易的事情。包括我们现在來说。我们都有这样 的问题。对科学來说,科学是始于问题,问题是最重要的。 因为问题是科学发展的动力;问题推动了理论的产生,推 动丁科学前进;问题是我们的认识活动的起点。因此,我 觉得我仉要掌会提出问题,所以先有疑问,后有问题。 10 筹学 Tsinghua University

10 科学研究的途径 第一要有疑问和疑难问题的提出。 你对这个问题要有疑问，因为疑问是思想的起点，一 切有用的思想都起源于疑问。有疑问并不等于能提出问题。 特别是有些看法似乎已经是常识，是传统的见解，是权威 的结论，虽有疑问，却不敢提出问题。所以疑难问题的提 出并不是容易的事情，包括我们现在来说，我们都有这样 的问题。对科学来说，科学是始于问题，问题是最重要的。 因为问题是科学发展的动力；问题推动了理论的产生，推 动了科学前进；问题是我们的认识活动的起点。因此，我 觉得我们要学会提出问题，所以先有疑问，后有问题