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      學術園地

      科研的洞察力來自何處?

      撰稿人:陳南暉老師  來源:陳南暉老師科學網博客  發布時間:2017-02-13

      本文核心問題:

      什么是“洞察力”呢?科研工作需要“洞察力”嗎?如果需要,那么,如何才能夠獲得“科研的洞察力”?


      我們都知道,“蘋果落地”是一種自然現象,而萬有引力定律是一種科學規律,“蘋果落地”現象的背后是萬有引力在起作用。那么,如何才能通過現象發現這背后的某種科學規律呢?

      做過科研的人都知道,科研的一般流程是:選題,設計實驗方案,搭好實驗平臺,具體操作實驗得到實驗數據,分析數據,最后得到結論。這整個流程很重要。有人會說,這個人人都知道,有必要在此啰嗦嗎?根據我的個人經驗,還真有必要。原因如下(至少但不限于以下幾點):


      第一,你的選題是跟蹤模仿還是有自己大膽的想法,選題的依據是否可靠,實驗方案中各個環節設計是否合理,成功的可能性大不大,一旦實驗失敗有無備選方案?

      第二,你的實驗平臺性能如何,各部分、各環節之間的銜接好不好,每臺設備的性能你是否熟悉,出現故障時你自己能否意識到,并且這些故障能否及時被排除?

      第三,實驗用的材料來源是否可靠,純度如何,有沒有受到污染,之前之后實驗所用的材料是否一致,人員操作設備是否熟練,不同的人操作實驗會不會導致不同的結果,數據會受到哪些方面的干擾,那些干擾可不可以被排除或是被抑制住,數據的信噪比如何?

      第四,你分析數據的方法是什么,為什么要用這種分析方法,這種分析方法的優缺點是什么,還有沒有更好的分析方法,你用的軟件計算效率高不高、是不是需要一定的可視化?

      第五,實驗得到的這個結論可靠性如何,文獻上有沒有人報道過類似的結果(潛臺詞:你讀的文獻夠多嗎?),這個結果與其他人的一致還是不一致,這個結果支持還是不支持某種假說(潛臺詞:那些文獻你都讀懂了嗎?),或是這個結果提示還存在有其他的可能性?

      小編注:以上幾點在做任何課題或者是寫基金的時候都是需要仔細考慮的,陳老師總結得很好,推薦給大家)

      最后,除了上面五點之外,我還是要再問一句,你相信自己的數據或分析的結果嗎?你的數據或結果真的沒有什么問題嗎?通常情況下,聽的人心里都會有些發毛,“我親自做實驗得到的數據怎么會有問題呢?”親自做實驗得到的數據或是親自分析得到的結果并不能說明數據或結果一定沒有問題,一旦整個過程的某個環節出了點錯,哪怕很小的一點錯誤,都有可能導致最終結果發生大的錯誤。如果不養成對實驗數據或結果經常反省的習慣,要是萬一你的數據或結果出錯了,整個研究就會產生大問題。所以說,“數據是整個實驗的基石”、“小心駛得萬年船”這兩點任何實驗科學家都必須認真對待。

      說了這么多,有人就質疑:上面這些東西和“科研洞察力”有什么關系?好,我這就要問了:科研洞察力是用來干什么的?“用來發現科學規律的??!”好吧,要是你的數據或結果出了錯,你能夠發現什么規律?【沉默】OK,只有數據或結果的可靠性得到了保證,那么,你就可以放心大膽地對你最終的實驗結果作出任何猜想或假設了!但是要注意,“任何猜想或假設”是不能夠脫離你的實驗條件的!俗話說,“大膽猜想,小心求證”就是這個意思!你可以有自己瘋狂的想法,這才是一個人創造力的體現,但是,沒有數據支持的想法都是空想!拿錯誤數據支持自己想法的,更是錯誤!當然,更有可能的是,實驗中產生了錯誤數據或錯誤的分析結果而自己卻沒有意識到,還以為釣到了一條大魚的,就更是個糊涂蟲!

      一個經過長久嚴格訓練的科學家對于上述整個科研流程爛熟于心的時候,科研洞察力就開始在其心中生長。實驗中,數據和預期結果相比,一旦發現差異,對于這樣的一位學者來說,若不是實驗誤差、實驗出錯,那就一定是新的現象或是新的規律!由此而導致的新發現正是這種科研洞察力的具體體現!

      所以,一個實驗室,如果導師和技術員對實驗室新人進行過嚴格的科學培訓的話,那么,這個實驗室的數據和研究結果將是可信的,出現錯誤也是容易自我糾正的,這樣的實驗室就會不斷發現新的現象和新的科學規律。





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