劉鶇
(天津科學(xué)技術(shù)出版社,天津 300051)
隨著這種數(shù)據(jù)的可用性不斷提高,人們終于有機(jī)會(huì)來(lái)認(rèn)真探討科學(xué)的產(chǎn)出和回報(bào)了。數(shù)據(jù)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)以及人工智能方面的平行發(fā)展,為我們理解數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)提供了強(qiáng)有力的工具和技術(shù)。所有這些要素結(jié)合起來(lái),給予我們一些復(fù)雜而深刻的啟迪,從而了解到科學(xué)事業(yè)是如何發(fā)展的,協(xié)作如何促進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)以及如何通過(guò)多種相互關(guān)聯(lián)的因素的組合來(lái)促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)步。這些機(jī)遇以及隨之而來(lái)的挑戰(zhàn),催生了一種多學(xué)科交叉的新興科研群體,這個(gè)群體中的科學(xué)家為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解科學(xué)而走到了一起。這些科學(xué)學(xué)的踐行者運(yùn)用科學(xué)的方法研究他們自身,審視那些運(yùn)行正?;蛘邩I(yè)已失敗的項(xiàng)目,將用來(lái)描述發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造所具特質(zhì)的種種模式予以量化,為科學(xué)的整體進(jìn)步提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
在這個(gè)背景下,我們引進(jìn)了《給科學(xué)家的科學(xué)思維》這本書。本書致力于介紹這一快速發(fā)展的新興學(xué)科,探討它豐富的歷史背景、令人興奮的近期發(fā)展以及廣闊的應(yīng)用前景。
當(dāng)時(shí)引進(jìn)這本書的時(shí)候,以下幾點(diǎn)增強(qiáng)了我們出版該書的信心。
第一作者王大順是美國(guó)西北大學(xué)凱洛格商學(xué)院、復(fù)雜系統(tǒng)研究中心教授。第二作者艾伯特-拉斯洛·巴拉巴西是全球復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究權(quán)威,“無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)”的創(chuàng)立者,匈牙利科學(xué)院院士,歐洲科學(xué)院院士。著有世界級(jí)暢銷書《巴拉巴西成功定律》《鏈接》《爆發(fā)》等。第一譯者賈韜是西南大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院教授,賈韜博士于2004 年獲得南京大學(xué)物理專業(yè)學(xué)士學(xué)位,本科畢業(yè)后留學(xué)美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué),獲得碩士及博士學(xué)位。2015 年9 月起加入西南大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院,研究方向?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。第二譯者汪小帆是上海大學(xué)副校長(zhǎng)。獲得2005 年IEEE 電路與系統(tǒng)匯刊最佳論文獎(jiǎng)和2008 年上海市自然科學(xué)一等獎(jiǎng),入選2007 年國(guó)家人事部“新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家隊(duì)人選”,是2008 年教育部“復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的性能分析與控制”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人。
《給科學(xué)家的科學(xué)思維》是一本科技類大眾暢銷書,聚焦在如何以科學(xué)研究中的故事與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的分析??茖W(xué)革命往往是由新儀器的發(fā)明所推動(dòng)的——顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、基因測(cè)序技術(shù),每一種都從根本上改變了我們對(duì)世界的感知、測(cè)量和推理能力。而今時(shí)今日,數(shù)據(jù)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)和人工智能的并行發(fā)展,為我們提供了強(qiáng)大的工具和技術(shù),使這些數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)擁有了意義。這些數(shù)據(jù)一起講述了一個(gè)復(fù)雜而富有洞察力的故事——關(guān)于科學(xué)事業(yè)如何展開(kāi)、協(xié)作如何促進(jìn)發(fā)現(xiàn)以及科學(xué)進(jìn)步如何通過(guò)多種相互關(guān)聯(lián)的因素的組合而出現(xiàn)。這些機(jī)遇——以及隨之而來(lái)的挑戰(zhàn)——催生了一個(gè)新的多學(xué)科科學(xué)家群體,他們?yōu)榱死斫饪茖W(xué)而團(tuán)結(jié)在一起?!督o科學(xué)家的科學(xué)思維》這本書就是聚焦“科學(xué)的科學(xué)”這個(gè)炙手可熱的主題。全書由四個(gè)部分組成:“職業(yè)的科學(xué)”關(guān)注的是科學(xué)家個(gè)人的職業(yè)道路,探尋我們什么時(shí)候能做到最好以及是什么讓我們與眾不同?!皡f(xié)作的科學(xué)”探索了團(tuán)隊(duì)工作的優(yōu)勢(shì)和缺陷,揭示了如何從組建一個(gè)成功的團(tuán)隊(duì)到誰(shuí)應(yīng)該獲得團(tuán)隊(duì)的榮譽(yù)?!坝绊懥Φ目茖W(xué)”探尋了科學(xué)思想及其影響力背后的基本動(dòng)力。最后的展望部分總結(jié)了一些最熱門的前沿領(lǐng)域,從人工智能的作用到偏見(jiàn)和因果關(guān)系。每個(gè)部分充滿了有趣的故事以及充滿智慧的詰問(wèn)。
不僅對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),《給科學(xué)家的科學(xué)思維》提供了科學(xué)深入洞察的重大價(jià)值。對(duì)于我們每個(gè)人來(lái)說(shuō),也將得到關(guān)于職業(yè)、協(xié)作和影響力這些與我們息息相關(guān)的領(lǐng)域的實(shí)踐指南。這本書不僅有權(quán)威的科學(xué)依據(jù),其中的案例也十分有趣,非常適合大眾閱讀。
在撰寫本書的過(guò)程中,作者主要考慮到這幾類核心讀者。一類是所有對(duì)科學(xué)背后的機(jī)制充滿好奇心的科學(xué)家與學(xué)生??茖W(xué)學(xué)的創(chuàng)立者之一托馬斯·庫(kù),原本是一位物理學(xué)家,后來(lái)成為哲學(xué)家。他于1962 年出版的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》(The Structure of Scientic Revolutions)一書,激發(fā)了全世界對(duì)科學(xué)進(jìn)行研究的興趣。庫(kù)恩提出的“范式轉(zhuǎn)移”(paradigm shift)概念,今天仍然適用于幾乎所有的創(chuàng)造性活動(dòng),并且對(duì)于我們?nèi)绾慰创驴茖W(xué)思想的產(chǎn)生與普遍認(rèn)同,仍具有主導(dǎo)作用。沿著這個(gè)思路,科學(xué)學(xué)在很多方面都應(yīng)該是下一個(gè)重要的里程碑式研究領(lǐng)域,它有望解決每位科學(xué)家都極為關(guān)注但卻有可能超出庫(kù)恩世界觀的一系列問(wèn)題:科學(xué)家什么時(shí)候能夠達(dá)到他們的最佳工作狀態(tài)?科學(xué)創(chuàng)新的生命周期是多久?職業(yè)生涯中出現(xiàn)突破性進(jìn)展的跡象是否存在?什么樣的合作會(huì)帶來(lái)成功,什么樣的合作則注定會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難?年輕的研究員怎樣將他們的成功概率最大化?所有一線科學(xué)家都可借助本書這個(gè)工具,并且依托數(shù)據(jù),更好地洞察科學(xué)事業(yè)的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律,從而有可能在科研機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)圈中明確方向,實(shí)現(xiàn)職業(yè)生涯的良性發(fā)展。
科學(xué)學(xué)的廣泛影響力還包括它對(duì)政策制定的可能影響。因此,本書對(duì)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的管理者大有裨益,他們可以借助科學(xué)學(xué)做出基于實(shí)證的決策。從系主任到院長(zhǎng),再到負(fù)責(zé)科研的副校長(zhǎng),高效的管理在實(shí)施和監(jiān)督戰(zhàn)略性研究時(shí)需要面對(duì)重大的人事和投資決策。雖然他們通常都很清楚可以借鑒大量的實(shí)證經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理這些問(wèn)題,但是由于缺乏連貫性的總結(jié)歸納,很難從可能的信息噪聲中提取出問(wèn)題的本質(zhì)。正因?yàn)槿绱?,本書將提供資料與數(shù)據(jù),幫助他們更好地利用科學(xué)學(xué)研究所提供的深刻見(jiàn)解。例如,對(duì)于物理系教師尋求終身教職的問(wèn)題,h 指數(shù)為25 究竟告訴了我們什么樣的信息?是招聘青年教師還是資深學(xué)者可以讓學(xué)院受益最大?我們什么時(shí)候需要投入巨資雇用一位學(xué)術(shù)大佬?而我們期待他們發(fā)揮的作用是什么?
我們也希望讀者能夠發(fā)現(xiàn)本書的價(jià)值:當(dāng)高績(jī)效的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)力圖以最佳方式來(lái)攻克新的科學(xué)挑戰(zhàn)時(shí),本書無(wú)疑可以供他們借鑒,為他們提供幫助。許多民事機(jī)構(gòu)、軍事機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)、非營(yíng)利性組織、私人基金會(huì)都已在收集數(shù)據(jù),開(kāi)發(fā)基于科學(xué)學(xué)理念的工具。在書中,我們要介紹的框架將幫助他們更好地利用這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)各自的目的,建立有效的資助機(jī)制,最終造??茖W(xué)與社會(huì)。本書的目的就是針對(duì)該領(lǐng)域從業(yè)者感興趣的一些關(guān)鍵思想,提供第一份連貫的綜述。我們相信這樣的綜述是極其必要的,因?yàn)檫@一領(lǐng)域的研究人員具有高度的學(xué)科交叉特點(diǎn)。事實(shí)上,科學(xué)學(xué)研究的重要進(jìn)展源自多學(xué)科研究者的共同努力,其中所涉及的領(lǐng)域十分廣泛,從圖書館與信息科學(xué)到社會(huì)科學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué),再到工程和設(shè)計(jì)。正因?yàn)槿绱?,不同研究人員的方法和視角存在差別,他們發(fā)表的各自領(lǐng)域中的成果也沒(méi)有完全相同的讀者群。
因此,科學(xué)學(xué)的研究群體通常被學(xué)科邊界所分割。這種學(xué)科邊界導(dǎo)致行話、狹隘的領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)以及學(xué)科自身價(jià)值的大行其道。在本書中,我們致力于將迥然不同的各學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的見(jiàn)解進(jìn)行歸納總結(jié),予以解釋,并將它們連貫而全面地呈現(xiàn)給學(xué)生和研究人員。我們不僅會(huì)強(qiáng)調(diào)這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)各種觀點(diǎn)中所包含的共同知識(shí)遺產(chǎn),還將提供新的研究方法和途徑。因此,我們也希望本書對(duì)初涉該領(lǐng)域的研究人員以及感興趣的學(xué)生來(lái)說(shuō),具有參考價(jià)值。
最后,該書內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)。
本書由4 部分構(gòu)成:第一部分“職業(yè)學(xué)”關(guān)注科學(xué)家個(gè)人的職業(yè)發(fā)展道路,探討我們何時(shí)能進(jìn)入最佳工作狀態(tài)以及影響個(gè)人特質(zhì)的具體因素;第二部分“合作學(xué)”探討團(tuán)隊(duì)合作的優(yōu)勢(shì)和隱患,分析如何組建成功的團(tuán)隊(duì)以及團(tuán)隊(duì)成果的榮譽(yù)歸屬等問(wèn)題;第三部分“影響學(xué)”討論科學(xué)見(jiàn)解與其影響力的內(nèi)在機(jī)制;第四部分“展望”總結(jié)了學(xué)科前沿最熱門的課題,從人工智能的作用到偏好性和因果性。每個(gè)部分都以各自的引言開(kāi)始,用問(wèn)題和故事詮釋主題,這些問(wèn)題也將在各章相關(guān)部分予以討論,并且每章都涵蓋了與此相關(guān)的科學(xué)領(lǐng)域。
科學(xué)學(xué)通過(guò)分析科學(xué)界通行的產(chǎn)出與獎(jiǎng)勵(lì)體系中的海量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)具有普適性或領(lǐng)域特異性的規(guī)律,它不僅能就各自學(xué)科的特點(diǎn)提供獨(dú)到的見(jiàn)解,同時(shí)也可能有效地改善我們的工作。隨著對(duì)具有影響力的科學(xué)先行者了解得深入,我們將極有可能改善科研體制和政策,讓每一位科學(xué)家和每一筆科研投資都有更高的成功率,從而讓科學(xué)整體具有更好的發(fā)展前景。
所有科學(xué)的科學(xué),應(yīng)該是每一個(gè)人的無(wú)限游戲。我們?cè)诒緯拈_(kāi)頭把近期科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)革命與當(dāng)初顯微鏡或望遠(yuǎn)鏡等儀器如何引發(fā)相應(yīng)學(xué)科的變革做了類比。正如我們已經(jīng)討論過(guò)的,由于多個(gè)不同領(lǐng)域研究人員的重要貢獻(xiàn),科學(xué)學(xué)取得了顯著進(jìn)展。這些領(lǐng)域包括信息科學(xué)、圖書館學(xué)、社會(huì)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)以及工程與設(shè)計(jì)等,每個(gè)學(xué)科采用不同的模型、技巧、直覺(jué)、標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)來(lái)處理和評(píng)價(jià)科學(xué)活動(dòng)的不同方面。
然而,這一最新的工具與顯微鏡或望遠(yuǎn)鏡的特征具有一個(gè)本質(zhì)上的區(qū)別。確實(shí),科學(xué)學(xué)的本質(zhì)決定了它必須是關(guān)于科學(xué)(of the science)、屬于科學(xué)(by the science)和服務(wù)于科學(xué)(for the science)的。這充分說(shuō)明,如果科學(xué)學(xué)只是依賴于少數(shù)幾個(gè)學(xué)科,如信息科學(xué)、社會(huì)科學(xué)或工程學(xué),那么它將會(huì)失去科學(xué)活動(dòng)的一些關(guān)鍵的方面,而這一活動(dòng)正以指數(shù)級(jí)的速度變得更大、更為復(fù)雜且更為互連。換句話說(shuō),科學(xué)學(xué)要想成功就需要所有的科學(xué)。
確實(shí),在下一個(gè)十年,科學(xué)與科學(xué)學(xué)之間的關(guān)系將會(huì)更加密切??茖W(xué)學(xué)將不再只是理解科學(xué)的過(guò)去,而是要更為深入、更具創(chuàng)造性地探索科學(xué)的未來(lái)。所有學(xué)科的科學(xué)家,這一轉(zhuǎn)變突出體現(xiàn)了研究科學(xué)學(xué)以改進(jìn)其產(chǎn)出所帶來(lái)的好處:第一,識(shí)別出曾被忽視但卻是重要的探究領(lǐng)域;第二,讓已經(jīng)在做的事情變得更為有效,例如,更多通過(guò)基于語(yǔ)義的理解而不是易于閱讀和提取的機(jī)制進(jìn)行推理,從而對(duì)未來(lái)研究起到更好的指引作用??茖W(xué)的創(chuàng)造以及我們對(duì)它的理解之間更為緊密的融合,也將有利于更快地實(shí)現(xiàn)研究的直接或間接復(fù)現(xiàn),促進(jìn)我們?cè)诳茖W(xué)陳述的堅(jiān)定性方面的責(zé)任心和自信心。
科學(xué)學(xué)本來(lái)就是為所有科學(xué)服務(wù)的,各個(gè)領(lǐng)域的研究人員都能從科學(xué)學(xué)的研究中受益,但是他們對(duì)科學(xué)學(xué)的貢獻(xiàn)卻不盡相同??茖W(xué)學(xué)的成功需要我們克服傳統(tǒng)學(xué)科的壁壘,其中包括發(fā)現(xiàn)廣大讀者可以閱讀并且能夠有效交流結(jié)果、方法和洞見(jiàn)的出版物;找到資金來(lái)源以支持一大批不同學(xué)科的研究,并把所得到的洞見(jiàn)傳遞到特定的學(xué)科以使機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)能夠做出相應(yīng)的微調(diào)。
《給科學(xué)家的科學(xué)思維》是首部聚焦在如何以科學(xué)研究中的故事與網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的分析,揭示關(guān)于“職業(yè)的科學(xué)”“協(xié)作的科學(xué)”“影響力的科學(xué)”,探尋了我們應(yīng)該如何在職場(chǎng)、合作方面獲得成功以及如何獲得廣泛的影響力。該書不論作者或者譯者都十分權(quán)威,價(jià)值非凡,希望能給讀者帶來(lái)不一樣的閱讀感受。