简介

        院士口述故事是通过院士口述、组织访谈、史料编纂等方式,以挖掘整理广大院士在科研生涯中亲身经历的中国科技界的重要事件、所承担的重大创新成果以及为国家科技事业作出的贡献为重点,以“小故事”的呈现方式,通过多媒体相结合的传播形式,面向公众传播,弘扬科学精神,展示科学家风范,扩大中国科学院和学部的社会影响。

白以龙:会猜会做


时间:2018-08-30作者:白以龙

  1964年春,我进入中国科学院读研究生,不久就听到一种治学方法,叫做“既要会做,又要会猜”。据说,要想在科学尖端做出超越现有的新东西,就得学会这套办法。又说,只会做不会猜,是瞎写真算,没有方向地在地上乱爬行;只会猜不会做,则会是一时聪明,最后落得一场空。当时觉得十分新鲜,仔细询问,虽然不知其源于何人何时何地,原话究竟如何,但据说是从普朗特、冯·卡门等人传下来的一种研究方法。回想长期在学校里学到的大都是如何“做”的方法,如理论方程、公式推导、计算方法、实验技能等等,针对实际问题去“做”的并不多。至于“猜”的本事,则几乎没有学过,而且一般说来,做作业和考试是不允许“猜”的。当然更不会又要猜又要做了。这也使我回想起上学时听到的两种治学方法的争论:胡适提倡要“大胆假设,小心求证”,50年代被批判;于是郭沫若提议要“小心假设,大胆反证”。其实两种方法都强调了“假设”(猜)和“求证”(做)两个环节,但是在提法和分寸把握上则有不同。不久又读到聪明的唯心主义比愚蠢的唯物主义更接近聪明的唯物主义(列宁)的论述,更觉得如何恰当地把握“猜”和“做”,可能是治学和研究有成与无成的一个关键。因此,我开始注意科学界,特别是力学界前辈科学家们在实际研究中是如何猜如何做的。

  有一次机会,听到冯·卡门发现涡街的故事。故事是讲一位博士生研究水流中的圆柱表面的压力,测出的压力总是波动不已。这位博士生用了傻劲,将圆柱磨得滚圆,将水槽精磨固定,但是圆柱总是晃动,该生很失望。卡门终于停下来观察和思考。然后他猜想,如果水流绕过圆柱后不对称,上下两个水涡的位置就会不同。经过仔细的“做”--力学和数学分析,求解,再实验,终于发现了“卡门”涡街。这个故事成了我们研究生们经常谈起的话题。

  70年代初,我和几个同事一起做爆炸法合成金刚石的实验,大家住在一起,白天做实验、讨论,晚上天南海北聊天,有时话题又聊回白天的实验。那是我参加工作后的第一次较大型实验,开始除了从几篇文献和几份专利了解到的知识外,对爆炸法合成技术以及金刚石性质都知之极少。说实在的,我虽然是学爆炸力学的,但这还是第一次接触炸药,因此,虽然工作很努力,实际上却盲目性很大。起初我们照猫画虎,按文献中的示意图,简单地在碳粉上加了块覆板,就用高能炸药直接对它们加载,结果是什么也收集不回来,更不用说金刚石了。之后,重新学习了爆炸加载装置、高能炸药的性能参数,以及石墨的高压相图,这才有了工作的主动性,不久,产物能回收了,但是化验显示的却不是金刚石,那真是又累又丧气。事后也只好静下心来,从头一步步检查,根据石墨的高压相图和爆炸力学的计算,逐渐猜测到关键在于压力窗口的控制和化验分析。这个失败-学习的过程反复了许多次。有一天烧杯底部的一点点样品,终于显示出了金刚石的衍射花样。这样,我们不但做出了金刚石粉,还研制出了一种新的加载装置。

  这次实践,大大增强了我的科研信心,因为我也能“猜”到和“做”出一些东西来了。但同时也向自己提出了一个焦点问题,怎样才能猜得准。因为猜着一点,或猜得似是而非,并不太难;但真正猜得准做得对,能下科学结论,绝非易事。带着这个问题,我在后来参与郑哲敏先生领导的核爆和穿甲、破甲的流体-弹塑性模型的研究时,不断地向前辈和同事们请教、学习。懂得了要能猜准、做对,必须要深入地提高自己的思维素质。

  科学发展到今天,提到力学研究面前的问题,大多不再是简单的两三个量之间的关系了。这些现象往往呈现粗看似乎相悖,只有细究才能揭示其统一内在机理的特点。所以对付这类包含多个力学、物理量的复杂现象,必须恰当地交替使用显微镜和放大镜来研究它们。

  我们对生活和工作中的有些事,起初似乎是猜对了,但是最终表明却是做错了。归结起来,大多数的错误常常是由于预测错了,也就是“猜”(判断)错了,近似(主要矛盾)取错了,结果牛头不对马嘴,甚至,把孩子和洗澡水一起倒了。细想起来,这往往就是由于在运用这些简单的、经济的思维原则上出了差错。或者对现象的“质”和“量”模糊不清,或者是用错了尺子,用了大小不合适的尺子。试想,怎么能拿普通的眼镜或者望远镜看细菌呢?而拉普拉斯这些名家,三下五除二,就猜出、做出了结果,真佩服他们的本事。

  在与前辈和同事一起的不断地科研实践和学术讨论中,这些思想武装得到反复的磨炼,逐渐熟悉起来。一些上学时轻视的不肯记忆的数据,也逐渐地在头脑中扎下了根。这样才开始尝到了“会猜会做”的味道。

  (节选自郭传杰主编.中国科学院科技创新案例(二).北京:学苑出版社.2004)

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