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《顾震潮谈科学研究》中的科学思想(一):要快,不必求全!

已有 955 次阅读 2020-9-22 15:02 |个人分类:旧文新读|系统分类:观点评述| 顾震潮

                                                      《顾震潮谈科学研究》中的科学思想

                                                          (一):要快,不必求全!

顾震潮先生的手稿全文链接是:http://www.iap.cas.cn/qt/zthd/oldzt/guzhengchao85/gzc85.htm


全文比较长,这里把我认为文章中最精彩的部分摘出来,以飨读者。


1、研究工作是革命工作,是战斗,它也要求"多、快、好、省" ,尤其要求快,要求及时地,尽快地总结出东西来。没有成果,可总结阶段结果。没有完全成熟的,先搞出部分成熟的。没有系统全面的,先搞出个别的,片断的。千万不能一做几年,杳无音信,积累很多,就是不分析,不整理,不总结,不拿出来。名为郑重,其实要误事。


1951年寒潮、低槽分析的一些最粗浅的工作总结出来,也有普遍指导意义,精工细作一些,拖到1956年再与大家见面,即使质量加倍的好,就丧失了五年最关键那几年的时间,那几年就用不上,得失相比,远不合算,最要紧是现在,是当前。未来重要,但未来要靠抓当前求实现。不抓当前也没有未来。"兵贵神速"一点也不错。许多问题国外也都看到,就看谁先解决,谁先搞出来用上。所以,首先要让尽多的东西在这"历史时期"阶段起个作用,即使以后必然在发展中更要向前发展,甚至会淘汰、会废弃(必然的,特别对研究工作)也能起个历史作用,发挥了原来可能发挥的作用。"藏之名山,传之后人"不是我们的作风,"爱惜羽毛",唯恐自己拿出的东西不完美,坏了名,也是不对的。


何况有许多问题,重要的在主要的论点,主要方法上,至于论据多加一些,修改得更漂亮一些,次要问题上再补充一些,当然更好,但时不再来,我们不能拖,要当机立断,主要问题主要方法上想清楚了,就应该雷厉风行,立竿见影,马上动手搞出成品来最精彩的新概念、新方法、新理论,在它们刚发表时也必然不够十分成熟,十分完美的,(何况最错误的结果也能起反面教员的结果,只要这结果确是认真思索的结果,例如物理上的以太学说就是如此)。决不能等资料完全,论点完美。行星波理论发表时只有地面图,没有高空图验证,气旋锋面学说出来时没有理论基础,没有理论解释,也没有见到三维的锋面,只有一条地面不连续线,又在地形起伏十分复杂的挪威,地形影响严重,以我们许多人来看,是不是锋还难说,还得郑重。然而, 这些工作都是经典性的,因为在主要方面是对的。它们为气象学注入新血液,新生命。以后再细、再完全、再高级的理论也只是它的发挥、补充,价值远不及它们。可见不必怕幼稚,只怕内容是老生常谈,人云亦云,没有新内容、新东西,没有提出反对什么,主张什么,没有学术上的战斗性、革命性。


不要想求全,全与不全也是相对的,任何研究都不会绝对的全,爱因斯坦搞了狭义相对论又发现不全,再搞广义的。全也不必都由我搞全,搞了出来还可以继续搞全,如果有人把它搞全了,那更快,也就更好。往往求全压着不拿出来,最后不全的部分也失掉了价值,过了时。



快的问题。快慢本身也是相对的。快也只是比较快,不可能快到底。气象上我们国内即使在解放后,有许多工作实在还是太慢的,气候学就是如此,闹来闹去(1955-1958)最后拆掉摊子以为意义不大,出不了东西。其实东西完全可以出,只是不够革命化,讲得多,干得少,"清谈误国",最后实际上是解散。到1964年要搞湍流扩散(与近地面气候、物理有关)仍又另起炉灶。云雾物理呢,到1962-63年已有人在叫,"老的拆了摊,新的没建立"指云物理没建立。幸而我们有三本成果总结在1963年印出,用事实来表明不是没有建立,而是建立起来了。这是背景。


再说求全问题,有的是求全,有的是繁琐。以气象上气团分类来说,气象上认识空气在几百公里内往往性质相似(冷暖,干湿,稳定性……)认识了气团,很好。认识气团对预报有帮助,但不能把预报只靠气团分类来解决。气团只是谈空气静止性质,不谈运动。因此不能根本解决预报问题。然而1935-1950这15年间中外学者迷信于气团,研究了又研究,希望把天气繋于气团。但实际上同一气团中天气又会有不同,为了企图解决这问题,于是把分类再划细,搞出了许许多多气团,用也没法用,也不灵,解释不了天气。看来研究愈来愈热闹,愈全面,愈详细,其实走上了岔路,想靠气团的分类学解决天气发生发展问题,再全也白费,只能是繁琐。 
  

1960年以后,气象局抓天气分型,是好的,过去作得不够,还可发挥,也发挥了作用。但后来竟搞到只此一道,罢斥百家,指望靠天气环流分型来解决天气形势预报问题,用了与美国Krick等三、四十年代乃至19世纪Abercrouby相类似的方法。而分类不得不愈来愈繁琐,细无可细,烦无可烦。终于预报员也怀疑了。这也可以说是一个例子。毛病在于想用低级的方法解决高级的问题(不同质的问题),结果没抓住本质,不能不靠分类学,形态学。(现略有改进)


另一方面,研究譬如吃东西,一个没有东西吃,有一条不大的鱼,也得连头带尾吃掉,啃鱼头也干。如果菜很好,就只能挑更好的吃,不然吃不了。更不会抓了一块鸡肋、鸡头、鸡脚爪啃了又啃,要吃全了才算。打仗还不是一样。解放军追击敌人有时就不求全,过长江后追敌人,沿途好多零星部队当时就顾不到打。


气象上也是如此"歼灭有生力量"为主,即把问题先打开局面,搞出一个方向来,主要问题解决了即可,还有许多工作可以别人接下去搞,或者以后慢慢搞。叶先生和我的洋老师Rossby看来懂得这一点。他先搞天气分析,搞湍流,搞气团分析,搞西风波,搞急流的形成和崩溃,最后搞大气化学。以气团分析为例,他用了海洋学上的水团分析方法搞气团分析,但当别人发展到繁琐地以分类解决天气发展弄得分类本身也分不下去的时候,他早不搞了。而搞西风波时,他首先用地面图来说明了高空西风波的存在又以极简单的数学证明形成这种波的原因,结果,开阔了气象学的一个新的阶段之后,一系列的问题引了出来,已吸引了一大批人来全面开展工作。但这时候他转到大气化学,开阔了大气化学与大气环流相结合的一个新方向。这就是一个好例子。多少人在数学上,天气分析上,搞西风波等等都比他好,但他们从来不敢开创,搞不出新方向来,如美国Haurwitz, Pettersson[等]人,即使深入了一步,结果贡献仍远不如Rossby,这是近代气象学上公认的,但虽然不求全,每一种工作还是完全的,站得住。不是粗制滥造的。尽可能的作得正确。当然,科学上也有这种事例,结论基本上是对的,以后深入之后机制与过去了解不同,或者原来证明的方法以后用别的方法才正确地证明了它,这也是有的。而像苏联Кибeль院士在气象上搞了许多理论,会算肯干,想办法,作了很多工作,甚至自己作了很重要的事(天气发展的第一近似第二近似计算)比美国Charney还要早。终于天气实践没有,结果这工作仍没起应有的革命性作用。可以说是有三严而无三敢的典型,流于繁琐。最后到Charney的工作发表后,还是照Charney的道路走。这就说不到多快好省。


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以上文字文风明快,批评直接了当,举例精当,非常发人深省。

为非大气科学专业的朋友做一些说明:

(1)Rossby是顾震潮、叶笃正、谢义炳的老师,二十世纪大气科学最重要的领袖人物,无论从成就还是在个人魅力方面,都非常突出。他的研究风格是善于抓住问题的本质,用最简单的数学形式,揭示最深刻的物理本质,比如以后以他名字命名的罗斯贝波。有一个著名的说法,叫做“罗斯贝极限”(Rossby Limit),说的是罗斯贝每十年就要换一个工作的地方,每十年一定要换一个新的研究领域,绝不固守在已有成就的功劳簿上。这一特质也表现在他很多学生,包括叶笃正和顾震潮身上,使得上一世纪中期以来大气科学的发展显示出特别强劲的开拓性;

(2)Кибeль(基别尔)是苏联著名气象学家和流体力学家,准地转理论最早的提出者。新中国培养的第一代大气科学家有不少是他(和他的妻子布里诺娃)的学生,比如最高科技奖获得者曾庆存院士,著名中小尺度气象学家周晓平研究员,上海台风所的朱永褆研究员等;

(3)Haurwitz是在纽约大学(NYU)的理论大气动力学家,研究风格比较偏于数学,从对学科的影响上看,不能和罗斯贝相比。





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