科学精神启迪未来（一） | 涂传诒谈科学思维

涂传诒，1940年7月出生于北京，空间物理学家，中国科学院院士、第三世界科学院院士，北京大学地球与空间科学学院教授。1964年从北京大学地球物理系毕业，1972年开始在北京大学地球物理系任教，1980年至1981年在美国天主教大学从事合作研究，1988年至1990年在德国马克斯普朗克学会高空研究所从事合作研究，2001年当选为中国科学院院士，2002年获得何梁何利基金科学与技术进步奖，2006年当选为第三世界科学院院士。主要研究日球层物理学。

科学精神启迪未来——中科院文献情报中心学风传承项目理学 涂传诒 院士访谈 科学研究 科学方法 科学思维 科学革命 科学学风

访谈人员机构：中国科学院文献情报中心知行文情工作室

访谈时间：2023年 11 月 05日14：30至 17：00

访谈地点：涂传诒院士家中

内容提要：

一、科学思维（逻辑思维）

二、科学方法

三、科学革命

四、科学研究

五、科学学风

内容简介：访谈包括五个部分， 1. 科学思维（逻辑思维）；2. 科学方法 ；3. 科学革命；4. 科学研究 ：5. 科学学风 。这5部分前后连贯，形成一个关于科学发展的科普报告。其中，包括：回答李约瑟之问；回答“量子思维”拥护者对牛顿提出的科学方法的质疑；说明光学采样实验与量子计算机计算的区别；说明牛顿经典力学革命与火炮战争没有关系等多项热点问题的讨论。访谈内容还包括：对我国纯基础科学研究的对策建议；用科研经费支付研究型大学中科研团队人员工资的建议。这些建议对于坚持教育强国、科技强国、人才强国建设都有参考价值。录像时长 2小时，文稿2万2千多字。如果先看录像，再看文稿会达到最佳效果。

参考涂传诒新书《燕园科学随笔》，湖北科技出版社，2023年7月

采访人1：这里是“2023年中国科协学风传承行动·知行文情工作室科学家面对面访谈”活动。今天我们特别荣幸地邀请到涂传诒院士作为我们的访谈嘉宾。我们对科学家是如何走上学术研究的道路这件事情特别感兴趣。第一个问题想请问涂院士，您在读中学的时候，是不是就已经对我们特定的学科或者学术领域有了一些兴趣，您那时候有没有参加一些学术或者科研的活动？

涂传诒：这个问题是关于中学时候的一些活动。（我在中学的时候）没有参加过学术的活动。主要是在学校课余时间做了一些事情，主要是喜欢做几何题和看一些趣味的小册子，还有，有一次给同学讲过数学归纳法。另外还参加过一次华罗庚主办的高中生的数学竞赛。

这几个方面我单独说一下。第一个是做几何题，课余活动主要就是做几何题，这几何题主要从哪来呢？就从旧书摊上。我是1952年到1958年上中学。课余时间就去旧书摊上买小册子，那里面有些题，我就从那里面找题去做。当时也有几个同学喜欢做几何题，初中也有，高中也有，有时候咱们三个人各找一道题，今天上午上课之前交换一下，然后比赛看谁先做出来，自己开展竞赛做着玩。后来也找到一本《几何词典》，特别厚的一本书，那里头也都是一道一道的题，那里面的题难度比较大，有的时候就做不出来，所以你得找到合适自己的几何题，自己能做出来就高兴，大概就是这么个情况，基本课余时间就干这个事。另外还喜欢读一些小册子，比如《趣味几何》《趣味物理》，当时从小摊上就可以买到的，我记得我还买过《逻辑学》。

我没有参加学校的课外小组，每天下午下课就回家。我在北京四中上中学，那个时候北京四中的门是朝东的，就是西什库后库的门，现在封了。门外头有好多摊贩，我就在那摊贩上买一个火烧，吃一碗馄饨，这就算是午饭。吃完了回教室，我就在我的课桌上做作业，下午上课之前就把上午的作业做完了。下午的课大多都是自习课，两节课，下课以后就回家，这段时间（我）都没什么事干，（我）就看这些趣味的东西，高中基本就是这样。

记得给同学们讲过一次数学归纳法，在北京四中的阶梯教室，那个阶梯教室应该能装得下200人，那天基本坐满了。我是在小册子上看到了数学归纳法，我看完以后就给他们讲，他们也都愿意听。当时这些活动没有老师管，没有老师帮助，好像也没有老师去安排，都是自发的，自己几个同学张罗一下就把这事办了。

采访人1：您中学的时候就上大课了。

涂传诒：对。然后就是参加数学竞赛。我高中的时候正好赶上华罗庚开办了第一次中学生数学竞赛，但我没办法参加活动，因为我每天都得上课，这个上课的时间跟竞赛课冲突。另外那个时候跟现在不一样，那个时候车很少，去参加活动也不容易，还挺远的，我也不知道怎么走。学校也没有组织，也没有听过相关的课程，一次课都没听过。但是当时学校替我报名了，考试之前通知我，告诉我考场在什么地方。我根本就没有准备，一天都没准备，就去参加了一个竞赛。我记得这次竞赛可能是有十道题，前头几道题我能看懂，我就都做出来了。可是后头两道题，好像是排列组合那种类型的，我没学过，当时中学不学那些东西，我也看不懂题，我就没做。最后（我）得了北京市的第13名。前三名奖给的书都是大学的课本，我这第13名就给了科普小册子，我记得有这么大一摞科普小册子，一小本一小本的，里面有一些我都买过了，我都有了。就是得了这么一个（奖品）。

我的中学课外大概就是这样。没有你说的那种正式的学术研究，那个时候跟现在不一样，我们学校也没有做学术研究的老师。

采访人1：您相当于在没有专门培训的情况下，就已经取得了北京市前列的优秀的成绩，可见您那个时候已经有很多这方面的积累，也特别有天赋吧？

涂传诒：我也不算有天赋。

采访人2：您当时和同学们一起做题，讲数学归纳法，其实就相当于良师益友中的“益友”。但是除了“益友”，其实在学习过程中，还有好多时候需要“良师”的指导。在您求学的过程中，有没有某位老师或者导师对您的学术发展产生过深远的影响？您是否参加过他们的一些科研项目或者是实验？

涂传诒：上中学的时候，我们没有做学术的老师。但是确实有一位老师对我的影响非常大，就是我初中的几何老师。我在北京四中上初中的时候，有一个几何老师，他叫刘国粱。他上课也比较特殊，他大概用15分钟或者10分钟就把课都讲完了，然后在教室来回走，解答同学们的问题。他经常给我找题做，这个说起来也没什么，因为自己也能买到几何题，但是实际上，对我来说是不一样的。他找的题既不是我一看就会的，又不是我完全做不出来的，是我需要经过努力才能做出来的。如果我努力了但是没做出来，他会给我一个提示，然后我就又做出来了。这个很不容易，因为你自己找的题，有的时候太难了你根本做不出来。所以他对我做几何题的兴趣提高很有帮助。他不仅指导我做几何题，而且提高了我的逻辑思维能力，做几何题真的培养逻辑思维能力。一个几何题来了以后，如果一看就会，当然这个没什么太大意思，一般需要做一两天，你得把那个题记到脑子里头，几何题是一个图像，这个图像你得记到脑子里头，一直在那想，添辅助线什么的，不仅仅是（在纸上）画出来的，还有就是要在脑子里头添，这个（辅助线）不行再换一个试试，这个过程就把思维能力提高了。你要是睡一晚上觉、睡醒起来吃完早饭，（昨天）那个题怎么回事来着？全都忘了？那可就不行了是吧？所以（做几何题）培养思维能力确实有帮助。

采访人1：像是做课题的感觉，从中发现解决一道一道题的乐趣。

涂传诒：是的，就是这样。

一、科学思维（逻辑思维）

采访人1：涂院士您刚才还特别提到了，您从小就锻炼逻辑思维能力，对您的帮助特别大，我们之前去读过您新出版的《燕园科学随笔》（下称《随笔》）这本书，这本书关于科学方法、思想、文化的内容也给我们带来了很多启迪。您在这本书的第一篇文章中特别提到了培养逻辑思维能力的重要性，我们还想当面向您请教一下，您认为逻辑思维能力在您的学习科研，包括我们整个社会的发展过程中，有怎样的重要性？

涂传诒：你这个问题也是比较大。我结合我的这篇文章说一下，具体的范围没有那么大，参考我最近在湖北出版社出版的书《燕园科学随笔》第零一篇文章《北京大学120周年校庆寄语》。

在北大建校120周年之际，我给北大学子写了一段寄语，我希望北大学子都能培养出独立思考能力，逻辑思维能力和清楚的语言表达能力，我认为这是现代人为社会做贡献所必备的品质。所谓清楚的语言表达就是要符合逻辑，语句段落的划分要符合逻辑的划分，或要符合逻辑的分类，或要符合逻辑的推理过程。有人说中国人逻辑思维能力弱，我不同意这种说法，不同民族的思维能力是一样的，逻辑思维能力是同语言能力结合在一起发展的。经常参加辩论就可以提高逻辑思维能力和语言表达能力。如果你写一本书，你就会发现以后你讲课的清晰度会大大提高。我们国家历史上的教育体系中，学生参加辩论的机会不多，可能导致逻辑思维发展比较缓慢。独立思考能力和逻辑思维能力，还能帮助辨别当前充斥在网络中的虚假新闻，我们普通人没有所谓的内幕消息，也没有能力去调查，很难通过新闻报道辨别真假，但是我们可以对新闻报道进行逻辑分析，不合逻辑的信息很大可能是假的。

下面我就举一个我亲身经历的例子，发生时间比较早了，在2011年7月份，某电视台，我们这儿就不说名字了，可能岁数大的都知道，这个是十几年以前的事情，闹得很大，全社会都在关注这件事情。某电视台曝光达芬奇家具店的产地造假行为，具体就是说，家具店卖给消费者的家具很贵，一个床头柜就要卖几千块钱，一张床卖到几十万到上百万。家具店自称是意大利产的，床头上面的雕刻都是手工的。某电视台报道达芬奇家具店的家具（产地）都是假的，不是意大利生产的，而是在中国广东省那边自己制作的，做完了以后就把它运到意大利，贴上意大利的标牌，再运回中国，卖给消费者。这下不得了了，消费者们花了那么多钱买了假货，就都要去找达芬奇家具店退货，所以当时闹得挺大。我也看了这个新闻，我觉得这个不大可能，因为家具如果海运，又沉又占体积，运费是很高的，出口进口的税费也很高，而且家具不能搁在街上，还得有地方存放，存放费也高，所以所有这些费都得加在卖给消费者的售价里头，这样就推高了这个价钱，也就使得这家家具店的竞争力比较弱。所以我觉得这个新闻不合理，一般的商人肯定要考虑收益，他（卖假货）这种做法肯定赚不了钱，所以我就认定这个一定是假新闻。

但是（我的想法）也没有根据，我就一直追踪报道，这个报道可是非常热闹，最热闹的时候是北京的一些律师和一些要退货的人到法院去提诉讼状，说达芬奇家具店犯法了。这个家具店当然也据理力争，自称没卖假货，也到处去申诉。最后申诉到国家的新闻出版总署，新闻出版总署就成立了一个小组来调查这个事情。在2012年2月10日，新闻出版总署发布了通报某某电视台《达芬奇“密码”》报道调查情况，调查情况指出，在《达芬奇“密码”》报道中存在个别采访对象的身份未经核实，结论不够严谨的问题。大意就是说，达芬奇家具店没有产地造假，但是它也有问题，家具没有中文说明书，所以说曝光也是对的，它确实有问题，但是没有产地造假，因为说产地造假的那个人是广东的一个掮客。比如你要买大批的家具，不是你直接跟家具店做买卖，这中间有一个掮客，你先跟这个掮客讲好价钱，然后由他在你和家具店中间把价钱讲清楚。这个人说了瞎话，但是他也找不着了，他知道自己捅了大娄子了。所以说（调查情况里面说的）身份未经核实，就是指他的身份，他说他是家具店的老板，实际上他不是，他是个掮客。

这样的话就支持了我的推理结论了。我第一天就判断这个有问题，最后等了不少时间，等了大半年时间，我挺高兴，因为我在家里面什么信息都没有，但是我的判断对了，所以这个例子说明逻辑思维是很重要的。

采访人1：您讲的例子也给了我们启示，不管是工作中的事、科研中的事、还是生活中的小事，我们都需要根据逻辑去多想一步，想一想这个事情合不合理，是不是符合逻辑。这个时候可以帮我们避免很多错误的认知，可以帮我们少受很多骗。