对科学问题的一点理解

什么是科学问题

在写基金或写论文的时候,我经常会纠结于什么是科学问题?什么是工程问题?。我相信很多科研人员都会有这种困惑:到底什么才是科学问题?我谈一谈自己对科学问题的理解吧。

科学问题的启发

有一天参加所里的学术会议,主任讲了一个很有意思的事,他有一次和机器人行业大佬孙立宁教授在酒席上,曾听孙教授说过一个关于科学问题的比喻:

我说我要研究“人如何用筷子?”,这不是一个科学问题;
可是我要说“多自由度冗余关节的双刚体协同运动控制”,这就是一个科学问题。

我对科学问题的理解

这个事给了我很大的启发,让我自己对科学问题有了很直观的理解。在我的理解中,科学问题是:

能够揭示规律、原理,同时具有抽象、泛化意义,能够对一类的事物都具有应用价值。

可能我的总结不准确,但我想表达的是,科学问题并不是对现实世界的直观描述,需要看透现象本质,找寻背后的规律原理,通过总结提炼,才可以称之为科学问题

就以孙立宁教授的例子为例,“人如何用筷子?”之所以不是科学问题,是因为这只是现实世界的直观描述,并没有深入现象本质。如何定义人?人有什么特点?筷子又是什么?有什么特点?人和筷子只是特定事物的名字而已。人用筷子,对人来说,可以抽象成多自由度冗余关节,因为在用筷子这件事中,对外的表现就是多自由度冗余关节,而筷子就是双刚体用筷子就是对双刚体的协同运动控制

于是经过提炼,可以从现象表面发现现象本质,对多自由度冗余关节的双刚体协同运动控制进行研究,是可以推广到很多其他领域,比如多机械臂协同作业等,是具有很强的泛化抽象意义的。这种问题当然就是科学问题