学术思想一般由一系列有密切联系的想法构成，单个的想法不能称为思想，正所谓“独木不成林”嘛。解决某一科学难题，某个神来之笔的想法可能打开突破口，但要想扩大战果——形成系统的理论方法且用于实战，需要攻克一连串彼此关联的子问题，也就需要与之相应的想法助力。所谓正确的学术思想，也就是揭示了某种事物本质之道的思想。诚然，科研人员对客观事物的认识，往往要经历从感性认识到理性认识的过程。在这个过程中，也就是学术思想形成过程中，要着重调查分析，要聚焦剖析机理，要落实实证研究，还要以奥卡姆剃刀律为指导以纠偏研究方向和少走弯路。

科研人员正确的学术思想，是从天上掉下来的吗？不是；是自己头脑里固有的吗？也不是。科研人员正确的学术思想，只能从思想实验、科学实验和实践中来。以下，将分别予以简述。

一、思想实验

思想实验又称构想实验或抽象实验, 是指人们源于自身经验和已有知识, 按照实体实验的格式，凭借人们敏锐的直觉、丰富的想象和深邃的逻辑思维进行仿真，最终给出一个所考虑问题之理论解答的高级思维活动。其一般涵盖以下几个层面。（1）对从未进行过或潜在可实现实验的预想；（2）对实体实验的理想化抽象或推理，即理想实验；（3）与经验或已有知识相矛盾但逻辑上讲得通、科学上有意义的想象。

思想实验以无拘无束畅想、哲学思维（辩证、联系、动态地看问题）指引、逻辑思维助力、另辟蹊径探索、顺藤摸瓜追踪为特点，是一种快速聚焦型创新思维，有如“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”，即顿悟也。对久攻不下的科学难题，思想实验常起到临门一脚的作用。若其给出的理论解答进而能得到实体实验和实践验证，则确实说明找到了解决难题的正招。

纵观科学史，伽利略的自由落体运动、麦克斯韦妖、牛顿的水桶和抛球、爱因斯坦的电梯与火车、薛定谔的猫等等这些著名的思想实验，均在塑造科学的历史进程中起到了至关重要的作用。

以下举一个思想实验的例子。我在几个地学微信群，看到不少科研人员为地球“膨胀论”和“收缩论”争执的不可开交，各有各的“盲人摸象”般的证据支持。在我看来，若能从支配地球演化的内因——热——出发，基于大家公认的物理学原理——热胀冷缩原理，进行一个思想实验，或能抛砖引玉。

我们知道，有大就有小，有快就有慢，有高就有低，有冷就有热，有渐变就与突变。因此，一般说来，极端的的单向说法，如地球一直膨胀或一直收缩，均可能存在认识误区，因为其不符合辩证法的思想。

地学界普遍认为，地球诞生之初是个热球。随着其向外太空不断地释热，地球温度逐渐降低；由于越靠近表层，越容易降温，故当降到一定温度时，外部硬壳层形成。此时，被硬壳层包裹的内部物质仍处于高温，其通过硬壳层向外释热。如此，一方面，随着温度的逐渐降低，硬壳层将变得越来越厚；另一方面，随着厚度的逐渐增加，释热速率逐渐减小。根据热胀冷缩原理，地球体积应呈逐渐变小的趋势，但速率逐渐变慢。

如果这样的过程不受干涉自发地进行下去，地球体积肯定会越来越小直至释热几乎停止。

然而，被硬壳层包裹的内部物质，其不断进行的化学反应、放射性元素衰变等释热，提供热补给。不难预料，随着时间延续，会出现两方面情况：一方面，当热补给量大于热释放量时，硬壳层受热应力作用产生膨胀，相应地地球体积变大；另一方面，在硬壳层膨胀过程中，此种非均匀脆性介质易破裂（导致不连续面出现）形成大小不一的板块，不连续面的出现以及由此引起的火山喷发，加快了释热速率，导致膨胀速率减缓。当热积累和热释放达到某种准平衡或平衡时，地球体积几乎保持不变。这说明，地球内部存在着负反馈机制，不可能允许地球无限制膨胀。我进一步推测，这样的过程可能重复多次。

由于化学反应、放射性元素衰变等释热总有终止的时候，故未来总有一天，地球开始单向体积收缩直至趋于某个近似不变的值。

总结下，从地球诞生直至寿终，地球的体积大致呈现如图1所示的变化，即总体呈收缩趋势，但某些时段呈现膨胀现象。显然，上述分析是在忽略某些因素（如地球和外太空的物质交换）影响下思想实验的结果，其正确性有待检验，也欢迎大家质疑讨论。

图1 地球体积随时间变化示意图

二、科学实验

一方面，思想实验的结果，无论自己觉得多么靠谱，都必须通过科学实验的检验才能初步确认其正确性。另一方面，通过科学实验可以发现新现象，进而可揭示新机理，建立新理论方法。因此，科学实验即是验证学术思想正确性的重要依据，也是催生新学术思想的重要源泉。

三、实践

无论是思想实验还是科学实验，都存在某种局限性。例如，思想实验依赖于推理的前提和推理过程的严密性；又如，某项技术通过了实验室小试和中试的检验，但用于实际可能存在这样或那样的问题，必须结合实践才能加以解决；再如，地质体承受的加载速率远低于室内岩样的加载速率，故根据所得的岩样破裂机理和模式，几乎不能外推用于滑坡和地震预测。鉴于此，基于这两者所得的学术思想，需要在实践中校核、纠偏、完善。注意实践是检验真理的唯一标准。因此，如果基于某思想实验的理论方法与科学实验结果不符，但得到了实践的认可，也可认为其是正确的。这说明实践是判断学术思想正确性的最权威裁判，没有之一。

当然，正确的学术思想也可从实践中直接产生。这方面的例子不胜枚举，本文不再赘述。