从大科学家的成功之路看创新型人才的培养

摘自《科技日报》2003年7月30日六版

古今中外，科技上有创新者尤其原创性成果，必备知识、思维、作风三要素。知识：掌握该领域必要的基础知识和专业知识，了解相关专业的研究状况（已有成果和存在问题）。思维：用卓越的思维方法和技巧思考，提出问题并确定其关键和切入点，再思考引出解决问题的正确设想。作风：踏实，坚韧不拔，勤于思考，细致等作风，不断总结成功与失败，检查修正原设想坚持到底。

爱恩斯坦成功的关键：独立思考，敏锐判断，把握方向，突发灵感。成就：1905年《论运动物体的电动力学》提出狭义相对论；1907年《关于相对论原理和由此得出的结论》提出广义相对论；1915年《引力的场方程》建立广义相对论的完整体系；1916年《广义相对的基础》全面总结广义相对论的研究。

独立思考的个性与能力 麦克斯韦电动力学方程组似乎只适于绝对静止的参考系，在其他参考系中，电磁现象会偏离麦氏方程。爱因斯坦对该问题展开长考，而且与众不同。当时物理界几乎所有大师都相信以太。一些人设法测定地球相对于以太的运动速度以证明绝对静止的以太空间。1881至1930年共有11人13次准确测试，结果均是零。爱因斯坦起初也持以太论，不久，因其独立思考个性和能力，而脱离当时大师们的思想潮流，另辟蹊径地思考电磁场理论及整个物理学中存在的基本问题。

敏锐判别力 善于从不同观点中捕捉正确意见。当时物理界普遍认为，经典力学乃至整个经典物理学现代理论已经完美无缺，爱因斯坦则以其敏锐的判别力，从少数人的意见，或一些保守者的论文中获得启发。1897年，开始研读奥地利物理学家和哲学家E·马赫的《力学及其发展的批判历史概论》，从其中对牛顿绝对时空和绝对运动的批判得到极大启发。马赫对经典理论大胆怀疑和彻底批判的精神给爱因斯坦以深刻持久的影响，爱因斯坦因而醒悟到时间的可疑性，并从同时的相对性这一问题取得突破。荷兰物理学家H·洛仑兹创立电子论，此人也是以太论者，用以太说建立“构造性”理论，提出长度收缩、地方时假说和洛仑兹变换法则，并最先提出物体质量随其运动速度增加而增加的论点，为相对论提供了实质性帮助。

坚持进行基本概念思考和基本原理研究 爱因斯坦提出狭义相对论之前，已形成基本认识：（1）不能走洛仑兹老路，以非“经验”性理论（绝对时空观，以太说）为基础分析问题，不能每当出现新实验事实时，就创立一种构造性理论去解释它，而要在新立足点建造一种普遍适用的新原理；（2）虽然经典力学存在根本性问题，但其力学相对性原理正确无误，是放之四海而皆准的真理。爱因斯坦如此而明确自己的研究目标及其关键问题，要在坚持相对性原理的基础上，寻找力学和电动力学统一的理论基础。

长时冥思苦想，突发灵感 爱因斯坦思考“运动物体的电动力学”问题时，明确要把光速不变性作为另一项思考与求解问题的基础。但光速不变原理表面上与相对性原理不相容，与经典力学中速度加成法则格格不入。爱因斯坦久思不得其解，结果在一觉醒来时突发灵感，在“同时发生”概念上取得突破，使之产生“同时的相对性”概念，最终突破难关，之后仅用五六周时间就完成历史性、世纪性文献《论运动物体的电动力学》。

拙思

爱因斯坦理论之前，已经有前人多项成果，如同挖墙，多处已经挖到薄若窗纸的状态，爱因斯坦于是集众人之力，加上一已之力，完成最后一击，成为突围第一人。他人并非不能突围，而是无意突围，就像洛仑兹；或者有意突围却未找准目标，就像马赫者。任何突破都不是平地高楼，印刷术之所以源于中国而不是西方，正因为中国古有印章，后有石碑，而且书法艺术渊源流长。人们想模仿临模碑文刻字，为求方便，以纸拓印，尔后又结合印章方法和拓碑方法上集成为雕版印刷术，到毕升发展为单字排印而成活字印刷术。西方属于字母文字，本无书法艺术，因此习惯传抄不至于突发奇想印而刷之。算盘的发明，中国古有算筹，以不同摆法表示不同数字，后有以他物代替算筹，并以不同位置代表不同数字，再有古盘分为上下刻槽，上槽一珠代表五，下槽一珠代表一，初成算盘雏形。进而发展为用细棒穿珠架于框中，即为算盘。造纸术也是这样。其技术来源与中国丝绸有关，其中缫丝、漂洗，就是分散纤维源头技术。蔡伦之前已经有造纸方法，蔡伦的贡献在于，首先确定纸是专门用来书写的材料，其次考虑造纸原料易得且便宜，从而造纸术兴旺起来。电子计算机的发明，自十四五世纪便有人发明各种机械计算机，再加上二进制的研究，以及电子电路的研究，至1945年时，电子计算机已呼之欲出。凡此种种，均说明知识要素不可或缺。

爱因斯坦坚持基本概念思考和基本原理研究，本人所谓站在技术起跑线上寻求技术革命，与之相似。

爱因斯坦相对论中多数基本原理，是洛仑兹的功劳，如长度收缩、地方时、洛仑兹变换、质量随速度而变等，爱因斯坦独创的核心是以“同时的相对性”解决了光速恒定原理。可见，爱因斯坦的聪明并没有超过洛仑兹等各位大师。有人研究爱因斯坦大脑结构，以证其聪明绝顶，怕是终久会失败的。爱因斯坦的独立思考、不随波逐流才是其真正的伟大之处。虽然不随波逐流的人世亦多见，但少其大师素质，不过异人而已，至多成为马赫。可得公式为：马赫+洛仑兹+大师=爱因斯坦。

从引文全篇来看，爱因斯坦有知识、思维、作风三要素，似乎是一个爱刨根寻底的思考狂，或者是一位成名成家的名利人，必以击破他人为乐，是科学上的一位决斗士。想起以前曾读文称，爱因斯坦追求宇宙完美性，寻求宇宙结构之美，这才是爱因斯坦的真身。爱因斯坦发现经典力学在解释宇宙时存在根本性问题，必须解之而后快，这才是科学家的风范。只读前述引文，只见一思索机器，何见人影？科学家也是人，是人就需要享受追求之趣。可见，我国之将人变成机器的功用哲学何等严重！！！

前日在阅览室翻报，见《参考消息》七版科学新闻报道称“鸟也会恐惧”，随即向同事说：“由此可见，我国科学之落后。我国决没有人研究鸟是否恐惧。我国学界可以在基因研究中奋勇争先，可以在非典中全面开花，均是工作所在，绝无科学家的兴趣而言，故而只能跟在别人后面跑，在别人开辟的领域中大呼小叫。由此谈什么争先？！”把科学视为争名求利的工具，或一种受人尊敬的职业，正是我国科学的悲哀！！！

我们的教育观念中，总有一个声音不停地说：科学家是高人一等的职业，是高贵者，农民、工人是低贱者。人分三六九等，高贵低贱各不同，最高者为官，故有某某长；其次者为科学家、文学家、艺术家，故有某某先生，成家者曰先生；再次者为商人、企业主，曰老总、老板；其低者为工人、农民，曰师傅、老乡、老俵等，小张小王之类。我们的政治理论称人无贵贱，但我们社会中贵贱观已根深蒂固，城里人看不起乡下人，称老土、土老冒。等级不仅存于心中，还存的世上，故而子孙后代被教育说，至少要爬上科学家、文学家、艺术家等高贵行列，读书进大学、考研究生，均为其途，而非以兴趣所在走进科学家行列。如此科学家队伍能有什么科学作为？故而有获得高级职称便“车到码头船靠岸”，故而有为高级职称而不择手段，故而有暴炒概念、新名词之行为，君不见前几年时“知识经济”之满天飞？

科学家首先是一群有远大理想的人。解放初期，我国大批留学者回国，多有科学报国之志，正如“为中华崛起而读书”。恢复高考之后，所见者无非个人奋斗而已，不浮躁又怎么可能呢？所谓“不吃苦中苦，难为人上人”！

2003年8月3日凌晨