關(guān)于科學(xué)理論研究的一個(gè)觀點(diǎn)

李宜和,喬慶鵬

(河南財(cái)政金融學(xué)院 計(jì)算機(jī)與人工智能學(xué)院, 河南 鄭州 450046)

0 引言

在本文中,就從事科學(xué)理論研究的兩個(gè)方面講述筆者的一點(diǎn)心得體會,即主要闡述一個(gè)理論研究工作者從事理論研究而應(yīng)該具備的基本條件和品性,當(dāng)然也包含一些具體的方法。這兩個(gè)方面是理論研究工作者應(yīng)具備的基本態(tài)度,也是理論研究工作者從事理論研究應(yīng)遵循的一些原則。

1 理論研究者應(yīng)具備的科研態(tài)度

無論做任何事,我們都要有一個(gè)端正的態(tài)度。所謂態(tài)度,我們的理解是對自己從事的研究工作所持有的主觀思想與對這項(xiàng)工作的個(gè)人感覺及如何落實(shí)的問題。個(gè)人感覺無非是對這項(xiàng)工作的愛好程度:如討厭、無興趣、有興趣或者有強(qiáng)烈的愿望等,而這些又決定了自己如何具體落實(shí)這項(xiàng)工作。要想真正從事理論研究就必須有一個(gè)端正的態(tài)度。

1.1 堅(jiān)定目標(biāo)不動搖的態(tài)度

每個(gè)人一生中都有自己奮斗的目標(biāo)或者理想。目標(biāo)有大有小,大的目標(biāo)可能短時(shí)間內(nèi)無法實(shí)現(xiàn),可以分步驟分階段實(shí)現(xiàn)它。但要想實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo),可能會遇到各種各樣的困難,其中有個(gè)人因素也有環(huán)境因素、社會因素等,由于不能克服這些困難,很多人就會慢慢地放棄自己的理想。事實(shí)也是如此,很多成功人士大都會想方設(shè)法克服困難而堅(jiān)持實(shí)現(xiàn)自己的理想,相對來說,普通人由于不能堅(jiān)持克服困難就會放棄或改變自己的理想。要想在科學(xué)理論上有所建樹,肯定會遇到很多困難,所以不放棄自己的理想,努力實(shí)現(xiàn)自己的理想,是理論研究工作者必須具備的最基本的態(tài)度。當(dāng)然,這里所說的堅(jiān)定目標(biāo)不動搖的態(tài)度,絕不能只是一句空話,要不斷地努力去實(shí)現(xiàn),不能心里只想著目標(biāo)而不付諸行動,否則那就是空想。

1.2 遇到挫折不放棄的態(tài)度

要實(shí)現(xiàn)自己的理想,不可能一帆風(fēng)順。特別是很高的理想目標(biāo),在實(shí)踐過程中,難免會遇到各種挫折,還會有很多失敗。要想實(shí)現(xiàn)自己的理想,就要有遇到挫折不放棄的態(tài)度,否則就會半途而廢。但是,要想堅(jiān)持下來繼續(xù)奮斗也是非常不容易的。特別是從事理論研究的科研人員,他們可能會花費(fèi)很長時(shí)間,努力地苦思冥想,有時(shí)甚至認(rèn)為自己已找到了一直想要解決問題的方法,但經(jīng)過詳細(xì)論證卻證實(shí)這種方法還是不能解決問題。如果接二連三地遭到失敗,可能就會有很多人難以從挫折中走出來,從而放棄自己的理想。而真正的成功者是不會放棄的,可能會消沉一段時(shí)間,但很快就會從挫折中重新站起來,重新審視自己的思想方法,找出原因,繼續(xù)努力奮斗。所以,成功者往往都擁有一個(gè)良好的心態(tài),具有強(qiáng)大的心理素質(zhì),能夠反復(fù)從失敗中站起來,尋找新的方法克服自己以前的錯(cuò)誤,繼而實(shí)現(xiàn)自己的理想。這樣的例子舉不勝舉,令人印象深刻的是愛因斯坦的故事。大家知道,愛因斯坦在理論物理上做出過非常重大的貢獻(xiàn),但在發(fā)現(xiàn)這些物理規(guī)律過程中,他遭受過多少失敗,心里受到多少煎熬又有多少人能夠體會[1]。

1.3 克服困難堅(jiān)持研究的態(tài)度

前面講到的困難和挫折主要相對于研究者本人的主觀因素,但實(shí)際上,每個(gè)人都不可能孤立地生活在這個(gè)世界上,在實(shí)現(xiàn)自己目標(biāo)的同時(shí),也會在現(xiàn)實(shí)生活中遇到各種各樣的困難,因而也要克服這些困難,堅(jiān)持下去。每個(gè)人的情況不同,遇到的困難也不一樣,但克服困難的態(tài)度一定不能變。伽利略在晚年不僅健康狀況很差,還遭到教會的壓迫與監(jiān)禁,但他仍然堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)研究;著名的理論物理學(xué)家霍金患上了帕金森綜合征,全身癱瘓仍堅(jiān)持做研究;諾貝爾在失去親人后,冒著生命危險(xiǎn),好幾次被炸得血肉模糊,仍然堅(jiān)持研發(fā)的炸藥;我國老一輩科學(xué)家中,很多人都是在生活非常困難的情況下依然堅(jiān)持科學(xué)研究,從而作出了舉世矚目的貢獻(xiàn)。因此,當(dāng)我們看到別人成功時(shí),不要僅僅是羨慕,還要看到他們的堅(jiān)持與付出。同樣,如果每個(gè)人都能堅(jiān)持自己的目標(biāo)并努力奮斗,就一定會有收獲。我國著名科學(xué)家錢學(xué)森曾說過:不要失去信心,只要堅(jiān)持不懈,就終會有成果的!

1.4 甘于平凡生活抵制各種誘惑的態(tài)度

從事理論研究,特別是最基礎(chǔ)的理論研究,是一項(xiàng)非常復(fù)雜和困難的工作,具有長期性。很多年輕人一開始由于有強(qiáng)烈的愿望而從事這項(xiàng)工作,但經(jīng)歷了現(xiàn)實(shí)的生活后,絕大多數(shù)人慢慢選擇了放棄。原因很簡單,一是理論研究者要有扎實(shí)深厚的知識積累,要投入更多的時(shí)間精力,但即使如此也很難做出重大突破;二是研究得到的理論成果相對較少或者沒有,相應(yīng)的物質(zhì)回報(bào)就會很少。因而理論研究者就會面臨生活的壓力,以至于很多年輕人選擇放棄理論研究。所以從事理論研究的工作者要甘于平淡甚至清貧的生活,并且要抵制各種誘惑:不要羨慕別人較好的生活水平,更不要為了提高生活質(zhì)量而選擇薪水較高的職業(yè)或研究方向。

這里希望大家能明白理論工作者的實(shí)際情況:一個(gè)理論工作者可以甘愿過平淡甚至清貧的生活,但作為社會的一分子,他必須考慮自己的家庭,他也有讓自己的家人過上幸福生活的責(zé)任;不能因?yàn)樽约旱膼酆枚尭改浮廴?、子女受?所以面臨這種壓力他可能會被迫放棄自己的理想。雖然國家非常重視理論研究,對理論研究加大了投入,但理論研究具有復(fù)雜性、長期性及不確定性,而資金的投入往往與成果成正比,因而,很多理論研究者真正的待遇可能并沒有得到相應(yīng)的提高。而社會上有些人也片面地認(rèn)為:理論研究根本不需要太多的資金投入。是的,理論研究不需要太多投入,但理論工作者也需要更好的生活。如果這種狀況不能得到改變,那么從事基礎(chǔ)理論的研究者就會越來越少。

當(dāng)然如果決定從事理論研究,最好不要輕易放棄。一個(gè)很好的例子就是偉大的科學(xué)家法拉第[2]?？催^有關(guān)法拉第資料的人都知道,他出生于一個(gè)貧苦家庭,兄弟姐妹很多,很小的時(shí)候就出來做工,幸運(yùn)的是他的青少年時(shí)期都是在書匠鋪里度過的。在這期間,他堅(jiān)持自學(xué),有機(jī)會聆聽了化學(xué)家戴維的幾次報(bào)告并做了詳細(xì)的記錄,他深受啟發(fā),愿意從事科學(xué)研究工作。雖然能力出眾,但他的生活依舊很困難。對于現(xiàn)在的我們,生活水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了法拉第那個(gè)時(shí)代的生活水平,我們更應(yīng)該像法拉第那樣堅(jiān)持自己喜愛的研究工作!

1.5 做事認(rèn)真的態(tài)度

做任何事都要認(rèn)認(rèn)真真,不可粗心大意,否則就會出現(xiàn)問題。古人云:差之毫厘,謬以千里。現(xiàn)實(shí)生活中,由于粗心大意出現(xiàn)了多少事故,醞釀出了多少悲劇。當(dāng)然,從事理論研究不一定都會出現(xiàn)這樣的事故,但它會讓理論研究走向歧途,以至于花費(fèi)了大量的時(shí)間精力卻得到一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)果。所以,理論工作中的每一句話,每一個(gè)公式都要清楚地明白其來源和正確性,而不是想當(dāng)然認(rèn)為就應(yīng)該是這樣的。

1.6 實(shí)事求是,有信心和耐心的態(tài)度

實(shí)事求是很關(guān)鍵,我們做任何事一定要實(shí)事求是。比如我們制定一個(gè)目標(biāo),不能毫無根據(jù),憑個(gè)人主觀意愿就輕率地做出決定。一定要根據(jù)自己的實(shí)際情況、實(shí)際能力、目標(biāo)本身的特點(diǎn)、難度等因素加以分析,從而制定出一個(gè)可行的目標(biāo)。一般的做法是,先把一個(gè)目標(biāo)分解成幾個(gè)依次遞進(jìn)的小目標(biāo),若每個(gè)小目標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)或有實(shí)現(xiàn)的可能,則大的目標(biāo)就有實(shí)現(xiàn)的可能。通過這樣實(shí)事求是的分析,自己就會有很大的信心,但毫無疑問,不可能沒有挫折,所以既要堅(jiān)信自己又要有耐心,切不可半途而廢!

2 從事理論研究的一般原則

2.1 具有扎實(shí)完備的基礎(chǔ)知識

做科學(xué)研究特別是理論研究,研究者一定要有扎實(shí)完備的基礎(chǔ)知識,這是顯而易見的。每個(gè)人可能都有自己的學(xué)習(xí)方法,在這里只從學(xué)習(xí)的效果上說明如何做到,也就是如何做到“懂”“會”“用”這3個(gè)要點(diǎn)[3]。一是“懂”,就是能正確理解所學(xué)知識的真正含義,一定不能一知半解或者感到有些知識點(diǎn)無用而放棄;二是“會”,懂了并不意味著會了,會了才是真正地掌握了知識,一定要用自己的語言或親自動手獨(dú)立地把所學(xué)知識重新加工出來,切勿眼高手低;三是“用”,會了只是把知識學(xué)到了,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)鞏固,最好的方法就是熟練運(yùn)用它。

2.2 對知識具有融會貫通的能力

一名優(yōu)秀的理論研究工作者,一定要具有把一門科學(xué)知識融會貫通的能力,切忌把每一節(jié)、每一章、每一本書獨(dú)立起來,當(dāng)然要想做到這點(diǎn)非常困難。也有很多人認(rèn)為沒有這個(gè)必要,認(rèn)為只要把自己所研究領(lǐng)域的知識掌握就行了。這樣的話,固然所掌握的知識比較深、比較透,但知識的廣度就會受限,間接影響自己的研究能力。

2.3 要勤于思考

做研究工作一定要勤于思考。對于某些問題,可能一時(shí)不明白,但是一定要堅(jiān)持思考,不能思考一段時(shí)間就放棄。當(dāng)然,一個(gè)理論工作者在上述學(xué)習(xí)的過程中,不能只機(jī)械地全部接受,一定要對整個(gè)知識體系進(jìn)行思考:是否所有的問題都已得到解決?還有哪些問題沒有得到解決?整個(gè)知識體系是否都能自洽?有些知識有沒有可能它不是正確的等諸如此類的問題。如果經(jīng)過合理的、認(rèn)真的分析,發(fā)現(xiàn)了問題,就要敢于提出來,敢于挑戰(zhàn)權(quán)威。如果連一個(gè)問題都不能提出,談何要解決問題。當(dāng)然,提問題一定要慎重,要有合理的依據(jù)。

2.4 積極行動起來,探索解決問題的方法

能提出問題是非常關(guān)鍵的一個(gè)步驟,另一個(gè)步驟就是要解決自己提出的問題。其實(shí)這是一個(gè)問題,如果只提出問題而不能解決問題,所提的問題就失去了意義。怎樣解決問題,當(dāng)然要結(jié)合提出問題所涉及的整個(gè)知識體系。一般有兩種解決方法:一是改進(jìn)方式,即認(rèn)為目前的理論是正確的,只不過需要進(jìn)一步的拓展改進(jìn),比如麥克斯韋提出的位移電流的概念;二是否定方式,即認(rèn)為目前的理論有誤,或只是近似理論,這種情況就更復(fù)雜,需要改變目前理論的根基,最明顯的例子就是相對論及量子力學(xué)對牛頓力學(xué)的改進(jìn)。所以具體問題具體分析:我們必須從提出的問題切入,為什么會提出這樣的問題,與現(xiàn)有理論整體性有無沖突等。因此,可以選擇多種方式嘗試解決問題。在此,舉幾個(gè)例子來說明。

其一是狹義相對論的建立[1]。通過麥克斯韋方程組得知,在任意慣性參考系下,光速是不變的,并且光是電磁波已被赫茲證實(shí),而這個(gè)不變性與伽利略變換相矛盾。但這兩個(gè)規(guī)律在宏觀條件下都是成立的,因而洛倫茲采用改進(jìn)法,提出一種可以接受的變換——洛倫茲變換。而愛因斯坦卻采用了否定方案,他否定了牛頓的絕對時(shí)空觀,提出光速不變假設(shè),從而得到洛倫茲變換。

其二是海森堡方程[4]。一個(gè)多自由度體系,每一個(gè)廣義坐標(biāo)都可用傅里葉級數(shù)表示出來,即寫成諧波的線性疊加,它的振幅和頻率都是連續(xù)變化的積分常數(shù)和諧波階數(shù)的函數(shù)。為了滿足能量量子化條件及里德伯-里茲組合原則,就必須把廣義坐標(biāo)用兩組分離的量子數(shù)表示出來,這樣就構(gòu)成一個(gè)矩陣表達(dá)式,再根據(jù)里茲組合原則和對應(yīng)原理,得出量子力學(xué)的正則方程。

其三是狄拉克方程[5]。考慮到微觀粒子具有自旋,狄拉克認(rèn)為波函數(shù)是多分量的,再根據(jù)概率正定、幾率守恒及相對論協(xié)變的要求,從而得出相對論性量子力學(xué)基本方程。

當(dāng)然,我們現(xiàn)在分析別人的研究成果是容易的,而我們要面對的是自己遇到問題應(yīng)當(dāng)如何分析。借鑒是必須的,如何能夠成功地解決問題,是需要理論研究工作者真正付出努力進(jìn)行思考的,其中既有機(jī)遇又有挑戰(zhàn)!

2.5 教研相長,溫故而知新

一個(gè)很好的建議,就是教研相長,溫故而知新。溫故而知新,是流傳了兩千多年、富有哲學(xué)意義的思想,無論在何時(shí)都不會過時(shí)。怎樣做到溫故而知新呢?一個(gè)好的方式就是從事教學(xué)工作,可以多上幾門本學(xué)科基礎(chǔ)課程。這樣就做到了溫故,但如何知新呢?那就是我們不僅對學(xué)生采用引導(dǎo)啟發(fā)式的教學(xué),也要對自己采用這種方式,把自己看做是學(xué)生,嘗試如何引導(dǎo)自己,如何啟發(fā)自己,然后延伸到目前我們遇到的問題并嘗試分析之。

3 總結(jié)

本文主要講述筆者從事理論研究的一些心得體會,僅是一家之言,希望能對從事研究工作者有所幫助,疏漏或不足之處請大家予以批評指正。