打开网易新闻 查看更多图片

涂传诒,1940年7月出生于北京,空间物理学家,中国科学院院士、第三世界科学院院士,北京大学地球与空间科学学院教授。1964年从北京大学地球物理系毕业,1972年开始在北京大学地球物理系任教,1980年至1981年在美国天主教大学从事合作研究,1988年至1990年在德国马克斯普朗克学会高空研究所从事合作研究,2001年当选为中国科学院院士,2002年获得何梁何利基金科学与技术进步奖,2006年当选为第三世界科学院院士。主要研究日球层物理学。

科学精神启迪未来——中科院文献情报中心学风传承项目理学 涂传诒 院士访谈 科学研究 科学方法 科学思维 科学革命 科学学风

访谈人员机构:中国科学院文献情报中心知行文情工作室

访谈时间:2023年 11 月 05日14:30至 17:00

访谈地点:涂传诒院士家中

内容提要:

一、科学思维(逻辑思维)

二、科学方法

三、科学革命

四、科学研究

五、科学学风

内容简介:访谈包括五个部分, 1. 科学思维(逻辑思维);2. 科学方法 ;3. 科学革命;4. 科学研究 :5. 科学学风 。这5部分前后连贯,形成一个关于科学发展的科普报告。其中,包括回答李约瑟之问;回答“量子思维”拥护者对牛顿提出的科学方法的质疑;说明光学采样实验与量子计算机计算的区别;说明牛顿经典力学革命与火炮战争没有关系等多项热点问题的讨论。访谈内容还包括对我国纯基础科学研究的对策建议;用科研经费支付研究型大学中科研团队人员工资的建议。这些建议对于坚持教育强国、科技强国、人才强国建设都有参考价值。录像时长 2小时,文稿2万2千多字。如果先看录像,再看文稿会达到最佳效果。

接上文

五、 科学学风

采访人2:谢谢涂院士。涂院士刚才也讲到了日本某科研人员的实验没有办法重复的事情,这个事情往小了说是实验的问题,往大了说其实是涉及学风的问题。在学术领域中我们就可能会面对一些学风上的挑战,那么您认为在学风建设中主要的挑战是什么?以及我们如何克服这些挑战呢?

涂院士:我把你的问题分几个小问题来回答。

第一个问题是我们现在的一个不好的倾向就是对科学成果的夸大宣传。夸大宣传实际上会产生误导,对科学研究有不利的影响。这个参考《随笔》零三《“九章”是光学物理实验,还是量子计算?》和零四《如何定义计算与模拟?从幼儿园计算课讲起》。礼拜六别人给我寄了一篇文章,作者叫张武荣,他写了一篇文章[3],题目是《对九章的宣传存在严重误导;九章输出的是永不重复的随机序列,并不“求解”任何数学问题》。这个是他10月11日发表出来的文章。下面我来讲一下夸大宣传是怎么回事。

我们的科学成果的宣传有时会夸大,例如几年以前,某大学做出了光子高斯玻色取样的实验,在《科学》杂志发表,称作“九章”实验。实验本身是一个最先进的实验,人们梦寐以求的实验。对于实验的先进性、实验技术的挑战等没有争议,但是宣传这个实验设备是光子的量子计算原型机,显示了用光子进行量子计算的优越性,这就过分了,属于夸大宣传了。因为该实验没有进行量子计算,在实验之前没有给出公式中的参数,矩阵中的元素是虚拟的,没有赋值。实验的参数不是根据事先赋值的元素的数值设计的。相反,实验的数学模拟模型中,矩阵的元素的数值是根据实验获得的数据计算出来的。文章所用的计算公式是对实验的数学模拟,而实验本身不是实验模拟计算,该文混淆了实验、实验模拟计算和对实验的数学模拟的概念。

这个解释有点绕。实际上,我们所说的“实验模拟计算”是很少发生的。举个例子,你实际上是要做一个物理实验,但是出来的数据是你要解决的一个数学题。比如说积分,你可以用电感线路做一个积分计算;你可以用电容做微分计算。积分电路和微分电路就属于用实验来做计算。更有意思的是地图上色。地图上四个色会有两个国家重色。要避免两个相邻国家用同样的颜色也是一个数学题,那么怎么用实验来做呢?这个上色过程接近基因配对,所以给不同基因标上不同的国家名字,然后放到基因实验容器里,让基因自动去配对,配完以后再把基因还回到原来标定的国家名字,这样就把地图上色完成了。这就相当于用实验来做计算,也叫实验模拟计算。

(“九章”)他们做的实验是高斯玻色取样实验,高斯玻色取样实验是不是刚才那样的形式,用实验做了计算题呢?不是。“九章”的计算是“对实验的数学模拟计算”。比如,你有一个实验已经做完了,做的时候并没有给出要解答的可计算的数学题,做完了以后,这个实验做得好不好?这个实验做对了吗?这个实验做差了,实验结果不可靠、不可信怎么办?比如你做了一个关于水的温度的实验,温度下降了,多长时间降了多少度?你这实验做得对不对?可以把温度的变化用数学模拟计算出来,判断实验的偏差。这就叫做“实验的数学模拟计算”,用数学模拟的形式来检验实验是否正确。

“九章”的这篇文章是做的是“实验的数学模拟计算”。把实验的参数带到公式里面去,把算出来的结果跟实验比较,最后说明实验是成功的,这叫“实验的数学模拟计算”。但是这篇文章强调说实验是“实验模拟计算”,这个实验做了一个数学计算。但是实际上文章里的数学计算是数学模拟实验的计算。区别在哪里?实际上我不是搞量子计算的,我是做空间物理的。我是如何知道的呢?这不复杂。首先我们了解一下什么叫计算。老师给小学生出了个题,小学生计算一下,就是计算。如果老师没出题,学生没有计算意愿,那就不是计算。举个例子,老师给小学生出了个题:妈妈给你买了三个苹果,奶奶给你买了两个苹果,你一共有几个苹果?这就是加法运算。小学生不会算,回家之后让妈妈给讲,妈妈就给他买了三个苹果,奶奶给他买了两个苹果,放在一起,数数看,这就是五个苹果了。这个例子里面,是妈妈和奶奶按照老师出的题目去买的苹果,然后按照加法运算放在一起做加法,最后得出了五个苹果。这个是妈妈和奶奶做了“实验”得到的计算结果,也就是“实验模拟计算”。

但是我们现在换一个情况,小学生过生日,奶奶给他买了四个苹果,妈妈买了三个苹果,放在一起,也没算一共多少个,这个就不是“实验模拟计算”。没有出题,没有运算过程,买的数目也不对,没有计算题的输入。这个过程里面,奶奶和妈妈的苹果并不是根据老师的题目去买的,而是因为小学生过生日才买的。而且最后大家对总数也不感兴趣,不需要将奶奶的苹果数量和妈妈的苹果数量加在一块起,所以这个过程不是一个“计算”。计算的前提是给出题目,然后根据题目来设计实验,输入实验参数。就可以说这个实验做了计算。

玻色取样实验在实验之前有公式,但是这个公式是虚拟的,其中矩阵参数等都没有给出,只是符号,没有数值。这是一个不可计算的公式。得给公式里的数学符号赋值才能够计算,这个数值从哪儿来?是从实验的结果里计算出来的。这就说明这个过程是用数学计算来描述实验,而不是用实验来做计算。该文说他的实验做了计算,“用光子进行量子计算的优越性显示了……”,实际上根本就没有进行计算,设计实验的时候没有这个题目,实验没有计算。所以说实验做了计算就有问题了,就是夸大宣传了。

还要提一下张武荣的这篇文章,他提出“九章”实验的宣传存在严重误导。张武荣是IEEE的资深科学家。他所提到的存在严重误导的原因跟我提出的原因不完全一样。张武荣说“九章”输出的是永不重复的随机序列,这个随机序列不能求解任何数学问题,所以不能说“九章”是量子计算的原型机。“九章”作为光量子实验装置,不能说它是量子计算原型机,它永远也不能够进行计算。那么这一个小题就说完了。

第二个问题就是现在送礼打招呼比较普遍。一旦要参加评审,送礼打招呼的人就来了。而且他这个招呼打得非常及时,你刚接到(邀请你参会的)电话,接下来的电话就是送礼打招呼的。有的时候他甚至比你知道得还早。他打电话说这个评审会里面他们单位的谁谁谁很不错。我说我参加什么评审,我都不知道。他说你过一会儿就知道了。等把电话一挂,过了一会儿就响,接起来是这个评审会邀请我参加。有的时候他们还送东西,比如名酒什么的,还有送一个文件袋,袋里装满了人民币的。我都原样退回了。有的单位还有专门拨款,比如单位某个人要评院士,单位专门拨款给他做公关,这些事现在很广泛。

第三个问题就是有人缺乏主人翁的态度。关于这个问题我想说一下,最近网上很多个平台都报道了“北大某天才赴美任职,留下三句话揭露人才流失现状”这个新闻[4]。根据报道,这位“北大天才”到美国的MIT做数学系教授,他说国内的科研风气太黑暗,科研人员追名逐利,论资排辈,造假严重,自己在中国无法做出真正有价值和有影响力的研究,也无法享受到真正的学术自由和尊重。但是他这句话不是事实,因为他在北京大学得到了很高的职位,他是北京大学特聘教授,获选庞加莱讲座教席,被评为北京大学长江特聘教授,还获得了未来科学大奖数学与计算机科学奖,奖金100万美元。以他的成果他应该青云直上了,他没有受到诸如论资排辈的影响。他说在中国不可能做出科学成果了,这样说好像不太合适。我不反对他去美国任职,但是他这番表白好像他是去追求高尚的道德,令国内学者很不舒服,就好像我们是在跟黑暗同流合污一样。关于这个事情,网上有一则评论是这么写的:遇到问题就解决问题,一走了之就是负责任的文人脊梁骨吗?他是在中国接受的教育,他的一切成就都离不开中国的培养,作为中国人他有责任帮助改进中国的学术环境,而不是逃避。也就是说,去美国任职没问题,因为咱们国家的政策是允许的。但是你去了美国任职,你说这表明你是高尚的,你离开了黑暗的地方,这就不太好。我们大家都在为改进我国的科研环境而努力。我在退休前后花了很多时间帮助同行了解和改进科研风气。

最后就是要建立公正评审程序。我提出了几条建议。

第一就是把列出评审人名单的文件确定为机密等级,由纪委监委监督,泄密者要受处分。以后出现送礼打招呼的情况要追查泄密者。不能出现邀请去评审的电话还没来,打招呼的电话就先来了的现象。这就是办事人员给泄露出去了。

第二就是减少会评次数,以电子邮件评审为主,请办事人员综合投票结果,专家审核确定。尽量减少会评,通过电子邮件评审,泄露的几率比较小。

第三就是如果必须会评,可以请公司操办。因为公司操办人员与学术界不熟悉,他泄露不出去,他不知道泄露给谁。

第四就是封闭式评审。在评审过程中,评审人、领导和工作人员全体被封闭在一个旅馆中,不得出入,不得打电话、打手机,切断以任何方式与外界联系的渠道,违规者受到处罚。就像出高考题一样。

第五就是在中学课程中增加程序公正的教育和相应道德培养。也就是说,中学阶段就要给学生讲不要送礼、不要打招呼,让学生从小就要有这种公平意识。现在打招呼的人很多,甚至有的校长、党委书记都打招呼,他们还觉得他们打招呼也是为公,为学校里的老师说话。所以我说加强中学教育,让大家意识到公平的重要。

第六就是对于影响大的纯科学的成果,可增加国际评审人。北京大学有人才国际评审的经验。北京大学的做法是先签六年合同,六年的科研教学结束以后再评审,根据评审结果判定能不能在北大做无限期的副教授。这个门槛也比较严,要把你的一些材料送到国外去评审。所以北大有这方面的国际评审的经验。我们可以借鉴这个思路,其他的项目也可以送过去评审。

采访人1:非常感谢涂院士。今天的采访持续了两个多小时,给我们上了获益匪浅的一课。虽然只有几个问题,但是涂院士是从个人的成长经历到我们现代科学的兴起和发展,再到科学方法的传承,再到学风的建设,都给我们进行了非常丰富而且特别深入的讲解。在这个过程中,我们看到了涂院士在卓越的科学研究以外,对于整个科学发展的规律,对于学风和科学方法的建设,都有非常敏锐的洞察和非常深邃的思考,也让我们特别敬佩。再次感谢涂院士今天带给我们的精彩的内容,谢谢您。