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阿基米德曾经说过这样的豪言壮语:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”这不是一句口号,而是一种信仰,虽然并不存在这样一个支点,但他却形象说明了杠杆原理的物理内涵。
对这句话的寓意,不同的人可能有不同的解释。以我的愚见,这句话可引申为:只要找到四两拨千斤的破局点(支点),再难的事儿都可用简单的高招儿解决。我读过《庖丁解牛》的故事,解牛本来是一件非常辛苦的事情,但在庖丁眼里变成了一种艺术享受,因为他完全掌握了解牛的规律——照着关节处下手,从而以炉火纯青之技法达到了事半功倍的效果。
要突破某一学科领域的科研僵局,需探寻破局点,找打了破局点相当于明确了突破口,在持续的努力下会像滚雪球一样扩大战果。这正如推多米诺骨牌一样,只要第一块骨牌倒下了,后续更大的骨牌会依次倒下。
然而,难就难在如何找到破局点。对任何业已存在的科学难题,前人已做了大量工作,几乎已经穷尽了能想到的各种路数。这意味着沿前人的路数靠捡漏补遗前行几无出路,需另辟蹊径才能走出窘境。要开拓新路,得有好想法,要产生好想法,就要围绕现象的发源地,以大胆质疑和大胆想象的理念进行大胆假设,但大胆假设要遵循理性和逻辑自洽原则,以免误入陷阱。例如,在前期锁固型斜坡研究启发下,我们研究地震之初,想到构造地震的主要发源地是断层,应首先弄清什么样的断层能发生较大地震。断层内物质不外乎分三种情况:(1)全是软弱介质;(2)全是高强介质;(3)软弱介质段和高强介质段沿断层间隔分布。当时,我们做了如下简单推理:对第一种情况,由于不可能积累较高能量故不可能发生较大地震;对第二种情况,断层难以运动发震;对第三种情况,高强段(锁固段)能积累较高能量且断层可运动,具备发生较大地震的条件。这样,我们就找到了破局点(支点)——锁固段及其破裂行为,接着又找到了合适的“杠杆”——建立锁固段峰值强度点与体积膨胀点的力学联系,给此“杠杆”持续加力——不懈穷究,从而撬动了地震——走上了地震研究的康庄大道。嗯,“广告”插播完毕,该切换到正剧啦,呵呵。
一旦某个想法经小心求证无误后,即好想法形成后,不能固步自封,要继续深度思考以产生更多的好想法。若这些好想法是关联的、协调的,则学术思想即可形成。判断学术思想是否靠谱的主要依据是:(1)是否与机理密切相关且已得到初步实证;(2)涉及的逻辑结构是否极其简单。如果答案均为yes,那就恭喜您啦。
在学术思想形成过程中,需要注意:(1)善于凝练和解决关键科学问题。解决了关键问题(纲),往往能顺带解决次要问题(目),正所谓纲举目张嘛。(2)一定要简化、简化、再简化逻辑结构,简化到极致时,不仅学术思想具有极强的科学性,而且更容易被别人理解接受。(3)善于走出去虚心听取别人的不同意见,集思广益,以利于减少思维漏洞,从而少走弯路。
在正确的学术思想指引下,建立的理论应具有描述某一类事物演化的普适性。显然,根据该普适性理论,便能可靠地预知该事物的未来演化,从而为人类造福。这不仅是科研成果的顶峰,而且足以撬动某些地球人顽固的旧思想桎梏,从而推动科学的大幅进展。
不同学科领域的科研人员,可参考本文拙见以便于尽快找到破局点(支点),从而突破自己研究领域的科研僵局,一通百通做出卓越成果。
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