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西方科学概念的创造术

已有 1346 次阅读 2021-2-2 11:00 |个人分类:科研随笔|系统分类:海外观察


科学研究的过程和成果需要用语言来进行形式上的表达,以便传播。尽管数学、物理学、化学、生物学、地理学等提供了基本的科学概念和术语,各类一级、二级学科仍然积累了大量的特殊概念术语,用于支撑不同专业的研究。我在做学生的时候,经常被老师告诫:概念要清楚、不要编造教科书之外的术语。的确,在中国的自然科学类教科书或专著中,基本都使用来自于西方科学界提出的概念,尽可能采用统一的中文翻译和解释,很少有国内独立研究提出的新概念。近半个世纪以来,西方科学界不断涌现新概念和新术语,在我国科学界形成跟踪热点(回想控制论、一般系统论、突变论、混沌、宇宙暴涨、关键带等)。然而,这些新概念对学科的推动作用有多大?为什么我们很难提出被西方科学界接受的新概念?在提倡原创研究的今天,我们尤其需要对此有所思辨。


科学概念的创造往往伴随着理论创新过程,例如“万有引力”概念来自于牛顿在天体运动理论上的创新,“时空弯曲”概念来自于爱因斯坦的广义相对论。只要新理论被广泛接受,其所包含的概念术语就逐渐成为科学经典。不少概念直接用提出者的姓名来称谓,例如量子力学中的“薛定谔方程”、天体物理学中的“哈勃常数”、地理学中的“胡焕庸线”、气候水文学中的“Budyko模式”、地下水动力学中的“Boussinesq方程”等。


有相当一部分概念的创造来自于“分析归纳法”,即在现有事物细分之后,将其归属为某个层级概念的分支,添加修饰语。这些概念通过学科对象的反复细化与整合过程而不断变得丰富。动植物种属、生态系统划分、化学材料分类等概念一般都是这么处理的。研究对象越是能够反复分类组合的学科,越存在“概念配方繁荣”现象,发表的论文数量越多,单个研究的结论限定条件越狭窄。在水科学领域,deionized water (去离子水)fresh water (淡水)blackish water (微咸水)saline water (咸水)subsaline watermesosaline waterbrine water(卤水)hypersaline water等都是指称不同含盐量的水体。在中文的科学语言中,往往很难用这种英文单词的组合法创造术语,还不如直接套用基本概念进行描述,例如不同含盐量的水体就用盐度或者总溶解性固体(TDS)浓度进行量化描述。西方科技文献创造出来的大量分类术语属于“分析思维”习惯的后遗症,增加翻译难度,在“术语繁荣”的同时也造成了科学交流的障碍。


概念的创造容易发生在学科交叉的过程中,少量边缘性概念确实有力的推动了科学认识的提高,但更多是由不同领域的学者提出的、具有重复性含义的概念术语。打一个比方,最近有个流行词“内卷”,其英文单词为involution,由一些经济学家提出的概念。其实它表达的就是“内耗”的意思,我国在描述经济、社会现象的时候已经频繁的使用了“内耗”一词,大家都见怪不怪了,改用“内卷”似乎就觉得新鲜一些。农田水利的研究者提出的“土壤-植物-大气连续体”(SPAC)概念,搞大气-陆面作用过程的研究者提出的“土壤-植被-大气传输”(SVAT)概念,乃至地球系统科学领域提出的“关键带”(Critical zone)概念,还有包括生态水文学领域的Riparian zone(河岸带)、Hyporheic zone(潜流带)等,从本质上都是把陆地表层的岩土、水体、生物体等要素组合在一起研究水分与其他物质的迁移分配过程,只不过侧重点有所不同。基于这些概念所做的研究,其实很多情况下是在讲同一个故事。


Coin a new word or term!大量没有本质意义的概念之所以被创造出来,是为了强调某个事物的重要性而追求形式上的新奇,叫做“highlights,容易吸引眼球以产生短时期的热点。值得感慨的是,欧美科学界在这方面表现得极为高产,存在严重的“灌水”行为。其他国家的科研工作者在跟踪热点时,只会有泡沫化的术语繁荣,对学科发展没有多大的促进作用,容易产生智力劳动的浪费。有一个典型的案例,即近20年来被炒热的Green water(绿水)Blue water(蓝水)。这是欧洲的一些学者提出的概念,“绿水”指大气降水储存在土壤中并通过蒸腾蒸发作用返回大气的水量(主要供养植物从而以绿色称之),“蓝水”指大气降水产流转变为地表水和地下水的部分(地表水体多呈蓝色故谓之)。用“蓝”、“绿”之色归纳水文要素当然给人以新鲜感,但完全没有超出传统水文学中“大气水”、“土壤水”、“地表水”、“地下水”及其相互转化的基本概念体系,只不过用“绿水”来强调土壤水的生态价值而已。所谓“蓝水”,与我国的“水资源”概念(地表水和地下水通量的总和)基本没有差别。这些学者后来又搞出“蓝水向绿水转化”、“蓝绿水统一调节”、“水足迹”(water footprint)等概念方法,玩的不亦乐乎!我国有不少研究者花了很大的精力做相应的跟踪研究。我认为这些都是水文、水资源研究领域技术含量不高的重复性劳动,并没有从实质上推动学科的发展。


  也许,西方科学界自觉或不自觉的奉行达尔文主义,让新概念不断从现有的学科体系中变异出来,优胜劣汰,实现科学的“进化”(evolution)。在这个过程中,我们需要防止“内卷”(involution)




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