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李志民:科学研究的发展历程
2018-04-17 主编微讲堂

  科学既是历史发展过程的产物,又是推动人类社会发展的动力。科学是人类认识自然的一盏明灯,但其目前所照亮的领域是有限的,而未被科学照亮的世界又是动态的、变化着的。科学发展到今天,还基本上是在不断地提高人类认识物质世界的层次上,人类正在开始试图认识人类自身,生命科学才刚刚起步,而且是以认识物质的经验和方法来认识生命。

  现代科学产生于四百年前,在发展的过程中,不断有新的假说、新的学科产生,并不断更新、淘汰原有的理论。但其基本假设一直未变,就是认为物质世界是客观的、无意识的,自然规律不受人的主观意志影响。四百年来,伴随着人类社会发展,科学研究的对象越来越复杂,研究的层次不断提升,伴随其产生的科研管理和组织方式也在逐步演变。

  科学研究是一个渐进发展的过程。科研发展的里程经历了多个层次,对应的研究手段也在变化。最早期的科学研究主要是有钱人的个人探索爱好,以研究和认识研究物体的机械运动规律为主,主要是在理论指导下,靠数学来分析推算,辅之于实验验证。科学研究进一步发展,从物体的运动规律发展到研究物质的分子结构层次,不同的分子组成不同的物质,化学研究主要是在理论指导下的试验验证,从化学分析研究逐渐产生了化学工程研究,今天人类生存的世界,充满了化学工程的研究成果,这些成果多数给人类带来了方便,也产生了一些不利的后果。

  科学研究发展到今天,进入复杂科学研究阶段,涉及到物体存在状态、物质结构变化、相互作用关系等,复杂科学研究的对象一般难以给出数学上的分析解(直接解),比如大型工程结构、气象、核能、环境保护等,复杂的工程科学主要靠模拟计算和模型试验,幸亏人类发明了计算机,使得科学研究能够迈上新的台阶。

  科学研究如今已经进入第四个层次,人类开始研究和探索认识人类自身,正在起步的生命科学研究主要以实验为主。生命科学目前还属于试验科学,主要是靠实验和统计分析,是反复试验和经验的积累,可靠的理论并不多,目前仅仅取得了一些简单的认识,与复杂的生命认知相距甚远,而且,把有情感有意识的生命当作无情感无意识的物质去研究,方向和方法的对错,这本身就值得我们认真思考。此外,即便是在纯物质世界里,同一物质的宏观性能性质与其微观状态的性能性质表现差别巨大,那么,越来越微观的生命科学研究结果,能够用来表征宏观生命体的现象吗,可靠吗,可信吗?

  第五个层次是人的行为科学,研究人类的行为比认识人类生命自身更复杂。今天我们称之为科学的人文学科和社会学科,在很大程多上属于经验积累、案例分析和总结并从中抽象出一些概念,并不是真正意义上的科学,或许我们可以称之为“准科学”。行为科学目前只是采用自然科学的方法,靠调研和样本分析,总结出一些经验或规律,涉及人类行为科学研究的问题,目前还处在经验积累和猜想阶段,所谓的理论只不过是对具体案例或组织形式方式的解释而已,还没有发现行之有效的理论。行为科学的问题关键在于人的行为意识受影响的因素多,目前还没有发现其客观规律。好在人类发明了互联网,信息时代的大数据应用和人工智能的发展,靠随机过程跟踪,概率统计分析,大数据挖掘等排除人为意识的影响,可能为人类行为科学研究带来曙光,利用大数据挖掘、计算和分析等方法,可以使行为科学从“准科学”发展成真正的科学。

  (主编李志民)

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