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biofilm

木虫 (正式写手)

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[交流] 关于论文创新，可以一读

发信人: wyl (刺猬), 信区: Doctor
标题: 关于论文创新，可以一读
发信站: 飘渺水云间 (Mon Apr 18 13:45:02 2005)

摘要：本文结合作者攻读博士学位及开展博士后研究工作的体会，将创新分成三个阶段
，即准备创新阶段，、体验创新阶段及完善创新阶段，并用充满激情的语言分别加以分析
或描述。准备创新的要点在于加深基础、正确选题、注重创造技能培养、不断质疑、深入
思考；体验创新的关键在于激发并充分利用颠峰状态、记录灵感；完善创新的内容则是找
到每个创新成果及各个成果之间的逻辑线索，并用准确生动的语言按相应线索将这些成果
表达出来。在每一阶段，作者均介绍了一些个人的经验。

语言真是人类神奇的创造物。精妙的语言可以准确地描摹事物或状态。“攻读博士学位”
中“攻读”二字就是一例。每当我听到或读到这两个字时，我常常情不自禁地回想起生命
中那渐渐远去的一千多个日日夜夜。这段经历，报我以崭新的人生高度；这段经历，赋予
我刻骨铭心的攀登经验；这段经历，开启我不竭的力量源泉……

一、准备创新

导师马兴瑞教授曾经对我们诸弟子说过，博士论文是否写得好，主要取决于三个因素，一
是基础，二是选题，三是努力程度。这自然也是创新的前提条件。

这里所谓基础可以比作创新的土壤，具有广泛的内涵，正如肥沃的土壤中应富含多种多样
的营养成分。专业知识是最基本最重要的营养成分，是显而易见的。对工科研究生而言，
在诸多基础修养中，数学具有特殊的重要地位，能培养人极其精确的逻辑推演能力。何止
于此，比尔•盖茨曾深有感触地说，数学还能培养人一种近乎完善的记忆力。

不过，随着研究的深入开展，必然会感专业知识的不足，这时就必须不时地回过头来再学
习，再补充。事实上，带着立即学以致用、解决问题这样的目的去学习，效率是相当高的
，效果也是相当好的。

然而，在笔者看来，最值得一谈的反倒是数学与专业知识之外的一些基础素质，可概括为
“创新方法论哲学修养”。头脑风暴法、许国泰构思法、信息交合法等都是有效的创新方
法，可提供我们具体的、可操作的创新步骤。很多创新都可以归结为将一引起原来不相关
的概念、方法、对象结合到一起，形成新的概念、方法或思路。比如，屠善澄院士曾经概
括说，用老方法解决新问题是创新，用新方法解决老问题是创新，用新方法解决新问题更
是创新。从哲学修养的角度讲，搞清形式逻辑与辩证逻辑之间的关系是首要的，但这仍然
不够。笔者在攻读博士学位期间曾提出一个“模部”的概念。可以看作是振动理论中“模
态”概念的细化。当时诸多师兄弟均不理解这一成果的意义和价值。其实这可以用一位哲
人的话来简单作答：“给它一个名字，唤它出场！”说到底，培养这种修养，需要有心人
平时广泛涉猎，并积累那些有深度的思想和方法。

如果说基础是土壤，则选题可以比作播种。“种瓜得瓜，种豆得豆”。选什么题，犹如播
什么种，直接关系到我们的收成。在已有的基础上，选题应尽可能难一些。记得当年笔者
硕士论文写得不错，因此向导师主动请缨，要求出一个难一点的题目来做博士论文。导师
于是要求我做液体非线性晃动及液固耦合动力学方面的研究。这是航天器动力学研究领域
的前沿。题目难的好处在于接下来发挥的空间大，不至于轻轻一跳就能够到天花板。然而
题目难挑战性也大，给人带来的压力也大。不过，选题又不同于播种，常常不是一次性完
成的，而是一个不断深入细化的过程。在阅读资料的基础上，笔者意识到，非线性液体晃
动研究可从解析近似、数值方法或试验研究等三个角度入手。在国内外，数值方法的研究
都已达到了相当的深度，往前走需要花大量时间来消化已有成果，并自己构筑软件平台。
而解析近似方法国内研究成果较少，同时又可以与笔者较好的非线性动力学基础相结合，
因此决定从这个角度入手，作出成果后至少可以保证其在国内具有一定的先进性。

选题决定了主要应阅读什么样的资料，而一旦决定后就应当搜集到并读懂本领域最新、最
深入的文章。从这里出发，自然就拥有了一个高的起点，在液体非线性晃动解析似研究领
域，我曾读到一篇日本人写于1987年的文章，文章针对任意贮箱建模，进行高阶非线性近
似，运用多尺度摄动方法导出了与试验吻合很好的解析近似结果。后来我就在此基础上引
入作者未考虑的晃动阻尼得到进一步的结果。在试验方面，我注意到1989年及1995年麻省
理工学院两位教授所完成的小Bond数情况下（液体晃动需要考虑表面张力的情况）的液固
耦合动力学地面试验及在轨试验方面的两篇论文。试验结果比较详细，但理论分析相当薄
弱。于是笔者由此入手，建立了完整的理论模型，仿真结果与部分试验结果吻合良好。

为了高效率地拓宽知识面，获取相关学术信息，启发创造性思维，有意识地经常参加学术
活动是十分必要的。听高层次的学术讲座，与课题组成员展开学术讨论，举行学术交流等
都是很好的途径。经常作一些智力游戏，如脑筋急转弯等，也有利于创造力的培养，培养
思维的广度。笔者还有一点体会就是究奇事，交奇人。记得在读者攻读博士学位期间，楼
里有一位“怪人”，平时极少上实验室，整日在寝室里独居一隅，读一些与专业相去甚远
的哲学著作和当时尚少有人问津的非线性著述。然而就是这位“怪”朋友启发了我博士论
文中最重要的成果——同步霍普分叉现象的发现。

如果有人问创新的关键是什么，我会毫不犹豫地告诉他，是深入思考。众所周知，直觉是
导向创新的重要途径，而在笔者看来，直觉可以通过坚持不懈地深入思考培养出来。“思
之思之，鬼神通之。”说的是不断思考，总有收获。“我们的思想应该向一把利斧，击碎
我们心中的冰海。”说的是思考应当犀利，有力量。怎样进行深入思考呢？关键在于质疑
。爱因斯坦说，“在我的思考中，没有什么完全靠得住的东西。”一位哲学家则讲得尤其
意味深长：“理性的自由就在于怀疑之中。”如何置疑呢？以航天动力学为例，笔者以为
，一个学术成果一般来说是由以下逻辑单元串接起来的，即基本假设、基本理论、建模方
法、求解方法、求解结果、工程适用参数、试验验证等等，这个链条上的每一个环节都可
以供我们质疑。笔者通过对基本假设的质疑，将防晃挡板转化为阻尼因子引入到建模之中
，通过对理论的深入理解，提出了模部的概念，通过对建模方法的质疑，提出了推广的伽
辽金方法，分析了不同建模方法之间的等价性……

就这样，我们积累了丰富的素材，撒播了思想的种子，辛勤地浇水、施肥、培土，并陷入
到焦灼的企盼之中……
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人生自是多情痴
此恨不关风与月

※ 来源:·飘渺水云间 freecity.cn·[FROM: wyl]
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※ 转寄:·飘渺水云间 freecity.cn·[FROM: firebrother]

[ Last edited by 7654321 on 2005-12-2 at 00:38 ]

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