美国麻省理工学院的气象学家洛伦茨在美国科学促进会的一次演讲中说:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯州刮起一场龙卷风!他的这种说法虽然很夸张,但还是有一定科学道理的,因为蝴蝶翅膀的运动,会使身边的空气系统发生变化,并导致微弱气流的产生,从而引起四周空气发生相应波动,如此连锁反应的结果必将促使其他系统出现巨大的变化。洛伦茨的演讲给人留下深刻印象,此后“蝴蝶效应”一说便不胫而走!
“蝴蝶效应”的原意是指数据精度对计算结果的巨大影响。洛伦茨用计算机求解仿真地球大气的13个方程式,旨在提高长期天气预报的准确性。当他将一个中间解0.506取出并提高精度到0.506127送回后,发现得出的运算结果居然大相径庭!误差的增长呈指数相关,即使一个极其微小的误差,也会积累产生巨大差异!他由此得出结论:事物演变的结果对初始条件都具有极为敏感的依赖性!
“蝴蝶效应”可以引申为“因小失大”,类似于中国人“千里江堤毁于蚁穴”的古训!这让我想起日益猖獗的学术造假现象,但诚如《三字经》中所言:“人之初,性本善”,人的造假习性不是天生的,而是逐步滑出真理的边缘!就像小偷一样,先要有偷的心理,然后才有偷的行为,开始只是“小偷”,后来便成了“惯偷”和“大盗”!造假的人也是先有“不会那么巧被识破”的侥幸心理,屡屡得逞后才敢从篡改个别实验数据的“零星”造假行为发展到自然而然地陷入“大结论小结果都说谎”的境地而不能自拔,最终断送自己的学术声誉和科学生命!
为了让初入科学之门的青年学子在学术生涯中“防微杜渐”,导师在学生刚进入实验室之初,就应该善用“蝴蝶效应”教育学生珍惜自己的学术生命,不要因造假事小而轻易为之,要终生走学术清廉之路,就不要“占小便宜吃大亏”!同时,实验室应该约法三章,杜绝一切可能导致弄虚作假的环节,将造假的“种子”消灭在萌芽状态!
首先,原始实验数据不容更改。实验室要给每位学生发一本正式的实验记录本,要求将所有原始实验数据记录其中,不允许随意修改。若因“笔误”或“眼误”记错,要由共同参与实验者签名旁证。其次,一项实验至少两人参与。任何一个实验,必须有两人以上参与,特别重要或异常的实验结果必须知会带教老师或直接向导师汇报,并保留实验结果待查。第三,文章写作必须由全部实验参与者共同完成。学生除提供实验数据外,也要参与论文的写作。如果论文由通讯作者(导师)或第一作者(学生)一人写成,必须让每位实验参与者认真审读,确保实验数据准确无误。
“蝴蝶效应”还可理解为“以小见大”,跟“差之毫厘谬以千里”的说法相似。拿理科的实验研究来说,实验准备阶段的工作很重要,不要因为试剂称量不准确、容器消毒不彻底等“小节”破坏了创新性发现的“大局”。同时,在实验过程中,要养成仔细观察、注重细节的习惯,特别应该留意非预期性的异常结果,还要从多个侧面提出假设并反复验证。所谓“细节决定成败”,“积硅步以成千里”等说法,都可以认为是对上述现象的贴切比喻!
我相信,一个在求学阶段就视造假为耻辱的人,从业后无论做哪一行都会修身养性、洁身自好,这叫“习惯成自然”!同样,我们也要提倡“一个人讲认真不难,难的是一辈子讲认真”的思想境界和工作作风!
https://blog.sciencenet.cn/blog-281238-434209.html
上一篇:
研究生培养该不该有淘汰制?下一篇:
天道未必酬勤,用心方成王者