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一般地,把科学研究分类为:理论研究和实验研究。这个划分可进一步细化为:理性研究(纯粹的理论研究),应用基础研究(如具体工程学科),工程化研究。对每一个大类研究,依然可以分为:理论研究和实验研究。
也就是说,对工程化研究而言,也可分为理论研究和实验研究。在用词上,学界并不严格的给一个具体的实验加上修辞。但是,实质上,实验研究这个词的含义是依附在具体的研究类别上的。
对基础科学理论进行实验检验的成本是很高的。这是因为,一个被严格论证的基础科学本身就必须与已有的实验事实不矛盾。从而,所做实验是针对基础理论的待实验检验部分。这种实验(思想实验),因为对理论进展方向的确定有科学价值,因此又必须做(实际实验)。但是,由于是面对未知现象,其成本是很高的。先是高昂的理论成本(研究量投入),再后来就是高昂的实现成本。
对于应用基础研究,一般而言,在基础理论的范畴内,可以准确的预测所设想的实验会得到何种实验结果。20世纪数理方程的求解实质上就是这种性质的“实验”,称之为“理论实验”比较合适。后来计算机计算普及后,称为“数值实验”。其特点是,基本理论方程给定,在预给的初、边值条件下求解。由所得到解就得到了相应的可以应用的“实验结果”。
在工程化研究,对于应用基础研究的“实验结果”是有疑问的。如果某个环节所使用的基本方程或是初边值条件与实际的工程条件不符,则此类“实验结果”只具有参考价值,并不能直接使用于工程。解决不符的部分,就是工程研究的核心问题。
这有两类解决办法:1)检验其初、边值条件的不合适部分,加以修改后重复该应用研究的求解过程(“实验过程”)。2)检验其所使用的基本方程的适用性。如不适用,那么这类应用研究就不能成为工程研究的基础。
因此,工程上技术创新不足的宏观直接原因是:确乏适用的应用基础研究。而应用基础研究不适用于工程化的基本原因是:对工程化环境的实质性回避(为了能的到解而设定了不合适的初边值条件或是隐含的强加了某种约束条件),或是,对基础理论方程的应用不当。
对基础理论方程的应用不当是灾难性的。而对工程化环境的实质性回避在本质上也归因于对基础科学理论本质认识的肤浅。
因此,就整个技术创新的链条而言,对基础科学理论的把握和应用依然是起支配作用的。
就人类科学进程与工业化进程来看,基础科学理论的重要性在于:避免了在工程化研究上的高成本。如果基础理论正确、应用研究深入,则工程化研究能在经若干次试验后以低成本的方式获的成功。
反之,撇开基础科学理论的约束,在应用基础研究的环节上出现错误,则工程化研究注定是失败的。虽然几经折腾后会发现在应用基础环节上的错误而加以纠正,但是沿这条路线下来的研究成本(代价)是极高的。
论文导向的科研实质上是应用研究脱离工程实际(回避实质难题),工程化研究撇开应用研究,而两者共同的撇开基础科学理论约束的一种宏观导向。
如果摆正了基础科学理论的地位,应该出现的局面是:基础科学进展的高成本、应用研究的低成本、技术研发的高成功率。从而,是以宏观上低成本的方式获得科技进步。
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GMT+8, 2024-4-26 01:00
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