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实践未必出真知 精选

已有 5205 次阅读 2010-8-16 08:40 |个人分类:未分类|系统分类:观点评述

实践与理论的关系是有关认知论的基本哲学问题,太难了!作为一个学习化学和晶体学的人来说,简单回顾一下晶体学个别历史篇章,或许可把问题说得明白些,谈不上什么高见。

 

晶体学从矿物学最终分离成为真正独立的学科,或许以19世纪末晶体结构微观对称理论体系的建立作为标志。它经历了对晶体从表及里的认识,和一系列臆测,假设和学说的提出,直到1885年后的10年间被3位晶体学和数学家相继独立地推导出230个微观对称空间群。此时,理论是走在实验前面了,不过人们对晶体的具体结构还是凭空猜测,理论仍有待检验。

 

酱油放长久了就会析出漂亮的小立方晶体来,但我们从其外形无法探究食盐的微观结构。感谢1895X光的发现,和1912X光对晶体衍射实验的成功,人们才恍然大悟钠离子和氯离子在空间穿插分布,压根儿不存在NaCl分子。曾有一位大师发话了,这简直在摆黑白子的围棋游戏!事实证明这是科学史上一次关键实验,化学和晶体学从此进到微观的时代。

 

理论是重要的!从1912年至今近百年过去,不多不少这230个空间群指导晶体结构分析的硕果累累,理论接受了实践的检验。可是,这个体系完全基于微观结构的三维周期性,直到1982年准晶的发现遭到严重的挑战。回顾历史,早在准晶发现之前,业余数学家实已认证了包含5重轴的“晶体”存在的可能性。原来230个空间群还只是认识自然的一个旅程。

 

实验是重要的!X光及晶体衍射的发现均获诺奖。如果说1895X光的发现带有偶然性,那末后来电子衍射实验照样会揭示晶体的微观结构,同时论证空间群的正确,不过这要晚32年。实践和实验是科学发展的源泉,离开它们不会有当今的科学成就。发展中国家不乏理论人才,但客观上没有实验条件和主观上轻视“雕虫小技”,科学落后成为历史的必然。

 

我们说实践出真知,但这不包括无idea, subject和无 project的“三无”实验和研究,像当今利用进口的自动化衍射仪和现成的高效测试软件大批量涌向小分子的单晶结构测试。没有理论的指导和科学的追求,其结果一般是丰富了数据库,但少有新颖突破和真知灼见。更不用说那为数可观的低水平重复,甚至于相比前人的工作不是前进反而倒退的无用虚功。

 

诚然,实验和理论研究属于不同轨道,一般人(包括我自己)实难兼得。这不由得又想起文武双全“的大师 L.Pauling,当年X光和电子衍射,量子力学,蛋白质科学等刚出世,他就分秒必争地抢占前沿,门门精通。一旦拿到数据,立即高瞻远瞩地利用成果总结规律,著书立说。他搞科研重视理论联系实际,作为教师也深受学生爱戴,被称为“我们的上帝”!

 

但是有同行一年发表几十甚至上百篇小分子晶体结构报告,L.Pauling 在世将不会鼓励。 下面是 L. Pauling (1901-1994) 的著作遴选,按中译名(* 系与人合作),和出版时岁数列出:

 

《量子力学导论及其在化学中的应用》*29

《化学键的本质》,38

《普通化学》,46

《分子的建构》*64

《微生素C与普通感冒和流感》,70



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