科學研究的境界與學術(shù)地位解讀課件

第十二章科學研究的境界與學術(shù)地位孫根年教授、博導陜西師范大學旅游與環(huán)境學院第十二章孫根年教授、博導陜西師范大學旅游與環(huán)境學院1教學目的：了解科學研究的境界，在科學研究中提高境界，做高水平和大氣的研究，中國科學的三大獎。教學目的：212.1科研創(chuàng)新的重要性在科學研究中，數(shù)量的增加并不等于質(zhì)量的提高，因為科研并不以數(shù)量取勝，關(guān)鍵是提出真知灼見，在理論方法上有所創(chuàng)新，這是科技創(chuàng)新的關(guān)鍵所在；由數(shù)據(jù)事實上升到理論和規(guī)律，從“原料出口”到“制成品生產(chǎn)”是智力的較量和理性所能達到的境界，補充驗證他人的理論在科學研究上只能算是二流；因此，在科學研究上避免就事論事，強化“上綱上線”：提高理論的獨創(chuàng)性、普適性和駕馭能力。12.1科研創(chuàng)新的重要性在科學研究中，數(shù)量的增加并不等于320世紀改變世界的10大地理成果魏格納大陸漂移學說（1905年）；克里斯泰勒中心地理論（1920年）；威爾遜島生物地理論（1960年）；美國NASA地球資源衛(wèi)星與遙感技術(shù)（1960）；加拿大土地規(guī)劃局地理信息系統(tǒng)（1967年）；皮彭等人的地球板塊構(gòu)造理論（1960年代）；南極臭氧洞發(fā)現(xiàn)（1985年）；溫室效應與氣候變化(1895-1985年)；教科文組織MAB和IGBP計劃（1986年）美國NASA地球系統(tǒng)科學計劃（1995年）20世紀改變世界的10大地理成果魏格納大陸漂移學說（1904

以小見大，見微知著：立足黃土高原獨特地域，放眼全球氣候與環(huán)境變化，揭示由黃土記錄的亞洲古季風循環(huán)，并將其與南極冰川、深海沉積相對比，建立了陸地、海洋和極地的聯(lián)系；

用微觀解釋宏觀：由觀察調(diào)查提出概念，到通過驗實數(shù)測據(jù)形成概念，重點是選擇關(guān)鍵性替代指標揭示氣候與環(huán)境變化，從而使地質(zhì)學研究從觀察調(diào)查的經(jīng)驗科學，一躍跨入精細的實驗自然科學：

跟蹤國際氣候與環(huán)境變化的前沿：分析全球變化的區(qū)域響應和指示作用，并驗證米蘭柯維奇周期；

沖破傳統(tǒng)理論的框架：傳統(tǒng)觀念認為第四紀冰期有四次循環(huán)，而中國黃土古土壤研究發(fā)現(xiàn)，陸地第四紀冰期有37個循環(huán)，顯示黃土與古土壤地層的獨特魅力，劉東生與中國黃土密碼的六次破譯以小見大，見微知著：立足黃土高原獨特地域，放眼全球氣候與環(huán)512.2科學研究的過程體驗與三個境界過程體驗：不做研究永遠無法理解什么是科學研究，在研究過程中體驗科研；三個境界：從無知與迷茫到質(zhì)疑與試探、再到感知與理解，科學研究才能達到理解；科學研究的境界是使研究引人入勝，使論文動人心弦，增強其刺激性和感召力；從具體問題研究走向哲學明理：世界觀、方法論、價值觀的反思。12.2科學研究的過程體驗與三個境界過程體驗：不做研究永6晚清國學大師王國維曾言：古今之成大事者，必經(jīng)過三種境界：認清方向，埋頭苦干，喜獲成功認清方向：“昨夜西風凋碧樹，獨上高樓望盡天涯路”

---晏殊埋頭苦干：“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”

---柳永喜獲豐收：“眾里尋他千百度，驀然回首那人卻在燈火欄柵處!”---辛棄疾晚清國學大師王國維曾言：古今之成大事者，必經(jīng)過三種境界：7在科研選題階段，需要“獨上高樓，望盡天涯路”，運用非凡的鑒賞能力，解決科學探索的方向，這是科學研究最關(guān)鍵的第一步;當問題選定之后，一定要埋頭苦干，使研究工作深入細致，這時要“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”，關(guān)鍵是入迷和投入。當任務完成、成果發(fā)表時，您就喜獲成功，為科學作出了自己的貢獻，那時“眾里尋他千百度，驀然回首那人卻在燈火欄柵處!”也有人從科研過程理解上述三個境界在科研選題階段，需要“獨上高樓，望盡天涯路”，運用非凡的鑒8筆者在此勾劃治學的演化軌跡：起始：不知如此（知識較少，不知怎樣分析研究）初步：焉能如此？(當有人提出新見解時，往往有此異議)進入：也許如此？(隨時間推移、資料增多或概念轉(zhuǎn)變)深入：果真如此！(終于恍然大悟)超越：不過如此。(窗戶紙一捅破，其實也沒什么)如此，下一個發(fā)現(xiàn)又在等著我們！整個科學研究應該是：悟玄機之于大地，撥云霧而見青天。筆者在此勾劃治學的演化軌跡：912.3科學研究的視野和層次站得高才能看的遠，廣闊淵博的知識有利于科研選題，獨上高樓望斷天崖路；科學研究要學會從微觀認識宏觀，透過現(xiàn)象看本質(zhì)；從深部去認識表層，從局部去認識整體，具有全局眼光；關(guān)鍵是立足實證并且深入細致；科學研究的關(guān)鍵是獨創(chuàng)和“挖井”，在某種情況下深入細致就是高水平，只有人無我有的研究和深入細致的研究，才是有意義和生命力的研究。12.3科學研究的視野和層次站得高才能看的遠，廣闊淵博的101.選題階段(獨上高樓，望盡天涯路)：站的高看得遠，抓住關(guān)鍵而新穎的問題，這決定了研究的方向和成敗。2.研究探索期(衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴)：觀測和實驗，假說與突破(假設性、試驗性多方面探索），這是十分辛苦和折磨人的過程。3.形成結(jié)論期(眾里尋他干百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處)：即在廣泛觀測實驗和探索的基礎上，得到所期待的結(jié)論或新的結(jié)果。4.評論驗證期(行到水窮處，坐看云起時)—后驗評價(排除錯誤、確證、實踐檢驗)。1.選題階段(獨上高樓，望盡天涯路)：站的高看得遠，抓住關(guān)鍵11科學研究的四階段法，立意是想說明科學創(chuàng)造的過程經(jīng)歷和境界感受。只有身臨其境，親身經(jīng)歷科學研究過程的人，都能體會到科學創(chuàng)造過程的四種境界，感受到問題的仿徨探索的煎熬和頓悟的歡欣?？鬃佑性疲骸俺劦?，夕死可矣”。一個人只要一生中能夠體驗，過哪怕只是一次科學創(chuàng)造的過程，死而無憾矣。在提出“學問三境界和研究四階段”時，我總覺得文藝創(chuàng)作與科學創(chuàng)造的最大差異是，文藝創(chuàng)作可以運用浪漫主義手法來描寫，如李白有詩：“白發(fā)三千丈”；而科學研究主要是靠抽象思維，有時也需要形象思維，但任何科學研究及其結(jié)論的形成，都必須合乎邏輯并受到實踐的檢驗?？茖W研究的四階段法，立意是想說明科學創(chuàng)造的過程經(jīng)歷和境界1212.4科學研究的風格與特色學者個人宗教與科研風格，對于科學研究來說每個人都是哲學家，西方科學界認為只有對科學形成自己獨特認識的人才是科學家；長期的科研積累與特色的形成，科學研究要注意長期的積累，并且在長期的科學研究中形成自己的方向和特色，沒有方向和特色的研究是不能形成學派，不能形成特色。12.4科學研究的風格與特色學者個人宗教與科研風格，對于13北半球表面平均溫度的曲棍球桿現(xiàn)象1998年引自Nature1920's20世紀是14世紀以來最暖的世紀,全球平均溫度升高了0.60C±0.2。90年代是本世紀最暖的十年。北半球表面平均溫度的曲棍球桿現(xiàn)象1998年引自Nature114諾貝爾獎是衡量世界級科學家學術(shù)成就的重要指標，但不是唯一標準，這是因為諾貝爾獎還存在如下不足：第一，諾貝爾獎只限于物理、化學、生理醫(yī)學，不包括數(shù)學、地球科學、信息科學等，因此科學覆蓋面有限；第二，20世紀的100年間，有469人次獲得諾貝爾科學獎，他們成就可劃分為三個層次：百年一遇最偉大的科學家和最高層次的研究成果大約只占1-2%；十年一遇的大科家和高層次的研究成果約為28%；一年一遇的科學家和不是很重要的科技成果占70%。如何評價一流科技成果諾貝爾獎是衡量世界級科學家學術(shù)成就的重要指標，但不是唯一標15第三，諾貝爾獎的評審也有失誤，如1948年的生理醫(yī)學獎頒發(fā)給DDT的發(fā)明者P.Muller，這個成果本來意義就不大，由于其高殘留性和對環(huán)境有害現(xiàn)已禁用。第四，有很多偉大的科學家和極為重要的科技成果，因為各種原因未獲諾貝爾獎。如提出大陸漂移學說的大科學家魏格納，創(chuàng)立控制論的大科學家維納；就物理化學獎來說，創(chuàng)建化學反應速度理論的科學家H.Eyring，對量子化學作出巨大貢獻的科學家J.C.Slater，驗證宇程不守恒的實驗物理學家吳健雄，世界著名的理論物理學家霍金均未獲獎．第三，諾貝爾獎的評審也有失誤，如1948年的生理醫(yī)學獎頒發(fā)16高度：理論的獨創(chuàng)性及在世界觀和方法論變革上的意義，徹底改變了人們的思維方式和思想觀念；深度：研究工作是否深入細致、精確定量、入木三分，達到一個科學研究應該具有的深入程度；廣度：理論的概括能力、系統(tǒng)性及適應面的寬度，實現(xiàn)了在地域和學科領(lǐng)域的跨越，對相關(guān)的研究具有廣泛的指導作用；遠度：影響是否深遠長久并對今后的工作具有指導性，實現(xiàn)了在時間領(lǐng)域的跨越，成為百年傳誦的理論；難度：創(chuàng)新不是的名詞概念炒作，而是對關(guān)鍵性問題的深入系統(tǒng)研究，許多實驗研究難度特別非他人可以輕易完成；美度：提出的理論方法是否具有美學特征，給人以獨特的科學美感和很高的鑒賞能力。高水平科技成果的六度標準高度：理論的獨創(chuàng)性及在世界觀和方法論變革上的意義，徹底改變了17原始創(chuàng)新理論實驗綜合技術(shù)等四要素一級理論創(chuàng)新相對論、量子力學（100%）二級理論創(chuàng)新分析力學體系（80%）三級理論創(chuàng)新分子軌道理論（60%）四級理論創(chuàng)新軌道對稱守恒（40%）五級理論創(chuàng)新近似計算方法（20%）重大實驗發(fā)現(xiàn)如中子、夸克（100%）重要實驗發(fā)現(xiàn)如吳健雄實驗（80%）三級實驗創(chuàng)新如氫氣氣泡室（60%）四級實驗創(chuàng)新如高效催化劑（40%）五級實驗創(chuàng)新粒子數(shù)據(jù)統(tǒng)計（20%）一級綜合創(chuàng)新如達爾文進化論（100%）二級綜合創(chuàng)新如維納控制論（80%）三級綜合創(chuàng)新如錢工程控制論（60%）四級綜合創(chuàng)新如生物信息學（40%）五級綜合創(chuàng)新如化學信息學（20%）極重大技術(shù)發(fā)明蒸汽機、原子能（100%）重要的技術(shù)發(fā)明無線電、激光、雷達（80%）三級技術(shù)發(fā)明如望遠鏡、顯微鏡（60%）四級技術(shù)發(fā)明電池、太陽電池（40%）五級技術(shù)發(fā)明如衛(wèi)星定位技術(shù)（20%）重要性極其重要（100%）二級重要（80%）三級重要（60%）四級重要（40%）五級重要（20%）系統(tǒng)性系統(tǒng)完整（100%）較系統(tǒng)完整（80%）關(guān)鍵尚未系統(tǒng)（60%）關(guān)鍵問題創(chuàng)新（40%）孤立個別創(chuàng)新（20%）研究難度極其困難（100%）很困難（80%）困難（60%）較困難（40%）機遇不難（20%）影響的深遠度1000年以上影響（100%）500-1000年影響（80%）100-500年影響（60%）10-100年影響（40%）1-10年影響（20%）全世界影響（100%）一個大洲影響（80%）一個大國影響（60%）一個中小國家影響（20-30%）一個地區(qū)的影響（10%）全科學的影響（100%）一級學科影響（80%）二級學科的影響（60%）三級學科影響（40%）個別問題的影響（20%）一級理論創(chuàng)新二級理論創(chuàng)新三級理論創(chuàng)新四級理論創(chuàng)新五級理論創(chuàng)新18國家最高科學技術(shù)獎授予在當代科學技術(shù)前沿取得重大突破或者在科學技術(shù)發(fā)展中有卓越建樹、在科學技術(shù)創(chuàng)新、科學技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益或者社會效益的科學技術(shù)工作者。國家最高科學技術(shù)獎每年授予人數(shù)不超過2名，獎勵不分等級。自2000年開始評審以來，國家最高科學技術(shù)獎先后授予了吳文俊、袁隆平、黃昆、王選、金怡濂、劉東生、王永志、葉篤正、吳孟超、李振聲、閔恩澤、吳征鎰12名著名科技專家。國家最高科學技術(shù)獎的評價指標：科學思想品德、重要科技貢獻、在科技界威望、專家認可系數(shù)。一、國家最高科學技術(shù)獎中國國家科學技術(shù)的三大獎國家最高科學技術(shù)獎授予在當代科學技術(shù)前沿取得重大突破或者19國家自然科學獎獎勵在數(shù)理化天地生和信息、材料、工程技術(shù)等領(lǐng)域的應用基礎研究中，闡明自然現(xiàn)象、特征和規(guī)律，做出重大科學發(fā)現(xiàn)的我國公民，所謂“重大科學發(fā)現(xiàn)”，應當具備下列條件：（1）前人尚未發(fā)現(xiàn)或者尚未闡明。該項科學發(fā)現(xiàn)為國內(nèi)外首次提出，或者在國內(nèi)外首次闡明，且主要論著為國內(nèi)外首次發(fā)表；（2）具有重大科學價值。在科學理論學說上有創(chuàng)見，或在研究方法手段上有創(chuàng)新，對于推動科學發(fā)展具有重大意義，或者對于經(jīng)濟建設和社會發(fā)展具有重要影響；二、國家自然科學獎國家自然科學獎獎勵在數(shù)理化天地生和信息、材料、工程技術(shù)等20（3）得到國內(nèi)外自然科學界公認，指主要論著已在國內(nèi)外公開發(fā)行的學術(shù)期刊上發(fā)表或者作為學術(shù)專著出版一年以上，其重要科學結(jié)論已為國內(nèi)外同行在重要國際學術(shù)會議、公開發(fā)行的學術(shù)刊物，尤其是重要學術(shù)刊物以及學術(shù)專著所正面引用或者應用。23年來，有716項基礎研究成果獲得國家自然科學獎，其中一等獎17項，如青藏高原隆起及其對自然環(huán)境與人類活動影響的綜合研究，澄江動物群與寒武紀大爆發(fā)等。（3）得到國內(nèi)外自然科學界公認，指主要論著已在國內(nèi)外公開發(fā)行21國家技術(shù)發(fā)明獎授予運用科學技術(shù)知識做出產(chǎn)品、工藝、材料及其系統(tǒng)等重大技術(shù)發(fā)明的我國公民，23年來有2294項重大技術(shù)發(fā)明獲得國家技術(shù)發(fā)明獎，其中，一等獎21項。近幾年，獲獎項目的專利數(shù)量增長較快，表明專利戰(zhàn)略實施成效顯著。其中“超精密特種形狀測量技術(shù)與裝置”、“石油重質(zhì)組分催化裂解制取低碳烯烴工藝及催化劑”、“冬小麥矮桿、多抗、高產(chǎn)新種質(zhì)‘矮孟?！膭?chuàng)造及利用”、“高性能炭/炭航空制動材料的制備技術(shù)”、“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷基復合材料應用技術(shù)”等重大技術(shù)發(fā)明，在我國現(xiàn)代化建設中得到了廣泛應用并取得了顯著的經(jīng)濟效益。國家技術(shù)發(fā)明獎的評價指標：新穎性與創(chuàng)造性、技術(shù)先進性、成熟完備性與轉(zhuǎn)化應用情況、發(fā)展前景及促進科技進步的作三、國家技術(shù)發(fā)明獎：國家技術(shù)發(fā)明獎授予運用科學技術(shù)知識做出產(chǎn)品、工藝、材料及22國家科學技術(shù)進步獎授予在技術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、推廣應用先進科學技術(shù)成果、促進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，以及完成重大科學技術(shù)工程、計劃等過程中做出創(chuàng)造性貢獻的我國公民和組織。23年來，共有9980項重大科技成果獲得了國家科技進步獎，其中特等獎58項，一等獎605項。如“中國載人航天工程”、“大慶油田長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的注水開發(fā)技術(shù)”、“葛洲壩二三江工程及其水電機組”、“‘遠望號’綜合測量船”、“北京正負電子對撞機和北京譜儀”、“秦山三十萬千瓦核電廠設計與建造”、“寶鋼生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)”、“星光數(shù)學多媒體芯片”、“高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適緊湊型玉米單交種鄭單958”等重大繼承創(chuàng)新項目，四、國家科學技術(shù)進步獎國家科學技術(shù)進步獎授予在技術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、推23對解決我國現(xiàn)代化建設中熱點和難點重大科技問題、緩解資源、能源的緊缺狀況以及環(huán)境保護、提高人們的生活質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益。獲獎科技成果是我國科技進步的集中體現(xiàn)，在填補了我國某些科技領(lǐng)域的空白，趕超世界科技水平方面立下了不可磨滅的功勛，增強了我國的綜合國力以及在國際上的影響力，確立中國在國際上應有的地位，成為國家和民族興旺發(fā)達的重要標志，永遠彪炳于中華民族的史冊上。對解決我國現(xiàn)代化建設中熱點和難點重大科技問題、緩解資源、能源24

綜述多，分析少：長篇累瀆的綜述前人的思想觀點，而缺乏邏輯和實證的分析研究，論文缺少自己的分析研究；

觀點多，觀察少：缺乏必要的觀察實驗，而憑空提出很多所謂新的思想觀點，其實大多是毫無實際意義的；

發(fā)明多發(fā)現(xiàn)少，想象多經(jīng)驗少：發(fā)明了許多新的概念，而缺乏觀察事實和真正的發(fā)現(xiàn)，許多理論是缺乏經(jīng)驗的想象，處于空想階段；

外來多本土少，復制多獨創(chuàng)少：以為國外的東西一定是先進的，多數(shù)文字是原文的復制；

結(jié)果多，過程少：沒有必要的研究思想、研究方法、研究過程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的介紹而得到結(jié)果；研究生學位論文存在的問題綜述多，分析少：長篇累瀆的綜述前人的思想觀點，而缺乏邏輯和25

引言過于籠統(tǒng)：手頭缺少有分量的文獻，沒有對同行工作的介紹，對研究背景、內(nèi)容和意義，缺乏實質(zhì)性的介紹和描述，起不到引言的作用；

方法過于籠統(tǒng)：缺乏對研究思路、方法和重要環(huán)節(jié)的清晰描述介紹，讓人弄不清你的結(jié)果及結(jié)論是如何獲得的；

缺少一手材料：許多論文缺乏第1手數(shù)據(jù)和結(jié)果，往往是別人工作的模仿，或得到與他人完全相同的結(jié)果；

混淆了結(jié)果、討論和結(jié)論：不會結(jié)合討論來解釋研究得到的結(jié)果，往往是以結(jié)論代替討論，忽視了解釋實驗結(jié)果是自然科學研究的重要一環(huán)。研究生學位論文存在的問題引言過于籠統(tǒng)：手頭缺少有分量的文獻，沒有對同行工作的介紹，26為什么中國人自己論文引用率低學術(shù)論文引用率低，就像糧食爛在倉庫里沒有發(fā)揮作用，就像樹上長的葉子落葉后化為泥土，就像文物深埋于地下而不被人發(fā)現(xiàn)，是不能產(chǎn)生學術(shù)影響的。要提高學術(shù)論文的質(zhì)量必須從提高學術(shù)論文的引用率入手。國際上有一個慣例，如果學術(shù)論文被他人引用1次，相當于有100名同等水平的人讀過你的論文；國際論文在SCI期刊引用100次以上，即為可以獲得國際大獎的學術(shù)論文；國內(nèi)論文引用130篇次以上，即為獲得國家大獎或院士的論文。提高論文的引用率，就是發(fā)表有吸引力和影響力的成果，也是提高自己學術(shù)地位的重要舉措。為什么中國人自己論文引用率低學術(shù)論文引用率低，就像糧食爛27

學術(shù)浮躁、功利性強：為晉升職稱和學位答辯而撰寫論文，論文本身就缺乏獨創(chuàng)性和新的思想觀點；

掩耳盜鈴、抬高自己：有人認為引用他人的論文及思想觀點，就影響到自己研究的獨創(chuàng)性；

崇洋謎外、文人相輕：有人明明是引用國內(nèi)甚至是本單位人的論文，卻在參考文獻中全是外文；

自以為事和高人一等：不屑引用國內(nèi)論文和他人的思想觀點，其實是自己無知的表現(xiàn)；

境界低下、聲譽不響：做科學技術(shù)研究境界較低，發(fā)現(xiàn)不了特別重要的問題；科學技術(shù)長期滯后，國際影響很小。為什么中國人自己論文引用率低學術(shù)浮躁、功利性強：為晉升職稱和學位答辯而撰寫論文，論文本28學問之道《大學》有言：“博學之，慎思之，審問之，明辯之，篤行之”。對于作研究來說還強調(diào)四點:1.要善于學習，多瞧著點、多琢磨著點，百川匯海、有容乃大。學的要害是識貨，不識貨無益學。讓千萬人替自己長腦袋，或借別人的腦袋是最大的妙招。任何發(fā)展的必要條件是繼承，任何發(fā)展又絕不只限于繼承，一定要舍同求異與眾不同。

2.在學術(shù)研究上要時時持懷疑態(tài)度，進行無頭銜思考。所謂無頭銜既指專業(yè)學科也指地位職稱，不要以為小人物就不感提出理論假說，這樣就不會迷信權(quán)威和洋人，中國人有的是聰明才智，奈何讓洋人牽著鼻子跑?？茖W研究的人生感悟?qū)W問之道《大學》有言：“博學之，慎思之，審問之，明辯之，篤行293.沒有知識不行，知識面不寬不行，但不要滿足于知識。知識是他人智慧的產(chǎn)物，一旦傳遞給別人就下降為知識，后繼續(xù)下降為常識為新的知識取代。知識中有新有陳、有高有低、有正有謬，在研究中知識不要迷信。只有對知識結(jié)論理論不滿足，才有創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)發(fā)明的可能，要有勇氣提出新見解，不要怕非議和反對，學術(shù)研究要不得面子!

4.科研最重要的是靈性和悟性。關(guān)于悟的訣竅可概括為“六未”，即：視人之未見，思人之未想，從人之未事，謀人之未計，揭人之未然，創(chuàng)人之未造。靈性是科學研究的關(guān)鍵，悟性是科學發(fā)現(xiàn)的靈魂。3.沒有知識不行，知識面不寬不行，但不要滿足于知識。知識30人生征途萬水千山，成事關(guān)鍵幾步基奠；做人做事千絲萬線，成功要害幾條不變；著書行文萬字千言，創(chuàng)新求異幾頁精湛；言談話語千語萬言，永記常用幾句永傳!要害-----孫根年-----人生征途萬水千山，要害-----孫根年-----31塔頂入云極目高，根基堅實立地牢。人梯疊層百千萬，高手摘星塔尖眺。君勿畏難回頭返。靈悟當梯路幾條。惟我中華才子秀，信心毅力頂尖到。摘星-----孫根年-----塔頂入云極目高，摘星-----孫根年-----32祝同學們事業(yè)有成祝同學們事業(yè)有成33ThankYouForAttentionThankYou34第十二章科學研究的境界與學術(shù)地位孫根年教授、博導陜西師范大學旅游與環(huán)境學院第十二章孫根年教授、博導陜西師范大學旅游與環(huán)境學院35教學目的：了解科學研究的境界，在科學研究中提高境界，做高水平和大氣的研究，中國科學的三大獎。教學目的：3612.1科研創(chuàng)新的重要性在科學研究中，數(shù)量的增加并不等于質(zhì)量的提高，因為科研并不以數(shù)量取勝，關(guān)鍵是提出真知灼見，在理論方法上有所創(chuàng)新，這是科技創(chuàng)新的關(guān)鍵所在；由數(shù)據(jù)事實上升到理論和規(guī)律，從“原料出口”到“制成品生產(chǎn)”是智力的較量和理性所能達到的境界，補充驗證他人的理論在科學研究上只能算是二流；因此，在科學研究上避免就事論事，強化“上綱上線”：提高理論的獨創(chuàng)性、普適性和駕馭能力。12.1科研創(chuàng)新的重要性在科學研究中，數(shù)量的增加并不等于3720世紀改變世界的10大地理成果魏格納大陸漂移學說（1905年）；克里斯泰勒中心地理論（1920年）；威爾遜島生物地理論（1960年）；美國NASA地球資源衛(wèi)星與遙感技術(shù)（1960）；加拿大土地規(guī)劃局地理信息系統(tǒng)（1967年）；皮彭等人的地球板塊構(gòu)造理論（1960年代）；南極臭氧洞發(fā)現(xiàn)（1985年）；溫室效應與氣候變化(1895-1985年)；教科文組織MAB和IGBP計劃（1986年）美國NASA地球系統(tǒng)科學計劃（1995年）20世紀改變世界的10大地理成果魏格納大陸漂移學說（19038

以小見大，見微知著：立足黃土高原獨特地域，放眼全球氣候與環(huán)境變化，揭示由黃土記錄的亞洲古季風循環(huán)，并將其與南極冰川、深海沉積相對比，建立了陸地、海洋和極地的聯(lián)系；

用微觀解釋宏觀：由觀察調(diào)查提出概念，到通過驗實數(shù)測據(jù)形成概念，重點是選擇關(guān)鍵性替代指標揭示氣候與環(huán)境變化，從而使地質(zhì)學研究從觀察調(diào)查的經(jīng)驗科學，一躍跨入精細的實驗自然科學：

跟蹤國際氣候與環(huán)境變化的前沿：分析全球變化的區(qū)域響應和指示作用，并驗證米蘭柯維奇周期；

沖破傳統(tǒng)理論的框架：傳統(tǒng)觀念認為第四紀冰期有四次循環(huán)，而中國黃土古土壤研究發(fā)現(xiàn)，陸地第四紀冰期有37個循環(huán)，顯示黃土與古土壤地層的獨特魅力，劉東生與中國黃土密碼的六次破譯以小見大，見微知著：立足黃土高原獨特地域，放眼全球氣候與環(huán)3912.2科學研究的過程體驗與三個境界過程體驗：不做研究永遠無法理解什么是科學研究，在研究過程中體驗科研；三個境界：從無知與迷茫到質(zhì)疑與試探、再到感知與理解，科學研究才能達到理解；科學研究的境界是使研究引人入勝，使論文動人心弦，增強其刺激性和感召力；從具體問題研究走向哲學明理：世界觀、方法論、價值觀的反思。12.2科學研究的過程體驗與三個境界過程體驗：不做研究永40晚清國學大師王國維曾言：古今之成大事者，必經(jīng)過三種境界：認清方向，埋頭苦干，喜獲成功認清方向：“昨夜西風凋碧樹，獨上高樓望盡天涯路”

---晏殊埋頭苦干：“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”

---柳永喜獲豐收：“眾里尋他千百度，驀然回首那人卻在燈火欄柵處!”---辛棄疾晚清國學大師王國維曾言：古今之成大事者，必經(jīng)過三種境界：41在科研選題階段，需要“獨上高樓，望盡天涯路”，運用非凡的鑒賞能力，解決科學探索的方向，這是科學研究最關(guān)鍵的第一步;當問題選定之后，一定要埋頭苦干，使研究工作深入細致，這時要“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”，關(guān)鍵是入迷和投入。當任務完成、成果發(fā)表時，您就喜獲成功，為科學作出了自己的貢獻，那時“眾里尋他千百度，驀然回首那人卻在燈火欄柵處!”也有人從科研過程理解上述三個境界在科研選題階段，需要“獨上高樓，望盡天涯路”，運用非凡的鑒42筆者在此勾劃治學的演化軌跡：起始：不知如此（知識較少，不知怎樣分析研究）初步：焉能如此？(當有人提出新見解時，往往有此異議)進入：也許如此？(隨時間推移、資料增多或概念轉(zhuǎn)變)深入：果真如此！(終于恍然大悟)超越：不過如此。(窗戶紙一捅破，其實也沒什么)如此，下一個發(fā)現(xiàn)又在等著我們！整個科學研究應該是：悟玄機之于大地，撥云霧而見青天。筆者在此勾劃治學的演化軌跡：4312.3科學研究的視野和層次站得高才能看的遠，廣闊淵博的知識有利于科研選題，獨上高樓望斷天崖路；科學研究要學會從微觀認識宏觀，透過現(xiàn)象看本質(zhì)；從深部去認識表層，從局部去認識整體，具有全局眼光；關(guān)鍵是立足實證并且深入細致；科學研究的關(guān)鍵是獨創(chuàng)和“挖井”，在某種情況下深入細致就是高水平，只有人無我有的研究和深入細致的研究，才是有意義和生命力的研究。12.3科學研究的視野和層次站得高才能看的遠，廣闊淵博的441.選題階段(獨上高樓，望盡天涯路)：站的高看得遠，抓住關(guān)鍵而新穎的問題，這決定了研究的方向和成敗。2.研究探索期(衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴)：觀測和實驗，假說與突破(假設性、試驗性多方面探索），這是十分辛苦和折磨人的過程。3.形成結(jié)論期(眾里尋他干百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處)：即在廣泛觀測實驗和探索的基礎上，得到所期待的結(jié)論或新的結(jié)果。4.評論驗證期(行到水窮處，坐看云起時)—后驗評價(排除錯誤、確證、實踐檢驗)。1.選題階段(獨上高樓，望盡天涯路)：站的高看得遠，抓住關(guān)鍵45科學研究的四階段法，立意是想說明科學創(chuàng)造的過程經(jīng)歷和境界感受。只有身臨其境，親身經(jīng)歷科學研究過程的人，都能體會到科學創(chuàng)造過程的四種境界，感受到問題的仿徨探索的煎熬和頓悟的歡欣?？鬃佑性疲骸俺劦溃λ揽梢印?。一個人只要一生中能夠體驗，過哪怕只是一次科學創(chuàng)造的過程，死而無憾矣。在提出“學問三境界和研究四階段”時，我總覺得文藝創(chuàng)作與科學創(chuàng)造的最大差異是，文藝創(chuàng)作可以運用浪漫主義手法來描寫，如李白有詩：“白發(fā)三千丈”；而科學研究主要是靠抽象思維，有時也需要形象思維，但任何科學研究及其結(jié)論的形成，都必須合乎邏輯并受到實踐的檢驗?？茖W研究的四階段法，立意是想說明科學創(chuàng)造的過程經(jīng)歷和境界4612.4科學研究的風格與特色學者個人宗教與科研風格，對于科學研究來說每個人都是哲學家，西方科學界認為只有對科學形成自己獨特認識的人才是科學家；長期的科研積累與特色的形成，科學研究要注意長期的積累，并且在長期的科學研究中形成自己的方向和特色，沒有方向和特色的研究是不能形成學派，不能形成特色。12.4科學研究的風格與特色學者個人宗教與科研風格，對于47北半球表面平均溫度的曲棍球桿現(xiàn)象1998年引自Nature1920's20世紀是14世紀以來最暖的世紀,全球平均溫度升高了0.60C±0.2。90年代是本世紀最暖的十年。北半球表面平均溫度的曲棍球桿現(xiàn)象1998年引自Nature148諾貝爾獎是衡量世界級科學家學術(shù)成就的重要指標，但不是唯一標準，這是因為諾貝爾獎還存在如下不足：第一，諾貝爾獎只限于物理、化學、生理醫(yī)學，不包括數(shù)學、地球科學、信息科學等，因此科學覆蓋面有限；第二，20世紀的100年間，有469人次獲得諾貝爾科學獎，他們成就可劃分為三個層次：百年一遇最偉大的科學家和最高層次的研究成果大約只占1-2%；十年一遇的大科家和高層次的研究成果約為28%；一年一遇的科學家和不是很重要的科技成果占70%。如何評價一流科技成果諾貝爾獎是衡量世界級科學家學術(shù)成就的重要指標，但不是唯一標49第三，諾貝爾獎的評審也有失誤，如1948年的生理醫(yī)學獎頒發(fā)給DDT的發(fā)明者P.Muller，這個成果本來意義就不大，由于其高殘留性和對環(huán)境有害現(xiàn)已禁用。第四，有很多偉大的科學家和極為重要的科技成果，因為各種原因未獲諾貝爾獎。如提出大陸漂移學說的大科學家魏格納，創(chuàng)立控制論的大科學家維納；就物理化學獎來說，創(chuàng)建化學反應速度理論的科學家H.Eyring，對量子化學作出巨大貢獻的科學家J.C.Slater，驗證宇程不守恒的實驗物理學家吳健雄，世界著名的理論物理學家霍金均未獲獎．第三，諾貝爾獎的評審也有失誤，如1948年的生理醫(yī)學獎頒發(fā)50高度：理論的獨創(chuàng)性及在世界觀和方法論變革上的意義，徹底改變了人們的思維方式和思想觀念；深度：研究工作是否深入細致、精確定量、入木三分，達到一個科學研究應該具有的深入程度；廣度：理論的概括能力、系統(tǒng)性及適應面的寬度，實現(xiàn)了在地域和學科領(lǐng)域的跨越，對相關(guān)的研究具有廣泛的指導作用；遠度：影響是否深遠長久并對今后的工作具有指導性，實現(xiàn)了在時間領(lǐng)域的跨越，成為百年傳誦的理論；難度：創(chuàng)新不是的名詞概念炒作，而是對關(guān)鍵性問題的深入系統(tǒng)研究，許多實驗研究難度特別非他人可以輕易完成；美度：提出的理論方法是否具有美學特征，給人以獨特的科學美感和很高的鑒賞能力。高水平科技成果的六度標準高度：理論的獨創(chuàng)性及在世界觀和方法論變革上的意義，徹底改變了51原始創(chuàng)新理論實驗綜合技術(shù)等四要素一級理論創(chuàng)新相對論、量子力學（100%）二級理論創(chuàng)新分析力學體系（80%）三級理論創(chuàng)新分子軌道理論（60%）四級理論創(chuàng)新軌道對稱守恒（40%）五級理論創(chuàng)新近似計算方法（20%）重大實驗發(fā)現(xiàn)如中子、夸克（100%）重要實驗發(fā)現(xiàn)如吳健雄實驗（80%）三級實驗創(chuàng)新如氫氣氣泡室（60%）四級實驗創(chuàng)新如高效催化劑（40%）五級實驗創(chuàng)新粒子數(shù)據(jù)統(tǒng)計（20%）一級綜合創(chuàng)新如達爾文進化論（100%）二級綜合創(chuàng)新如維納控制論（80%）三級綜合創(chuàng)新如錢工程控制論（60%）四級綜合創(chuàng)新如生物信息學（40%）五級綜合創(chuàng)新如化學信息學（20%）極重大技術(shù)發(fā)明蒸汽機、原子能（100%）重要的技術(shù)發(fā)明無線電、激光、雷達（80%）三級技術(shù)發(fā)明如望遠鏡、顯微鏡（60%）四級技術(shù)發(fā)明電池、太陽電池（40%）五級技術(shù)發(fā)明如衛(wèi)星定位技術(shù)（20%）重要性極其重要（100%）二級重要（80%）三級重要（60%）四級重要（40%）五級重要（20%）系統(tǒng)性系統(tǒng)完整（100%）較系統(tǒng)完整（80%）關(guān)鍵尚未系統(tǒng)（60%）關(guān)鍵問題創(chuàng)新（40%）孤立個別創(chuàng)新（20%）研究難度極其困難（100%）很困難（80%）困難（60%）較困難（40%）機遇不難（20%）影響的深遠度1000年以上影響（100%）500-1000年影響（80%）100-500年影響（60%）10-100年影響（40%）1-10年影響（20%）全世界影響（100%）一個大洲影響（80%）一個大國影響（60%）一個中小國家影響（20-30%）一個地區(qū)的影響（10%）全科學的影響（100%）一級學科影響（80%）二級學科的影響（60%）三級學科影響（40%）個別問題的影響（20%）一級理論創(chuàng)新二級理論創(chuàng)新三級理論創(chuàng)新四級理論創(chuàng)新五級理論創(chuàng)新52國家最高科學技術(shù)獎授予在當代科學技術(shù)前沿取得重大突破或者在科學技術(shù)發(fā)展中有卓越建樹、在科學技術(shù)創(chuàng)新、科學技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益或者社會效益的科學技術(shù)工作者。國家最高科學技術(shù)獎每年授予人數(shù)不超過2名，獎勵不分等級。自2000年開始評審以來，國家最高科學技術(shù)獎先后授予了吳文俊、袁隆平、黃昆、王選、金怡濂、劉東生、王永志、葉篤正、吳孟超、李振聲、閔恩澤、吳征鎰12名著名科技專家。國家最高科學技術(shù)獎的評價指標：科學思想品德、重要科技貢獻、在科技界威望、專家認可系數(shù)。一、國家最高科學技術(shù)獎中國國家科學技術(shù)的三大獎國家最高科學技術(shù)獎授予在當代科學技術(shù)前沿取得重大突破或者53國家自然科學獎獎勵在數(shù)理化天地生和信息、材料、工程技術(shù)等領(lǐng)域的應用基礎研究中，闡明自然現(xiàn)象、特征和規(guī)律，做出重大科學發(fā)現(xiàn)的我國公民，所謂“重大科學發(fā)現(xiàn)”，應當具備下列條件：（1）前人尚未發(fā)現(xiàn)或者尚未闡明。該項科學發(fā)現(xiàn)為國內(nèi)外首次提出，或者在國內(nèi)外首次闡明，且主要論著為國內(nèi)外首次發(fā)表；（2）具有重大科學價值。在科學理論學說上有創(chuàng)見，或在研究方法手段上有創(chuàng)新，對于推動科學發(fā)展具有重大意義，或者對于經(jīng)濟建設和社會發(fā)展具有重要影響；二、國家自然科學獎國家自然科學獎獎勵在數(shù)理化天地生和信息、材料、工程技術(shù)等54（3）得到國內(nèi)外自然科學界公認，指主要論著已在國內(nèi)外公開發(fā)行的學術(shù)期刊上發(fā)表或者作為學術(shù)專著出版一年以上，其重要科學結(jié)論已為國內(nèi)外同行在重要國際學術(shù)會議、公開發(fā)行的學術(shù)刊物，尤其是重要學術(shù)刊物以及學術(shù)專著所正面引用或者應用。23年來，有716項基礎研究成果獲得國家自然科學獎，其中一等獎17項，如青藏高原隆起及其對自然環(huán)境與人類活動影響的綜合研究，澄江動物群與寒武紀大爆發(fā)等。（3）得到國內(nèi)外自然科學界公認，指主要論著已在國內(nèi)外公開發(fā)行55國家技術(shù)發(fā)明獎授予運用科學技術(shù)知識做出產(chǎn)品、工藝、材料及其系統(tǒng)等重大技術(shù)發(fā)明的我國公民，23年來有2294項重大技術(shù)發(fā)明獲得國家技術(shù)發(fā)明獎，其中，一等獎21項。近幾年，獲獎項目的專利數(shù)量增長較快，表明專利戰(zhàn)略實施成效顯著。其中“超精密特種形狀測量技術(shù)與裝置”、“石油重質(zhì)組分催化裂解制取低碳烯烴工藝及催化劑”、“冬小麥矮桿、多抗、高產(chǎn)新種質(zhì)‘矮孟?！膭?chuàng)造及利用”、“高性能炭/炭航空制動材料的制備技術(shù)”、“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷基復合材料應用技術(shù)”等重大技術(shù)發(fā)明，在我國現(xiàn)代化建設中得到了廣泛應用并取得了顯著的經(jīng)濟效益。國家技術(shù)發(fā)明獎的評價指標：新穎性與創(chuàng)造性、技術(shù)先進性、成熟完備性與轉(zhuǎn)化應用情況、發(fā)展前景及促進科技進步的作三、國家技術(shù)發(fā)明獎：國家技術(shù)發(fā)明獎授予運用科學技術(shù)知識做出產(chǎn)品、工藝、材料及56國家科學技術(shù)進步獎授予在技術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、推廣應用先進科學技術(shù)成果、促進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，以及完成重大科學技術(shù)工程、計劃等過程中做出創(chuàng)造性貢獻的我國公民和組織。23年來，共有9980項重大科技成果獲得了國家科技進步獎，其中特等獎58項，一等獎605項。如“中國載人航天工程”、“大慶油田長期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的注水開發(fā)技術(shù)”、“葛洲壩二三江工程及其水電機組”、“‘遠望號’綜合測量船”、“北京正負電子對撞機和北京譜儀”、“秦山三十萬千瓦核電廠設計與建造”、“寶鋼生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)”、“星光數(shù)學多媒體芯片”、“高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適緊湊型玉米單交種鄭單958”等重大繼承創(chuàng)新項目，四、國家科學技術(shù)進步獎國家科學技術(shù)進步獎授予在技術(shù)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、推57對解決我國現(xiàn)代化建設中熱點和難點重大科技問題、緩解資源、能源的緊缺狀況以及環(huán)境保護、提高人們的生活質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益。獲獎科技成果是我國科技進步的集中體現(xiàn)，在填補了我國某些科技領(lǐng)域的空白，趕超世界科技水平方面立下了不可磨滅的功勛，增強了我國的綜合國力以及在國際上的影響力，確立中國在國際上應有的地位，成為國家和民族興旺發(fā)達的重要標志，永遠彪炳于中華民族的史冊上。對解決我國現(xiàn)代化建設中熱點和難點重大科技問題、緩解資源、能源58

綜述多，分析少：長篇累瀆的綜述前人的思想觀點，而缺乏邏輯和實證的分析研究，論文缺少自己的分析研究；

觀點多，觀察少：缺乏必要的觀察實驗，而憑空提出很多所謂新的思想觀點，其實大多是毫無實際意義的；

發(fā)明多發(fā)現(xiàn)少，想象多經(jīng)驗少：發(fā)明了許多新的概念，而缺乏觀察事實和真正的發(fā)現(xiàn)，許多理論是缺乏經(jīng)驗的想象，處于空想階段；

外來多本土少，復制多獨創(chuàng)少：以為國外的東西一定是先進的，多數(shù)文字是原文的復制；

結(jié)果多，過程少：沒有必要的研究思想、研究方法、研究過程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的介紹而得到結(jié)果；研究生學位論文存在的問題綜述多，分析少：長篇累瀆的綜述前人的思想觀點，而缺乏邏輯和59

引言過于籠統(tǒng)：手頭缺少有分量的文獻，沒有對同行工作的介紹，對研究背景、內(nèi)容和意義，缺乏實質(zhì)性的介