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标 题: 科研生涯透视-高抒
发信站: 南京大学小百合站 (Fri Dec 19 17:32:58 2014)
本文是高抒教授为国家海洋局第二海洋研究所“海洋名家讲堂”邀请报告准备的材料,于2014年11月10日以“学术研究的价值—文化环境与个人发展”为题做了讲演。
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科研生涯透视
高抒（南京大学地理与海洋科学学院）
科技事业的重要性往往从生产力的角度加以强调，比如说“科学技术是第一生产力”。我国目前每年的科技投入已达万亿元的数量级，说明了政府和社会对科技事业的高度重视。科学与技术虽有分工的不同和工作方式的差异，但在本质上具有深刻、密切的联系，在产生和运用知识的理念上具有共性。因此，在这里的讨论中，我们将从科学研究的视角，来讨论科研人员应当如何追求学术、科研机构如何才能有较大作为的问题。我将从“科学的价值”谈起，进而探讨科学的文化属性，最后以海洋科学为例，提出在科学文化建设方面科研人员个人和科研机构管理者如何共同努力的建议。我认为，这些建议对于科学价值的实现是重要的条件。
1. 科学的价值
目前国家的科技投入大幅度增加，这必然会导致研究队伍的扩大和成果的增加，但这样的投入有什么实质性的价值？这是一个管理者和纳税人都要问的问题。美国科学家费曼认为，科学有三点价值：科学让我们得其门而入；科学告诉我们科学知识是有不确定性的；科学研究给我们带来愉悦。这种看法对科研人员有很大的鼓舞，而且它也有学术上的理由。更早一些时候，英国数学家、哲学家R.罗素就高度关注科学知识的意义，他认为科学知识是最重要的知识之一（与宗教和哲学知识并列），并且以终生的努力来分析科学知识的可靠性问题，在《人类的知识－其范围和界限》一书中，他指出“人类的一切知识都是有不确定性的”，说科学知识也是有不确定性的，这正好与费曼总结的“科学的价值”中的第二点相对应。这一认识在科学知识的应用中有重要意义。
对于科学价值的上述看法，实际上是指出了科学的上层建筑属性，科学不仅有转化为生产力的潜力，可以通过知识的应用转化为经济发展，而且也有文化的一面，影响着人们的价值观和生活态度。科学知识和产出知识的过程改变了我们对世界的看法，而知识的不确定性告诉我们对管理应持谨慎的态度。科学产生的愉悦感则与我们做科学研究的成就感和长期工作中形成的同事间的亲近感有关。可以说，费曼提出的科学价值在相当的程度上强调了科学的文化属性。这一关于科学价值的观念对社会和学术界产生了深刻影响。但是，科学价值的实现还需要一些重要条件，这是我们以下所要讨论的主题。
2. 科学文化属性的表达
科学内容经常是以抽象的方式表达的，例如数学符号的使用，这对于非专家的人们经常造成理解上的困难。为了让公众更好地理解科学，往往用其他的文化形态来表达，如美术、音乐、文学作品的形式，这些形式虽然不是科学本身，但有助于科学文化的传播，等到人们普遍的科学素养提高到一定程度时，将无需借助这些媒介，便可直接掌握科学材料。
以下我们用一些例子来说明上述的借用形式。荷兰画家埃舍尔的作品被用来说明一些科学及科学哲学的理念。例如，在“三个世界”这幅画里，池塘代表真实的世界，有水面漂浮的树叶和从水面之下探出头来的鱼儿为证；水中的大树倒影是真实世界的影像，我们得以从倒影的存在去推断岸上真实大树的存在；而在画家的艺术世界里，这既不是池塘、也没有鱼或者大树，仅仅是一幅作品而已。科学也是这样，要理顺客观世界、表象世界和理论世界的关系。他的另一幅作品“上升与下降”，这表现了科学哲学中的“悖论”概念。
法国音乐家M.拉威尔的作品《Bolero》，以两个交替出现的主题为特征，音量逐渐加大，最后全曲在一个尖锐的音阶上戛然而止，这较好地反映出正反馈机理的不受遏制最终将导致系统崩溃的过程。
文学作品对科学方法的描述可以以侦探小说为代表，正是在这个意义上侦探小说被称为科普作品的一类。在这方面，柯南道尔和克里斯蒂的作品是有代表性的，柯南道尔创造的福尔摩斯用“多种证据法”断案，他说的“所有的证据，无论大小，都指向同一方向”是经典的表述；克里斯蒂笔下的波洛则采用“内部一致性”办法破案。他们两人的方法均是地球科学中常用的，地学论文中这两种论证方法都屡见不鲜。
上述的解释是针对公众的，用比喻和形象的办法使人感受科学文化，而对于学术界和专业人士，以科学哲学、科学史和科学社会学的视角来刻画其文化属性，是再直接不过的了。
科学哲学探讨知识的属性以获得知识的方法论问题。B.罗素深入地探讨了知识的可靠性问题，他指出知识是以宗教和科学为两端、哲学居中而构成的体系，其中科学知识应是最可靠的。科学如能提供不确定性的信息，则可减少应用上的麻烦。在获取知识的方法上，最基本的是归纳法，演绎法只是分析的，不产出新知识，归纳法产生新知识，但其结论是易错的。罗素的“西方哲学史”中说：归纳法是不符合逻辑规则的（如果前提正确，则结论也正确，这样的推论规则称为逻辑规则），但如果弃用归纳法，则科学研究是不可能的。科学的这个方法论特征表明，并无可以确保结论正确性的途径。但是，另一方面，科学可以用长期积累的资料来表明至少有些方法或程序流程是存在着某种缺陷的，因此在排除了缺陷之后，在操作层面上获得正确知识则是可能的，例如在飞机研制中排除了大量失误之后现在飞机的研制水平已很高，已在实用中基本达到目标了，虽然其中的一些核心科学问题并未完全解决。
科学史是关于“科学活动实际上是如何进行的”这个问题。历史上有过一系列的人和事，既有成功也有失败的例子，如果分析这些人和事所涉及的各种因素，如智力、地理区域、社会环境、经济水平、管理方式等，则有可能给出成败的解释或看法。这样的研究提供了我们对科学活动的经验，与科学哲学所提供的原理一样，历史经验也会对人们追求学术生涯的行动产生影响，例如当我们知道哈佛大学历史上培养出很多杰出人才时，可能会倾向于选择去那里接受高等教育。科学史上的事实，正反两面的都有，例如有关优秀科学家的获得成就和荣誉的方式，有些人的成就和荣誉是名副其实的，另一些人则可能有不太光彩的行为；这可能造成某些困惑，比如有的年轻学者反映，从科学史上读到的事例令人鼓舞，但现实却令人失望。实际上，科学史上的事例是真实的，现实也是真实的，关键是要理解各种不同事例发生的频度和地域分布，还要认识某些事实的典型性，更要弄清历史发展的趋势。历史教给我们的不仅是静态的观察，而且还要有时空的透视，正是这一点上科学史信息是重要的。
科学社会学是关于科学活动的进行方式的。R. K. 墨顿的《科学社会学》具有代表性，在这本著作里，他讨论了科学圈中的许多有趣的问题，如科学家的职责、科学成就的评价和奖励、科研人员个人在学术团体中的作用、科学研究的资助等。之后，他的学生们继续了他的研究方向，在“科学家如何获得荣誉和地位”等方面提出了新的看法。对于社会和科研的关系，T. Keeley 的《科学研究的经济规律》有较为深入的分析，根据对全球范围的科技投入的数据，他提出了科技投入与GDP总量相关、国家投入与个人（企业）投入具有可替代性、而国家投入的效率却远低于个人投入的三个结论。这些发现对科技管理有重要参考价值。
3. 科技人员的个人学术生涯
曾经有一段时间，进行科技工作是读书人的首选，因为这个职业在生活上比较保险，不会受到政治运动冲击，所以人们说“学好数理化，走遍天下都不怕”。改革开放初期和后来的一段时间，科学家具有崇高的地位，而科技工作也是崇高的职业。有趣的是，在科技投入大幅度增加的今天，科技工作在社会上的地位却下降了，不再被人们认为是最好的职业，许多年轻学子在是否要选择科技作为自己的生涯上产生了不小的困惑。如今，如何稳定一支科技队伍，并且使他们进行科技创造劳动已成为一个问题。不仅在我国是如此，在世界上许多国家也已经或正在发生类似的问题。
如何解决这个问题？在年轻科技人员的培养上，社会上除了在科技的文化属性进行广泛讨论外，一般是通过三个方面的途径来吸引人们进入科技生涯的：培养学生对科技的兴趣、进行励志宣传和科学诚信教育。
就科技的一般内容而言，学生们是不难产生兴趣的，科技带给我们太多的新奇知识和智力挑战，学习成绩好的同学往往也是数学、物理的爱好者，在中学和大学本科阶段的学习也很努力。但是，当进入研究生和早期科技生涯时就不同了，此时未来生活的问题进入了科研人员个人的考虑范围，家庭的期待、工作岗位和收入、生活安定程度等一系列问题是难以用“不食人间烟火”的态度来对付的。中学时成绩好的同学考入重点大学，后来再读研究生深造，最后他们的个人生活却比不上当初成绩稍差未考上大学的同学，这也是常有的事。而且，一旦进入某个具体的研究领域，所见所闻会与初学者所见的非常不同。科技往往是缺乏浪漫的，需要体力和脑力的双重支出，在海洋科学这样的领域，除非进行长期的引导，否则是难以培养出学生兴趣的。因此，研究生导师们经常做的一件事就是对学生不断地熏陶，不断用有趣的科学问题去吸引学生，一部分学生在这样的环境中耳濡目染，对所研究的主题会逐渐产生亲近感，最终培养出了感情，以至于激发出兴趣和研究热情。但是，也有不少学生始终难以培养出兴趣，甚至在完成学位论文，获得博士学位之后仍是如此。可见，强调兴趣的培养虽然是重要的，但其效应是难以保证的。
励志教育常被用作一种补充措施。教师们经常用大科学家的成长历史来激发年轻学生的热情，关于科学家如何艰苦奋斗，最终获得成功的故事在社会上广泛流传，还有的教师把话说得更加直白：“只要你好好干，一定会有美好的前途”：今天在实验室苦干，明天就有论文、有职称晋升、有社会地位。值得指出，此类励志手段从本质上来说是功利性的，即使能收一时之效，也难以长期激励年轻科技人员努力工作。说到底，承诺式的励志与现实世界差距太大，科技创新虽然是许多人的目标，但真正产生重要创新成果的概率却很小，按照R.K.墨顿教授的说法，要在许多位努力工作的人中才能产生一位大科学家，而如果没有这一大批人的努力，那一位大科学家也是不会产生的。也就是说，多数人虽然努力工作，最终并不能成为成功人士。所以，从功利角度看，通过科技生涯来出人头地，最终落空的概率很大。被励志鼓起干劲的人，也往往会早早地放弃努力工作的念头。实际上，如果人人都成功，都有地位，那么也就是他们都不够成功，都没有地位；一群人在一起，必然是有人当学术领导人，有人当普通研究人员，有人当辅助人员，不可能人人都当头头，那样的机构是无法进行日常工作的。
除了正面引导，学术界也会从建议和告诫的角度帮助科技人员好好工作。在西方国家的研究生教育中，一项重要的内容就是从技术上帮助年轻人掌握研究流程，学会如何做实验、如何写作学位论文、研究论文，在如何追求科技生涯方面提供咨询和辅导，这方面的指导书非常多。他们的研究生课程还有一门是关于科学诚信的，以Scientific Integrity为主题，目的是让年轻学者了解学术规范。“Scientific Integrity”的含义是“作为科学工作者的完整操守”，包括学术诚信、不违反学术道德；尊重事实、讲究逻辑, 用科学方法处理事务；明了自己的研究工作在科学大厦中的位置并努力推进等内容。其中，防范不当学术行为是一项重要内容。不当学术行为的产生有很多原因，例如年轻人对学术规范的无知、追求名利（科学成果不易产出，而一旦产出则带来巨大的利益，这可能是驱使一些人伪造成果）、考核压力（有些考核指标难以实现，迫使人们弄虚作假）等等。这门课能够在一定程度上提高人们的学术道德水平，可惜的是我国许多大学都没有开设，致使不少年轻人在做了错事时还不能意识到不当学术性为的严重性。
以上三方面（正面引导、功利吸引、技术性指导）被高校和科研机构所常用，但是还有第四个重要的方面被广泛忽视，即科学信仰的培养，这在我国尤其是如此。在过去的一段时间，人们甚至说科学信仰是不存在的，只有宗教信仰可以存在；“信仰是针对不变的教条的，而科学是追求真理的，要不断修正科学自身，因而无信仰可言”。这种看法是似是而非的。宗教信仰，例如基督教信仰，意味着对一种不变价值（追求真善美）的信念，并用以作为人生和日常行为的依据。科学信仰也是这样，它是科学方法价值的信念，坚信科学是增加人类新知识的正确方法，坚信科学能够指引我们正确面对各种问题，坚信科学可以发展为成熟的思想、理念。一句话，科学点燃了我们心中的那盏灯，照耀着人类文明的路径。在这一点上，科学信仰与宗教信仰具有相似性，事实上，西方有不少科学家也同样信仰宗教，说明两者并不是矛盾的，有时甚至是相辅相成的。
有没有科学信仰，对于一位科技工作者来说关系重大。学术成果的产出需要大批在第一线勤奋工作的人员，在海洋科学领域，海上工作和实验室分析尤其是如此，船上生活条件艰苦，还有晕船的煎熬，室内分析要面对大量样品、纷乱的多种参数或指标，操作枯燥单调，环境也难以做到洁净。研究过程中，还要面临家人对缺乏照顾的抱怨、求职和考核的难关等在这样的状况下，做一段较短时间尚可忍受，但如果没有科学信仰是很难长期坚持的。正面来看，有科学信仰的研究者会把科研视为自己的使命，以平和的心态去推进。对待研究过程，他们会态度严谨，而不是马马虎虎、随意处置；对待论文写作，他们会力求发表有内涵的学术论文，而不是投机取巧、追逐利益；对待遇到的困难困惑，他们会选择坚守，而不是退却；在同事关系上，他们能够真诚合作，尊重别人，而不是搞破坏、打击别人。即使在学术环境十分不利的情况下，他们也不会弄虚作假，以求过关。他们懂得，如果要靠背叛科学来求得生存，还不如放弃科研，用堂堂正正的劳动换取物质生活和享受。可以说，具备科学信仰是实现费曼所说的科学价值的必要条件，也是科技工作者能够过上快乐生活的必要条件，而一个研究机构如果有一批这样的员工，则是管理者的福份。
4. 研究机构科技管理的效率
科技管理事关科研成效，十分重要。与西方国家相比，我们目前的管理水平是相对低下的，其表现是科技工作者的时间和精力还无法主要用于创新性的劳动，科技投入的效率较低。管理者往往认为通过行政命令，可以使研究机构运转起来，从而完成上级要求达到的指标。这种管理方式可称为“牧羊人”模式，牧羊人把羊群赶到草场，然后就开始盘算以后能卖多少羊肉、多少羊毛，但是，科技人员不是羊，他们的工作也不像羊吃草那么简单，所以牧羊人模式是注定不会成功的。
正确或有效的管理与行政命令、小恩小惠、软硬兼施无关。在学术氛围浓厚，多数人具有科学信仰的机构，管理的重点只有两个：一是机构的长远目标的确定，二是对科技提供到位的服务。可以说，明确机构使命的长远图景和为员工提供必要服务是科研机构能够产出优秀成果的充分必要条件。
发展目标的好坏对于能否吸引优秀人才加盟时至关重要的，因此国际上一些重要的研究机构都十分重视学科发展规划，采取定期更新发展规划的方式。规划的制定依赖于高层学术研讨，明确最重要的科学问题是什么、如何推进研究？研究机构往何处去？路径如何？这是管理的第一要务。不解决这些问题，管理就会进退失据，无法调动员工的积极性。研究机构的使命要以明确的方式传达到每位员工，并对每位员工分配具有可操作性的任务。
员工如果知晓机构的使命，科学信仰将促使其努力工作，此时能否产出成果，完全取决于产出成果的物质条件能否满足。因此，接下来管理部门要做的，就是决定每位员工为了完成任务所需的工作和生活条件，并适时地提供给他们。如果管理者不能提供必要的条件，就不能责怪员工不能完成任务了，再往上追索，可能管理者当初制定的发展规划也是不切实际、不可行的。
管理者能够做好以上两点，则员工们也一定能努力工作，完成任务。国际上一些优秀的研究机构都有这些特征。
有的人也许会说，实际上多数机构都是表现平平，甚至还是落后单位，所以仅靠明确使命和提供服务并不能奏效，还需要一些强制的目标考核，强化督战。这种看法的前提是对的，即多数机构并非先进机构，科技人员的素质也不一定都尽如人意，但是如果“强制的目标考核”是指我们现行的经费和论文篇数考核，那么这种管理方法就是南辕北辙的。这里的关键不在于是否要考核，是否要有指标，而在于如何考核、用什么指标？另外一个问题是，现在的科研经费主要是国家投入而非私人赞助，因此也有向国家交账的问题。针对上述两种情况，管理者需要考虑两种补充性的管理措施，其一是考核，其二是员工激励机制。
每个员工在机构中的位置和作用不同，所以用一刀切的方式肯定是不公正的。例如，研究地球物理和地球化学的人员，其工作性质有太大的差异，用统一的经费量和论文篇数来要求必然是不合适的。基础研究人员与应用开发研究人员、实验室技术人员的工作性质不同，不可能用同一的考核指标。在不当的指标之下，人们感受到的工作压力不同，有些人员必定是受害者，即使努力工作也无法达到上级的要求，其中一些人会采用蒙混过关的方法来应对，你要求数量，我就降低质量标准，再不行就弄虚作假来糊弄。对此，管理层又可能以严查每个人、抓“不当学术行为典型”来应对。如此，管理者和被管理者之间形成恶性循环，产出好成果的可能性就越来越下降了。不幸的是，这种状况正是我们许多机构的常态。
那么，有什么管理措施能够避免恶性循环呢？我想西方国家的管理是值得借鉴的。管理的目的是鼓励研究机构中科学信仰的树立、鼓励人们努力工作，所以首先要尊重被管理者，不能把他们当敌人或者破坏者。人才是有缺点、弱点的，不能苛求，如果能够被宽容地对待，那么随着时间的推移，他们的创作成果得以留存下来，成为人类文化遗产，而他们所有的缺点将随风而去，更何况多数人会在发展中提高自己。基于这一点，业绩考核的要点是让员工进行自我PK，而不是象我们这里让员工相互PK。本质上，员工之间是不可比的，如同青菜和萝卜之不能比一样。管理者应有的基本假设是员工上岗之日是胜任其工作的（因为他们是经过评聘过程遴选出来的合格人员），而工作合同又是协商的结果，因此是否胜任只要对照合同对比就可以了。也就是说，考核指标应是员工本人同意的而非强加的，而考核成绩是根据员工的进步程度来决定的，与其他员工的作为无关。对于某一个员工，如果当年业绩与其前三年的工作对比有显著进步，则可以晋升工资级别，如果不明显，则工资不变，如果有退步，则可考虑其是否胜任。这样，每位员工都知道，如果努力工作就有可能晋升，因而是一种正面的激励机制。反之，以不信任的方式对待被管理者，一定要从他们中间拔出一些正面典型，在揪出一些落后分子，管理的结果就会是负面的。所以，我们现行的科技管理必须改变。
有效的管理还有另一个方面，就是要利用科学原理。以前我曾经举过一个利用小概率事件原理实现有效管理的例子。在美国，人均车辆数超过一辆，这么多的车，警察人数那么少，如何惩治高速公路超速行驶？按照一些人的逻辑，这是没法管理的，这么多人开车，到哪里去找违规者？能抓住吗？然而，根据小概率事件原理，并不需要抓住每个违规者，随机在巡逻中发现超速行驶的驾驶员并施以罚款就可以了。为什么？对于一个驾驶员而言，一次违规被抓的概率很小，但是多次重复被抓的概率就会很大，免不了最终被罚款。这个“小概率”事件规律使大多数人放弃了逃避惩罚的心理，转而选择自觉地遵守交通规则。科研经费管理也是一样，并不需要向我们现行的规定那样兴师动众、人人过关。那么多经费、那么多项目，要花多大代价才能查到位？如果能用好小概率事件原理，采取类似于美国高速公路现场执法的方式，那么管理的效率可以大大提高，成本可以大大降低。在这个方面，我们现行的制度还有很大的改进余地。
5. 结语
上述讨论的要点总结如下。
首先，科学研究是一项重要的事业，不仅与生产力有关，也与社会文化有关，对社会和人类的福祉价值巨大。科学的文化属性已经越来越受到人们的重视了。
其次，科学价值的实现需要有高素质的科研人员。他们不仅努力培养自己和年青一代对科技的兴趣，掌握科研的基本功，自觉遵循科研道德规范，而且还具有科学信仰，知道如何对待科学成就、工作中的困难、科研工作的愉悦所在。
最后，科研管理对于任何一个研究机构都十分重要。有效管理的重点是确定机构的长远目标和使命，并且对科技人员提供到位的服务。其他辅助性的管理要以鼓励员工的科学信仰、提高经费使用效率为目标，“员工自我比较”的考核措施能够激励每个人，而管理中应用科学原理可以在提高效率的同时降低成本。
http://bbs.nju.edu.cn/file/S_Geography/niu1418981575.docx
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※ 来源:．南京大学小百合站 http://bbs.nju.edu.cn [FROM: 114.212.117.151][+reset]
※ 修改:．niu 於 Dec 19 17:35:51 2014 修改本文．[FROM: 114.212.117.151]
※ 修改:．niu 於 Dec 19 17:39:17 2014 修改本文．[FROM: 114.212.117.151]
标 题: 科研生涯透视-高抒
发信站: 南京大学小百合站 (Fri Dec 19 17:32:58 2014)
本文是高抒教授为国家海洋局第二海洋研究所“海洋名家讲堂”邀请报告准备的材料,于2014年11月10日以“学术研究的价值—文化环境与个人发展”为题做了讲演。
排版好的版本作为附件供下载：
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科研生涯透视
高抒（南京大学地理与海洋科学学院）
科技事业的重要性往往从生产力的角度加以强调，比如说“科学技术是第一生产力”。我国目前每年的科技投入已达万亿元的数量级，说明了政府和社会对科技事业的高度重视。科学与技术虽有分工的不同和工作方式的差异，但在本质上具有深刻、密切的联系，在产生和运用知识的理念上具有共性。因此，在这里的讨论中，我们将从科学研究的视角，来讨论科研人员应当如何追求学术、科研机构如何才能有较大作为的问题。我将从“科学的价值”谈起，进而探讨科学的文化属性，最后以海洋科学为例，提出在科学文化建设方面科研人员个人和科研机构管理者如何共同努力的建议。我认为，这些建议对于科学价值的实现是重要的条件。
1. 科学的价值
目前国家的科技投入大幅度增加，这必然会导致研究队伍的扩大和成果的增加，但这样的投入有什么实质性的价值？这是一个管理者和纳税人都要问的问题。美国科学家费曼认为，科学有三点价值：科学让我们得其门而入；科学告诉我们科学知识是有不确定性的；科学研究给我们带来愉悦。这种看法对科研人员有很大的鼓舞，而且它也有学术上的理由。更早一些时候，英国数学家、哲学家R.罗素就高度关注科学知识的意义，他认为科学知识是最重要的知识之一（与宗教和哲学知识并列），并且以终生的努力来分析科学知识的可靠性问题，在《人类的知识－其范围和界限》一书中，他指出“人类的一切知识都是有不确定性的”，说科学知识也是有不确定性的，这正好与费曼总结的“科学的价值”中的第二点相对应。这一认识在科学知识的应用中有重要意义。
对于科学价值的上述看法，实际上是指出了科学的上层建筑属性，科学不仅有转化为生产力的潜力，可以通过知识的应用转化为经济发展，而且也有文化的一面，影响着人们的价值观和生活态度。科学知识和产出知识的过程改变了我们对世界的看法，而知识的不确定性告诉我们对管理应持谨慎的态度。科学产生的愉悦感则与我们做科学研究的成就感和长期工作中形成的同事间的亲近感有关。可以说，费曼提出的科学价值在相当的程度上强调了科学的文化属性。这一关于科学价值的观念对社会和学术界产生了深刻影响。但是，科学价值的实现还需要一些重要条件，这是我们以下所要讨论的主题。
2. 科学文化属性的表达
科学内容经常是以抽象的方式表达的，例如数学符号的使用，这对于非专家的人们经常造成理解上的困难。为了让公众更好地理解科学，往往用其他的文化形态来表达，如美术、音乐、文学作品的形式，这些形式虽然不是科学本身，但有助于科学文化的传播，等到人们普遍的科学素养提高到一定程度时，将无需借助这些媒介，便可直接掌握科学材料。
以下我们用一些例子来说明上述的借用形式。荷兰画家埃舍尔的作品被用来说明一些科学及科学哲学的理念。例如，在“三个世界”这幅画里，池塘代表真实的世界，有水面漂浮的树叶和从水面之下探出头来的鱼儿为证；水中的大树倒影是真实世界的影像，我们得以从倒影的存在去推断岸上真实大树的存在；而在画家的艺术世界里，这既不是池塘、也没有鱼或者大树，仅仅是一幅作品而已。科学也是这样，要理顺客观世界、表象世界和理论世界的关系。他的另一幅作品“上升与下降”，这表现了科学哲学中的“悖论”概念。
法国音乐家M.拉威尔的作品《Bolero》，以两个交替出现的主题为特征，音量逐渐加大，最后全曲在一个尖锐的音阶上戛然而止，这较好地反映出正反馈机理的不受遏制最终将导致系统崩溃的过程。
文学作品对科学方法的描述可以以侦探小说为代表，正是在这个意义上侦探小说被称为科普作品的一类。在这方面，柯南道尔和克里斯蒂的作品是有代表性的，柯南道尔创造的福尔摩斯用“多种证据法”断案，他说的“所有的证据，无论大小，都指向同一方向”是经典的表述；克里斯蒂笔下的波洛则采用“内部一致性”办法破案。他们两人的方法均是地球科学中常用的，地学论文中这两种论证方法都屡见不鲜。
上述的解释是针对公众的，用比喻和形象的办法使人感受科学文化，而对于学术界和专业人士，以科学哲学、科学史和科学社会学的视角来刻画其文化属性，是再直接不过的了。
科学哲学探讨知识的属性以获得知识的方法论问题。B.罗素深入地探讨了知识的可靠性问题，他指出知识是以宗教和科学为两端、哲学居中而构成的体系，其中科学知识应是最可靠的。科学如能提供不确定性的信息，则可减少应用上的麻烦。在获取知识的方法上，最基本的是归纳法，演绎法只是分析的，不产出新知识，归纳法产生新知识，但其结论是易错的。罗素的“西方哲学史”中说：归纳法是不符合逻辑规则的（如果前提正确，则结论也正确，这样的推论规则称为逻辑规则），但如果弃用归纳法，则科学研究是不可能的。科学的这个方法论特征表明，并无可以确保结论正确性的途径。但是，另一方面，科学可以用长期积累的资料来表明至少有些方法或程序流程是存在着某种缺陷的，因此在排除了缺陷之后，在操作层面上获得正确知识则是可能的，例如在飞机研制中排除了大量失误之后现在飞机的研制水平已很高，已在实用中基本达到目标了，虽然其中的一些核心科学问题并未完全解决。
科学史是关于“科学活动实际上是如何进行的”这个问题。历史上有过一系列的人和事，既有成功也有失败的例子，如果分析这些人和事所涉及的各种因素，如智力、地理区域、社会环境、经济水平、管理方式等，则有可能给出成败的解释或看法。这样的研究提供了我们对科学活动的经验，与科学哲学所提供的原理一样，历史经验也会对人们追求学术生涯的行动产生影响，例如当我们知道哈佛大学历史上培养出很多杰出人才时，可能会倾向于选择去那里接受高等教育。科学史上的事实，正反两面的都有，例如有关优秀科学家的获得成就和荣誉的方式，有些人的成就和荣誉是名副其实的，另一些人则可能有不太光彩的行为；这可能造成某些困惑，比如有的年轻学者反映，从科学史上读到的事例令人鼓舞，但现实却令人失望。实际上，科学史上的事例是真实的，现实也是真实的，关键是要理解各种不同事例发生的频度和地域分布，还要认识某些事实的典型性，更要弄清历史发展的趋势。历史教给我们的不仅是静态的观察，而且还要有时空的透视，正是这一点上科学史信息是重要的。
科学社会学是关于科学活动的进行方式的。R. K. 墨顿的《科学社会学》具有代表性，在这本著作里，他讨论了科学圈中的许多有趣的问题，如科学家的职责、科学成就的评价和奖励、科研人员个人在学术团体中的作用、科学研究的资助等。之后，他的学生们继续了他的研究方向，在“科学家如何获得荣誉和地位”等方面提出了新的看法。对于社会和科研的关系，T. Keeley 的《科学研究的经济规律》有较为深入的分析，根据对全球范围的科技投入的数据，他提出了科技投入与GDP总量相关、国家投入与个人（企业）投入具有可替代性、而国家投入的效率却远低于个人投入的三个结论。这些发现对科技管理有重要参考价值。
3. 科技人员的个人学术生涯
曾经有一段时间，进行科技工作是读书人的首选，因为这个职业在生活上比较保险，不会受到政治运动冲击，所以人们说“学好数理化，走遍天下都不怕”。改革开放初期和后来的一段时间，科学家具有崇高的地位，而科技工作也是崇高的职业。有趣的是，在科技投入大幅度增加的今天，科技工作在社会上的地位却下降了，不再被人们认为是最好的职业，许多年轻学子在是否要选择科技作为自己的生涯上产生了不小的困惑。如今，如何稳定一支科技队伍，并且使他们进行科技创造劳动已成为一个问题。不仅在我国是如此，在世界上许多国家也已经或正在发生类似的问题。
如何解决这个问题？在年轻科技人员的培养上，社会上除了在科技的文化属性进行广泛讨论外，一般是通过三个方面的途径来吸引人们进入科技生涯的：培养学生对科技的兴趣、进行励志宣传和科学诚信教育。
就科技的一般内容而言，学生们是不难产生兴趣的，科技带给我们太多的新奇知识和智力挑战，学习成绩好的同学往往也是数学、物理的爱好者，在中学和大学本科阶段的学习也很努力。但是，当进入研究生和早期科技生涯时就不同了，此时未来生活的问题进入了科研人员个人的考虑范围，家庭的期待、工作岗位和收入、生活安定程度等一系列问题是难以用“不食人间烟火”的态度来对付的。中学时成绩好的同学考入重点大学，后来再读研究生深造，最后他们的个人生活却比不上当初成绩稍差未考上大学的同学，这也是常有的事。而且，一旦进入某个具体的研究领域，所见所闻会与初学者所见的非常不同。科技往往是缺乏浪漫的，需要体力和脑力的双重支出，在海洋科学这样的领域，除非进行长期的引导，否则是难以培养出学生兴趣的。因此，研究生导师们经常做的一件事就是对学生不断地熏陶，不断用有趣的科学问题去吸引学生，一部分学生在这样的环境中耳濡目染，对所研究的主题会逐渐产生亲近感，最终培养出了感情，以至于激发出兴趣和研究热情。但是，也有不少学生始终难以培养出兴趣，甚至在完成学位论文，获得博士学位之后仍是如此。可见，强调兴趣的培养虽然是重要的，但其效应是难以保证的。
励志教育常被用作一种补充措施。教师们经常用大科学家的成长历史来激发年轻学生的热情，关于科学家如何艰苦奋斗，最终获得成功的故事在社会上广泛流传，还有的教师把话说得更加直白：“只要你好好干，一定会有美好的前途”：今天在实验室苦干，明天就有论文、有职称晋升、有社会地位。值得指出，此类励志手段从本质上来说是功利性的，即使能收一时之效，也难以长期激励年轻科技人员努力工作。说到底，承诺式的励志与现实世界差距太大，科技创新虽然是许多人的目标，但真正产生重要创新成果的概率却很小，按照R.K.墨顿教授的说法，要在许多位努力工作的人中才能产生一位大科学家，而如果没有这一大批人的努力，那一位大科学家也是不会产生的。也就是说，多数人虽然努力工作，最终并不能成为成功人士。所以，从功利角度看，通过科技生涯来出人头地，最终落空的概率很大。被励志鼓起干劲的人，也往往会早早地放弃努力工作的念头。实际上，如果人人都成功，都有地位，那么也就是他们都不够成功，都没有地位；一群人在一起，必然是有人当学术领导人，有人当普通研究人员，有人当辅助人员，不可能人人都当头头，那样的机构是无法进行日常工作的。
除了正面引导，学术界也会从建议和告诫的角度帮助科技人员好好工作。在西方国家的研究生教育中，一项重要的内容就是从技术上帮助年轻人掌握研究流程，学会如何做实验、如何写作学位论文、研究论文，在如何追求科技生涯方面提供咨询和辅导，这方面的指导书非常多。他们的研究生课程还有一门是关于科学诚信的，以Scientific Integrity为主题，目的是让年轻学者了解学术规范。“Scientific Integrity”的含义是“作为科学工作者的完整操守”，包括学术诚信、不违反学术道德；尊重事实、讲究逻辑, 用科学方法处理事务；明了自己的研究工作在科学大厦中的位置并努力推进等内容。其中，防范不当学术行为是一项重要内容。不当学术行为的产生有很多原因，例如年轻人对学术规范的无知、追求名利（科学成果不易产出，而一旦产出则带来巨大的利益，这可能是驱使一些人伪造成果）、考核压力（有些考核指标难以实现，迫使人们弄虚作假）等等。这门课能够在一定程度上提高人们的学术道德水平，可惜的是我国许多大学都没有开设，致使不少年轻人在做了错事时还不能意识到不当学术性为的严重性。
以上三方面（正面引导、功利吸引、技术性指导）被高校和科研机构所常用，但是还有第四个重要的方面被广泛忽视，即科学信仰的培养，这在我国尤其是如此。在过去的一段时间，人们甚至说科学信仰是不存在的，只有宗教信仰可以存在；“信仰是针对不变的教条的，而科学是追求真理的，要不断修正科学自身，因而无信仰可言”。这种看法是似是而非的。宗教信仰，例如基督教信仰，意味着对一种不变价值（追求真善美）的信念，并用以作为人生和日常行为的依据。科学信仰也是这样，它是科学方法价值的信念，坚信科学是增加人类新知识的正确方法，坚信科学能够指引我们正确面对各种问题，坚信科学可以发展为成熟的思想、理念。一句话，科学点燃了我们心中的那盏灯，照耀着人类文明的路径。在这一点上，科学信仰与宗教信仰具有相似性，事实上，西方有不少科学家也同样信仰宗教，说明两者并不是矛盾的，有时甚至是相辅相成的。
有没有科学信仰，对于一位科技工作者来说关系重大。学术成果的产出需要大批在第一线勤奋工作的人员，在海洋科学领域，海上工作和实验室分析尤其是如此，船上生活条件艰苦，还有晕船的煎熬，室内分析要面对大量样品、纷乱的多种参数或指标，操作枯燥单调，环境也难以做到洁净。研究过程中，还要面临家人对缺乏照顾的抱怨、求职和考核的难关等在这样的状况下，做一段较短时间尚可忍受，但如果没有科学信仰是很难长期坚持的。正面来看，有科学信仰的研究者会把科研视为自己的使命，以平和的心态去推进。对待研究过程，他们会态度严谨，而不是马马虎虎、随意处置；对待论文写作，他们会力求发表有内涵的学术论文，而不是投机取巧、追逐利益；对待遇到的困难困惑，他们会选择坚守，而不是退却；在同事关系上，他们能够真诚合作，尊重别人，而不是搞破坏、打击别人。即使在学术环境十分不利的情况下，他们也不会弄虚作假，以求过关。他们懂得，如果要靠背叛科学来求得生存，还不如放弃科研，用堂堂正正的劳动换取物质生活和享受。可以说，具备科学信仰是实现费曼所说的科学价值的必要条件，也是科技工作者能够过上快乐生活的必要条件，而一个研究机构如果有一批这样的员工，则是管理者的福份。
4. 研究机构科技管理的效率
科技管理事关科研成效，十分重要。与西方国家相比，我们目前的管理水平是相对低下的，其表现是科技工作者的时间和精力还无法主要用于创新性的劳动，科技投入的效率较低。管理者往往认为通过行政命令，可以使研究机构运转起来，从而完成上级要求达到的指标。这种管理方式可称为“牧羊人”模式，牧羊人把羊群赶到草场，然后就开始盘算以后能卖多少羊肉、多少羊毛，但是，科技人员不是羊，他们的工作也不像羊吃草那么简单，所以牧羊人模式是注定不会成功的。
正确或有效的管理与行政命令、小恩小惠、软硬兼施无关。在学术氛围浓厚，多数人具有科学信仰的机构，管理的重点只有两个：一是机构的长远目标的确定，二是对科技提供到位的服务。可以说，明确机构使命的长远图景和为员工提供必要服务是科研机构能够产出优秀成果的充分必要条件。
发展目标的好坏对于能否吸引优秀人才加盟时至关重要的，因此国际上一些重要的研究机构都十分重视学科发展规划，采取定期更新发展规划的方式。规划的制定依赖于高层学术研讨，明确最重要的科学问题是什么、如何推进研究？研究机构往何处去？路径如何？这是管理的第一要务。不解决这些问题，管理就会进退失据，无法调动员工的积极性。研究机构的使命要以明确的方式传达到每位员工，并对每位员工分配具有可操作性的任务。
员工如果知晓机构的使命，科学信仰将促使其努力工作，此时能否产出成果，完全取决于产出成果的物质条件能否满足。因此，接下来管理部门要做的，就是决定每位员工为了完成任务所需的工作和生活条件，并适时地提供给他们。如果管理者不能提供必要的条件，就不能责怪员工不能完成任务了，再往上追索，可能管理者当初制定的发展规划也是不切实际、不可行的。
管理者能够做好以上两点，则员工们也一定能努力工作，完成任务。国际上一些优秀的研究机构都有这些特征。
有的人也许会说，实际上多数机构都是表现平平，甚至还是落后单位，所以仅靠明确使命和提供服务并不能奏效，还需要一些强制的目标考核，强化督战。这种看法的前提是对的，即多数机构并非先进机构，科技人员的素质也不一定都尽如人意，但是如果“强制的目标考核”是指我们现行的经费和论文篇数考核，那么这种管理方法就是南辕北辙的。这里的关键不在于是否要考核，是否要有指标，而在于如何考核、用什么指标？另外一个问题是，现在的科研经费主要是国家投入而非私人赞助，因此也有向国家交账的问题。针对上述两种情况，管理者需要考虑两种补充性的管理措施，其一是考核，其二是员工激励机制。
每个员工在机构中的位置和作用不同，所以用一刀切的方式肯定是不公正的。例如，研究地球物理和地球化学的人员，其工作性质有太大的差异，用统一的经费量和论文篇数来要求必然是不合适的。基础研究人员与应用开发研究人员、实验室技术人员的工作性质不同，不可能用同一的考核指标。在不当的指标之下，人们感受到的工作压力不同，有些人员必定是受害者，即使努力工作也无法达到上级的要求，其中一些人会采用蒙混过关的方法来应对，你要求数量，我就降低质量标准，再不行就弄虚作假来糊弄。对此，管理层又可能以严查每个人、抓“不当学术行为典型”来应对。如此，管理者和被管理者之间形成恶性循环，产出好成果的可能性就越来越下降了。不幸的是，这种状况正是我们许多机构的常态。
那么，有什么管理措施能够避免恶性循环呢？我想西方国家的管理是值得借鉴的。管理的目的是鼓励研究机构中科学信仰的树立、鼓励人们努力工作，所以首先要尊重被管理者，不能把他们当敌人或者破坏者。人才是有缺点、弱点的，不能苛求，如果能够被宽容地对待，那么随着时间的推移，他们的创作成果得以留存下来，成为人类文化遗产，而他们所有的缺点将随风而去，更何况多数人会在发展中提高自己。基于这一点，业绩考核的要点是让员工进行自我PK，而不是象我们这里让员工相互PK。本质上，员工之间是不可比的，如同青菜和萝卜之不能比一样。管理者应有的基本假设是员工上岗之日是胜任其工作的（因为他们是经过评聘过程遴选出来的合格人员），而工作合同又是协商的结果，因此是否胜任只要对照合同对比就可以了。也就是说，考核指标应是员工本人同意的而非强加的，而考核成绩是根据员工的进步程度来决定的，与其他员工的作为无关。对于某一个员工，如果当年业绩与其前三年的工作对比有显著进步，则可以晋升工资级别，如果不明显，则工资不变，如果有退步，则可考虑其是否胜任。这样，每位员工都知道，如果努力工作就有可能晋升，因而是一种正面的激励机制。反之，以不信任的方式对待被管理者，一定要从他们中间拔出一些正面典型，在揪出一些落后分子，管理的结果就会是负面的。所以，我们现行的科技管理必须改变。
有效的管理还有另一个方面，就是要利用科学原理。以前我曾经举过一个利用小概率事件原理实现有效管理的例子。在美国，人均车辆数超过一辆，这么多的车，警察人数那么少，如何惩治高速公路超速行驶？按照一些人的逻辑，这是没法管理的，这么多人开车，到哪里去找违规者？能抓住吗？然而，根据小概率事件原理，并不需要抓住每个违规者，随机在巡逻中发现超速行驶的驾驶员并施以罚款就可以了。为什么？对于一个驾驶员而言，一次违规被抓的概率很小，但是多次重复被抓的概率就会很大，免不了最终被罚款。这个“小概率”事件规律使大多数人放弃了逃避惩罚的心理，转而选择自觉地遵守交通规则。科研经费管理也是一样，并不需要向我们现行的规定那样兴师动众、人人过关。那么多经费、那么多项目，要花多大代价才能查到位？如果能用好小概率事件原理，采取类似于美国高速公路现场执法的方式，那么管理的效率可以大大提高，成本可以大大降低。在这个方面，我们现行的制度还有很大的改进余地。
5. 结语
上述讨论的要点总结如下。
首先，科学研究是一项重要的事业，不仅与生产力有关，也与社会文化有关，对社会和人类的福祉价值巨大。科学的文化属性已经越来越受到人们的重视了。
其次，科学价值的实现需要有高素质的科研人员。他们不仅努力培养自己和年青一代对科技的兴趣，掌握科研的基本功，自觉遵循科研道德规范，而且还具有科学信仰，知道如何对待科学成就、工作中的困难、科研工作的愉悦所在。
最后，科研管理对于任何一个研究机构都十分重要。有效管理的重点是确定机构的长远目标和使命，并且对科技人员提供到位的服务。其他辅助性的管理要以鼓励员工的科学信仰、提高经费使用效率为目标，“员工自我比较”的考核措施能够激励每个人，而管理中应用科学原理可以在提高效率的同时降低成本。
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※ 修改:．niu 於 Dec 19 17:35:51 2014 修改本文．[FROM: 114.212.117.151]
※ 修改:．niu 於 Dec 19 17:39:17 2014 修改本文．[FROM: 114.212.117.151]
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