創(chuàng)新話舊——談科學(xué)研究中的思想方法問題

　　溫景嵩 著

　　氣象出版社

　　2005年8月出版

　　謹(jǐn)以此書

　　獻(xiàn)給有志于我國科技事業(yè)的年輕朋友們

　　獻(xiàn)給在我國科技戰(zhàn)線上頑強(qiáng)拼搏的朋友們

　　獻(xiàn)給對(duì)我國科技事業(yè)有興趣的廣大朋友們

　　作者簡(jiǎn)介

　　溫景嵩 南開大學(xué)物理學(xué)院教授。1933年2月4日出生于北京，祖籍福建龍巖。1945年畢業(yè)于北京師大附小，1952年畢業(yè)于北京師大附中，1957年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系氣象專業(yè)。曾先后工作于中國科學(xué)院大氣物理研究所（1957－1971）和安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（1971－1984）。1979年10月到1982年2月為英國劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)與理論物理系高級(jí)訪問學(xué)者，師從國際流體力學(xué)大師巴切勒。1984年起執(zhí)教于南開大學(xué)，為博士生導(dǎo)師，學(xué)科帶頭人。中國顆粒學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事，北京大學(xué)優(yōu)秀校友，英國皇家氣象學(xué)會(huì)會(huì)員，美國氣溶膠學(xué)會(huì)會(huì)員，紐約科學(xué)院院士。研究方向是微大氣物理學(xué)，尤其是其中的氣溶膠力學(xué)，取得多項(xiàng)有意義有影響的成果。著有《微大氣物理學(xué)導(dǎo)論》，《概率論和微大氣物理學(xué)》，英文著作有《氣溶膠動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（The Fundamentals of Aerosol Dynamics）》，譯著有《湍流大氣中波的傳播理論》等。獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)1項(xiàng)，國家教委科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)，中國科學(xué)院重大成果獎(jiǎng)1項(xiàng)。美國傳記協(xié)會(huì)國際文化榮譽(yù)獎(jiǎng)1項(xiàng)。

　　葉篤正院士序

　　南開大學(xué)溫景嵩教授是氣溶膠方面的著名科學(xué)家。在氣溶膠力學(xué)上建樹頗多。如他在氣溶膠粒子碰并問題上的工作，突破了國際公認(rèn)的斯莫魯霍夫斯基(Smoluchowski)理論。在這本書中，他以深入淺出的方式，為大家寫出了氣溶膠的學(xué)問是怎樣一回事。因此是這門學(xué)科的一本通俗讀物，氣溶膠科學(xué)是一門新興的交叉科學(xué)，有廣泛的應(yīng)用前景。為了使這門新興科學(xué)在我國有更大的發(fā)展，我們需要這方面的科普著作。

　　作者在這本書中還以他自身的經(jīng)歷，敘述了他自己的成長(zhǎng)過程。從中可以看出要有“三人行，必有我?guī)煛钡膶W(xué)習(xí)精神，才能成長(zhǎng)，才能做出突破斯莫魯霍夫斯基理論的工作。

　　從這本書中還可以看出，一項(xiàng)工作的成長(zhǎng)順序應(yīng)該如下：

　　…… 事實(shí) → 理論 → 事實(shí) → 理論 →……

　　只有按這個(gè)順序作出的理論，才能經(jīng)得住人們實(shí)踐的檢驗(yàn)，經(jīng)得住時(shí)間的考驗(yàn)，才能為大家所接受。

　　作者在這本書中對(duì)青年工作者寄予了熱望，我也有同感。青年是我國科學(xué)事業(yè)的未來。青年人應(yīng)該作到“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”。為此，青年人要好好學(xué)習(xí)，包括學(xué)前人的成功經(jīng)驗(yàn)。因此，我向青年工作者推薦這本書。

　　葉篤正簽名

　　2005年2月15日

　　葉篤正：中國科學(xué)院資深院士，原中國科學(xué)院副院長(zhǎng),中國氣象學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)，中國科學(xué)院大氣物理研究所名譽(yù)所長(zhǎng)。

　　伍榮生院士序

　　景嵩教授是我景仰已久的學(xué)長(zhǎng)之一。他經(jīng)歷了我們這一代人中許多人經(jīng)歷過的幾多磨難和困苦。正如他所說的，他漫游過四界，改行多次，身處逆境。在非大氣物理學(xué)術(shù)環(huán)境中從事大氣物理的研究，其中甘苦，唯有自知。令人欣慰的是，他克服了種種困難，在逆境中不墜青云之志，取得了令人矚目的科研成果，多次獲得國家科技獎(jiǎng)勵(lì)，這是十分不易的事。處于逆境者大有人在，為什么有的人能成功，而有的人卻不能，這是一個(gè)很值得青年學(xué)者認(rèn)真反思的問題。

　　景嵩教授從方法論角度，富有哲理地把成功的經(jīng)驗(yàn)和人生的教訓(xùn)，加以分析與總結(jié)，用流暢的筆調(diào)，娓娓的訴說，循循善誘的啟迪，期望年輕一代從中得到裨益。這確是用心良苦，語重心長(zhǎng)。這本書不僅對(duì)年輕一代，而且對(duì)與他同時(shí)代的一輩人，也有很大的價(jià)值，引起他們的回憶，共鳴與激勵(lì)。

　　景嵩教授善于把握宏觀，他指出在科學(xué)上要有所創(chuàng)新，首先是要思想方法對(duì)頭。他提出的四個(gè)境界，即要敢于懷疑現(xiàn)有的科學(xué)理論，善于發(fā)現(xiàn)理論中的矛盾，巧于解決問題，勇于糾正自我缺點(diǎn)與錯(cuò)誤，這是治學(xué)之道，也是為人之道。

　　在具體科學(xué)問題上，他結(jié)合自己的切身經(jīng)歷，談到了在科研創(chuàng)新上，要在眾多的線索中，能夠抓住主要的和本質(zhì)的東西，要把物理思想注入于數(shù)學(xué)邏輯之中，要善用各種近似，多種變換化解數(shù)學(xué)難點(diǎn)。這些經(jīng)驗(yàn)與方法，對(duì)我們科技工作者來說，確是非常珍貴的。

　　景嵩教授說，“后浪”大軍把他推向離退休“前浪”的大軍中，他希望后浪一代比一代強(qiáng)，能夠?qū)τ趪�家和民族有所貢獻(xiàn)，這也是他寫這本書的初衷。我確信，在真正領(lǐng)會(huì)與掌握了本書的思想方法之后，“后浪”們定會(huì)在科研創(chuàng)新的道路上大有作為，而“前浪”們也將會(huì)得到莫大欣慰。

　　伍榮生簽名

　　2005年5月22日

　　伍榮生：中國科學(xué)院院士，中國氣象學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，南京大學(xué)大氣科學(xué)系教授。

　　馬紅孺教授序

　　我是1998年開始從事軟物質(zhì)的理論研究的。當(dāng)時(shí)，感覺國內(nèi)物理學(xué)界沒有從事軟物質(zhì)理論研究的人員。在閱讀關(guān)于膠體動(dòng)力學(xué)的一系列重要文獻(xiàn)的時(shí)候，我注意到巴切勒的系列文章中有一篇的署名是兩個(gè)人，其中一個(gè)人的名字（C.S.Wen）很像是中國人。仔細(xì)了解后，才知道這個(gè)人就是溫景嵩先生。此后，又找到了溫先生的兩本書，得知溫先生長(zhǎng)期從事膠體理論的研究。按照法國著名物理學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)得主德•熱納的觀點(diǎn)，膠體是軟物質(zhì)中非常重要的一類，從這個(gè)意義上看，溫先生是中國軟物質(zhì)物理理論研究的第一人。

　　此后，我在德國開會(huì)時(shí)，遇到了在于利希從事博士后研究的王浩博士，王博士是溫景嵩先生的學(xué)生，是一位非常聰明的青年研究者。從王博士那里，我又了解到了很多關(guān)于溫先生的事情。2002年冬天，我訪問了南開大學(xué)，第一次有幸見到了溫先生，次年夏天，溫先生應(yīng)我的邀請(qǐng)，訪問了上海交通大學(xué)，為我們做了一個(gè)非常精彩，全面，易懂而又深入的學(xué)術(shù)報(bào)告，聽眾受益匪淺。

　　半年前，溫先生打電話給我，告知他已退休，希望把多年來研究的一些體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)寫出來。聽到這個(gè)消息，我立即毫不猶豫地對(duì)溫先生的這個(gè)想法給予了毫無保留地支持�，F(xiàn)在，這部書稿已經(jīng)擺在了我的眼前。我非常驚訝溫先生的寫作速度，在一年零三個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，完成了這樣一部?jī)?yōu)秀著作，也許溫先生早已成竹在胸了。

　　我有幸在第一時(shí)間讀了溫先生的這本書。這是一本特別的著作，是一本與我讀過的其它書都很不一樣的書。溫先生通過自己幾十年來做學(xué)問的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，結(jié)合實(shí)際成功的例子，寫出了讀書，做學(xué)問，創(chuàng)新的境界。這些總結(jié)和論述，對(duì)于不同專業(yè)，不同年齡和經(jīng)歷的研究者，都是有幫助的。我在教書和帶學(xué)生的過程中，常常有學(xué)生問起如何做學(xué)問，怎樣才能有效地做出創(chuàng)新的成果這樣的問題，我往往無法回答他們的問題，同時(shí)我也不贊成他們從一些所謂的科學(xué)方法論之類的書籍中尋找答案，因?yàn)檫@類書籍或者過分抽象，只是一些沒有任何操作意義的說教；
或者通過一些被歪曲了的成功的例子，建立一些所謂的理論，誤導(dǎo)缺乏經(jīng)驗(yàn)的青年研究者。而溫先生的這本書，至少可以部分的回答學(xué)生的問題。首先，書中的經(jīng)驗(yàn)，完全來自于作者的親身經(jīng)歷，以及作者本人對(duì)這些經(jīng)歷的理解。這種理解也許不盡全面和準(zhǔn)確，但作為第一手資料，其價(jià)值遠(yuǎn)大于那些經(jīng)過仔細(xì)加工的資料；
其次，作者在這里向讀者展示的是作者本人關(guān)于創(chuàng)新研究的境界，關(guān)于創(chuàng)新研究的看法和理解，這些主要是關(guān)于思考的指引，而不是結(jié)論。對(duì)于剛剛開始從事研究的年輕人，如果能夠仔細(xì)地讀一下溫先生的這本書，跟著作者的思路，再加上自己的思考，一定能夠悟出一些做學(xué)問的有效的方法，達(dá)到一個(gè)更高的境界。

　　這本書的很多內(nèi)容涉及到溫先生的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，膠體理論。這一理論的重要開創(chuàng)者之一是愛因斯坦。今年是世界物理年，全世界都在紀(jì)念愛因斯坦100年前對(duì)于人類科學(xué)的進(jìn)步所做出的巨大貢獻(xiàn)。說到愛因斯坦，人們最容易想到的是他對(duì)相對(duì)論和量子論的貢獻(xiàn)，這是容易理解的，因?yàn)橄鄬?duì)論和量子論構(gòu)成了20世紀(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)。在這里我想特別強(qiáng)調(diào)一下愛因斯坦對(duì)于膠體科學(xué)的重大貢獻(xiàn)。愛因斯坦1905年 的關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的理論，是在他對(duì)于布朗運(yùn)動(dòng)的大量研究背景并不完全了解的情況下做出來的，這個(gè)理論給出了布朗運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)定量的關(guān)系式。

　　馬紅孺簽字

　　2005年6月5日

　　馬紅孺：長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，上海物理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，上海交通大學(xué)理論物理研究所所長(zhǎng)。

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