科学家

时间:2017-07-10 09:29:29
来源:微科普网
作者:佚名
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科学家,科学家(Scientist),既是一个称号也是一个职业,是指对真实自然及未知生命、环境、现象及其相关现象统一性的客观数字化重现与认识、探索、实践的人士。...

科学家(Scientist),既是一个称号也是一个职业,是指对真实自然及未知生命、环境、现象及其相关现象统一性的客观数字化重现与认识、探索、实践的人士。 如英国物理学家牛顿,波兰物理学家居里夫人,美籍科学家爱因斯坦黑洞之王霍金等。

科学家的定义

科学家(Scientist)这个职业给它下的定义是:对真实自然及未知生命、环境、现象及其相关现象统一性的数字化重现与认识、探索、实践、定义的专业类别贡献者。凡可以称之为科学家的都是一些实干的人,如:英国物理学家牛顿、居里夫人,美籍科学家爱因斯坦和中国的农学家袁隆平等。
科学使命组成
在传统上,数学也是一门科学,但在现代人倾向不认为数学家是科学家,因为数学发现与科学发现的方法不同:科学发现一般都可以透过实验来证明,但数学的理论却有不少只是一个理论,而没有实验去作实证。
社会的发展已经到了这一步:我们逐渐脱离自然动物的生存状况:所有的成员必须全部直接参与生存最基本物质的获取,有一批人因为技术的进步而脱离了第一线的物质资料生产而专业从事维护群体安全这样的职业---我相信这是职业化分工的一个重要的里程碑,虽然未必是第一步。当技术进步到今天这样,大部分人都不必再参与满足人们最基本生存物质资料的生产,更多的人被从满足生存的第一线解放出来的时候,科学家这个职业就从曾经由群体管理者兼职这样的半职业化的状态进化成了一个职业化的群体。并且越来越大---原因很简单:人类社会已经有更多的余力来探索如何更轻松的脱离自然动物的状态,而剩余人群的增加---我是说从事非第一线生产生存必需品的人的增加----必然会壮大在各个时期被分化出来的各种各样的人群,我相信最高端的,是科学家这个群体,他们最晚被分化出来,作为一个职业,作为一个人群,用来改善整个人群的生存状态,用来观察人群。如果说人群也是一个生命的话,那么,我们已经进化出了自己的眼睛和脑组织。 不要跟我争论政治家群体才是脑组织,如果真要做个比喻的话,他们只不过是神经组织的一部分。
Web上最多报道的新闻,无非是人们之间如何威胁,如何掠夺,如何杀戮。其次的是人们如何享乐食色,如何填满不安的心,如何惶恐不安而又不可终日。
这样的例子太多太多。在这样一架破烂的战车隆隆的向前开的时候。科学和科学家这个群体起到的是什么样的作用?
科学家的作用
整个社会在前进,但是我们不知道前进的方向在哪里,而科学家传统的任务---却是在加快这架破车的速度,而且越来越快,越来越快,原本沉闷的前进曲因为科学的参与而变得悦耳而和谐,可到如今,哐当咣当的车体各处撞击的声音已经越来越不和谐甚至刺耳,我不得不说,这种声音已经超过了滚轮前进而周期循环的美妙节奏,这是一种警告:车体可能会散掉,或者随时可能掉落我们不知通向何方的前方中存在的一道悬崖。
科学家这个群体,是不是到了这个时刻,该考虑一下他们的使命是什么。传统的使命:促进人们更轻松和安全的获取物质生存资料,是否该修改一下?
解救人们的头脑比满足他们的能源需要更重要。
找到人类社会这辆大车开进的正确方向比一直把车更快的推向不知道未来的黑暗更重要。
我们应该调整一下我们前进的步伐了。静下来想一想该做什么,真的是比一味的向前狂奔,碰运气似的遭遇什么就是什么,真的要好的多。这辆车已经足够快,而这辆车本身能不能再撑的起,还能撑的起多久,这个不该等到它已经崩溃的时候,我们才后知后觉的给出答案。
而能做出这些判断的,只有人类社会的脑组织---科学家群体。这个年轻的群体已经把人类社会这个大群体带离了自然动物时代。这个世界上的多数人已经可以不必为最基本的生存资料而担忧。科学家存在的最主要任务,那么也就到了改一改的时候了。
科学家的品质
科学家的品质对于要成为一名优秀的科学家所具备的素质,首先必须是要有好奇心,对于自然的好奇,对于普遍事物的好奇。据我所知的优秀科学家,他们对于所有事物都非常好奇。他们想探知事物的规律,他们具有看到事物最为本质一面的本领。作为科学家,他们能够将事物归纳为最基本的简单而重要的法则,并通过这些基本法则去了解许多其它事物。他们所了解的事物不单单是一个清单,或对个别事物的认识,而是将对它们的认识归纳成为一种普遍的认识。这些素质都是应该具有的。另外,优秀的科学家必须要有恒心。他们在研究实验过程中不断努力,努力再努力,锲而不舍。此外,优秀的科学家一般都有很强的自信心,相信自己的判断。自信是非常重要的一种素质。
科学家的毅力
对于年轻的科学家所需做的准备就是努力去具备我前面所讲的那些优秀科学家的素质。他们必须受到很好的训练,习惯长时间的工作,必须具备化繁为简的本领,有时你会阅读一篇内容非常复杂、有许多公式的科学报告,优秀科学家能够将其内容观点进行提纲挈领,并转化成自己的语言,将其转化成对于他们而言非常自然的东西。如果用他们的语言进行复述,讲法肯定完全不一样,但是所领会的实质是完全一样的。所以对事物的理解不仅仅是简单的记忆,而是将其简单化,并转化为自己的语言,那时你就真正理解了。一旦你理解了,你就会很容易记住。说实话,我的记性很差,我很难记住名字,但是对于接受一个观点,我会将其简单化,记住它将毫无问题,我可以永远记住。人的大脑结构是不同的,有些人记名字非常容易,但对于理解观点则非常吃力,我正好相反。学习科学、思考科学或研读科学论文与学习别人如何做事情是不同的。你必须做到你已经真正吸收掌握它了,当你再次回想或运用时,你要觉得它似乎就是由你自己发明出来的一样。你必须看到那些别人已经看过但没有发现的东西。你如何才能做到这一点呢?有两种途径,要么你有先进的设备使你具备别人不具备的条件,比如伽利略的天文望远镜,这样你无需非常聪慧,只要使用这些先进设备,你就可以研究出新成果;要么,你能尝试将问题“内在消化”,使其成为一种直觉,这样当你进行研究时,直觉会引导你走向成功。当然,毅力是一种非具备不可的素质。
科学精神综述
比起他们的成就,这些大科学家留给我们的更多是精神的财富。他们身上有真正科学家的精神。在这个物质文明发达,许多人都为名利奔波的时代,这种精神更值得我们尊敬。
科学家该有什么样的精神?科学,本身即是探索未知,发现真理,发展先进,改造世界,造福人类的学问,而成为科学家,献身科学事业的人所拥有的精神是:锲而不舍,勇于献身于科学,无私奉献却淡泊名利……
简单入手多元思考
选择简单对象开始研究,建立理想模型,尽量应用数学,完整的考虑各要素,建立理论,并通过修改和扩展,扩大应用范围。这其实就是上面所叙笛卡尔提出的科学思想,所以把它称为笛卡尔精神。不仅在物理上牛顿的质点模型、克劳修斯的理想气体模型等取得了巨大的成功,而是在其它领域也一样,如生物界摩尔根幸运地选择了果蝇这个简单对象才揭开了遗传学研究的序幕。对事物的正确认识,最重要的就是避免片面思维,要有多元化思考,但大脑处理信息能力有限,所以先选择简单对象,就可以避免思考过多的因素。而较复杂问题可以用研究简单问题导出的结论通过各种方式的迭加和处理解决,更复杂的问题可以用已有结论定量分析和定性分析。
争论激励
科学是人造的,因此与人的素质有关,争论和激励能使人的素质迅速提高,因此科学需要讨论的环境和维护人们对科学的热情。
成为科学家的一个标志是首先是一个独立的研究者。也就是说一个科学家必需有参与科学研究,发表,交流等活动的自主性。而如何赢得这种自主性呢?这种自主性是和成果挂钩的。说白了所谓的成果无非就是发表文章或获得专利权。这对于一位以科学研究为职业的科学家是至关重要的。在过去我们总强调科学家应该首先具备科学精神,也就是你如果想以科学发现为职业,就必须从精神上有一种献身,求实,严谨和持之以恒的内质。这就是所谓的科学精神。但是随着科学研究成了一种社会建制,特别是当现代科学活动出现了政府主导的特征之后,科学就一下子从”小科学“变成了“大科学”,科学也随之变成了一种职业。这就是为什么说科学从业人员也象社会中其他人群那样,有白领,蓝领,师傅,学徒,领导者,被领导者,剥削者,被剥削者,甚至也有资本家,工人,甚至还会有无赖,骗子,夸夸其谈者和滥竽充数者,这等的原因了。
所以从这个意义上讲,并不是所有从事科学研究活动的人员都可以被称为“科学家”。只有那些获得了“自主性”、“独立性”,并且可以参与科学研究和交流等活动的科学研究人员才能称为实质意义上的科学家。
但话又说回来了,不管你是不是一位具有独立能力的科学家,但如果你从事的是科学研究,那么你就必须具备科学精神。也就是具备求实,敬业精神。
这一点和一个人是不是科学家没有关系。
因此在研究生阶段发表一些有力的文章是你找工作的撬门砖,否则这个发表文章的任务就必须在博士后阶段尽快完成,否则你肯定不会有轻松日子过。除非你不准备再从事相关的科学研究。也就是你不准备再成为科学家了。
科学活动有时看上去更象一种信誉投资。不仅是因为在当今的“大科学”时代里每一位科学家都需要有人资助,而且没有信誉的科学家也算不上是实质意义的科学家。好像有人说过一句话:一个有贡献的科学家顶得上很多的政治家或将军们。这句话如果评价处于“小科学”时代的科学家是不过分的。但是在当前的“大科学”时代,我们更应该强调的是科学研究集体的贡献,而不是单个人的贡献。但是在现实中,人们还总是习惯于把科学发现的功劳算在一个研究小组的领头人名下。因此如果说科学成果能够给科学技术人员带来“信誉”的话,那受益最多的往往是其中的少数人,体现社会中常见的“马太效应”。
这就可以理解为什么说科学研究越来越是一种职业的原因了。
对于一个准备成长为科学家的青年人来讲,你所需要的是如何在这样的环境中建立自己的学术信誉。但是鉴于人们的认识习惯,对于一个年轻的科学生来讲是很难不需要自己的导师分些学术信誉给你的。因此当你在挑选导师的时候就一定要看你将来“导师”的为人。特别是看他/她能不能帮助你最终成为“独立”的研究者。在英语里有一个名词“Mentor” 相当于汉语的”恩师“。那么衡量你的导师是不是你的“恩师”的判断依据除了你是否真的学了些什么之外,最终一定要看你的导师在你成为一个独立的科学研究者的过程中起没起关键的作用。这一点其实是非常重要的。
也许有些人会以为只要是导师做到了“授业解惑”就行了,但我觉得那确实远远不够。因为一个科学家的责任除了需要做出科学贡献之外,还必须能够培养成独立的科学家。这其实是科学家的另一个重要任务之一。应该算在一个科学家的贡献里面。
因此在如今的科学环境下,对于一个有志于成为科学家,准备献身科学研究的年轻人来讲就必须注意一下三个方面的问题。
一,认识到科学的重要性,认同科学是人类生存发展所必须的。有了这样的观念才会热爱科学,才会产生献身科学的动机和愿望。
二,自觉培养科学精神,尽可能地系统掌握已有的科学知识。其实这是一个科学家所必不可缺的东西。
三,策略。其中选择导师是关键。
古人云:择业不可以不慎。同样择师也是很严肃的事情。
从科学革命- 常规科学的周而复始发展观看,曾邦哲提出科学发展阶段构成一个从A开拓型人才、B集成型人才(牛顿与爱因斯坦等)到C继承型人才(大师的学生 - 常言的名师出高徒)、D常规型人才(师从C型权威),再到E(A)开拓型人才(D的学生开始质疑B型人才建立的理论与方法)的人才梯队。
科学家的责任
第三次帕格沃什大会《维也纳宣言》第7部分
于1958年9月19日通过
我们认为,世界各国的科学家都有责任,通过让民众广泛理解由自然科学之史无前例的增长所带来的危险和提供的潜能,而在民众教育方面做出贡献。我们呼吁请各地的同行,通过启发成年群体或者通过教育正在到来的后代,而为此不懈努力。特别是教育应当强调改进人与人之间的各种关系,并且在教育中应当消除任何形式的对战争和暴力的夸耀。
科学家,因为具有专门的知识,更有条件提前获悉科学发现带来的危险和潜能。因此,他们对于我们时代最紧迫的问题,具有专门的本领,也肩负特别的责任。
当前,在国与国之间不信任以及由此导致军事霸权之竞赛的局势下,物理学、化学、生物学和心理学等所有学科分支,已经愈益卷入军事研发之中。在诸多国家民众的眼中,“自然科学”已经变得与“武器研发”密切联系在一起。科学家,或者由于对国家安全做出了贡献,而接受赞美,或者通过发明大规模毁灭性武器、已将人类带入危难之中,而承受诅咒。科学在许多国家享受了越来越多的物质支持,主要是由于它对于此国家军事实力和军备竞赛获胜程度的直接或者间接的重要性。这就使科学偏离了其本真的目的,科学的真正目的是增进人类的知识,以及为了全人类的福祉,提高人类驾驭自然力的能力。
我们对导致此种状况的时局感到痛惜,我们呼吁全体民众和各国政府,必须建设具有持久、稳定和平的全球局势。
(签名的科学家有70位。如玻哥留波夫,罗素,玻恩,鲍林,维格纳,汤川秀树等。注:帕格沃什会议作为一个集体于1995年获得诺贝尔和平奖。)
思维音乐
人们一般都认为:科学思维属逻辑思维,主要用左半脑;音乐思维属形象思维,主要用右半脑。这一左一右,似乎是两码事。古往今来有不少科学家都是富有音乐修养的人,科学和音乐两方面的才能都兼而有之。
古希腊学者毕达哥拉斯有一个敏锐的音乐耳朵。对于铁匠打铁的声音,人们都习以为常,并不觉得他们彼此之间有什么不同。但他却听出了差别。有一天路过一家铁匠铺,就听出这一家的敲击声比其它的更谐和悦耳。他量了量铁砧和铁锤的大小,终于发现了音响的和谐与发声体存在一定比例关系的规律。
爱因斯坦既会弹钢琴,也会演奏小提琴,谙熟贝多芬、巴赫等音乐大师。他甚至认为他拉小提琴的成就,比在科学上的贡献还大。
居里夫人既喜欢音乐又修养有素。
我国的地质学家李四光善于拉小提琴的事,很多人都知晓。
数学家华罗庚谙熟音律,他在琵琶弦上所找到的音色最佳点与著名琵琶演奏家刘德海经长期测定所得到的恰好相符。
著名科学家钱学森对不少艺术品种都富有修养,喜欢弹钢琴,他的夫人是著名的声乐家、中央音乐学院的教授蒋英。他曾说过:“……在我对一件工作遇到困难而百思不得其解的时候,往往是蒋英的歌声使我豁然开朗,得到启示……我钱学森要强调的一点,就是文艺与科技的相互作用。”
牛顿是世界上最伟大的科学家,因为正如恩格斯所说:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学;由于进行了光的分解,而创立了科学的光学;由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学;由于认识了力的本质,而创立了科学的力学”。另外牛顿还发明了折射望远镜。《自然哲学的数学原理》一书中,牛顿提出了力学的三大定律和万有引力定律,对宏观物体的运动给出了精确的描述,总结了他自己的物理学发现和哲学观点。《原理》是自然科学的奠基性巨著。该著作把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中,从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合。它不仅总结和发展了牛顿之前物理学的几乎全部重要成果,而且也是后来所有科学著作和科学方法的楷模。
值得指出的是,牛顿的力学为十八世纪的工业革命及其之后的机器生产准备了科学理论。马克思曾经认为,在十八世纪臻于完善的力学是“大工业的真正科学的基础。”(见马克思《资本论》、《马克思恩格斯全集》第26卷第2册第116页)毫无疑问,当时这个“科学的基础”的最主要而且也是最重要的部分是牛顿的力学。牛顿集四项发现与一项发明于一身堪称为世界历史上最伟大的科学家
名人举例
二十世纪伟大的科学家 阿尔伯特爱因斯坦
爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,并入瑞士籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职。苏黎世工业大学、布拉格德意志大学教授。1913年返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。1933年因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,从事理论物理研究,1940年入美国国籍。
在爱因斯坦小的时候,有一天德皇军队通过慕尼黑的市街,好奇的人们都涌向窗前喝彩助兴,小孩子们则为士兵发亮的头盔和整齐的脚步而神往,但爱因斯坦却恐惧得躲了起来,他既瞧不起又害怕这些“打仗的妖怪”,并要求他的母亲把他带到自己永远也不会变成这种妖怪的国土去。中学时,母亲满足了爱因斯坦的请求,把他带到意大利。爱因斯坦放弃了德国国籍,可他并不申请加入意大利国籍,他要做一个不要任何依附的世界公民。……大战过后,爱因斯坦试图在现实的基础上建立他的世界和平的梦想,并且在“敌国”里作了一连串“和平”演说。他的思想和行动,使他险遭杀身之祸:一个抱有帝国主义野心的俄国贵族女刺客把枪口偷偷对准了他;德国右翼刺客们的黑名单上也出现了阿尔伯特·爱因斯坦的名字;希特勒悬赏两万马克要他的人头。为了使自己与这个世界保持“和谐”,爱因斯坦不得不从意大利迁到荷兰,又从荷兰迁居美国,而且加入了美国国籍。他认为,在美国这个国度里,各阶级的人们都能在勉强过得去的友谊中共存下去。 (节选自《应用写作》学术月刊1985年第5-6期《爱因斯坦的反省》
十九世纪末期是物理学的变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,重新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论,就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之韦尔奇为人情恶间的关系,解决了长期存在的恒星能源来源的难题。由于发现越来越多的高能物理现象,狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜,并推断出后来被验证了的光线弯曲现象,还成为后来许多天文概念的理论基础。
爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学,建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型,并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念,大大推动了现代天文学的发展。
从上面的资料中,我们看到了科学家让人崇敬的一面。然而,科学家不仅仅是科学工作者,也是实实在在的社会成员。因此,他们中间经常有人也表现出贪婪的欲望,和对权力极端的追求。科学不等于圣洁。科学家不等于道德高尚。这样的教训古今都有。我们今天经常看到当代西方科学家为企业做的广告,结果却常常让我们失望。在公元前500年,古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras)学派的弟子(Hippasus)发现无理数,却被老师处死。
历史的教训在于给人类以教益。科学完全走出政治强权的阴影,完全走出李森科之流的阴影,这在今天仍然是人类的一项艰巨的任务。控制论的创立者诺伯特·维纳的话提供了这一事件的反思:“科学是一种生活方式,它只在人们具有信仰自由的时候才能繁荣起来。基于外界的命令而被迫去遵从的信仰并不是什么信仰,基于这种假信仰而建立起来的社会必然会由于瘫痪而导致灭亡,因为在这样的社会里,科学没有健康生长的基础。”
事实上,科学的存在和发展中一个永恒的问题是标准与创新的矛盾。一方面,科学知识的出现必然形成相关的评判正误的标准,另一方面,科学知识出现的过程就是对原有标准突破的过程,因此也必然受到原有标准的限制或压制。这就需要我们更深刻地反思两种科学的悲剧:一种是推行错误的标准所导致的后果;另一种是肆意创新所带来的人道主义灾难。聂文涛面向基层医院适宜技术培训讲演中说:人类推行糖尿病“限制碳水化合物”饮食标准(John rollo标准),到重新执行“高碳水化合物”标准(如北京协和医院标准),这期间无数患者因为错误的糖尿病饮食治疗进一步丧失了健康。医学界要如何面对这样的情况?该讲演引发的强烈震动,正在于他提出了一个深刻的科学伦理问题。
科学家的种类
传统上被认为科学家的专家包括:
数学家
化学家
电力科学家
社会科学家
物理学家
天文学家
医学家
生理学家
生物学家
动物学家
植物学家
生态学家
神经科学家
心理学家
计算机学家
航天学家
宇宙学家
遗传学家
病毒学家
树木学家
昆虫学家
地质学家
爬虫学家
水力学家
鱼类学家
运动医学家
鳞翅目昆虫学家
湖泊学家
矿物学家
鸟类学家
流变学家
地震学家
毒素学家
精神病学家

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