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钱学森、郭永怀论科学研究

 
钱学森在讲课

  “如果我们要把自然科学的理论应用到工程技术上去,这不是一个简单的推演工作,而是一个非常困难、需要有高度创造性的工作。”“而这个工作内容本身也成为人们知识的一个新部门:技术科学。它是从自然科学和工程技术的互相结合所产生出来的,是为工程技术服务的一门学问。”

  “我们在前面已经说过:数学方法只是技术科学研究中的工具,不是真正关键的部分。那么,关键是什么呢?技术科学中最主要一点是对所研究问题的认识,只有对一个问题认识了以后才能开始分析,才能开始计算。但是什么是对问题的认识呢?这里包含确定问题的要点在哪里,什么是问题中现象的主要因素,什么是次要因素;哪些因素虽然也存在,可是它们对问题本身不起多大作用,因而这些因素就可以略而不计。要能做到这一点,我们必须首先做一些预备工作,收集有关研究工作的资料,特别是实验数据和现场观测的数据,把这些资料印入脑中,记住它,为下一阶段工作做准备,下一阶段就是真正创造的工作了。创造的过程是:运用自然科学的规律为摸索道路的指南针,在资料的森林里,找出一条道路来。这条道路代表了我们对所研究问题的认识,对现象机理的了解。也正如在密林中找道路一样,道路决难顺利地一找就找到,中间很可能要被不对头的踪迹所误,引入迷途,常常要走回头路。因为这个工作是最紧张的,需要集中全部思考力,所以最好不要为了查资料而打断了思考过程,最好把全部有关资料记在脑中。当然,也可能在艰苦工作之后,发现资料不够完全,缺少某一方面的数据。那么为了解决问题,我们就暂时把理论工作停下来,把力量转移到实验工作上去,或现场观察上去,收集必需的数据资料。所以一个困难的研究课题,往往要理论和实验交错好几次,才能找出解决的途径”。

  “把问题认识清楚以后,下一步就是建立模型。模型是什么呢?模型就是通过我们对问题现象的了解,利用我们考究得来的机理,吸收一切主要因素,略去一切不主要因素所制造出来的'一幅图画’,一个思想上的结构物。这是一个模型,不是现象本身。因为这是根据我们的认识,把现象简单化了的东西;它只是形象化了的自然现象。模型的选择也因此与现象的内容有密切关系。同是一个对象,在一个问题中,我们着重了它本质的一方面,制造出一个模型。在另一个问题中,因为我们着重了它本质的另一方面,也可以制造出另一个完全不同的模型。”

  “有了模型了,再下一步就是分析和计算了。在这里我们必须运用科学规律和数学方法。但这一步是'死’的,是推演。这一步的工作是出现在科学论文中的主要部分,但它不是技术科学工作中的主要创造部分。它的功用在于通过它才能使我们的理解和事实相比较;唯有由模型和演算得出具体数据结果,我们才能把理论结果和事实相对比,才可以把我们的理论加以考验。”

  ——引自:钱学森,论技术科学,科学通报,科学出版社:1957

  “就力学研究来说,与力学有关的任务,都是具有高度的综合性,例如制造一架现代式飞机,它涉及的面很广。完成这样的任务,就要联合许多个所、设计院和加工厂。显然,一个研究机构对于一项复杂任务从头到尾,一包到底的作法是不现实的。

  理论研究和工程技术工作有区别,也应有交叉。一个研究机构不能是设计院,然而在一定范围内又要执行设计院的任务;它离不开设计院,但不能包括设计院。”

  “在解决一项生产任务的过程中,理论研究和工程技术工作是互相衔接的。一个时期内可能把重点放在理论研究上,另一时期重点则是设计、试制等技术工作。在进行技术工作中可能又提出新的问题,那么理论工作便提到日程上来。这样反复推动,以致工作完全告成。”

  ——引自:郭永怀在中国科学院1959年所长会议上的发言:研究工作与工程技术工作如何衔接。