科学认识与科学思维方法课件

卢建华Tel-mail:ljh@科学研究方法科学认识与版权所有谢绝拷贝自然辩证法中篇2025/12/231

中篇科学技术方法论

科学技术把人类从茹毛饮血、刀耕火种的愚昧时代，带入了数字化的文明社会。拔地而起的高楼大厦，朝发夕至的交通条件、丰富多彩的网络世界、救死扶伤的先进医疗……科学技术对人类的帮助称得上无微不至。

2025/12/232但是，把愿望变为现实、愚蠢变为智慧的，不仅是已有的科学技术成就，更重要的是取得这些成就的方法和过程。勤奋可贵，方法更可贵，“勤奋是奔跑的双腿，方法是腾飞的翅膀。”“掌握了方法的人，就是掌握了规律的人，掌握了自己命运的人。”掌握了方法的人，可以掌握更多的规律，为人类带来更大的福祉。2025/12/233第6章科学思维的激发机制——逻辑思维与创造性思维方法一、逻辑思维方法⒈科学抽象⒉比较、分类、类比

⒊分析和综合⒋归纳和演绎二、创造性思维方法1.形象思维2.直觉、灵感和顿悟三、科学假说⒈科学假说及其特征⒉假说在科学研究中的作用⒊科学假说的建立⒋假说向科学理论的转化

（华中科技大学王建）2025/12/236第7章当代科学图景的革新——系统科学方法一、一般系统方法1.系统分析方法2.信息论方法3.反馈控制方法二、自组织理论方法

1.耗散结构理论2.协同学

3.超循环论

（黑龙江中医药大学关晓光）2025/12/237第8章现实生产力的社会形成——技术创新和技术方法一、技术发明方法

⒈技术发明的特点

⒉创造性思维在技术发明中的作用3.技术发明创造的方法

二、技术创新方法

⒈技术技术创新及其特点

⒉技术技术创新的一般过程3.技术创新的方法和模式

4.技术创新的类型

(西安交大陈九龙)2025/12/238第9章认识疾病诊治的客观规律——临床思维与方法一、临床资料的收集与诊断思维

1.临床资料的收集

2.临床诊断思维

二、治疗决策与循证医学方法

1.临床治疗决策

2.循证医学的思维模式与实践结构

(南京医科大学卢建华)2025/12/239科学技术方法论是关于科学技术研究中常用的一般方法的理论，是关于科学研究和技术研究一般方法的性质、特点、内在联系和变化发展的理论体系。2025/12/2310

科学问题与科研选题一、科学问题

作用：提出科学问题是科学研究的起点。科学问题是科学发展的内在动力和

科学进步的标志。爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”2025/12/2311

科学问题的类型经验问题：what？How？一般与观察、实验相关。理论问题：

why？探讨本质、规律、机制等。2025/12/2312常规问题：在已有的理论框架内提出，由于完善原有理论的需要。检验假说、理论的应用、理论的系统化与表述。非常规问题：是对已有理论的挑战和责难。2025/12/2313

科学问题的生长点：学贵善疑，保持怀疑批判的头脑。⒈如：开普勒发现前人对火星轨道的观测值与哥白尼理论不符合。

——科学事实与已有理论的冲突2025/12/2314⒉如：伽利略发现亚里士多德关于物体下落的速度与重量的关系命题中的矛盾。

——理论内部的非自洽性⒊

如：光的微粒说与波动说；地质的水成说与火成说。

——不同理论之间的分歧2025/12/2315⒋

如：袁隆平研究杂交水稻；医学关于SARS防治的研究。又如：发现遗传定律、确定染色体及基因为遗传物质载体——确定核酸携带遗传信息——认识DNA的结构——揭示DNA复制及指导蛋白质合成的中心法则——破译遗传密码。

——社会或学科发展的需求

2025/12/2316

⒌

如：生物化学的产生；将物理学方法应用于遗传学揭示了DNA的结构。

——科学的边缘空白区和结合部⒍如：细胞免疫学说与体液免疫学说。

——多种假说相并存2025/12/2317⒎其它：

◆发现元素周期律——寻找事实之间的内在联系；

◆建立日心说、相对论——追求理论的逻辑简单性；

◆学科理论或方法的移植等。2025/12/2318（一）方法论——意会的科学?（二）善于抓主要矛盾——顾全大局、整体把关（三）科学观察——要于细微处下功夫（四）关于机遇——什么是有准备的头脑（五）戒骄戒躁——科学思维范式之一（六）实事求是——科学思维范式之二二、科学研究方法2025/12/2319科学技术研究的一般过程

1.立题选题2.制定计划3.建立假说4.实验证明5.理论解释6.检验完善7.应用推广2025/12/2320医学科研差不多就是整天和分析说明各种因果关系打交道，即说明各种疾病的原因，可能产生的后果，在什么情况下可以预防，什么情况下可以确诊，什么情况下会维持、转归或恶化。直到目前为止，因果关系的一般理论和方法，还被许多医学科学工作者们看作只是哲学和逻辑学研究的对象。其实，医学科学对因果规律的研究更胜于哲学和逻辑学，甚至可以运用实验和观察的方法对各种因果关系作出验证，并从理论上对因果关系作出更令人信服的科学解释，使得各种生命现象都不再那么神秘，而是变成可以理解的东西。2025/12/2321（一）科学创新——意会的科学?有一个五石重的大葫芦，拿也拿不起来，能派什么用处？惠施庄子2025/12/2322科学创新——方法论你是没有使用大器物的方法。宋人有善于制作不皲手之药的，世代为人洗丝为业，聊以糊口。有人知道了这件事，要出百金买不皲手药的配方。惠施庄子2025/12/2323宋人以为利大，决定卖给他。这个人将药方献给吴王。到了隆冬季节，吴越两国水战，吴军有不皲手之药，战斗力大增，越人受寒水侵袭之苦，大败。惠施庄子科学创新——方法论2025/12/2324吴王给献药方的人赐地封赏，因为他知道使用这种药的方法。惠施庄子科学创新——方法论2025/12/2325你为这个五石的大葫芦能做什么用发愁，何不让它浮于江湖，任它去发挥自己的用处。惠施庄子科学创新——方法论2025/12/2326后人在引用《逍遥游》的这个故事时，多只讲不皲手之药一段，说明买方法比买药重要。

方法是一个哲学范畴，指一般的、在不同行业、不同领域，为达到某种目的采取的方式和步骤。2025/12/2327帝尧之时，洪水滔天，尧求能治水者，皆曰：“鲧可”。众人都推荐鲧去治水，恐怕不能说他是个蠢人；鲧治水九年，周城作九仞之堤，不能说他没有尽心尽力。治水无功，错就错在他用了拙劣的堵挡洪水的方法，结果劳民伤财，灾害反而闹得更大。帝尧大禹治水鲧因治水失败被杀，大禹发誓继承父志，协同九州，疏通长江、淮河、黄河三大水道，战胜洪魔，拯救生灵。神话木偶剧群魔乱舞洪魔挑动巫山巨人防风氏、淮水水妖共工和龙门山神设下道道难关。2025/12/2328禹接受了父亲失败的教训，把握了水往低处流的最本质的运动规律。他抛弃了堵挡的方法，改用疏导的方法，解决了延续多年的洪水灾害。几千年来，提倡疏导而摒弃堵塞的方法，在各个不同领域得到广泛应用。现代社会治理交通、预防犯罪、以至于防止毒品流传，都提倡疏导。欢庆胜利众志成城大禹忍辱负重，万难不屈，最后化为巨人打通龙门山，征服了洪魔，铸就华夏千秋万代不朽的丰碑！大禹与父亲鲧辅臣伯益共商治水大计大禹在翼龙和灵霄的帮助下勇斗顽敌2025/12/2329广义来说，科学方法其实是科学的方法，是对探索未知、获取知识的途径和程序的哲学思考。科学的方法，是不同领域相通的方法，是可以相互借鉴和移植的。钱学森：学习科学研究方法的途径，一是有成本成章的，能够讲清楚，问题在于会不会把书本上的变成活生生的方法和工具；一是从实践中逐渐领悟，如何抓问题的关键，如何认识死胡同，此路不通，如何从失败中总结教训迅速走上大道，如何敏锐地发现有希望的苗头，等等。弄清这几个“如何”不容易，因为这方面的学问还没有形成一门科学，只能意会，不可言传呵。2025/12/2330（二）善于抓主要矛盾

——顾全大局、整体把关司马迁在论及观测天象时说：日蚀、慧星数丈……之类天象，预示人世间大的事件，是为“荦荦大者”，即指主要的项目，明显的要点。“由是观之，未有不先形见而应随之者也。”“至若委屈小变，不可胜道。”（《史记·天官书》）2025/12/2331

沈阳市和平区北市广场立了十二位清代皇帝塑像，努尔哈赤至光绪皇帝的塑像均符合历史事实，但宣统皇帝溥仪被塑造为成年人的形象是十分不妥的。清末光绪皇帝病逝后，溥仪登上了皇帝宝座。1908年11月14日，当时年仅３岁。辛亥革命爆发后，宣统于1912年2月4日退位，时年７岁，也还是儿童形象。2025/12/2332

20世纪60年代初，一位老教授在中国科技大学讲授普通物理学，一次在讲到数量级时特别强调不同数量级不能混淆。

中国科技大学2025/12/2333卢嘉锡在大学的一次考试时，做出了其他同学做不出的难题，但老师却因他把小数点点错了而扣了他四分之三的分数，他为此颇为不解。老师说，“假如设计一座桥梁，你在计算数据上小数点点错了一位，工程可就要出大问题。”从那以后，卢院士解题总是先“毛估”一下答案的数量级，如果计算结果超出这个范围，就重新审查计算过程。

“毛估”往往是直觉判断，进行了“毛估”就排除了常识性的谬误。

卢嘉锡同志与周培源教授（右）华罗庚教授（后）交谈2025/12/23341986年10月，卢嘉锡在厦门大学做学术报告卢院士特别重视毛估方法(直觉思维)的运用，他希望有幸献身科学的人们，在立题研究之初就能定性地提出比较合理的基本“结构模型”，这对于正确地把握研究方向、避免走弯路是很有意义的。但他同时提醒大家：运用“毛估”需要有个科学的前提，那就是全面地把握事物的本质，否则，那毛估就可能变成“瞎估”。2025/12/23351961年5月25日，即在加加林上天的第43天，当时的美国总统肯尼迪在向国会的国情咨文报告中提出：“我们的国家应当在10年内达到将人送上月球并使其安全返回的目标”。尤里·加加林肯尼迪提交登月计划历史证明，肯尼迪确立的决策目标是正确的，这个决策来自对美国综合国力的正确判断，也可以说是“毛估”。2025/12/23361979年，邓小平对广东省委开办出口加工区的设想表示赞同，他说，可以划一块地方，叫做特区。由此，特区成为中国改革开放的突破口。1979年邓小平视察广东1992年1月邓小平视察广东深圳邓小平的决策目标是正确的，是一个在正确的定性判断的基础上作出的重大决策，也算是“毛估”。2025/12/2337凭直觉做出的重大决策能够付诸实施并取得成功，后续的定量分析和研究、细致周密地对不同实施方案的论证与抉择是十分重要的，甚至是决定性的。定性是定量的基础，定量是定性的精确化，二者是相互补充的。

河南侦破现行命案破案率绝对数列全国第一,是否发案率也是全国第一?2025/12/2338

《新周刊》“减低交易费用会推动社会进步”的争论有交易费用理论远期买卖率公式推导图示2025/12/2339如电话费、交通费、上网费占日常开支的比例，是随着社会的进步而增大的，若“减低交易费用会推动社会进步”，则信息交流的障碍、运输和迁徙的困难，都不能算是坏东西。2025/12/2340（三）科学观察——要于细微处下功夫科学认识的起点是观察科学研究的起点是提出问题明洪应明所著《菜根谭》说：事但观其已然，便可知其未然。又说：晴空看鸟飞，活水观鱼戏，识宇宙活泼之机。洪应明（明）:《菜根谭》2025/12/2341教师训练学生精细观察的能力很重要许多看来简单却又非常重要的发现，多得益于观察的精细。2025/12/2342糖尿病首先于1879年被德国医生Mering和Minkowski所描述。并命名该病为糖尿病(diabetesmellitus,“diabetes"来自希腊字"siphon",意指多尿,diabetes的读音为diV-bitis;"mellitus"来自拉丁字"mel",意思是"蜜蜂",这里指尿液是甘甜的)。

观察要于细微处下功夫，穷原究委，才能有所发现。2025/12/2343

观察要于细微处下功夫，穷原究委，才能有所发现。英国科学家瑞利(Rayleigh)因成功地分离出了氩元素，而获得了1904年诺贝尔物理学奖。他在声学和光学领域的重要发现对波在流体中传播理论至关重要。瑞利(Rayleigh)是第一个用数学等式描述声波的人（这是所有声学理论工作的基础），也是第一个描述空气中的小颗粒分散某种波长的阳光的人，这一法则也适用于声波在水中的活动。2025/12/2344达芬奇作品哭君岩太姥山-夫妻峰金猴抱桃母鸡孵蛋八戒相亲象形石韵

观察要于细微处下功夫，穷原究委，才能有所发现。2025/12/2345

科学观察是为了认识事物的本质和规律，观察可以通过感官或借助科学仪器，有目的、有计划地考察、描述和认识客观事物。

依靠人的感官进行观察存在许多局限，如人眼看不到可见光之外的紫外线、红外线、Ｘ射线，人耳听不见超声波，人的嗅觉不如警犬……我们必须借助仪器获得感官难以感知的信息，从而扩大认识能力。望远镜、显微镜、加速器、月球与火星探测器等科学仪器，不仅可以扩大人的感觉范围，而且使观察精确化。

扫描隧道显微镜2025/12/2346观其已然，方能穷其未然科学始于观察。常见不疑的人往往错过时机；只有细心观察的人，才能见人所未见，成就一番事业。观察是有明确目的的，许多重要发现似在不经意间偶有所得，实为在刻意追求中达到目的。

观察要与分析、推理同步。

△“中国的第谷”——郭守敬高质量的科学观察需要高质量的科学仪器，天文观察的准确度和精确度首先在于能否制出了好的天文仪器。元代天文学家郭守敬（1231－1316年）制造的天文仪器，其精巧和准确的程度都超过了前人，使我国的天文仪器在元代发展到一个新高度。

科学成果与科学手段是紧密相连的，只有新的手段才能揭示新现象，把握新规律。郭守敬的成就直接得益于他对观测设备的改造。但中国的天文学到此就停止了，而西方的第谷将毕生资料传给了开普勒，开普勒进一步深入发掘天体运行规律，提出了行星运动三定律。牛顿再进一步，揭示出行星运动的万有引力定律。原子力显微镜2025/12/2347德国天文学家开普勒(1571-1630)是第谷的学生与助手，从第谷对火星的观测资料与他理论计算的8分之差入手，发表了开普勒三定律。写出“宇宙和谐论”，使我们对天穹星空的认识，由杂乱到有序。开普勒的一生，虽多病贫穷，但都未动摇他破解天体奥秘的决心，他把他的一生都贡献给了科学事业。

观察要与分析、推理同步。

2025/12/2348上世纪60年代，日本特别关注中国石油的发展，于是把大庆油田的情况，作为情报工作的主攻方向。科技情报的主要来源是对公开的资料的观察。日本人最想知道大庆油田究竟在什么地方。大庆油田在松辽盆地中央，1.4亿年以前是个巨大的淡水湖，沉积层厚达5000多米，油层多达80~140层，是世界罕见的陆相油田。这个聚宝盆1957年发现，1959年出油。1976年以来，大庆油田原油年产量都超过5000万吨，约占全国原油产量的一半。2025/12/2349

观察需要综合分析，才能创建新的理论。中国科学院刘东生院士60年来潜心研究黄土，确立了黄土风成理论,发展了东亚季风学说。在他的《黄土与环境》等一系列著作中，提出了黄土壤序列260万年古气候多回旋学说。国际学术界充分肯定他对环境科学的杰出贡献，2002年授予刘东生泰勒环境成就奖。进入罗布泊最年长的学者刘东生院士2025/12/2350进行观察时当然应该有所侧重，但要力争全面，不能偏废；观察时常常要对观察对象加以分解，但要以获得系统性整体数据为前提，不能破坏观察系统的完整性；在观察中难免有随机性和偶然性，但要抓住代表性或典型性的现象进行观察。温家宝总理到基层考察，轻车简从，到农村不听当地政府早有准备的安排，而是随机抽样，了解实情，应视为科学观察的典范.2025/12/2351（四）关于机遇的问题

——什么是有准备的头脑

被称为“无字天书”的《鬼谷子·谋篇第十》中说，“正不如奇；奇流而不止者也。”意思说，常规的策略不如非常规方法，非常规策略实行起来可以无往不胜。在研究和工作中使出怪招和奇招，往往能够出奇制胜，取得意想不到的效果。

鬼谷子，姓王名诩，春秋时人。常入云梦山采药修道。因隐居清溪之鬼谷，故自称鬼谷先生。

鬼谷子为纵横家之鼻祖，苏秦与张仪为其最杰出的两个弟子〔见《战

国策》〕。另有孙膑与庞涓亦为其弟子之说〔见《孙庞演义》〕。梓童山-鬼谷子碑云梦山云梦山鬼谷子像2025/12/2352非常规方法：以黑制黑是保护网络安全的一个奇招。黑客学校早在几年前就成为一种热门的职业教育，据媒体报道，近日就有一所黑客学校在法国巴黎开学，开设这种学校的目的是与黑客斗法，以黑制黑。担任教师的是网络技术高手，其中也有“金盆洗手”的黑客。在黑客学校学习的，大多是一些大公司的网络安全维护人员，他们的任务就是“以黑制黑”。然而，谁也不敢说这之中有些人就是为了做黑客而来的。在课堂上，安全顾问演示了一些新发现的黑客技术：在PC机上输入几条简单的命令，就可以绕过一般的防火墙，成为入侵者。这样的黑客学校的课程对许多电脑系统管理人员都非常有用，黑客教程正在成为越来越流行的训练课程，许多公司都肯花费数百甚至上千美元的费用送自己的管理人员到这里来接收培训。对于网络安全来讲，这些黑客教程的真正用处只能理解为：知己知彼，百战百胜。2025/12/2353非常规方法：“以毒攻毒”中国蝎毒第一药“全蝎”,“味辛、性平、有毒”、“熄风解痉、攻毒散结，通络止痛”蝎尾入药疗效甚于全蝎,“蝎梢”，其药力更大,蝎尾分泌的毒液中的蝎毒素是产生功效的主要物质,具有抗惊厥、抗癫痫、镇痛等功效，与古人所述全蝎的熄风解痉、通络止痛等功效相吻合。人们对蝎子的认识由全蝎到蝎梢再到蝎毒，进而达到了对蝎毒中有效成分的分子结构、基因组成的分析。

2025/12/2354非常规方法：“以毒攻毒”也是治理病虫害的一个奇招。化学农药用多了，一是害虫抗药性增强了，形成一种恶性循环；二是农药残留对农产品的污染越来越严重，食品安全成了大问题。利用昆虫病毒杀虫剂防止害虫，可减少环境污染，有利于恢复自然生态平衡。

1986年，昆虫病理学家彭辉首先提出了用“卵面带毒”导致病毒在害虫中流行的办法，人们形象地称这种杀虫技术为“生物导弹”。昆虫病毒昆虫病毒用于生物防治2025/12/2355这种新的以毒攻毒的办法以昆虫病毒流行病学理论为依据，通过媒介昆虫传递病毒，引起靶害虫患病导致二次感染，在害虫种群中形成病毒流行病，达到控制害虫的目的。它的特点是：１．用生物病毒引发流行病来杀灭害虫；２．杀虫的威力像导弹一样强大；３．媒介昆虫能像导弹一样，快速收集靶害虫的方位，并迅速找到目标卵。云南思茅森林公园病毒的形态和结构2025/12/2356逆向思维：属“正不如奇；奇流而不止者也”的范畴。曹雪芹在《红楼梦》里写的《好了歌》就是教世人凡事反过来想一想的经典之作。

跛足道人《好了歌》

世人都晓神仙好，只有功名忘不了！

古今将相在何方？荒冢一堆草没了！

世人都晓神仙好，只有金银忘不了！

终朝只恨聚无多，及到多时眼闭了！

世人都晓神仙好，只有姣妻忘不了！

君生日日说恩情，君死又随人去了！

世人都晓神仙好，只有儿孙忘不了！

痴心父母古来多，孝顺儿孙谁见了？2025/12/2357逆向思维：明人陈继儒所著《小窗幽记

》充溢着教人逆向思维的哲理，比如“多情必至寡情，任性终不失性”。明陈继儒墨梅图

陈继儒小窗幽记草书斗方2025/12/2358逆向思维：长期研究倒笔书法的陆正平先生，人称“奇才”。陆正平独创“正倒太极书”，在国内外享有盛誉，被誉为“中华一绝”。2001年北京申奥成功，他在广州庆典上挥巨笔倒书贺词，再创世界吉尼斯倒书巨幅之最。2025/12/2359逆向思维：上世纪20年代末，伟大物理学家狄拉克推导出著名的相对论性电子方程，其中出现了没有物理意义的“负能解”。经过反复推敲，狄拉克认为这个没有物理意义的“负能解”，正说明存在着与传统观念相悖的反粒子，作出了存在正电子的科学预言。1932年9月，安德逊在宇宙射线中发现了正电子，证明了反粒子的存在，从而使人们的自然观发生了变革。狄拉克玻尔：谁如果在量子面前不感到震惊，他就不懂得现代物理学；同样如果谁不为此理论感到困惑，他也不是一个好的物理学家。

2025/12/2360

逆向思维：洗衣机的脱水缸，它的转轴是软的，用手轻轻一推，脱水缸就东倒西歪。可是脱水缸在高速旋转时，却非常平稳，脱水效果很好。当初设计时，研究者为了解决脱水缸的颤抖和由此产生的噪声问题，曾加粗转轴、加硬转轴都无效，最后弃硬就软，成功地解决了颤抖和噪声两大问题。2025/12/2361不期然而然，实为必然1985年，英国萨塞克斯大学与美国莱斯大学的两名教授司马勒和克尔合作研究，发现碳元素可以形成由60个或70个碳原子构成的有笼状结构的Ｃ60和Ｃ70分子，这一发现引起科学界特别是物理学和化学界的强烈反响，成为上世纪后半叶的重大科学发现之一。纳米碳管－21世纪的新型碳材料2025/12/2362这个重大发现完全出于偶然。但是，他们抓住偶然发现不放，决定进一步研究它们的分子结构。在讨论中，研究组的一位科学家联想起1967年加拿大蒙特利尔万国博览会中的美国展览馆，那是一个五边形和六边形拼接构成的短线程圆顶建筑。2025/12/2363善于抓住偶然的机遇弗莱明一天，他正在观察繁殖浅黄色细菌的培养基，由于感冒，不小心将眼泪落入了培养基中。第二天，他发现培养基中落入眼泪的地方非常干净。从这个偶然的发现中，他得出一个结论，眼泪中有一种可以分解细菌但对人体无害的物质。弗莱明给该物质起名为“溶菌酶”。他抓住了溶菌酶本身并没有药理作用，但具有“分解细菌并对人体无害”这样一个概念。但是后来他在溶菌酶方面的研究并没什么进展Fleming1849－19552025/12/2364

就在发现溶菌酶的数年后，弗莱明为了研究流行性感冒，每天都用显微镜观察细菌的变化。培养基放在带有盖儿的浅平玻璃器皿之中。

一天，他发现来自空气中的绿色霉菌潜入了培养基。该霉菌形成菌落后，其周围也变成了透明地带。他根据溶菌酶的经验认为，这种绿色霉菌正产生着一种可以杀死细菌的物质。

如果没有溶菌酶的经验，在发现霉菌侵入后，弗莱明很可能就把这个培养基扔掉了。幸运的是，发现它的人恰恰是认识它的人。经研究确认，这种绿色霉菌属青霉菌属，他给青霉菌产生的物质起名青霉素（亦称盘尼西林）。2025/12/2365青霉素对动物无毒性，对人体白血球也无毒性。给几位患者做试验，尽管其含量很低，效果却非常明显。遗憾的是，弗莱明没有浓缩青霉素的技术。而医学界此时正把眼光集中在刚刚问世的磺胺制剂上，没有更多的人注意青霉素的诞生。

后来，经澳大利亚病理学家弗洛里、钱恩浓缩、提纯，青霉素在第二次世界大战的军队中投入使用，挽救了许多病人和伤员的生命，其临床效果得到了充分肯定。1945年，弗莱明和弗洛里、钱恩一起获诺贝尔生理学医学奖。

1955年3月11日弗莱明逝世。2025/12/2366伦琴发现X射线1895年11月8日晚,伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能行进几厘米远。伦琴断定这是一种新射线，一种从未曾记载过的东西。伦琴用它拍出了一张肉淡骨浓的手掌照片，有人用它鉴别古画，一时引起轰动，伦琴将这具有非凡魅力的射线命名为“Ｘ”射线。善于抓住偶然的机遇2025/12/2367X射线是严谨的科学态度所结出的丰硕之果很多人都曾观察到过Ｘ射线的现象，但未深究，错过了机会。而伦琴善于观察，精心分析，因此他发现了“Ｘ”光。

1901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖，他是当之无愧的。&2025/12/2368利斯特(Lister，Joseph1827-1912)生于英国埃塞克斯。早在念小学时，他就立下了一个伟大的志向——当一名外科医生。后来，他考入伦敦大学医学院学习。他曾先后担任过格拉斯哥大学、爱丁堡大学和伦敦皇家学院的外科教授。1860年当选为英国皇家学会会员，并担任过该会会长。

利斯特仔细研读了巴斯德的有关著作，懂得了物质之所以腐败，是细菌在作怪；导致伤口化脓的罪魁祸首也是细菌。1865年8月12日，他进行了第一次试验，在整个手术室里、手术台上、手术器械以及整个手术过程中，都喷洒了稀释的碳酸溶液，结果获得了出乎意外的成功。

外科消毒法的发明，是利斯特对人类的一大贡献。这一发明挽救了亿万人的生命。善于抓住偶然的机遇2025/12/2369在古希腊，医生将自己的耳朵贴近病人的胸部来倾听病人的心脏。但这项技能被忘却了，直到文艺复兴时代才重新成为常规的检查方法。1816年拉埃内克用木头制作了一个长约23厘米、粗4厘米圆管状的永久听诊器。他描述了自己在病人胸部听到的所有声音，并将许多声音与各种疾病联系起来。早期的听诊器使用很不方便，而且只能靠一只耳朵来听诊。1850年木制听诊器被橡胶管制成的听诊器所替代，1852年一位名叫乔治·卡曼的美国医生在听诊器上加了两个耳机。到了1878年，有人己发明出麦克风，并且一只麦克风被接在听诊器的胸部端，将声音放大。善于抓住偶然的机遇2025/12/2370偶然即出乎意料。某些重大科学的发现是不可预见的，不期然而然。我们总是在原有科学原理的框架内设想新的研究计划，难以摆脱已有知识和传统观念的局限。偶然现象往往出现在多次失败后，只有观察敏锐的人，才能在单调重复的事态中间抓住新的现象，穷追不舍，完成重大发现。科学发现的时机一旦成熟，发现就成为必然，在世界上有哪一位科学家的发现是偶然的？这就是说，不期然而然者，实为必然。只有那些及时抓住机遇的科学家，才能成为最初的发现人。周光召院士2025/12/2371不期然而然，实为必然

所要寻找的目标是明确的，但发现的场合和方法却是非常意外。

巴斯德由于度假而中断了对霍乱的研究，他在继续进行研究的时候碰到了一个意想不到的障碍：几乎所有的培养物都变成无菌的了。他试图用再度移植到肉汤中并给鸡注射的方法来复活培养物。这种再度培养物大部分不能生长，而鸡未受感染。他正想要丢弃一切，从头开始的时候，突然想到利用新鲜培养物给同一些鸡再次进行接种。使大家吃惊的是：几乎所有这些鸡都经受住了这些接种，而先前未接种的鸡，经过了通常的潜伏期以后，则全部死掉了。这一点甚至连巴斯德自己或许也大吃一惊，他没有预料到这样的成功。这导致了对病原免疫法原理的确认。

2025/12/2372德国细菌学家莱夫勒(FriedrichLoffler)在研究白喉的早期，证明了实验动物因注射白喉杆菌而死亡时，细菌仍留在注射点的附近。由此，他提出了动物死亡是由细菌的毒素造成的这一假说。法国细菌学家鲁(EmileRoux)据此做了大量的实验企图证实它，一开始都失败了。但他仍坚信这一假说，最后孤注一掷，给豚鼠注射了三十五毫升的大剂量培养液滤液。这只豚鼠当时居然还是没死。过了一些时候他终于看到了满意的结果，这只豚鼠最终确因白喉中毒而死。而当时没死的原因是因为培养液中的细菌培养的时间不够，从而产生毒素不足所致，只要增加细菌培养的时间，就能制成毒性很大的滤液。这一发现导致了预防白喉的免疫法，并使抗血清用于治疗。2025/12/2373不期然而然，实为必然

本来要追求的是某种预期的现象，结果却意外地发现了完全不同的另一种重要的现象。瑞士化学家雄班发现火药棉就是一个趣例。雄班的妻子不准他到厨房里做实验，可他却趁妻子不在家时去厨房做实验。一次，他不慎洒了一瓶硫酸与硝酸的混合物，他赶紧抓起妻子的棉布围裙去擦污迹，并把它放在火炉上方想烘干，谁知道围裙“扑”的一声燃了起来，烧成一堆灰烬，而且没有浓烟。碰巧的意外，却反映了硝化纤维的特性。雄班又惧又喜，喜悦的冲动战胜了惧怕妻子责备的心情。因为他意识到了这种化合物的威力，于是给它取名“火药棉”，这是当时一种无与伦比的烈性炸药。

2025/12/2374著名的法国生理学家贝尔纳根据冲动沿交感神经传导并引起化学变化从而在皮肤中生热的假说，切断了家兔颈部的交感神经，希望导致兔耳变凉。使他吃惊的是，该侧的耳朵却变得更热了。其实是贝尔纳将耳血管与通常使耳血管保持适当收缩的神经作用彼此脱离了联系，结果血液流量增大，耳朵变热。贝尔纳起初并没有认识到自己的所作所为。他完全偶然地发现了动脉中的血流量是由神经控制这一事实.一个错误的假说，在被证伪的时候，却会导致意外的发现，这在医学史上也经常见到。(1813～1878)

2025/12/2375不期然而然，实为必然

在国家政治活动中，也不乏这样的事例。1971年，我国运动员在日本名古屋参加第31届世乓赛。撕开尘封记忆中美外交亲历者的故事庄则栋(左)向科恩赠送绣有黄山风景的杭州织锦，这一历史瞬间现在成为了永恒

当年美国乒乓杂志将中美乒乓外交风云人物科恩搬上封面2025/12/2376（五）戒骄戒躁——科学思维范式之一千万别骄傲，骄傲是由于无知１、一头狮子早上醒来，自我感觉好极了，力量和骄傲充满了他的身心，他开始在丛林里游荡。２、狮子首先遇到一只兔子，他向兔子大吼，兔子战战兢兢。３、狮子又遇到一只猴子，他向猴子大吼。谁是森林之王？4、后来，狮子又遇到一头大象，狮子向大象狂吼，大象没有回答，而是用长鼻子卷起狮子。５、在大树干上敲打了十几次，又把狮子摔到地上，几乎把他踏成了一张狮子地毯。然后扬长而去。６、灰头土脸的狮子跳起来，对着大象的背影小声嘟囔。2025/12/2377俗话说，十年树木，百年树人。要真正成为一个强盛、文明、先进的世界大国，光是增加产量、兴建高楼、更新武备、改善民生是不够的。如果不从思想上重视，体制上改革，法制上严厉，下功夫改造国民素质，中国要想在世界性的大国竞赛中超越别人是不可能的。2025/12/2378当务之急是戒骄戒躁。骄是翘尾巴，振兴中国攀登世界高峰的漫长道路还没有走一半，就有人以为“中国世纪”已经指日可待。躁是华而不实的浮躁，还没有开始努力就夸口在先，要当国际一流，世界第一，而在实际工作中却又敷衍了事，不负责任。2025/12/2379中国人到纽约观光，看见曼哈顿新旧参半的面貌，觉得不过如此，还没有浦东的气派。2025/12/2380但他们并不知道，纽约一天之内，账面上的每一美元，在消费、零售、批发、制造、原料、房地产、服务业、银行、信贷与股市的各个环节中周转多达12次。华尔街股票每天进出交割的总额何止百亿千亿美元，纽约的GDP高达全美的四分之一。2025/12/2381而浦东的很多高楼是在靠公费拨款空闲着，金茂大厦每天运转的维持费就要花100多万人民币。你能跟人家比吗？2025/12/2382哈佛校门牛津校园耶鲁大学校园前段时期，中国高校纷纷提出要办成国际一流大学的口号。殊不知世界闻名的最高学府牛津、哈佛、耶鲁，历经几百年才享有今天的盛誉。他们成就的条件在于有充分的学术自由和丰厚的财源，哈佛校友的一年捐款也许就胜过一个小国的全年预算。2025/12/2383中国大学实行的是党委领导制，所能标榜的只是出了多少个部长、省长，而不是多少个诺贝尔奖得主或举世闻名的学者鸿儒。现在的浮躁与毛泽东当年的“和尚打伞，无法无天”不无关联，但他老人家要是泉下有知，看到中国人的尾巴翘得比从前更高，浮躁得只想投机取巧，也只好摇头叹息了。2025/12/2384（六）实事求是——科学思维范式之二诺贝尔奖获得者、著名美籍华人、实验物理学家丁肇中教授曾为南航师生作了一场题为《国际空间站上的AMS实验》的学术报告。2025/12/2385“您觉得人类在太空能找到暗物质和反物质吗？”“您觉得您从事的科学实验有什么经济价值？”“您能不能谈谈物理学未来20年的发展方向？”2004年11月丁肇中在为南航学生演讲。2025/12/2386丁肇中教授敢于当众表示“不知道”，这也正应了那句流传千古的名言“知之为知之，不知为不知，是知也。”丁肇中在接受电视台的记者采访2025/12/2387美国现代物理学家费曼指出：科学家总是与疑难和不确定性打交道。当一个科学家不知道一个问题的答案时，他就是不知道；当他有了大概的猜测时，他的答案也是具有不确定性的；即使他对自己的答案胸有成竹时，他也会对质疑留有余地。对科学家来说，承