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为什么科研总会走弯路

时间:2013-02-27 17:12:15  来源:  作者:

做了近20年的科研,回头想想,不管是理论课题,还是技术开发,走的路大都是不顺的,总是走了或多或少的弯路。最近的一个工程性质的课题更是走了几年的弯路,但最后的解决方案的所有方法在课题开始之前就已经在我们的知识结构中,但是为什么没有在第一时间发现并执行呢?很多论文我们做完了才发现,其实也不过如此,包括我们读的很多重要的科学成果,也会有同样的感觉,就是“原来如此”。但是就是这样的“原来如此”总是跟我们擦肩而过,有时候甚至一生都绕不过那个弯弯。这应该是科学研究的常态,但是为什么会造成这个常态呢?这个问题值得深思,就我不太成熟的科研经历,我想大概有几个原因可以解释。


原因一、惯性思维的作用。人为了节约精力,总会本能的将遇到的信息进行范式化,也就是归纳为一些规律,这样方便记忆,也方便未来处理类似的信息。但是这样的范式化过程容易造成经验主义,可能在新的问题面前,我们既有的范式并不能解决问题,而是将我们引入了错误的方向,以至于我们走了弯路。每个人还都受到自己知识的限制,人们习惯性的向自己最熟悉的知识寻求帮助,但是客观来看,解决问题未必就是自己熟悉的技能,这样也是一种惯性思维。此外,人的另一种害怕失败的本能让每个人在选择技术路线的时候,挑选一种自己看起来很容易控制的路线,也会导致选择了错误的路线。这可以参考《失败的逻辑》((美)德尔纳 著)一书。


原因二、集体意识的绑架。我们都活在一个社会中,社会形成了一种共识,我们可以称为集体意识,在大多数情况下,我们会受到这种看不见的集体意识的约束和绑架,我们的第一行动往往趋同于这种集体意识。但是科学问题并不和集体意识有任何的关联,迎合了集体意识可能恰恰是错误的技术路线。好比在古代,人们遇到不可解释的问题,都要归结于鬼神一样,集体意识受到历史条件的限制,必然具有其强烈的局限性。同样,由于是大多数人的共识,这些共识往往是平庸的,对于一些挑战性的问题来说,集体意识可能正是需要避免的一个方向。就我个人的科研体会来看,一个人人都想做的课题似乎不是什么好课题,人人都能想到的路线就不会是重要的技术路线。


原因三、权威的错误判断。每个科研领域都是一个江湖,在每一个江湖中都有领袖,这些领袖都有带领学科发展的责任和义务,因此这些领袖也经常就一些问题发表自己的高明见解。历史多次证明,权威的结论仅仅在有限的问题上正确,但是对于一些没有经过深思熟路和深入讨论的新问题上,权威往往并不可靠。但是由于我们每个人似乎都想尽快的解决问题,基于对权威的信任,自然就选择权威所指明的方向,在许多情况下,我们可能失去了正确方向,走入了歧途。这个在物理学上有太多的先例,不再表述。


原因四、过度理性的选择可能导致错误。我们在选择技术路线的时候,都希望经过谨慎的论证以避免走错路,这对于大多数比较成熟的工程项目是非常必要的,但是对于科学研究来说可能不正确。工程项目是可重复的过程,有许多历史经验可以参考,因此可以做到论证和计划,但是对于很多挑战性的课题,论证和计划都是不太现实的,无论是归纳还是演绎都不能给我们带来正确的路线。这时候,人的直觉往往更加重要。所谓的直觉就是,尽管不能进行详细的论证和说明,但是感觉到某个路线是正确的。这对于科学研究来说,尤其是跳跃性的课题似乎是必然的选择。这时候,我们是否能够成功的走上一条正确路线,完全取决于我们是否拥有超常规的直觉。


原因五、方法论的失误可能导致错误路线。对于一个全新的课题,往往是非常不规范的,太多的信息量混在一起,我们不容易发现关键点,容易眉毛胡子一把抓,而一把抓的结果就是看不见要点,选择没有针对性,技术路线往往不能奏效。这在刚入门的学生身上更加明显,讨论一个问题的时候,考虑A问题时,把B的情况牵扯进来,而考虑B的问题时,又把其他看似相关但实际并不重要的问题引入,这样形成了问题之间的不恰当关联,关联的结果是技术路线的摇摆,最终在研究过程中,不断地修补漏洞,不断地救火,最终也没有找到合适的解决方案。这种从复杂问题中看到要点的能力实在是非常重要的能力。一些做出重要历史贡献的大科学家往往在这方面有独到之处。冯诺依曼、笛卡尔和牛顿等人都是这方面的高手,都知道从简单开始,都知道选择恰当的关键点着手。我们之所以走错路,就是因为我们不能分清楚信息的主次和先后关系。


总的来说,我们总是在走弯路,历史经验也表明走弯路似乎不可避免,但是人的精力是有限的,如果我们能够少走点弯路,我们的价值可能会大很多。我想在科研研究过程中,刻意的回避习惯思维,努力跳出集体意识,不要轻信权威的判断,避免过度理性分析,学会好的方法论,总能让我们少走一点弯路。走弯路的原因肯定远远不止上述几种情况,但是即便能够避开上述几种情况,我们的弯路一定会少一些。


silong.peng@ia.ac.cn
2013.02.27


 

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