如何创立重大科学理论？

                           ---为什么我国出不了重大科学理论？

我国古代创立的重大理论不太多，但必定还有一些，例如勾股定理。可是近代以来，我国创立的重大科学理论似乎一个也没有。其原因何在？要知道其原因，首先得知道理论是如何形成的。下面就此谈一谈。

第一，自然现象隐藏着数字，把自然现象数学化形成理论

   许多重大科学理论是把自然现象数学化。例如开普勒定律：a^3/T^2=K。牛顿第二定律F=ma。用数学描述自然现象，形成了众多的物理理论：力学定律，电学定律，热力学定律，磁学理论，光学理论，核物理理论等等，可谓理论林立，群星灿烂。

第二，自然现象背后隐藏理论，把自然现象上升为理论

   苹果落地，这是一个自然现象，人人都能看到。其原理何在？牛顿把它上升到万有引力定律。1665年，英国科学家胡克(R.Hooke)使用显微镜观察软木塞切片，首次发现植物有蜂窝状小室组成，命名细胞。1838年，德国植物学家施莱登(M.J.Schleiden)提出:细胞本身有独立的生命，是植物体组成部分，是一切植物的基本结构。1839年，德国动物学家实旺(T.A.H.Schwann)受到施莱登的启发，把细胞说扩大到动物界，提出一切动物组织均由细胞组成，从而建立了生物学中统一的细胞学说。1858年，德国病理学魏尔肖(R.C.Virchow)提出"所有的细胞都来源于先前存在的细胞"。

第三，单个现象隐藏着普遍化定律，把单个现象普遍化就形成理论

   俄国梅契尼柯夫在海边散步，意外地看到到海星消化食物的时候，其体内有一种游走细胞，能够迅速地游向食物，将食物包裹起来吞下去。这是一个单个现象，却引起了梅契尼柯夫的联想，他从海星游走细胞吞噬食物的现象连系到人类细胞，我们血液中的游走白细胞，也应该会吞噬细菌，保护我们不受病菌侵犯”。最终形成了细胞吞噬理论。

第四，现象---猜测----实验，然后形成理论

   俄国伊凡·巴甫洛夫(Ivan Pavlov)在研究消化现象时，观察了狗在没有食物时也出现唾液分泌。猜想其他条件可以引起唾液分泌。于是设计了一套实验。先摇铃，铃声响起之后，把食物给狗，并测量其唾液分泌。过一段时间，仅仅铃声响起，而不喂食物，狗照样分泌唾液，提出了经典性条件反射理论。

第五，把现象上升为理论是需要教育和训练的

   我们发明了火药，但没有把火药上升为化学理论，即黑火药的化学反应方程式2KNO3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑。我们很早就使用了杆秤，但没有把它上升为物理理论L1W1=L2W2。人类都看到过物体落在地上，但在牛顿之前却没有上升到力的作用。人类都知道种瓜得瓜种豆得豆，也知道这是遗传的结果，但再孟德尔之前却没有上升到遗传规律，即遗传因子（基因）的分离规律及自由组合规律。其实现象后面隐藏的正是理论！

   实践证明，科研能力与先天智力有关，但后天学习更重要。好的教育和好的训练方法，会使一个智力一般的人快速掌握科研技巧，再加上机遇，可能做出重大理论创新与突破。英国二次诺贝尔奖获得者桑格，没有考上大学，依靠家庭对学校资助才获得上大学资格。研究生又没有考上，又是依靠家庭对大学资助才获得了上研究生资格。就这么一个智力平平的学生，竟然成为极少数二次获得诺贝尔奖的人之一！剑桥大学卡文迪许实验室的第二任主任卢瑟福，一人竟然培育了11名诺奖获得者！有一个科学家说“在剑桥，你得不到诺贝尔奖，就是失败了”。确实，少数学科需要天才，像数学王子高斯。但大多数学科，智力一般，经过良好的科学教育和科学训练，也能够达到科学的前沿。

近代以来中国在科学理论方面落后了，目前仍然落后。然而中国人是充满智慧的，有着创造科学理论的肥沃土壤。中国应当出大理论学家。但我们缺少的是灌溉和施肥，以至于荒草蔓延，禾苗不壮，难以结出硕果！

如何把现象上升为理论？这需要教育和训练，而我们缺少的正是这方面的教育和训练。这是我们为什么出不了重大理论的主要原因。美国从幼儿园开始就有科学课了，就有这方面的教育和训练。加强把现象上升为理论的教育和训练，是提升科学的关键。一个有信心和毅力探索自然奥秘的学生，置身于良好的教育和训练，再加上机遇光顾，创立重大理论是理所应当的，也是完全有可能实现的。因此，这方面应该引起我们的高度重视！