谈谈科学方法论，兼说判断能力的建立

dasa · 发表于 2016-1-18 22:18:24

科学方法论这个东西其实并没有什么特别多的可以说的。因为大家一致公认的原则基本都在那，几乎没啥歧义。
那么，我们要谈的是什么？

就像毛主席语录一样，一模一样的文字就摆在那，但是不同的人却可以有不同的解读。这种现象在人类历史上多次存在。绝大多数哲学，宗教都有这种不同解读导致分歧甚至战争的现象。

自然科学相对好一点，因为对象很明确也很稳定。建立在自然科学基础上的科学方法论也就很少歧义。但是，去哦们惊讶的发现，在这个问题上依然会出现不同的解读。

比如，对同一个自然现象，如雾霾，如石墨烯，大家各自发表了不同的观点。这时，就有人说：要有数据。用数据说话，不要拍脑袋。
似乎很科学，数据说话。

问题是，用哪些数据，谁的数据，如何取舍，是需要判断力的。
难道数据不是客观中立的吗？谁的不都一样吗？
这个在理论上是的。实际上是很难实现的。即使在自然科学中，也有学科的差异。
物理学，相对较好，数据的客观性基本可以保证。
化学，也能基本保证。
生物学，有点悬。以为内很多生物学的数据依赖于样本数量和统计方法。最讨厌的是，往往需要较长的时间周期才能获得明确的结论。
环境科学更特殊一点。它采用的是化学的方法，面对的对象却是生物对象。所以，环境科学的不靠谱的事情就多一点。
与之类似的还有一些亚学科，如食品科学，化妆品科学。都是这种情况，化学方法，面对的是人。评估和检测的周期与样本都很繁杂，不容易得出结论。

这个时候，判断力就非常有意义。
说到这里，就不可避免的要说到专家了。

专家现在有点骂人的意思。说一个人是专家，基本等同于挖人家祖坟的意思。
但是，我们还是要承认专家的存在，否则就是否定我们自己。因为我们多少也算某个领域的专家。更重要是，我们要承认专业门槛的存在。有门槛，才有专家。但是，这有出现学科差异了。

有的学科和领域，实践性特别强。这个领域的专家就要求具有经验值，越多越好。比如炒股票。无论你研究过多少数据，写过多少著作，发表多少论文，甚至提出了数学模型得诺贝尔经济学奖，你不一定是炒股专家。因为这个领域是以实际操作为评价标准的。

化学学科也有类似特点。在一些应用性很强的分支领域，实践的重要性要远远超过理论。因为化学学科的理论本身还处于一个待建过程。所以i，很多顶着很多光环的人物，不一定是真正意义上的专家。这个人可能是院士，是诺奖得主，但是不一定是好的工程师，好的配方师和工艺师。如果这个大人物在配方，工艺和设备等纯粹的应用领域随便说话，结果很可能是出问题甚至闹笑话。

同时，同样背景的人，其判断力可能天差地远。我见过一位教授，年纪轻轻。一次，他的学生拿着烘干的粉末样品疑惑的说，这一次的样品怎么感觉有点不一样，好像滑滑的。我的试验条件没变啊。原料也没变啊。

这个教授听了，想了想，问，你这一次烘干的温度是多少？
学生说：120啊。和上次一样。
教授问：是到了120放进去还是先放进去升温到120？

学生说：这次是120时放进去。上一次是先放进去再升温的。
教授说：这就很容易理解了。带水的样品直接放到120°和自然升温到120 °，颗粒的聚集形态是不一样的，表现在摩擦系数就会有差异。

我在一边听了，心中叹服。这就是扎实的理论知识加上出色的判断力。他具备深入事物本质思考的能力，同时又不缺乏相应的知识储备。

但是，我也见过另一种。一个金融学教授做报告，讨论人民币是否应该升值。他的结论是应该升值。但是依据却是一些现象的罗列，没有逻辑的分析和递进，说了半天，基本上都是废话。其深度和街头大妈要买房的思维方式差不多。比如，升值有什么好处，进口占便宜；不升值有什么坏处，美国人可能会不高兴。等等。最后提问时，我忍不住说，按照你这个逻辑，我也可以说，吸毒是应该的。因为吸毒也有很多好处，如可以让我快活，刺激灵感。判断一个事物，最基本的原则是分清主要矛盾和次要矛盾。而不是先有结论，在找依据。说的大家哄堂大笑，教授面红耳赤。

说到这里，我必须要回答：什么样的方法论才是真正意义上的科学方法论。不是按照教科书的教导，在充分占有全部完整数据的基础上警醒逻辑分析和判断。因为这个前提在现实中很多情况下是不具备的。我们几乎都是在数据不完整，甚至是在彼此矛盾的数据面前进行分析和判读。

这就需要我们按照不唯上，不唯书的原则，用理论知识和逻辑分析（演绎与归纳），对数据加以验证，然后才可能得出一个比较接近于真实的判断。
这个时候，首先要求我们采用的数据是基本靠谱的。比如，最可靠的数据是实证数据。说雾霾导致肺癌，那就用病例和对比分析说事。但是，实证数据数量稀少，不足以完全消除干扰因素。这个时候，就需要严谨的实验室设计的试验数据。这种数据的发布一般都是在行业内的专业杂志和期刊。

最后在说一点对新型技术和产品的判断。
这种东西最有说服力的就是实际应用。尤其是涉及到新材料，新工艺和新设备的情况。一般的说，市场的反应最有说服力。其次是业内的专业生产商。学术界对这类问题的发言权一般是最小的。因为思考的角度和立足点不同。

如果说，一个新材料20年都不能应用，至少说明在这个阶段内它不具备可以应用的价值和条件，无论听起来多么神奇和高大上，一定是有着致命的缺陷。我们在评审项目时，来自高校的项目基本都会说自己的技术解决了国内或者和国际空白，处于何等领先。但是我们知道，这种话也就是说说而已。
真的要解决一个行业内长期存在和问题谈何容易！绝不是一个老师带着几个学生就可以完成的工作。他们完成的仅仅是这个额工作的最前期的部分，即可行性论证而已。保证这个东西在理论上不至于做不出。至于事实上能不能做得出，天知道！

tianxq888 · 发表于 2016-1-18 23:18:41

同人于野出了一本科普书《万万没想到》，专门说这个

回车 · 发表于 2016-1-19 09:51:03

关于新材料的应用，从开发完成到大规模应用的确需要很长的时间，其中原因大概有这么几条：
1、围绕老材料的一些相关利益方的抵触。对生产商而言要么他生产不了要么他要上新的生产线；对使用者而言缺乏使用经验，要进行新的培训；对经销商而言面临市场的重新洗牌，这些都是老材料带来的使用惯性，永远会自然存在，要克服这种惯性带来的抵触，按物理学原理，就得有外力。
2、新材料自身的各种不配套。生产设备市场上还没有；使用工艺标准不完善等等。
3、新材料的性价比，由于前期的开发费用以及市场规模效应未形成，导致价格较老材料居高不下，加上前面说的因素，市场竞争力不够。
所以，尽管一些新材料很有生命力，但如果仅仅依靠其自身，也需要漫长的时间。要缩短这个时间，一靠垄断，二靠政府推动。

史老柒 · 发表于 2016-1-19 10:49:15

我从我当年在学校学到的东西，总体来说可以归结为两种：
因果逻辑学和科学方法论。

因果逻辑学说的就是因果联系，比如某水库内发现水华现象，检测水质出现大量含磷化合物，BOD与COD均大幅度飙升，那必然是附近有污染源，可能是工厂，也可能是人口聚居区比如度假村或者旅馆酒店等服务设施。

这个就叫因果逻辑学。

比如化学反应A+B=C+D，在条件确定的情况下，C+D是已知产物，要根据已知产物倒推反应原理，这也是因果逻辑学。

柴主持的苍穹之下纪录片，北京雾霾联系到中国只有一家中石油，美国六千家石油公司，这叫发散思维，感性思维，不是理性思维，也不属于因果逻辑学。

在理工科领域，要切记不要脑补，不要发散思维，我们要大胆假设，小心求证，一切推导要建立在坚实的因果逻辑学的基础上。

科学方法论太大了，各学科有不同，我就说说化学，化学的科学方法论简单来说就是：
1可重复性。
2数据翔实。

而这两点是建立在：空白试验，对照试验，破坏试验的基础上，交叉验证的。
具体说就是，空白试验确定反应原料的唯一性。
对照试验优化反应条件达到最优结果（收率最高或者后处理方案简便）
破坏试验明确危险性以及反应条件极限。

最后交叉验证，类似药理学的双盲。
最终得出的结论才是准确翔实的。

比如pm2.5到底能不能致癌，直接拿出WHO的观点就当权威我认为是不妥的。
首先pm2.5抛开一些附加定义，本质是所有颗粒直径在2.5um的颗粒物的总和。

那么这里面必然有一个不同颗粒物的问题。
我说过了，石棉的2.5un的颗粒物和淀粉的2.5un的颗粒物对人体的作用肯定是不同的。
WHO我没看到有类似分类并做针对研究。

科学的本质在于怀疑，科学的发展也在于怀疑，科学方法论的本质依然是怀疑，空白对照破坏交叉验证的基础都是怀疑。
科学没有永恒的真理，如果非说有，那就是怀疑。

何况WHO在DDT的使用上本来就有一屁股大便。
就好像FDA当年把盐酸海洛因当儿童止咳药买了6年还是7年，是永远的污点一样。

你想说服我，拿出证据来。

你说pm2.5致癌，让我看到WHO针对不同物质的2.5um的颗粒做了相关研究，证实所有颗粒直径小于2.5um的颗粒物，无论是哪种物质，都对人体有致癌性。
这才是科学的精神。

最后为楼主点赞。

dasa · 发表于 2016-1-19 16:50:34

老七的帖子写的比我要详尽和系统。
的确，科学方法论是一个很大的话题，不是几句话可以说的清的。

但是有一点是毋庸置疑的，那就是如何判断。这时科学方法论的应用体现。如果没有判断力，意味着就没有采用科学方法论。

我接触的很多政府官员，投资人都有一个显著特点，就是通过表面的指标判断事物和人的价值。
例如，请专家论证，那么名牌大学的教授肯定比一般的重点大学教授牛叉。至于这两个教授在该领域的真实水平，他们是不在乎的。不在乎的原因是他们不具备评估的能力。于是就只能用最浅显明白的指标来判断。

我周围很多做投资的，包括一些大牌的基金总裁级别的人物，对项目的判断也是基于对人的判断。但是如何判断人，就比较无厘头了。一般来说，对大牌教授，院士级别的项目，会倾向性明显。虽然他们嘴上会说，要进行各种可行性分析，其实骨子里是很非理性的。

某一年，正是降解材料火热的时候，上海某大学的一个教授宣称开发了聚乳酸的新工艺，将二步反应改成一部反应，大大降低了成本。当时一家很著名的犹太家族旗下的专门针对环保项目投资的基金，也受此蛊惑，跑去洽谈。回来后和我聊起，还愤愤不平地说，那个教授要价太高，姿态太高，很难合作。是啊，当时找那个教授投资的人都排成队了，怎么可能不高呢？

问题是，他们有几个真正扎扎实实的对该教授的项目做可行性分析了？他们看到的无非是，降解材料很热，容易上市；该教授名气很大，容易吸引眼球。

那个基金的副总裁当时还煞有其事的资讯我的意见。我也不好说别人好还是不好，只能简单提醒他们，高校老师在做工艺类开发的时候，考虑的问题可能不够全面，技术风险相对较高。

事实证明，几年过去了。那个教授的项目已经慢慢淡出了人们的视野。前年在一次技术论坛上海见到他，已经不是当年意气风发的感觉了。也不再提自己的一步法制备的事情了

橡树村 · 发表于 2016-1-19 18:08:50

本帖最后由橡树村于 2016-1-19 19:49 编辑

dasa 发表于 2016-1-19 16:50
( Y0 E4 I" M. q P老七的帖子写的比我要详尽和系统。* }# `0 T, J4 ]! b5 q7 S
的确，科学方法论是一个很大的话题，不是几句话可以说的清的。

风投界的判断标准是非常奇怪的，和项目的背景噱头有关系，和实际情况关系并不大。经常遇到的情况是提出了一个很好的问题，以及如果解决了这个问题带来的意义会有多大多重要，但是对于其方法究竟能否对这个问题提供可行的解决方法缺乏详细阐述。但是很多人更多的诸种这个问题本身以及一旦解决所带来的潜在好处，对于技术细节缺乏判断能力。

一些重大项目其实也如此。我熟悉的领域里面，很是有一些拿到很多钱的项目实际上很是胡闹的。

懒厨 · 发表于 2016-1-19 19:31:44

这个话题有意思。

补充一点，我特别喜欢的一招是可证伪性，如果一个理论提供路径供读者去证实或证伪，我一般会觉得较为靠谱。

史老柒 · 发表于 2016-1-19 22:48:50

懒厨发表于 2016-1-19 19:31* Z# {9 w% R8 J' b% N8 ~8 d9 y0 K
这个话题有意思。
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科学发展的三阶段么：
1经验总结阶段。
2理论体系建立阶段。
3可证伪阶段。

就是那句著名的，凡是不可重复的就是不可信的。
不过貌似这句话在量子力学前沿领域受到了一定的挑战？

可惜我不是学物理的，在我们化学的领域，所有不可重复的实验都可以直接视作狗屁

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[科研心得] 谈谈科学方法论，兼说判断能力的建立

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