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他山之石可以攻玉:利用別人經(jīng)驗(yàn)解決自身問題的科學(xué)方法

2024-06-11 11:48:33信息公告56

中國(guó)有句成語叫“他山之石可以攻玉”,意思是這座山上有一塊非常堅(jiān)硬的玉,但是找不到工具來磨它,但是發(fā)現(xiàn)別的山上有更堅(jiān)硬的石頭,可以用來把這塊玉雕成工具。這個(gè)成語的延伸意思就是我們可以借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)來解決自己的問題。比如,我們可以把外國(guó)的東西用于中國(guó)什么的物理學(xué)家,把古代的東西用于現(xiàn)在。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在知識(shí)領(lǐng)域,可以比喻為將某一學(xué)科的成功經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到其他學(xué)科中,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的一種科學(xué)方法。換句話說,開拓你的思路,多了解其他領(lǐng)域的研究。有時(shí)你可以以它們?yōu)閰⒖迹_展某些跨學(xué)科、跨主題的研究,這也可能啟發(fā)你在自己的研究中尋找新方法,解決科學(xué)問題。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

盡管現(xiàn)代科學(xué)日益分類,給人以“各門各派猶如隔山”的感覺,但任何一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的研究對(duì)象都是同一個(gè)客觀世界,自然規(guī)律內(nèi)在地存在著相通之處,科學(xué)知識(shí)與方法也必然存在相通之處,這正是“博采眾長(zhǎng),工欲善其事,必先利其器”的理論基礎(chǔ)。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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科學(xué)研究的方法是相通的,這也可以從“信息”的角度去理解。當(dāng)今社會(huì)是信息社會(huì),科學(xué)知識(shí)就是一種信息。因此,任何科學(xué)研究,說白了就是一個(gè)加工“信息”的過程。拋棄無用的信息,想方設(shè)法獲取有用、正確的信息,以消除原有問題中的不確定性,得到更加確定的科學(xué)規(guī)律。這樣從信息的角度去分析問題,可以讓你看得更遠(yuǎn)、對(duì)問題的理解更深刻,也更容易整合學(xué)科之間的差距,達(dá)到借鑒他人經(jīng)驗(yàn)的效果。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

科學(xué)史上有很多這樣的例子,比如物理學(xué)借鑒到生物學(xué)而引起的生物學(xué)革命。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1932 年,在一次國(guó)際會(huì)議上,著名物理學(xué)家、量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一尼爾斯·玻爾發(fā)表了題為《光與生命》的演講。玻爾指出,物理學(xué)中的某些特性在生物學(xué)中是常見的,因此他想看看一種新的物理世界觀(量子力學(xué)中的互補(bǔ)性)如何改變我們對(duì)生物世界的看法。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

什么的物理學(xué)家KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

尼爾斯·玻爾KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

玻爾的學(xué)生之一、后來成為分子生物學(xué)創(chuàng)始人的馬克斯·德爾布呂克,直接受到玻爾演講的啟發(fā),畢生致力于生物學(xué)研究。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

德爾布呂克是一位德國(guó)物理學(xué)家,在玻爾的指導(dǎo)下獲得哥廷根大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位后,決定轉(zhuǎn)向生物學(xué)研究。他最初的興趣是基因遺傳學(xué)。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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馬克斯·德爾布呂克KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1865年,孟德爾在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律,提出了“基因與遺傳”的概念。20世紀(jì)初,遺傳學(xué)家摩爾根通過對(duì)果蠅的遺傳實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)基因在染色體上呈??線性排列英語作文,摩爾根因此獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。德爾布呂克對(duì)基因與遺傳十分著迷,在1935年一篇影響深遠(yuǎn)的論文中,他與研究伙伴提出了基因可以看作分子的觀點(diǎn)。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

德爾布呂克與蘇聯(lián)遺傳學(xué)家季莫菲耶夫-列索夫斯基(1900-1981)、物理學(xué)家KG齊默(1911-1988)合作,應(yīng)用量子力學(xué)的概念研究果蠅的X射線誘變,發(fā)表了后來被稱為“遺傳學(xué)三重奏”的論文,這是世界上第一個(gè)提出的基因模型,比著名的詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型早了18年。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

除了玻爾,還有一位著名的物理學(xué)家薛定諤,他注意到了物理化學(xué)理論和生命科學(xué)之間的關(guān)系。其實(shí),正是德爾布呂克等人的文章中的思想刺激了薛定諤。當(dāng)時(shí),薛定諤經(jīng)常在各個(gè)大學(xué)做科普講座。在德爾布呂克的啟發(fā)下,他開始了一系列關(guān)于生命科學(xué)的講座,受到了聽眾的熱烈歡迎。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

什么的物理學(xué)家KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

后來,薛定諤將自己的講稿整理成了《生命是什么?》一書。該書在科學(xué)界產(chǎn)生了非常廣泛的影響,啟發(fā)了一大批年輕的物理學(xué)家或?qū)W生轉(zhuǎn)向生命科學(xué)的研究。其中包括沃森、克里克和威爾金斯,后者因建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型而獲得了1962年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。因此,薛定諤的這本書在思想上被稱為“引起生物學(xué)革命的小冊(cè)子”。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

埃爾溫·薛定諤KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

受到薛定諤小冊(cè)子和德爾布呂克影響的年輕人還包括意大利細(xì)菌學(xué)家盧里亞和美國(guó)遺傳學(xué)家赫西。1952年,他們與德爾布呂克一起在分子生物學(xué)領(lǐng)域開展噬菌體研究,進(jìn)行了著名的噬菌體實(shí)驗(yàn),證明了DNA是遺傳信息的物質(zhì)載體。這一杰出的實(shí)驗(yàn)成果奠定了分子遺傳學(xué)乃至整個(gè)分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。他們還發(fā)現(xiàn)了噬菌體在細(xì)胞增殖過程中的作用,并共同獲得了1969年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

噬菌體感染細(xì)菌KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因在分子水平上完成世界上首次基因重組、創(chuàng)立現(xiàn)代基因工程技術(shù)而獲得1980年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的貝爾格什么的物理學(xué)家,以及因發(fā)現(xiàn)核糖核酸(RNA)的細(xì)胞催化功能而獲得1989年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的奧爾特曼,都曾受到《生命是什么?》一書的影響。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

毫不夸張地說,以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)為標(biāo)志的分子生物學(xué)革命,是科學(xué)從物理學(xué)轉(zhuǎn)向生物學(xué)的結(jié)果,是“借鑒他人經(jīng)驗(yàn)”的科學(xué)方法的成功,是跨學(xué)科融合的成功產(chǎn)物。有理由相信,整個(gè)科學(xué)領(lǐng)域更雄心勃勃、更重要的創(chuàng)新革命,應(yīng)該來自生命科學(xué)、物理科學(xué)和工程科學(xué)的融合。這種融合已經(jīng)發(fā)生,并可能真正揭示生命的奧秘。讓我們拭目以待。KXS物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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