003. Scientific research Laws

科学研究规律

摘要：本来是想着可以写成理论性的，没有想到写这样的，只是将一些科学研究的经验摆出来，但这已足以对解决我国提升科研能力有了很大的支撑。想一想，就应这样，科学研究规律是一个宽泛的题目，如能成理论也就不复杂了。

前言

科学研究规律是什么？就是这样问问题，能把人问住。这个问题分两个方面：科研规律、科研人才成长规律，但写着写着竟然要将一部分如何做研究写进去。

当前，一般认为科学研究规则是：⑴观察现象；（找出差异和同一）；⑵实验测定；⑶假设关系；⑷实验证明；⑸得出结论。

但实际的科研工作并不是这样，这个模型将科学研究规律简单化了：

⑴观察现象是否能得到真实的信息呢？找出差异和同一仅是观察现象一个步骤而不是全部。

⑵具体应该如何观察呢？观察的工具是否正确？

⑶假设是如何得来的？应该是推理，有推理的依据就不是假设。

⑷没有察情的工具——象学，思维科学基本上没有科学性可言。

⑸观察依据的基础专业和知识点是否正确？

⑹观察对象是复杂的，超出专业范围怎么办？他人靠得住吗？

⑺用自己头脑思维还是用他人的头脑思维？其间的差别是用别人的东西是否证明过了？

通过对中世合创做的两例科研成果评价结论的分析，发现，中国的科研现状不容乐观。科研工作有那么难吗？是我们不会。这里面有一个逻辑，门把手老是掉，结构便有问题。我们认为正确的科研规律是有问题的，这个学问需要重做。

敢做这个题目，是因为作者经历了太多的科研工作，有太多的把学问做给了自己了，写作该题目的内容是经验了。看到深圳的软科学项目时便有了科研规律是什么之问，当时只是想到了几个点，便感到可以拿下来。但真正写起来是另一回事，因为要做得细致和系统。竟费了几周的时间，这样的短文于作者来说是时间很长了。难点在于，想好的东西常常还没来得及写就忘了。

现在的教师和学生都很努力，国家对教育和科研工作的支持力度也非常大，这便是方法和一些环节出了问题。

虽然感到深圳的软科学项目无望，但已经有了一些想法便就做完，至于钱的事，谁知道会落到何处？这种宝还是先拾起来再说，反正他人做不到这个地步。事怕较真，一仔细，一些以前看不到的细节会显露出来。

1、 科学研究

科学研究是一个大概念，对其定义需要使用基础的概念，我国教育部和美国教育部给出的概念说明法使用了一些具体细节的概念。

科学研究就是认识事物，创造事物，以供人们利用事物的人类活动。

2、科学研究工作可分两类：一是实验，二是探索。

科学研究工作按性质可分两类：实验和探索。还有其它的分类方法，如按目的分：基础研究、应用研究、开发研究。

这两个在实际的科研工作中并没有明确的界限，实验类可以因为研究的深入而变成探索类。重复他人的理论或技术，实验类。将他人的技术或理论应用于其它领域，是较常见的类探索，但在应用方面有细节上和其它应用环节方面的突破则又成探索类。这是因为事物本身的复杂性所致。

云南农业大学、中国科学院昆明动物研究所和中南大学共同完成的“大动物高效基因编辑和体细胞克隆技术的创新与应用”项目，克隆技术的应用和基因编辑是实验类，但是若做到大型动物的生殖生理学和胚胎学方面去便是探索类。当然，若能将克隆技术和基因编辑改新也是探索类。

中国科学院国家空间科学中心、国家卫星海洋应用中心、南京信息工程大学、航天东方红卫星有限公司共同完成的“新体制全球海面风场探测微波散射计”项目，有三个组成部分都是步他人后尘，其中双波段扇形波束圆锥扫描星载微波散射计系统与单波段的不同，但这个改新并不大，难度也不高。虽如此，也算作是有创新了，属于类探索性质。这里面有一个计较，偷学问——不需要偷别人的具体技术，只要知道一点细节就可以了。

3、科研工作的思维工具无非是逻辑与系统

科研工作无非是逻辑与系统，但，演绎法一般人并不能很好地应用，系统的边界也难确定正确。演绎法需要做几次认真地训练就可以了。

没有什么创新思维或求异思维、批判性思维，追求正确就可以了。

演绎法在二千五百年前的《道德经》中就有了，鸡生蛋、蛋生鸡。演绎法的功能是保证过程的正确，推理的前提与结论在正确性上等价。这就为应用演绎提供了一个原则，要有一个可依赖基础点。这样，在思考的时候便可以随时地证明前提和结论的正确性，证明简单的便无须写下来，但这个工作一定要做。

系统自有节点的划断，因此而形成边界，也有偶然的节点。研究所用的工具尺度须与研究对象系统的大小相协调，这个问题在科研工作中比较常见，著名的黑洞理论研究便是，生态学中的在山地做样方也是。

系统边界划分是比较困难的，相互之间存在关联的事物难划断。这会使得在研究的过程中没完没了，但终归还是有一个界限。也就是说，研究一个事物不能仅仅局限于这一个事物，其相关联事物也要清楚。这就使得研究和学习的时间需要很长，但从另一个方面来看，一个重大的科研成果其背后便是一大堆的研究。实际上，一个看起来简单的研究都需要做一大堆的研究的。

这就要求，科研工作需要用自己的头脑来思维，而不是堆资料、某某人怎么说。时空之辩的训练可以听音乐、歌曲，但要抱着再创新的态度去听，仅仅只是欣赏是达不到训练时空之辩的目的的。

思维的发散与集中需要围绕着主题系统来进行。思维的发散是为了验证叉点的正确性而进行，叉路上又可能出现新的叉点，这样便显得思维散之又散，但只要能收得回到主题就不散。只是，有时候叉路上的宝物更重要。

至于想象力之说，不过是实在的情况与研究系统的扩展。

4、科学研究确定性和不确定性

4.1科学研究的确定性

科研工作无非就是逻辑和系统性思维，不是想象力，是敏感性的问题。

有些科研成果得来好像并不合逻辑，实际上是有些暗前提的。

在物理学史上，神奇的牛顿万有引力，其实也就是将思维的系统扩展一下，剩下的便是实验验证工作了。

4.2 科研工作有不确定性

科学研究有不确定性，事前难以知道花开何处。这是由科研工作的复杂性决定的。科研工作复杂性有四个方面的来源：⑴ 基础理论或重要的知识点可能错误，⑵ 设计的研究方案可能不完善，⑶ 研究工具可能错误或不完善，⑷ 复杂事物的研究需要扩展知识面，⑸ 研究的对象系统可能需要的系统比事前设计的要大得多。

看山不只是看山，拾到宝就可以了。这里便会有一个科研管理付费的问题。本来是在思考信息求真问题，却想到了如何解决申请项目审查不够仔细的问题。

5、实事求是易创新

这个是作者2010年在研究高校组织结构时得到的，就是老实地做学问。当时的情况是有三年时间是不想问题，学问基本上忘光了，但在研究过程中得到了实事求是易创新。后来看到张五常的忘了学问水平反而会大涨，他没说原因，其实就是忘了学问做研究时就老实了，不懂的地方就了解。

6、科研工作的难点是信息求真

实事求是易创新，但有难题等着呢。科研工作的难点是信息求真，这个在哲学上便是学问源于分类，在学习上就是把握概念的能力。分类的实质就是了解，《道德经》第一篇“无”和“有”便是，后来的《公孙龙子》将这一点发挥到了极致。

信息求真是需要功夫的，这需要做大量的训练。无论是数据求真还是信息求真，把来源搞清楚很重要。

信息求真难到什么程度？在社会科学方面，有时候信息求真如同大海里捞针。在自然科学是因为固有观念的问题对真实信息视而不见，或是因为技术的原因不能得到真正的信息。

7、难题问题

正确的答案都很简单。难的？有人在里面搅乱。有难题无非有以下三个方面的原因：

⑴ 基础的、简单的地方有错误。

⑵ 知识面不够。

⑶ 有卡脖子学问存在。

⑷ 被管理的低手规则所左右，用他人的头脑思维。

一般地，一些比较难的问题会在思考其它问题时不经意地就解决了。作者在科研上是没遇到解决不了的难题，就是从简单的、基础的地入手，常常发现是他人将一些简单的问题搞错了。

8、简单的错误常常被熟视无睹

不是问题有多难，常常是简单的错误被熟视无睹了。从一个正确的点展开去，学习是很快的。难学的，基本上在基础问题上就错了。

9、研究对象有多复杂，研究者知识结构须跟上

研究者的知识与研究的对象不同，问题就会比较难。学就是了，离专业较远的知识学起来比较难，这是因为入门很难，知识点较多，但也不是不可以，只是一般人会放弃。一般的，要掌握一门新的知识，至少需要半年以上的时间才能入门。有些需要的时间会很长，如高数等基础学科。

复杂的问题研究起来可能好像没完没了，但就问题所在的系统而言，系统总是有边界的，然而相关的学问就很多，认识论、方法论等都可能成了问题，当前的科研现状——一定是。

10、直入主题的研究

比较法不是不可以用，只是这个会要求范式相同，这使得对研究对象有要求——简单。事情往往却是复杂的，这要求直入主题地研究，这需要一些功夫。解决一个简单的问题，可能需要在方法论或其它基础科学方面下很大的力气，仅仅只是为了完成任务是做不好的。

11、科研起于细节，也终于细节

无论是多么复杂的问题，从细节一点一点地分析就可以了。

“科研起于细节，也终于细节。”有两个方面的意思：⑴ 科研工作受限于对细节的认识，⑵ 再复杂的问题从细节做起。

12、不能在几个领域或方面世界领先，就不能称之为专家

这是因为，问题往往包含的知识面较复杂。那么一些在一个专业领域较强的人是什么？技术人员。

13、当前的卡脖子学问

当前的卡脖子学问有哲学、辩证法、统计学、大数据、多元统计分析、复杂系统理论、思维工具《象学》等，高等数学的一些内容也可以算一个。这里将高数学加进来，是因为作者在研究数据求真时感觉到了某类高等数学对于一些数据的处理可能有用，也许不是，因为作者不想在这方面再深究了，没有那个精力。虽然作者做经济学用不上高等数学，但是还是认为高等数学很重要，应该是能学多好就学多好。前年给一女研究生开出了高等数学的书目，她很惊讶——她学过了。但问题是，那时是跟着老师学的，现在需要自己去学，这是不一样的。

这说明，科研能力的强弱与学习能力相关。中国的高校正在将大学生努力地培养成技术类而非潜力，这是教育目的不正确导致教育方法也不正确。

卡脖子学问的存在使得科研工作如同撞大运。

14、只有将学问做到了极致才能有好的学习方法和教育方法

只有将学问做到了极致才能有好的学习方法和教育方法，这便有一个问题，学问的来源可以不局于一途，玩到极致也可以。

15、科研人员研究的机遇与成长

15.1 当前，一般的科研人员一辈子能碰到一、两个重要的科研成果就不错了。

作者在做平板计数法时一下子有两个重要题目：数据求真，土壤酸碱性理论。

有人会问作者你自己一生会有多少个较大的科研成果机遇？这个问题很好，答案是不确定。那为什么会有不同？这便是因为卡脖子学问的原因。作者解决了卡脖子学问，对于知识链接技术也熟练，机遇便会大大增加。否则，遇到了可能也会看不到。

15.2聪明并不天生，只是人生的一个机遇问题

人要和事对上，人有不同的思维方式，材料有不同的性质，侥幸地遇到一起了，便可能做出成绩。谁能比谁聪明多少？天才都是傻瓜蛋，付出比别人多，得到的比别人少。

15.3 在一个方面干的时间长了就不会干其它的了

因为专注的原因，对其它方面概念的内涵不了解而难以以逻辑来解决，便会出现干不了其它的事。

15.4 科研人员专注度的问题

在高度专注时期，不能打断，打断了便很难再连得上。其时，研究者会感到一个小时、半个小时都很重要，一时三刻便可能会解决一个问题。

15.5 高强度的科研工作对体力的要求比体力劳动的强度大得多

科研工作是奇怪的，半年能拿下来的科研工作放到一年却拿不下来。强度很大，研究半年可能需要半年时间的休整调节，其时是什么也不想干的。具体一点，一个多月需要看八、九本书，做到了这一点后处理参考资料便很快。

15.6 有些学问需要放生了再做一次

这是经验了，有时是故意留一个小尾巴，有时是遇到难点而不得意，但再次拾起来时都有意想不到的收获。

15.7 关于创新问题

前些天与扬学军副教授聊科技创新，他说：到了这个程度，我们追求的应是解决问题而不是什么创新，追求解决方案的正确性。也是，要创新，一天可以做好几个。

15.8 现在对研究生和博士生的要求太高，存在拔高的问题

研究生和博士生还在积累阶段，要求太高会存在拔高的问题，容易产生弄虚作假。与同事李会科教授说这事，他说他看他的学生都做得很认真。能认真吗？凭什么啊？研究用的工具大数据、统计学、多元统计分析都有问题，SPSS统计软件处理过程中存在免强步骤和把握概念能力不强的问题。

15.9 年轻的时候不会学，会学的时候不年轻

年轻的时候不会学，会学的时候不年轻。人生就这样，到了50岁，记忆力和精力都下降很多，难再高强度地运转。这就意味着难以再有重大的提高了，不能认真求实也就科研成长到了头。

15.10 学问上的突破

四平八稳地学一辈子，不能离开地平线。

当积累到了一定的程度就需要下功夫做一个学问，杀得昏天黑地，不知时间和东南西北，思维却到了世界和知识的各个角落。如此高的强度，不可能维持时间长，一、两个月。自此以后，便进入知识系统的修补阶段，但已没有什么不能解决的难题了。不是知识积累到了无难题，是有办法。

清末民初的章太炎是公认的大学问家，他有一大堆的著名学生。但是，他的书要全看吗？他有《膏兰室札记》，看一个序就可以了，看得仔细的反而是不会学习。鲁迅是他的学生，文笔很厉害，看他的《汉文学史纲要》便知道他为什么厉害，他真是章太炎的学生，出于一家的。章太炎21岁师从朴学大师俞樾，做《膏兰室札记》：膏者修补用物，兰者心至纯也，札者杂也。他把学问做给了自己，他自认是革命第一，大家却认为他是学问第一。其实，章先生的学问做得并不到家，但他在中国文化的传承史上很重要，教了大家如何做学问。他21岁就做《膏兰室札记》，有拔高嫌疑，零零碎碎的积累不够，他的学问做不到家的。章太炎的学问应怎样处理呢？不看，他做的方面自己搞。

朴学：朴者原木也。朴学指清代学者继承汉儒学风而治经的考据、训诂之学。只是，清朝三百年的学术没有一项做到家，求真不容易做好的。这里面有史学的问题。

《道德经》、《庄子》是中国人的宝，学问的高低须在这里下功夫。以前有《周易》，但《周易》已难识了，有前两者就够了，《道德经》基本上有了所有的哲学工具，《庄子》则将辩证法做到了极致。做了这两者，其它的书就可以一扫而过了，包括康德、黑格尔的。孔子是另外一回事。

16、普里高津《确定性的终结》之伤

普里高津《确定性的终结》写得很长，但他在错误里打转的时间太久，看得人头疼。其实，只看最后一章便可以了。

《确定性的终结》的写法有西方人的特点，太过老实。他因为这种老实得到了了不起的结论，但是因为他这种老实而没能成为哲学家。

研究性的终结其实是一个复杂系统的问题，有节点、奇点等概念，加上条件便容易思考这个问题，用不了最后一章那么多文字的，也就几句话的事情。

18、总结

依着经验写了这么多，对于中国和西方国家在科研能力上的差距便有了一个认识，有两个方面的问题：⑴ 科技管理存在问题。⑵ 科研人员的学习能力有差距。关于第一个方面，中国政府已经认识到了这个问题，正在逐渐改变。对于第二方面就没有认识到了，中国的高校正在认真地、努力地将大学生培养成技术人员而非潜力类。中国科研人员学习能力不强，这是这次整理思想的意外收获。

本文写作的目的是为了支撑《提高科研能力》，基本上能以此解决相当多的细节问题了。西方对中国有技术方面的封锁，但这不能怪人家，是我们自己不会做学问，否则，是封不住的，尤其是现在的网络这么发达，聊个天可能就会了。