科學研究中的關鍵思維方式—涌現思維、邏輯思維涌現思維：含義：涌現思維是一種強調系統中整體所表現出的特性或行為并非各個部分簡單相加，而是在相互作用和組合過程中產生出全新的、意想不到的現象或性質的思維方式。精髓：在具有涌現特性的系統中，當各個要素以特定的方式組合在一起時，會在系統層面上產生出一些在個體要素層面無法預測和理解的性質或行為模式。這些涌現出來的現象可能具有更高層次的復雜性和獨特性。簡言之，就是簡單元素涌現出復雜整體。邏輯思維：邏輯思維是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程。特點：邏輯思維具有準確性、條理性、連貫性、合理性等特點。擁有良好的邏輯思維能力，可以幫助人們更好地理解復雜問題、進行有效的分析和推理、做出正確的決策。油畫《蘇格拉底之死》。亞里士多德提出來的“三段論”，是最基本的邏輯推理方法。最為人所熟悉的典型例子是：凡人都會死（大前提）；蘇格拉底是人（小前提）；所以蘇格拉底也是會死的（結論）。重要性：邏輯思維是科學研究的基礎思維，與科研有著密切的關系?？茖W研究中，從課題選擇、研究設計到數據分析、結論推導，邏輯思維都在其中發揮著重要作用，保證各個環節的科學性和準確性。邏輯思維是科研工作不可或缺的重要能力，對科研的質量、深度和創新性都有著至關重要的影響作用力：邏輯思維可以幫助研究者構建合理的研究框架和體系，確保研究思路的清晰和連貫；準確地分析科研中遇到的問題，明確關鍵要素和相互關系；基于已知信息進行合理的推理和演繹，從而得出有價值的結論和假設；確保科研論證過程的有效性和可靠性，使研究成果更具說服力。亞里士多德提出邏輯推理的三大規律：同一律、矛盾律和排中律。非邏輯思維在科學研究中（尤其是中醫領域研究）的作用也不可忽視。非邏輯思維是指不完全遵循邏輯規則或原則，而是依靠直覺、想象、聯想等心理活動，從已知到未知進行跳躍或創造的思維方式。非邏輯思維具有靈活性、多樣性、主觀性等特點，是科學研究中最活躍也最富有創造力的思維方式之一。非邏輯思維可以幫助人們發現新問題、提出新假設、構建新模型、設計新方法、創造新產品等。提高邏輯思維能力的方法：通過學習邏輯學、閱讀優質材料、練習思維導圖和邏輯推理等方法，可以提高自己的邏輯思維和問題解決能力。同時，注重清晰的表達和思考、多提問題和質疑、視角轉換和跳出框架等方法也是培養邏輯思維能力的有效途徑?？茖W研究是一項極其艱巨復雜的創造性腦力勞動。一方面，要求踏實、認真去做，來不得半點虛和偽；另一方面，要求科學用腦，要有科研思維?？茖W研究的關鍵是思維科學性的體現，良好的思維模式事半功倍，因為，思維決定行動，行動決定結果?？茖W研究中的關鍵思維方式—費米思維費米思維：定義：費米思維是以著名科學家恩里科·費米命名的一種思維方式。這種思維強調利用已知的少量信息和常識性的推理來進行分析和判斷。特點：費米思維的核心特點是，面對一個看似復雜、難以直接解決的問題時，將其分解成一系列較小的、可處理的問題，并通過合理的估計和簡單的計算來得出近似的答案。恩利克·費米（EnricoFermi，1901-1954），美籍意大利物理學家，意大利皇家學院院士，諾貝爾物理學獎獲得者，美國國家科學院院士，愛丁堡皇家學院院士，生前是美國芝加哥大學物理學教授。作用：費米思維有助于培養人們的問題解決能力、邏輯推理能力和創造性思維，它鼓勵人們在信息有限的情況下，依然能夠通過巧妙的分析和思考找到可行的解決方案。費米思維還有助于剔除冗余信息，使復雜問題簡單化。《成長的邊界》一書的作者DavidEpstein說，“費米估算法可以像熱刀切黃油一樣切掉無關信息?！辟M米思維示例：地球周長是多少？這個問題看起來無從下手，但我們有常識是紐約到洛杉磯3000英里，時差3小時，而一天即地球自轉一周的時間為24小時，即3小時的8倍。所以，地球的周長就是3000乘以8，等于24000英里。與精確值的24902.45英里（40076千米）相比，誤差不到4%。科學研究中的關鍵思維方式—學習思維學習思維：學習力：學習力包含知識總量，即學習內容的寬廣程度和開放程度。學習力更重要的是包含知識增量，即學習成果的創新程度以及學習者把知識轉化為價值的程度。學習力包含知識質量，即學習者的綜合素質、學習效率和學習品質。學習力包含學習流量，即學習的速度及吸納和擴充知識的能力?？蒲泄ぷ髡叩暮诵母偁幜κ菍W習思維，也就是有持續學習的習慣和能力。持續學習：人類有能夠將一個任務的知識用到另一個任務上的能力，學習后一個任務時也不會忘記如何做前一個任務，這種能力叫持續學習，也叫終身學習、增量學習，或序列學習?？茖W研究需要有持續學習的思維和良好的學習力，這樣才能及時了解最新的研究進展和技術發展，以保持在領域內的競爭力。聯合國教科文組織國際教育發展委員會出版的書籍《學會生存：教育世界的今天和明天》中說，“未來的文盲，不再是不識字的人，而是沒有學會怎樣學習的人?！笨茖W研究需要學習思維：科學研究需要廣博的知識和嚴謹的思維，需要了解目前的有關研究現狀，這一切必須是通過持續學習才能達到目的。簡而言之，沒有良好的學習習慣、沒有較強的學習能力、分析問題和凝練問題的能力，想做好科研工作是不現實的?？茖W研究中的關鍵思維方式—數據思維數據思維：DATA：數據（data）是事實或觀察的結果，是對客觀事物的邏輯歸納，是用于表示客觀事物的未經加工的原始素材。重要性:在科學研究中要有數據敏感性。科研思維注重數據的收集、分析和解釋，通過數據來支持和驗證研究假設，確保研究結論的科學性和可靠性。生物大數據：生物大數據具有多樣性和復雜性，包括基因組數據、表觀基因組數據、蛋白質組數據等多種類型。這些數據為研究人員提供了更全面的信息，有助于揭示生命現象背后的規律。數據驅動：數據驅動的生命科學新發展和應用涵蓋了基因編輯、精準醫療、藥物研發等諸多領域，為人類健康和生命質量提供了前所未有的可能性。大數據是一種在獲取、存儲、管理、分析等方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合。它具有數據量大（volume）、數據類型繁多（variety）、處理速度快（velocity）、價值密度低（value）和真實性（veracity）五大特征。應用廣闊：在大數據背景下，云計算、分布式存儲、自然語言處理等應用技術日趨成熟。以數據為重點賦能臨床和管理決策，數據驅動研究范式在臨床科研中的應用場景不斷豐富。價值連城：醫療大數據是臨床科研的寶貴資源，其對于臨床科研的價值，不僅僅是數據統計，更重要的是通過數據的篩選和挖掘，協助科研觀點的產生、科研方法的設計、科研過程的實施和科研結果的驗證，得出對實踐更有指導意義的結論。目前，全球醫療健康數據已有數百Exabyte，并在加速增長。從大規模研究隊列的快速識別和建立，到人工智能輔助的臨床決策支持系統，大數據正在改變著醫學研究與實踐。科學研究中的關鍵思維方式—協作思維協作思維：定義：“獨木難成林”，科學研究并非單兵作戰，需要與他人共同思考和解決問題，這就是協作思維。作用：協作思維能夠激發集體智慧，讓我們能夠從他人的經驗和知識中受益。通過集思廣益，能從不同的角度思考問題，并加深對問題的理解，增強解決問題的能力。1953年，沃森和克里克發現了DNA雙螺旋的結構，他們的合作被稱為傳奇，一個物理學家，一個生物學家，這是一對最佳搭檔，沃森熟悉噬菌體方面的實驗，而克里克則精通數學、物理學這些被沃森認為有點難度的學科，他們的合作是生物學與物理學互補的最佳典范。DNA雙螺旋結構的發現，據說是“諾貝爾獎中的諾貝爾獎”。協作思維強調“學術合作”和“學術交流”。學術合作：學術合作可以擴大研究視野，增加研究資源，提高研究效率，甚至可以幫助解決研究中的困難問題。同時，學術合作也是提高學術影響力，提升學術地位的有效方式。學術合作是推動科研進步的重要方式，學術合作隨著現代科學體現出的滲透性、交叉性和邊緣性的特點而益發顯得重要。Google公司在2021年發布的結合深度學習和結構生物學的AlphaFold2，被很多人認為是結構生物學領域的顛覆性創新。AlphaFold2能預測98.5%的人類蛋白質結構，并做成數據集，由歐洲生物信息學研究所托管，全部免費開放。科學研究中的關鍵思維方式—系統思維系統思維：系統思維也可以稱作整體觀、全局觀，是運用系統觀點，把事物的互相聯系的各個方面及其結構和功能進行系統認識的一種思維方法。釋義：系統思維，簡單來說就是對事情全面思考，不只就事論事。是把想要達到的結果、實現該結果的過程、過程優化以及對未來的影響等一系列問題作為一個整體系統進行研究。程序：與傳統的先分析、后綜合的思維方式不同，系統思維的程序是：從整體出發，先綜合，后分析，最后上升到更高層面的新的綜合。系統性思維具有整體性思考、相互關聯、多因素考慮、反饋機制、綜合性思考、長遠影響等關鍵特征。作用：在科學研究中，運用系統思維，科學研究人員能夠綜合各種知識和技能，從整體上考慮問題，制定和實施系統性的方案。它是協調和管理各種因素，使研究成果最優化的過程。優勢：在現代科研中，許多問題已經變得非常復雜，而系統思維正好是幫助人們更好地解決這些復雜問題的方法。系統觀念是復雜系統科學的基本思想，其跨界交叉的內在屬性幾乎橫貫所有前沿學科，例如統計物理學、大分子生物學、復雜經濟學、混沌科學、網絡科學等。系統性思維在多學科融合以及跨學科研究中尤為重要。精髓：系統思維的精髓在于，從還原論到整體論的質的改變。系統思維模式在思考的深度、廣度、角度三個維度都與傳統思維方式不同。方法：提高系統思維能力，需要建立全局觀、學習系統理論、掌握分析工具、不斷練習和實踐、持續反思和總結、培養開放心態以及學習跨學科知識。系統思想源遠流長，但作為一門科學的系統論，人們公認是美籍奧地利人、理論生物學家L.V.貝塔朗菲創立的。他在1932年提出“開放系統理論”，提出了系統論的思想。1937年提出了一般系統論原理，奠定了這門科學的理論基礎?？茖W研究中的關鍵思維方式—創新思維創新思維：定義：創新思維是指以新穎獨創的方法解決問題的思維過程。作用：通過創新思維能突破常規思維的界限，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎的、獨到的、有社會意義的研究成果。創新思維是具有開創意義的思維方式，能夠開拓人類認識的新領域和新成果，它是多種思維方式的結合，尤其是發散思維、聚合思維和直覺思維。科研思維強調創新，即發現新的研究領域、提出新的假設或研究問題，以及開發新的方法和技術來解決問題。蠟燭難題，是由心理學家KarlDuncker1945年創造的實驗，用于測試創造性解決問題的能力。一支蠟燭、一盒圖釘和幾根火柴，需要把蠟燭固定在墻上點燃，但是蠟燭油不可滴在桌上。解決方案其實很簡單：用圖釘把火柴盒摁在墻上，形成平臺，點燃蠟燭滴蠟油于上，再把蠟燭粘在在平臺上。因為裝了釘子，我們的大腦往往會認定盒子只是容器，而不是材料，心理學上把這種現象稱為功能固定?？焖俸驼_解決問題的關鍵，在于你能否改變事物原有的功能特點。培養創新思維的方法：拓展視野：積極探索和體驗新事物，拓寬自己的視野，從中獲取靈感和創意。開放心態：擁抱不同的觀點和想法，不受傳統思維框架的限制，用開放的心態思考問題。勇于冒險：接受挑戰和冒險，勇于嘗試新的理念和方法，不怕失敗。合作共贏：通過不同思維的碰撞和融合，激發新的創意和想法。保持好奇：保持對世界的好奇心，不斷提出問題并尋找答案，探索未知領域。廣泛學習：學習不同領域的知識和技能，將其概念和思維方式結合，促進創造性思維?？茖W研究中的關鍵思維方式—批判思維問題思維：淵藪：批判思維是由英文CriticalThinking翻譯而來，在英文中被描述為抓住問題要領，遵循邏輯規則，不斷質疑和反省的一種清晰的思維方式。含義:美國“批判性思維國家高層理事會”主席，國際公認批判性思維權威理查德·保羅說，“批判性思維是一種無論思考什么內容，思考者都能通過分析、評估、重構自己的思維來提高自己思維水平的思維模式。20世紀80年代以來，美國、英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭、菲律賓，甚至委內瑞拉，都把“批判性思維”作為高等教育的目標之一，開設專門課程進行教學。必要性：科研需要具備批判思維，即研究者能從各種角度去分析問題，并能對所得出的結論進行質疑和反思。它需要邏輯思考和批判性分析的能力，以能夠評估和解釋復雜的問題。重要性：在科學研究中，批判思維起著非常重要的作用，它能幫助科學研究人員發現并避免錯誤，確保科學研究的準確性和可靠性。愛因斯坦曾詼諧地說，“為懲罰我對權威的蔑視，命運也把我變成了權威”。這一方面展現了科學與宗教的不同，科學可以被駁斥(refute)或證偽(falsify)，科學中的權威學者也并不總是正確。另一方面，科學鼓勵不同想法的碰撞，鼓勵學者之間的競爭，競爭推動著科學的不斷進步。實質：批判思維是一種能力和態度，要求人們不僅僅接受表面的信息，還要深入思考、質疑和挑戰觀點、假設和論據，從而形成自己的觀點并做出合理的推斷和判斷。目的：批判思維不是為了批判而批判，而是通過分析和評估做出更好的判斷。批判思維包括獨立自主、自信、思考、不迷信權威、頭腦開放、尊重他人等六大要素。方法：有助于培養批判思維的方法，包括建立扎實的知識基礎、提出問題、多角度思考、探索信息、分析和評估、推理和邏輯思維、批判性閱讀、討論和辯論、自我反思等?？茖W研究中的關鍵思維方式—問題思維什么是科研思維？《詞源》中說，思維就是思索、思考的過程。科研思維是指在進行科學研究時所需具備的思維方式和方法論?？蒲兴季S是一種獨特的思維方式，在科學研究領域，這種思維方式是至關重要的，因為它能引導研究者更好地發現問題、分析問題和解決問題，從而推動科學的進步?？茖W研究中

的關鍵思維方式：01問題思維：我們在認識活動中，經常意識到一些難以解決的、疑惑的實際問題或理論問題，并產生懷疑、困惑、焦慮、探究的心理狀態，這就是問題思維。科學研究的基本邏輯：科學研究的基本邏輯是發現問題、分析問題、提出問題、解決問題以及持續改進，所以，問題思維非常關鍵。問題思維的重要性：問題思維貫穿于科學研究的始終。發現問題，是開展科學研究的起點，也有助于深入了解現象的本質和關鍵因素，還可以促進研究的進展和深度，為解決問題提供新的思路和方法。阿基米德發現浮力原理。阿基米德（前287-前212），偉大的古希臘哲學家、百科式科學家、數學家、物理學家、力學家，靜態力學和流體靜力學的奠基人，并且享有“力學之父”的美稱。發現有價值的研究問題，關鍵是要有好奇心和探索欲。原動力：好奇心和探索欲是科學研究的原動力。在眾多諾貝爾獎得主的獲獎感言或傳記中，我們會發現，好奇心和探索欲是他們成功的內在動力。激活劑：好奇心和探索欲是創造力的激活劑。2023年6月18日，科技天才和創新天才馬斯克（ElonReeveMusk）在推特總部接受播客專訪時表示，“好奇心哲學是我最大的驅動力，讓我更好地理解宇宙的本質。”阿達·約納特（AdaYonath），以色列科學家。2009年因“核糖體的結構和功能”研究而獲得諾貝爾化學獎。約納特說，“‘好奇心’一直伴隨著我，驅動著我做科學研究?！备鶕_爾文的理論，一般的靈長類動物有三個驅動力——食物、性和居住地。而人類有第四個驅動力，就是好奇心。訓練和培養問題思維的幾種方法：知識廣博：問題產生始于未知，但很需要已知的啟發。開放態度：用更開放的態度去了解新事物，才會有更強烈的好奇心去探索，才會發現問題。滿懷興趣：用有趣的眼光觀察世界和周圍的生活，更容易發現問題。生活有趣的程度取決于觀察它的角度，科研也是如此。主動解構：有意識地去“解構”我們頭腦中的已有知識系統，將其陌生化，重新加以審視。豐富想象：擴大思考范圍，增加思考問題深度，從不同角度不同層次思考問題。增敏感知：增加對事物感知的敏感性，也要給自己獨處和沉靜的反思的時間和空間，去沉思和凝練。思維方式差異—中國與西方的對比如果用最簡單的詞匯表達，可以把中國人和西方人的思維方式分別概括為“意”和“理”。中國人之“意：“意”的思維趨向是感性、模糊、神秘、不可說、說不盡、靠自我感悟、直覺和經驗?？鬃釉凇墩撜Z》中，即使對核心概念“仁”，都沒有明確定義，而是分散在一系列論述當中；老子的“道”，也是“道可道，非常道”；《易經》的卦辭、爻辭也是看官各有各的解。西方人之“理”：“理”的思維趨向是理性、明確、有條理，成系統，更強調理性的分析和邏輯推理。這種理性思維是西方科學和哲學發展的基礎，公元前300年，歐幾里得寫下了《幾何原本》，建立起人類史上第一個完整的公理演繹體系。中式思維：中國思維方式注重整體和諧合作，擅長形象思維、傾向于感性直覺，重情感重體驗，強調計劃和穩定，注重知識和技能的傳授。西式思維：西方思維方式注重個體獨立自主，擅長抽象思維、傾向于理性思考，重邏輯重證據，強調創新和變革，注重批判思維和創新能力培養。我們不能簡單粗暴地評判中西方思維的優劣高下，更不可妄自菲薄自已的思維傳統，但我們很難擺脫傳統的影響，中西方需要相互理解和借鑒對方的思維方式。中西方思維方式不同。左圖：對于意見的表達，西方的思維就是直來直往;而中國人的思維是迂回委婉。右圖：人際關系方面，西方的人際關系比較簡單；中國人熱衷于人脈的培養，朋友的朋友都是朋友?？茖W哲學思想差異—邏輯學差異邏輯學有三大源泉：古希臘的形式邏輯，中國先秦的墨辯邏輯，古印度的因明。只不過，古希臘邏輯最終發展成了國際公認的主流邏輯。中國墨辯邏輯——主要用于社會科學注重對具體事物的辯析和論證，與現實生活的聯系較為緊密，在社會倫理、政治等方面的討論和爭辯中應用較多。西方形式邏輯——主要用于自然科學側重于對抽象的邏輯形式和結構的研究，在數學、科學理論的構建等方面發揮著關鍵作用。古印度因明——主要用于宗教是應用于宗教哲學探討的嚴謹邏輯，佛教、耆那教與印度教都受到它的影響。亞里士多德集前人邏輯思想之大成，建立了系統的完整的形式邏輯體系，從而奠定了西方邏輯發展的傳統方向。在實驗尋求因果方面，也有中國力量存在。格物致知：由《禮記·大學》“致知在格物，物格而后知至”引申出的“格物致知”，指的就是窮究事物原理，從而獲得知識。奠定基礎：光的波動學說建立用的衍射方法，正是中國的小孔成像實驗。啟迪后學：實驗科學的先驅羅杰·培根，是在希臘煉金術與中國煉丹術的綜合中，形成了最早的實驗方法。左圖為《墨經》和小孔實驗。約兩千四五百年以前，墨翟和他的學生，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，并解釋了其中原因。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。右圖為羅杰·培根。他強調觀察在自然研究中的地位，被認為是現代科學方法的早期倡導者?？茖W哲學思想差異李約瑟難題之解：非常多的學者對李約瑟難題進行了研究，研究的角度主要包括思想、文化、哲學和科學本身，答案中很重要的兩點是科學哲學思想差異和思維方式差異。早在李約瑟之前，就有很多人提出與李約瑟難題類似的問題。中國學者中最有名的是任鴻雋在中國最早的科學雜志《科學》第1卷第1期（1915年）發表《說中國無科學之原因》一文提出了類似的問題。任鴻雋（1886-1961），字叔永，留學日本時擔任孫中山秘書，留學美國時創辦了中國科學社。曾先后擔任北京大學化學系教授、東南大學副校長、中華教育文化基金董事會干事長、中央研究院總干事等職務。愛因斯坦的看法：在愛因斯坦看來，近代科學的誕生，依賴于兩大基礎，即起源于古希臘的形式邏輯體系（如《幾何原本》中的演繹邏輯），和發端于文藝復興的系統實驗體系（以實驗尋求因果）。這兩大基礎是“令人驚奇”的偉大成就；中國古代沒有孕育出這兩大基礎，是正?，F象，“用不著驚奇”。1953年4月23日，愛因斯坦在給J.S.斯威策的回信中，談了自己對李約瑟難題的理解：“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的：希臘哲學家發明形式邏輯體系（在歐幾里得幾何學中），以及（在文藝復興時期）發現通過系統的實驗可能找出因果關系。在我看來，這些發現是令人驚奇的，而中國的賢哲沒有走上這兩步，是用不著驚奇的?！痹诠畔ＥD，亞里士多德發明了三段論，歐幾里得（約前330-前275）發明了歐式幾何，都是建立在形式邏輯之上的。文藝復興時期，達·芬奇的名言“實驗乃是確實性之母”，使人們認識到并且開始使用實驗的手段去發現驗證因果關系。伽利略時代，結合了形式邏輯和實驗手段兩方面的利器，開創了近代科學的先河。牛頓將這兩個基礎繼續發揚光大，建立了不朽的牛頓經典力學。中國歷史上的科學發明公輸班的木鳶：墨子制造的木鳶是世界上最早的飛行器，距今已有2400年，經魯班改良后，據說能在空中飛翔達三天之久，被利用為軍事偵察工具，如《鴻書》說：“公輸班制木鳶以窺宋城”。后續：在中國，木鳶逐漸演變成風箏以供娛樂活動；而在美國，富蘭格林則利用風箏，證明了雷電與閃光是空中放電的現象，發明了避雷針。探索：1753年，俄國著名電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，不幸被雷電擊中而亡。飛行：1903年，美國的萊特兄弟率先制造出能夠飛行的飛機，實現了人類飛行的夢想。秦代的強駑：兵馬俑附近的陪葬坑曾經出土過一具保存較為完好的秦弩。秦弩是一種遠射武器，一些考古專家推算，秦代強弩的射程在800米以上，相當于AK-47步槍有效射程的兩倍。南宋火槍：1132年，南宋的軍事家陳規發明了一種火槍，這是世界軍事史上最早的管形火器，但有效射程僅為20m。后膛槍：后膛槍最早出現在19世紀上半葉，此后槍械發展步入了快車道。1871年，最遠射程600m的毛瑟槍橫空出世?，F狀：從每分鐘1發的突火槍到每分鐘900發的自動步槍，從殺傷威力來說，槍械已觸及天花板，幾無改進余地諸葛孔明的木牛流馬：木牛流馬，是三國時期蜀漢丞相諸葛亮發明的運輸工具，分為木牛與流馬。史載建興九年至十二年（231-234）諸葛亮在北伐時所使用，其載重量為“一歲糧”，大約400斤以上，每日行程為“特行者數十里，群行三十里”，為蜀漢十萬大軍運輸糧食。1969年，法國人N·J·居紐制造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪汽車。1885年，德國汽車工程師卡爾·奔馳（KarlBenz）制造出“奔馳一號”，并在翌年成功申請了專利，這被視為第一款實用的內燃機汽車。蘇頌的水運儀象臺：北宋時期蘇頌、韓公廉等人發明制造了大型自動化天文儀器——水運儀象臺。它是兼有計時、報時、天象演示和天象觀測四大功能的超大型科學儀器，是中國古代的卓越創造。水運儀之最：水運儀象臺是我國古代單體尺寸最大（高12米，寬7米）、投資最多（5萬貫，約占北宋當年財政收入的千分之一）、技術最精妙（世界歷史上最早帶有擒縱器的計時器，早于歐洲約百年）的超大型科學儀器。李約瑟的評價：1956年李約瑟在《自然》雜志上發表文章“中國的天文鐘”，高度評價水運儀象臺在世界計時史上的地位，認為其“可能是歐洲中世紀天文鐘的直接祖先”。淺談科研思維-—李約瑟難題李約瑟難題的主旨：“盡管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻，但為什么科學和工業革命沒有在近代的中國發生?”提出：李約瑟難題，是英國學者李約瑟（JosephNeedham）在其編著的15卷《中國科學技術史》中正式提出的問題。命名：1976年，美國經濟學家肯尼思·博爾丁(KennethEwartBoulding)將此稱之為李約瑟難題。人物：李約瑟（1900-1995），出生于英國倫敦。生物化學和科學史學家，美國國家科學院外籍院士，中國科學院外籍院士，劍橋大學李約瑟研究所首任所長。李約瑟難題”很耐人尋味。眾所周知，中國是享譽世界的文明古國，在技術上也曾有過令人自豪的成就。除了四大發明外，其他科學發明和發現也有不少，諸如魯班的木鳶、諸葛亮的木牛流馬、秦代的強弩等等。李約瑟難題又稱為李約瑟之謎、李約瑟之問，是中國學研究領域的核心課題之一。從17世紀中葉之后，中國的科學技術卻如同江河日下，跌入窘境。據有關資料，從公元6世紀到17世紀初，在世界重大科技成果中，中國所占的比例一直在54%以上，而到了19世紀，驟降為只占0.4%。中國與西方為什么在科學技術上會一個大落，一個大起，拉開如此之大的距離，這就是李約瑟覺得不可思議，久久不得其解的難題。中醫穩態的含義中醫穩態是指各種因素作用于機體，機體自我調節所達到的一種內外環境相適宜的最佳動態，同樣有三大內涵。首先，中醫穩態，法于自然，驗諸個體。人與自然是一個有機的整體，人處于天地氣交之中，其所感并非單一的天氣和地氣，而是一種天地交合之氣。天地交合之氣作用于人身，則又與人氣相交，驗諸個體又有差異，以寒熱為例說明之。1.中醫穩態，法于自然，驗諸個體現代光學表明，在太陽熱輻射的條件下，一份陽光產生一份熱，一份陰暗對應一份寒。一年之中，夏至日最長，陽光之極至，應最熱；冬至日最短，陽光最少，當最冷。但事實不然，我們所感受到的是一種天地交合之氣，是天氣作用于地，地氣作用于天，而又形成的一種溫度?！端貑?脈要精微論》中說：“是故冬至四十五日，陽氣微上，陰氣微下?！倍梁笏氖迦樟⒋喝詹攀亲罾?。同樣，夏至后四十五日立秋日才是最熱。這一點也正符合太極圖式。同樣的溫度作用于人，因人體質不同，其感受度又有差異。2.診察病機，內外相合，取法于中中醫病因，外感六淫，內傷七情，飲食勞倦，無非是作用于機體的一種因素，并非真正意義上的病因。如中風之口眼歪斜病因并非自然之風。只有這種因素作用于機體，通過個體生理及心理的反應，所導致內穩態的紊亂，表現出一系列癥候，根據這種表象，用中醫理論進行梳理，所得出的抽象概念，才是真正意義上的病因和病機。這種病因病機是外在因素與機體相合后所致深層機理產生的表象，再對這種表象運用中醫理論進行抽象概括的結果，可以說，又是一種“中和”。病變不同：細考其理論框架則發現，外在因素有自然、社會兩種，內在因素有生理、心理兩種。自然因素包括自然六氣、飲食勞倦、煙霧戾氣和蟲毒損傷等；社會因素有七情內傷等；生理因素指長幼男女、體質稟賦等；心理因素指心理素質、性情喜好等。外在因素相同，作用于不同人體，中和后所形成的病理產物不同。治法不同：同樣，病變亦不一樣。治療亦是同理。個體不同，服用同樣的藥物，所產生的活性物質不同，則治療效果亦不同。80年代，由日本人田代真一創立的“血清藥理學”亦說明這個問題。他認為天然藥物口服，經代謝后產生生理活性物、代謝物和固有藥物成分，這些復合成分才是真正的有效成分，而原生藥中的成分不一定就是治療的有效成分。3.穩態機制，自趨有序，動態平衡再次，穩態機制，自趨有序，動態平衡。健康的機體在時間和空間軸上處于一種動態平衡。機體內部存在一種自我調控機制，可通過內外環境的交流，自始自終調控著機體趨向動態軸，達到一種最佳動態。如果外在因素作用不強，機體能自行達到陰平陽秘的有序狀態，則不必進行治療。如《傷寒論》中：“凡病若發汗、若吐、若下、若亡血、亡津液，陰陽自和者，必自愈?！标庩栕院停搓庩柕慕桓屑葷?，是通過陰陽相互滋生的自我調節機制，而自行趨于穩態。若外在因素作用過強或過久，機體偏離穩態軸，不能自行恢復，則必須通過治療，使之恢復穩態。如《傷寒論》中由于營衛不和而導致的自汗，則給予桂枝湯，復發其汗，使“營衛和則愈”。穩態一詞雖然出現較晚，但中醫穩態內容及思想形成較早，且受儒家“致中和”思想影響較大。儒家“致中和”思想是涵蓋自然、社會、人生統一體系的總體法則。其法于天地思想直接影響了中醫天人和諧的穩態理論；其交感思想影響了中醫自趨穩態機制理論框架的構筑；其“用中”思想影響了中醫最佳有序動態生命觀的形成。中醫穩態理論及其框架中醫陰陽學說是“致中和”的最佳體現：根植于中國傳統文化土壤的中醫學，充分體現了傳統文化的精華，形成了以陰陽學說為主要說理工具的一套系統的理論體系，其所闡明的“陰陽和”、“陰平陽秘”的生理機制正是儒家“致中和”思想的最佳體現。陰平是陰氣盛滿和平的一種最佳態；陽秘是陽氣充盛閉密的一種最佳態?！瓣幤疥柮亍蓖醣⒃唬骸瓣帤夂推?，陽氣閉密，則精神之用日益治也。”首先，二者各自達到最佳，在此基礎上，相互交感，諧和為用，“陰者藏精而起亟也，陽者衛外而為固也”，才能達到一種整體最佳穩態，也就是“致中和”。因此，儒家的“致中和”思想直接影響了中醫“陰平陽秘”穩態理論的形成。穩態理論的提出與闡釋：穩態并非中醫名詞，其概念由法國生理學家貝爾納首先提出，認為生命的機制在于保持內環境的穩定。1926年坎農應用了內穩態概念，認為穩態是可變的而又保持恒定的狀態，但并沒有深刻闡明穩態概念。直到一般系統論的創始人貝特朗菲和耗散結構理論創始人普利高津，才深刻揭示了穩態概念，即內外環境相統一的有序穩定態。這種穩態觀把生命放在一個大的宇宙系統中進行考察，同時認為人體這個有機的系統整體又有許多子系統組成，每個子系統之間有確定的關系相聯系，共同處于一種動態的物質交換過程中，機體趨向于一種最佳穩定態。中醫含有豐富的穩態內容：中醫將人體的生理機制歸結為“陰平陽秘”，陰平陽秘便是機體最佳的穩定態，即《中庸》的“中和”狀態。這種穩態一旦被打破，機體便出現疾病。治療疾病就是應用各種方法使之達到穩態。同時，機體自身尚存在一種自趨穩態機制，如《傷寒論》中所云：“陰陽自和者，必自愈?！薄爸轮泻汀钡纳羁虄群爸轮泻汀笔窃跁r間、空間軸上的一種動態趨向和動態穩定。有學者認為，致中和即調和折中，即不偏不倚等。作為統治階級的一種權術、處理社會矛盾的一種法度，確有調和矛盾的折衷思想，甚至帶有很大的虛偽性和欺騙性，但其中不乏更深刻的內涵。中和之理，法于自然，驗于己身首先，中和之理，法于自然，驗于己身。中和思想是仰觀俯察，“上律天時，下襲水土”而得出的結論?！氨偃缣斓刂疅o不持載，無不覆幬；辟如四時之錯行，如日月之代明。萬物并舉而不相害，道并行而不相悖。小德川流，大德敦化，此天地之所以為大也?！闭J為客觀自然是一個和諧整體，其中充滿差異和矛盾，但“萬物并舉而不相害”，處于一種動態平衡之中。這種中和之道，朱熹認為“本原出于天而不可易”，天以應人，天人合一，“故其實本備于己而不可離”，蓋欲學此者，“反求諸身而自得之?！敝泻椭?，充斥于整個宇宙之中，小則“造端乎夫婦，及其至也，察乎天地?！?.中和之用，執兩用中，和諧統一孔子承認事物中對立兩端的客觀存在，注意到了事物的對立雙方。在運用方面，指出“執其兩端，用中于民”，強調事物矛盾著兩方面的對立統一。兩端是矛盾的相互對立，“中”是矛盾雙方相互作用、相互交感，隨著時間、空間的變化而達到的一種和諧狀態。執兩用中，不偏不倚，進而達到和諧統一。3.中和之態，消長盈虧，動態平衡孔子及歷代儒學家均認識到矛盾的斗爭，主張采取“和”方法，防止矛盾激化。在《論語?學而》篇中說：“禮之用，和為貴?！焙图仁且粋€過程，又是一個最終目標。達到“和”的最終目標所應用的方法有兩種：一是交感；一是中節。儒家十分強調交感，認為“致中和”，天地萬物才能達到最佳動態。《周易?系辭》亦曰：“變化者，進退之象也。”又曰：“一闔一辟謂之變，