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我国对重大科学成果的渴望由来以久,但期望者和观望者众,而力行者少。实质性原因之一是学界对重大科学成果的基本特征几乎没有共识。
就全球科学进程而言,对于重大科学成果的特征,学界的基本共识如下。
1)已有的经过实践检验的理论(以后称:已确定的理论)面临无法解决的客观问题,而该客观问题由在某种程度上与已确定的理论矛盾,构成某种程度的相互否定。20世纪初就面临此类问题,实验对理论构成否定,称为科学理论的危机。解决理论与实验矛盾的科学进展,如相对论、量子力学等理论进展就是重大科学成果。
小点的,如超导。超导是实验事实,但是近100年来,始终无法用经典的电磁场理论给出解释,而且其电流的物理实质也不能用经典概念说明。实质上是理论与实验的矛盾。为此,提出了各式各样的超导理论。此类理论中,那类是正确的理论有待于实验作出判决。
2)由于关键理论进展首先是表现为抽象的理性构造,虽然有少量实验事实能够作出一定程度的证明,但是就全局而言,尤其是对由新理论导出的推论是否可靠和正确,依然缺乏实验证据,因而,在这种背景下,对于新理论作出判决性检验的关键实验成果是重大科学成果。
以超导为例,一系列的实验结果是形成了某种程度的判决,筛选出了几个基本的机制性理论,把关键问题转移到高温超导论题,再次形成判决性实验的需求。此后,演化为物理实现的各类实验检验问题。至此,形成了一个判决性实验检验的链条,其中的每个环节都是重要的科学成果,但是只有与理论判决密切联系的那部分成果为重大科学成果。换句话说,如我国的铁基高温超导实验实现,它不具备对超导理论的判决性质(只是提供了实验判据),从而不是重大科学进展。
因此,脱离理论进展的需求的那类实验成果原则上不是重大科学成果。换句话说,一项实验研究,如果该实验设计不是围绕理论进展的判决性需求来展开,而是为实验而进行的实验(如重复检验性实验,验证性实验),原则上不是重大科学成果(但可以是重要科学成果)。当前的引力波探测实验,实质上已经不具有对相对论进行判决的功能,也不构成对相对论理论推论正确性的检验性实验的功能,只具有对相对论理论推论的验证性功能,从而不具备重大科学成果的特征。
3)把许多分立的已确定理论纳入一个统一的理论,把一系列的分立的关键实验纳入为新理论的系列性判据,而且能够由新理论推演出新的理论发现,或是能说明原来不能说明的实验,或是其重要性被忽略的实验成果的新理论。这类对已确定理论和大量实验的高度归纳性的抽象理论是重大科学进展。麦-莫实验的背景就是源于此类研究。
一般而言,高度归纳性的抽象理论形成新的已确定理论。
在我国,绝大多数的研究要么是理论上没有深刻底蕴的实验研究,要么是没有围绕否定性实验的理论研究,无论其成果有多重要,基本上不具有科学意义上的重大成果的基本特征。而对于高度归纳性的抽象理论研究,那是几乎无人进行的。
原则上,没有高度归纳性的抽象理论研究,就不会出现对于新理论作出判决性检验的关键实验的需求(从而不出现此类实验设计);而没有围绕判决性需求的实验也就不会出现与理论矛盾或否定的实验发现,从而也就不会有重大的科学理论成果;没有新理论成果的出现也就不会出现重大的实验成果。
脱离科学理论本身的实质而谈重大科学成果是没有意义的。与科学理论本质没有密切联系在一起的实验或理论不构成重大科学成果。
就我个人看法,由于我国学界对科学理论本身的不重视以及功底差,在没有一批高度归纳性的抽象理论研究者引导的背景下,不可能取得重大的科学研究成果。
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GMT+8, 2024-4-26 13:24
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