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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】孫昌璞院士:保護(hù)“有品味”的科學(xué)家,勿讓劣幣驅(qū)逐良幣

日期:2024-07-09

|  來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)【字號(hào):

1954年,32歲的楊振寧和合作伙伴米爾斯在《物理評(píng)論》上發(fā)表論文,提出了對(duì)物理學(xué)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的“楊—米爾斯理論(非阿貝爾規(guī)范場(chǎng)論)”。這項(xiàng)重大科學(xué)成果背后,有一段堪比學(xué)術(shù)界“華山論劍”的軼事,其中涉及另一位偉大的物理學(xué)家——沃爾夫?qū)づ堇?/span>

作為楊振寧與中國(guó)科學(xué)院院士葛墨林聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程物理研究院研究生院教授孫昌璞在談及這段往事時(shí)指出,楊振寧與泡利的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論并非單純的觀(guān)點(diǎn)之爭(zhēng),而是科學(xué)“品味”(taste)的較量。

熟悉楊振寧的人都知道,他平生很看重科學(xué)研究的“taste”。所謂“taste”,不僅是簡(jiǎn)單的好惡,更深含對(duì)科學(xué)研究的獨(dú)特追求和審美,最接近的翻譯為“品味”。很多與他有過(guò)交集的科學(xué)家都深受此影響。

近日,在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí),孫昌璞援引包括楊振寧在內(nèi)的多位著名物理學(xué)家的故事,分享了他對(duì)科學(xué)品味的理解。

孫昌璞指出,擁有良好科學(xué)品味的科研人員,如果堅(jiān)持發(fā)表精品、不唯“帽子”,可能會(huì)遭遇一定的現(xiàn)實(shí)阻力,因?yàn)樗麄兊难芯糠较蚝头椒赡懿环铣绷鳌K粲醪扇〈胧ㄟ^(guò)新的科技治理體系優(yōu)化科研軟環(huán)境,避免“劣幣驅(qū)逐良幣”。

孫昌璞院士受訪(fǎng)者供圖

以下為主要采訪(fǎng)內(nèi)容:

? ?科學(xué)品味難分高下,但有好壞

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:你能否結(jié)合楊振寧與泡利的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論,講講究竟什么是學(xué)術(shù)品味?它對(duì)科學(xué)家有何種影響?

孫昌璞:我認(rèn)為,科學(xué)品味是科學(xué)家在科學(xué)探索中形成的對(duì)科學(xué)問(wèn)題的直覺(jué)性判斷和審美能力。它不僅包括對(duì)科學(xué)問(wèn)題本質(zhì)的敏銳洞察力,還涵蓋了對(duì)科學(xué)研究方法和方向的選擇能力。

早在楊振寧先生發(fā)表?xiàng)睢谞査估碚撝埃堇灿羞^(guò)類(lèi)似的思考。但他覺(jué)得這個(gè)理論存在問(wèn)題,因?yàn)槠漕A(yù)言了一種沒(méi)有質(zhì)量的粒子,而在當(dāng)時(shí),人們已知沒(méi)有質(zhì)量的粒子只有光子,這就產(chǎn)生了矛盾。因此,他便沒(méi)有繼續(xù)推進(jìn)這項(xiàng)工作。

但楊振寧先生認(rèn)為,盡管這一問(wèn)題尚未徹底解決,但“整個(gè)想法太漂亮,有很美的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)”,應(yīng)該發(fā)表。這充分體現(xiàn)了他對(duì)科學(xué)之美的追求。

此外,在針對(duì)宇稱(chēng)不守恒問(wèn)題的學(xué)術(shù)爭(zhēng)論中,依然是楊振寧和李政道的見(jiàn)解獲勝,而泡利的理解則顯得有些偏頗。這些“思想競(jìng)爭(zhēng)”的本質(zhì)就是風(fēng)格的競(jìng)爭(zhēng)、科學(xué)品味的競(jìng)爭(zhēng)。

楊振寧先生曾引用玻爾茲曼的話(huà):“物理理論有美妙之處”——每位物理學(xué)家對(duì)這種美妙有不同感受,進(jìn)而形成自身風(fēng)格。這種不同的感受就是楊先生所說(shuō)的“taste(品味)”。

科學(xué)品味看似無(wú)形,卻會(huì)潛移默化地影響科學(xué)家對(duì)研究課題的選擇、對(duì)理論模型的構(gòu)建,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋和處理。那些擁有良好品味的科學(xué)家能在快速發(fā)展的前沿領(lǐng)域中,找到具有潛力的研究方向,敏銳地捕捉到關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題,并采用最適合的方法解決問(wèn)題。

雖然科學(xué)品味是個(gè)人研究方法和科學(xué)態(tài)度的個(gè)性化選擇,但眾多個(gè)人的學(xué)術(shù)品味會(huì)集體涌現(xiàn)為一個(gè)科學(xué)群體的學(xué)術(shù)風(fēng)格和科學(xué)作風(fēng)。這就像盡管每位教授的風(fēng)格千姿百態(tài),但我們?nèi)阅芨惺艿讲煌髮W(xué)或研究機(jī)構(gòu)的科研風(fēng)格存在明顯差異。

這種集體涌現(xiàn)的效應(yīng)不僅決定了科學(xué)群體的整體研究方向,還會(huì)深刻影響科學(xué)界的風(fēng)氣和學(xué)術(shù)文化。如果在一個(gè)科學(xué)群體中,大多數(shù)人都具有良好的品味,其成員往往能專(zhuān)注于自主原創(chuàng)的研究,勇于攻堅(jiān)克難、追求科學(xué)真理和創(chuàng)新;反之,則可能導(dǎo)致研究風(fēng)氣浮躁、追逐熱點(diǎn)和短期利益、平庸的研究大行其道等,甚至出現(xiàn)學(xué)術(shù)不端。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在你看來(lái),科學(xué)品味是否有高下之分,又該如何評(píng)判?

孫昌璞:嚴(yán)格地講,科學(xué)品味不應(yīng)該有高下之別,但有好壞之分。

為何科學(xué)品味難分高下?我們以?xún)晌淮笪锢韺W(xué)家——狄拉克和海森堡為例。狄拉克的文章總是行文清晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn),有著“秋水文章不染塵”的純凈之美。這種風(fēng)格促成了很多重要發(fā)現(xiàn)。但如果你去讀海森堡的文章,會(huì)發(fā)現(xiàn)他時(shí)而闡述理論,時(shí)而探討哲學(xué)意義,內(nèi)容看似東一句西一句,看得人云里霧里,不過(guò)恰恰是這些突然冒出來(lái)的內(nèi)容,反而特別重要。比如他創(chuàng)建量子力學(xué),解決氦的譜線(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題,都靠這些“神來(lái)之筆”。

中國(guó)人接受傳統(tǒng)的教育和訓(xùn)練,一般會(huì)更傾向于欣賞狄拉克的風(fēng)格——楊振寧先生就很欣賞狄拉克在數(shù)學(xué)上的“唯美風(fēng)格”。但若僅就學(xué)術(shù)成就而言,海森堡要更勝一籌。不管你偏愛(ài)誰(shuí)一些,都很難說(shuō)這兩種科學(xué)品味孰高孰下。

再舉一例,早在20世紀(jì)60年代初,希格斯就提出了希格斯機(jī)制。但此后,他覺(jué)得“曾經(jīng)滄海難為水”,甚至不屑于做其他研究。因此,他一生的科學(xué)產(chǎn)出極少,只有幾篇論文。傳說(shuō),霍金對(duì)他的研究不以為然,還和人打賭說(shuō)希格斯的預(yù)言永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn),但2012年,希格斯粒子被發(fā)現(xiàn),希格斯也因此于2013年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。對(duì)這二者的科學(xué)品味之高下,又如何評(píng)價(jià)?

因此,我認(rèn)為學(xué)術(shù)風(fēng)格千姿百態(tài),科學(xué)品味因人而異,但只要是嚴(yán)肅地做學(xué)問(wèn),品味便無(wú)所謂高下。

然而,“壞”的科學(xué)品味卻往往是一目了然的。比如,盲目追逐熱點(diǎn)、迷信權(quán)威、崇尚發(fā)表論文的數(shù)量和影響因子,對(duì)真正的原創(chuàng)性缺乏尊重等,即便不構(gòu)成學(xué)術(shù)腐敗,也會(huì)導(dǎo)致顯著的不良后果,把學(xué)術(shù)風(fēng)氣推向灰色地帶。

? ?品味固然重要,但也是“雙刃劍”

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在你的了解中,有哪些品味出眾的學(xué)術(shù)大家?這種品味如何體現(xiàn)在他們的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)中?

孫昌璞:愛(ài)因斯坦、狄拉克和楊振寧先生,都是科學(xué)品味出眾的典范。

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論揭示了時(shí)空結(jié)構(gòu)的深層美感;狄拉克方程則展示了理論簡(jiǎn)約與物理現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一之美;楊振寧先生在規(guī)范場(chǎng)和楊—巴克斯特方程方面的貢獻(xiàn)是其美之創(chuàng)造的典范,充分體現(xiàn)了他對(duì)物理學(xué)中對(duì)稱(chēng)性和數(shù)學(xué)之美的深刻理解。

據(jù)我所見(jiàn),科學(xué)品味不僅關(guān)乎學(xué)術(shù)成就的高低,甚至影響科學(xué)家對(duì)國(guó)家科技發(fā)展的責(zé)任心。

在所謂“中國(guó)是否建設(shè)大型高能物理加速器”之爭(zhēng)中,很多人誤以為楊振寧先生反對(duì)高能物理研究。但事實(shí)上,他的幾位優(yōu)秀學(xué)生(如趙武和余理華)正是在他的建議下研究加速器物理,并取得了極高成就。

但楊振寧先生認(rèn)為,隨著能量提高,高能物理加速器的成本會(huì)呈指數(shù)級(jí)上升,如果不轉(zhuǎn)換賽道,經(jīng)濟(jì)難以支撐高能物理的發(fā)展。比起依靠巨額投資建設(shè)高能物理加速器,更明智的做法是尋求加速器原理和技術(shù)上的突破,一旦實(shí)現(xiàn)了這種突破,其成本就會(huì)呈指數(shù)級(jí)下降。

這一獨(dú)特看法正體現(xiàn)出楊先生的學(xué)術(shù)品味和科學(xué)風(fēng)格,其中蘊(yùn)含著一種淳樸而深遠(yuǎn)的智慧,即科學(xué)研究不僅要追求卓越的學(xué)術(shù)成就,還要考慮到國(guó)家和社會(huì)的實(shí)際需求和發(fā)展?fàn)顩r。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:不好的科學(xué)品味會(huì)有哪些危害?有相關(guān)的反面案例嗎?

孫昌璞:不好的科學(xué)品味可能導(dǎo)致研究方向的迷失,浪費(fèi)科研資源,甚至阻礙科學(xué)進(jìn)步。

例如,一些研究者對(duì)理論存在嚴(yán)重誤解,誤將有效模型當(dāng)實(shí)際系統(tǒng);在實(shí)驗(yàn)上,他們過(guò)于依賴(lài)?yán)碚擃A(yù)言,甚至操縱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以符合不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摚灾碌贸隽隋e(cuò)誤結(jié)論,還當(dāng)作“重大突破”。

這方面的典型案例就是最近關(guān)于馬約拉納零模實(shí)驗(yàn)的爭(zhēng)論。

在實(shí)驗(yàn)中,一些實(shí)驗(yàn)研究者對(duì)不符合所謂“理論”的數(shù)據(jù)不予采用,甚至直接刪掉,由此得到了天使粒子馬約拉納零模平臺(tái)的“重大發(fā)現(xiàn)”。但他們不知道,被他們奉為圭臬的理論只是一個(gè)低階近似的理論,我們后來(lái)給出了更嚴(yán)格的理論,發(fā)現(xiàn)那些被忽視的數(shù)據(jù)是符合正確理論的。

時(shí)至今日,在各大“頂刊”上發(fā)表的馬約拉納零模平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)文章幾乎全部撤稿。這件事反映了學(xué)術(shù)品味的欠缺,對(duì)整個(gè)領(lǐng)域群體作風(fēng)也有相當(dāng)負(fù)面的影響。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:科學(xué)品味有著強(qiáng)烈的個(gè)人主觀(guān)色彩,一味強(qiáng)調(diào)科學(xué)品味是否也會(huì)有“副作用”?

孫昌璞:的確如此。科學(xué)進(jìn)步依賴(lài)于多樣化的觀(guān)點(diǎn)和方法,過(guò)度強(qiáng)調(diào)某種科學(xué)品味可能導(dǎo)致研究方向和方法的單一化,忽視了其他可能同樣重要的研究途徑。

我曾經(jīng)問(wèn)楊振寧先生,他在學(xué)術(shù)研究上是否有過(guò)大的缺憾?楊先生的回答非常直接——他坦言自己錯(cuò)失了對(duì)稱(chēng)性自發(fā)破缺導(dǎo)致質(zhì)量產(chǎn)生的機(jī)制發(fā)現(xiàn)。

對(duì)稱(chēng)性自發(fā)破缺機(jī)制是在超導(dǎo)BCS理論上發(fā)展起來(lái)的,但它導(dǎo)致了希格斯機(jī)制的提出,解釋了高能物理中基本粒子如何獲得質(zhì)量。這一發(fā)現(xiàn)成就了溫伯格、薩拉姆和格拉肖等人建立的標(biāo)準(zhǔn)模型,成為當(dāng)代物理學(xué)的基石之一。

楊先生解釋說(shuō),這一錯(cuò)失并非因?yàn)樗麤](méi)有意識(shí)到相關(guān)領(lǐng)域的重要性,而是由于他個(gè)人的風(fēng)格和學(xué)術(shù)品味使然。具體來(lái)說(shuō),楊先生傾向于選擇那些數(shù)學(xué)上能清晰表達(dá)和處理的問(wèn)題。這一對(duì)數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性和簡(jiǎn)約性的要求,影響了他進(jìn)一步向希格斯機(jī)制方向的發(fā)展。

楊振寧先生的經(jīng)歷突顯了科學(xué)品味在科學(xué)研究中的“雙刃劍”作用。一方面,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)品味確保了研究的高質(zhì)量和可靠性,使研究者能在已知理論框架內(nèi)做出精確而有意義的貢獻(xiàn);另一方面,這種品味可能會(huì)限制研究者的探索范圍,使他們錯(cuò)過(guò)重要的理論突破。

當(dāng)然,楊先生并不后悔自己的選擇。他認(rèn)為每個(gè)科學(xué)家都有自己的風(fēng)格和偏好,這些個(gè)性化的選擇構(gòu)成了科學(xué)進(jìn)步的多樣性和豐富性。盡管他錯(cuò)過(guò)了對(duì)稱(chēng)性自發(fā)破缺機(jī)制的發(fā)現(xiàn),但同時(shí)期他在其他領(lǐng)域的貢獻(xiàn)同樣卓越。

? ?培育科學(xué)品味避免科學(xué)精神缺失

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:我們的科教體系是否有助于培養(yǎng)人才的科學(xué)品味?一位品味良好的科研人員在現(xiàn)實(shí)中會(huì)遇到更多的助力還是阻力?

孫昌璞:當(dāng)前的科教體系在培養(yǎng)科學(xué)品味方面還有很多待改進(jìn)的空間。比如,過(guò)于強(qiáng)調(diào)應(yīng)試教育和量化指標(biāo)的評(píng)估體系,讓學(xué)生在單一指標(biāo)上內(nèi)卷,忽略對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造力,乃至科學(xué)精神的培養(yǎng)。

不久前,物理奧賽有一道題涉及了熱機(jī)在兩個(gè)不同溫度黑洞之間做功的問(wèn)題。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),高溫黑洞質(zhì)量變小后將無(wú)法定義溫度。但堅(jiān)持這一點(diǎn)顯然無(wú)法在競(jìng)賽中得分,考生要想獲得高分,就必須默認(rèn)流行的錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)——黑洞不管多小都得有溫度,否則很難給出可以得分的答案。

這個(gè)例子就像一個(gè)縮影——要追求利益最大化,有時(shí)只能在一定程度上丟了科學(xué)精神。這種兩難博弈的局面多了,就會(huì)造成科學(xué)品味上的缺失。

現(xiàn)實(shí)中,一個(gè)擁有良好科學(xué)品味的科研人員堅(jiān)持發(fā)表精品、不唯“帽子”,可能會(huì)遇到一定阻力,因?yàn)樗麄兊难芯糠较蚝头椒赡懿环铣绷鳌?/span>

我們希望能大力支持那些有品味的科研人員,讓他們盡可能不參與內(nèi)卷,同時(shí)有機(jī)會(huì)憑借獨(dú)特視角做出革命性的創(chuàng)新成果,從而得到更多關(guān)注和支持。因此,優(yōu)化學(xué)術(shù)環(huán)境、營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新和長(zhǎng)遠(yuǎn)研究的氛圍顯得尤為重要。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:我們可以為優(yōu)化學(xué)術(shù)軟環(huán)境、產(chǎn)生更多品味良好的科研人員做些什么?

孫昌璞:首先要鼓勵(lì)自由探索,賦予科學(xué)家更多自主權(quán),讓他們自由選擇研究方向和方法;其次,建立多元化的科研評(píng)價(jià)體系,不僅關(guān)注論文的數(shù)量和影響因子,更重視研究的獨(dú)創(chuàng)性和實(shí)際影響,對(duì)個(gè)人的評(píng)價(jià)還要關(guān)注他的科學(xué)品味。

我們還需要加強(qiáng)學(xué)術(shù)溝通,鼓勵(lì)跨學(xué)科和國(guó)際間的交流,促進(jìn)不同領(lǐng)域、具有不同風(fēng)格和品味的科學(xué)家相互學(xué)習(xí)和啟發(fā)。此外,營(yíng)造寬松的科研環(huán)境也很重要,要改善科研治理體系,減少行政干預(yù),讓科研人員能專(zhuān)注于科研本身,從而讓個(gè)人的學(xué)術(shù)品味涌現(xiàn),形成良好的學(xué)風(fēng)和科學(xué)作風(fēng)。

最后,在研究生教育過(guò)程中,我們要引導(dǎo)研究生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí),注重培養(yǎng)他們的批判性思維和獨(dú)立思考能力。

相信通過(guò)這些措施,可以逐步優(yōu)化學(xué)術(shù)軟環(huán)境,培養(yǎng)出更多具有良好學(xué)術(shù)品味的科研人員。

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