清华大学覃征

软件学院 2003年10月9日 科学是认识世界的学问，技术是改造世界的学问，工程是改造世界的实践。从这样三个层次来看，现代科学技术已有了巨大发展，人类对客观世界的认识越来越深刻，改造客观世界的能力也越来越强。今天，科学技术对客观世界的研究与探索，已从渺观、微观、宏观、宇观直到胀观五个层次的时空范围，可用下图来表示： 科学研究就是创造知识和整理知识的工作，在我们现在有的科学技术的基础上。科学研究必须有一个新的结果作为衡量，这个新的结果是一种创造性 的劳动，它可能是新的发现，也可能是新的理论，也可能是新的方法，也可能是一种器械或者是一种材料等等。总而言之，科学研究就要求我们在前人基础上要有创 新。所以，整个的科学研究工作应该是创造性的。 科学研究并没有一成不变的方法，有些人埋头做科学实验，通过细心观察发现了新的现象，如伦琴发现X射线；有些人按照概念做实验，像居里夫人，从大量的矿石里面提炼出放射性元素—镭；有些人是从广泛收集资料和观察，悟出一些观点，如达尔文的进化论；也有些人提出了一些新概念，像麦克斯韦的电磁场理论还有爱因斯坦的相对论，还有一些是把不同的学科组织联系起来，像维纳提出来控制论。因之，获得创造性的途径并不是一成不变的。 治学的三种境界 王国维先生是民国初期的一个大学者，国学大师，而且他是一个美学家，他在《人间词话》中有一篇短文，叫“三种境界”。这篇文章实际上是把宋朝的三个词人的词摘抄下来，这三段词实际上都是描写男女之间爱情：相思之情，追慕之情、热恋之情。他用来描写我们治学的三种境界。 治学的三种境界 第一个境界，“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路，”这个境界描写迎着困难，勇于攀登。 第二个境界，“衣带渐宽终不悔，惟伊消得人憔悴。”无论多大的 代价，终不后悔，这是描写研究探索的情景。 第三是“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。”几经艰苦奋斗，突然受到启发，顿时恍然大悟，原来事 物的奥秘，正隐藏在“ 灯火阑珊处”，这是茅塞顿开、灵感突现的情景。 治学的三种境界 这三个阶段也可以认为是三个时期。科学研究上，第一个叫准备期，高瞻远瞩、构想沉思的准备阶段；第二叫做探索期，覃思苦虑、孜孜以求的探索阶段；第三个叫豁朗期，不断追求、终有顿悟的收获阶段。 科学研究的途径 第一要有疑问和疑难问题的提出。 你对这个问题要有疑问，因为疑问是思想的起点，一切有用的思想都起源于疑问。有疑问并不等于能提出问题。特别是有些看法似乎已经是常识，是传统的见解，是权威的结论，虽有疑问，却不敢提出问题。所以疑难问题的提出并不是容易的事情，包括我们现在来说，我们都有这样的问题。对科学来说，科学是始于问题，问题是最重要的。因为问题是科学发展的动力；问题推动了理论的产生，推动了科学前进；问题是我们的认识活动的起点。因此，我觉得我们要学会提出问题，所以先有疑问，后有问题。 科学研究的途径 问题从什么地方来呢？就是从实践来，从书本知识来，从信息资料来，从自己的经验来。所以，提出问题对是非常重要的。因之，当我们研究这一问题时，我们要弄清楚前人在这上面解决了什么，他们推进了什么，他们有什么认识，他们有什么经验，他们的理论和方法是什么，漏洞是什么？还要分析和比较事物各个发展阶段的异同，找出它的问题，所以我觉得需要提出疑难问题。这里面就有一个“疑”，一个“问”的问题。提出问题，对我们搞科学研究的人是一个基本功。 科学研究的途径 当然，提出问题有很多的途径了。但是我想讲一点，比方说我们发现理论的内部有逻辑的矛盾，也可能有些理论结构上不符合简单性和普遍性的要求，也有的时候可能不能做出一个统一的理论说明。研究时，我们要从多方面来考虑这个人提出这样的问题，这个问题他解决了没有？解决到什么程度？还有什么没解决的。 科学研究的途径 第二，提出问题以后，要怎么做呢？我们要寻找研究这个问题的突破口。我们要思考，前人走了这条道路，为什么不走另外一条道路呢？为什么前人走这条路上 没有走通，症结在哪里？等等。现在我们主要自己要来找突破口。这个突破口也就是切入点，就是你从哪个方向来切入这个问题。这个时候，一般来说有两个办法， 一种办法是我们来找问题里面的空白点，寻找它还没有开发的处女地。另外我们可以把另一个领域的东西和方法移植过来解决问题。这就是为什么我们提出交叉学科，把其他学科的东西移到我的学科，这往往是很奏效的。这样，我们也可以找到一个突破口。 科学研究的途径 第三，确定突破口之后，我们要提出一个假设，因为研究工作往往本身是提出假设，寻找证据。我们根据信息库中的信息(文献资料、实验、经验和理论知识)，从现实出发，针对问题提出猜测性的假说或解