晴朗的天空分享 http://blog.sciencenet.cn/u/stone1971111 数学博士学位;现从事图像处理、信号处理的算法和系统研究。

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科研:学习孙悟空,能上天能入地 精选

已有 8008 次阅读 2012-1-17 08:24 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记| 科研, 孙悟空

在中国科研界,尤其是工程技术研究领域,长期以来分成两大类研究,一种是理论研究,一种是工程开发。前者我们称之为顶天的研究,就是瞄准国际前沿进行基础创新,后者我们称之为做立地的研究,是瞄准应用的产品开发。在中国的今天,无疑两种我们都是非常需要的。但是我们可以看到许许多多的课题组,不是偏理论,就是偏工程。做理论的认为做工程的没有理论高度,做工程的认为做理论的是制造论文,没有用处。事实上,在做应用基础研究的过程中,我们需要既顶天,又要入地,学习孙悟空,能上天也能入地才是我们的真正需求。下面是我个人的体会。
 
其一、工程开发是理论研究的最终出路。一个理论成果,除了少数的很基础的研究,大多数都表现为技术性论文,如果真的有价值,应该可以很快的转化为实际生产需要的技术,而工程开发是唯一的手段。我们国家在现阶段对工业技术和产品有着迫切的需要。我们需要核心元器件,需要好的机床,需要好的材料,需要好的工艺等等,这些哪一个都必须通过大型工程开发才能得到,并不能通过写论文写出来。从我们国家重大项目的部署也能看到这点,动辄几十亿的大型工程项目比比皆是,正是反映了我们国家在工业化的后期对工程技术产品的渴望。
 
其二、工程开发是理论研究的土壤。工程技术开发在具体执行的过程中,会发现很多现象,遇到很多问题,这些问题有一部分并不是当今前沿技术就能够解决的,而必须通过一定量的理论研究才能突破。这给理论研究提供了大量的很实际的课题。如果理论研究只是从论文到论文,那就不能算是真正的应用基础研究。我们经常看到一个理论研究缺少应用的尴尬。在说某一个技术点的优越性的时候,举的是某个应用的需求,而谈另一个技术点的时候,举的则是完全不同的应用需求。我们知道,任何一个技术,如果脱离应用的约束,就无法证明其有效性。因此,当我们不能抓住一个工程应用作为研究背景,我们的理论也就不能自我证明,甚至我们的基础研究没有体系,表现为一个又一个独立的点。这些理论对于真正工程开发没有太高的指导意义。
 
其三、理论研究是工程开发的内功保障。做工程开发,总会遇到各种实际困难,如果课题组具有很强的理论基础,这些困难可能很快就能够突破,否则,可能在某些点上就不能达到比较完善的程度,工程系统最终表现就不会很好。一个大系统的成功无疑离不开理论基础的后盾。尤其当我们开发的产品属于前所未有的新思路,理论基础就变得更加重要。在工程开发的过程中,理论高度也能够很好的作为开发的指导,在某些技术方案的选择过程中,理论高度更是唯一的领路人。没有很好的理论基础就不能谈真正的工程创新。
 
其四、理论研究是工程开发目标的突破口。有些工程做到一定程度就会遇到瓶颈,这些瓶颈往往意味着我们需要在理论上有所突破,否则就没有办法继续。在很多领域,我们已经遇到这种情况。在工业化中前期,我们有国外走过的路可以参考,但是到了后期,我们需要解决很多我们国家个性化的课题的时候,就需要作必要的理论创新,不然我们就很难走下去。比如,新工艺中包含着很多工程控制管理技术,新的产品模式也需要大量基础理论的突破。比如,最近两年新的成像技术风起云涌,其起源就在于新的成像原理的突破,才使得工程产品的新形式成为可能。
 
其五、理论研究和工程开发交替优化是高端创新的必由之路。不管我们喜欢工程,还是喜欢理论,如果我们想有高端创新,那就不能厚此薄彼,只能两者并重。既要培养一支能打硬仗的工程实施队伍,也要拥有一支能够解决实际问题的理论队伍。这在我们国家两弹一星工程中表现的非常明显。两弹一星工程中,无疑包含了大量的工程开发,但是在很多关键环节上,也充满了理论上的挑战。我们熟知的用算盘来计算原子弹的参数就是个例子。冯诺依曼等人发明计算机也是为了工程计算的需要而产生的,此前,他只是个数学家。我们也有大量的数学家和力学专家参与了两弹一星工程。相反,在今天,我们很难在一个工程队伍中找到理论人员的影子,在一个理论很强的课题组中也很难找到非常棒的实施人才。这些都是我们不能很好地进行高端创新的原因。
 
  由于个人的特殊经历,先学习数学理论,然后做过纯粹的工程,深知两者都不是很容易的,但是为了更好的做应用基础研究,必须学会同时兼顾两种,学习当个孙悟空,既能上天,也能入地,或许如此,我们的工程技术研究和开发才能真正的连成一体,为我们国家的发展做出本质的贡献。个人浅见,仅供参考。
 
2012.1.17


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