卢嘉锡：小议科研中的“毛估”方法
科学家不是“算命先生”，不能“预言”自己的研究结果，但茫无头绪地“寻寻觅觅”也是科学工作的大忌。进行科学研究时，我一向比较重视对最终结果的预测，以便从总体上更好地把握研究方向。我习惯于把这种预测叫做“毛估”，而且时常这样告诫自己的学生和科研人员说：“毛估比不估好！”
我所以特别强调“毛估”，说起来和我做学生时出过的一次差错有关。记得念大学三年级时（1933年），教物理化学的区嘉炜老师挺喜欢考学生。有一回他出了几道考题，其中有个考题特别难，全班就我一个人基本上做出来。可是等改好的卷子发下来，我发现那道题目老师只给了四分之一的分数，感到很委屈，因为我只是把小数点点错了地方。老师注意到我思想上有些不通，就耐心地开导我说：“假如设计一座桥梁，小数点点错了一位可就出大问题，犯大错误了。今天我扣你四分之三的分数，就是扣你把小数点点错了地方……。”
我理解了老师重扣分的一片苦心，继而就想到如何才能避免诸如把小数点点错地方之类的不应有的错误呢？当我静下心来检查出错的原因时，我发现问题不仅仅在一时的疏忽上，因为我的计算结果在数量级上明显不合理；如果解题的时候能够认真对照分析一下题目所给的条件，那错误是完全可以发现和纠正过来的，而我之所以出了“岔子”，根本的原因就在于自己心中对解题的目标没个“谱”。
从那次以后，不论是考试还是习题，我总是千方百计地根据题意提出简单而又合理的物理模型，也就是“毛估”一下答案的数量级，如果计算的结果超出这个范围，就赶快检查一下计算过程。这种做法，使我有效地克服了因偶然疏忽引起的差错。
1939年秋天，我在英国获得理学(国外通常称为“哲学”)博士学位，旋即到了美国加州理工学院跟随后来两度荣获诺贝尔奖（1954年化学奖和1963年和平奖）的L·鲍林教授学习和从事结构化学研究。我注意到并十分钦佩这位导师所具有的那种独特的化学直观能力：只要给出某种物质的化学式，L·鲍林往往就能大体上想像出这种物质的分子结构。这无形中“催化”了我那朴素的“毛估”思维，我常常揣摩导师的治学与研究的思维方法，探究他那非凡想像力的根基与奥秘。我发现那是善于把握事物本质的能力与“毛估”性判断的结果，这一发现引发我更重视“毛估”方法的训练和改进。
在L·鲍林教授指导下进行了一系列研究工作后，我深深地领悟到，具有定性意义的“毛估”方法对于从事科学研究是很重要的。不错，科学技术上的发现与发明往往是要经过“定量”过程，即通过大量精确的实验和计算之后才能完成；但在立题研究的初期，研究者特别是学术带头人如能定性地提出比较合理的“目标模型”（通常表现为某种科学假说或设想），对于正确地把握研究方向，避免走弯路甚至南辕北辙是很有意义、很有价值的。
我和中国科学院福建物质结构研究所的同事们对固氮酶活性中心可能具备的构型进行了“毛估”，认为理想的固氮酶活性中心结构模型应该是不少于四核的“簇合”型化合物。运用“毛估”的方法我们在1973年下半年就提出了“网兜状”四核簇的“福州模型Ⅰ”，这是当时国际上发展得最早且比较成熟的两个结构模型之一（另一个是蔡启瑞教授提出的“厦门模型”），后来我们在此基础上又发展出“福州模型Ⅱ”。
当然，运用“毛估”需要有个科学的前提，那就是全面把握事物的本质。“性能敏感”结构是我们在新技术晶体材料科学方面提出的一种观点。有趣的是：据说一位美国同行据此估计锂硼砂Li2B4O7有可能是一个优质倍频晶体，可是这位美国朋友费了不少力气培养出单晶体之后，却发现它的倍频作用并不理想，因而向我们一位研究员请教。这位研究人员回答说根据他早些时候进行的理论计算，硼砂阴离子 [(B4O7)2ˉ]不可能是优质倍频基团。
当这位同事向我介绍这个故事时，我当即微笑着告诉他，其实用不着什么复杂的计算，只要从结构化学的角度“毛估”一下就可以非常直观地看出问题所在：[(B4O7)2ˉ]确实含有两个有利于产生倍频效应的[(B3O3)3ˉ]平面六元环，可是在锂硼砂这种具体材料中，这两个平面六元环共用一个相互交错的[B2O3]，这样它们的平面性及类芳香性必然受到破坏，因而这种材料不可能显示出优越的倍频性能。
这是我长期从事科学研究工作积累起来的一点体会。我想寄语青年一代科学工作者：当你捕捉到一个有价值的研究课题却在工作开展后把握不住方向时，当你在探索真理的汪洋大海中感到茫然不知所措时，当你下狠心攻克某个科学难关而又难于攻下时，请回头探讨一下你的“目标模型”，问问自己是否已经建立起一个相当合理的模型。
最后，我想与大家共勉的还是那句老话：“毛估比不估好!”
（节选自郭传杰主编.科技创新案例（一）.北京：学苑出版社.2003）
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