目錄
前言
緒論 科學的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)之源 1
引言 科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)溯源 1
0.1 科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)起源于對自然哲學模式的傳承、深化與轉(zhuǎn)向 2
0.1.1 古希臘自然哲學(自然科學的胚胎形態(tài))誕生的三個條件 2
0.1.2 古希臘自然哲學模式的形而上學特點與功能 2
0.1.3 古希臘自然哲學范疇框架的功能與近代科學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的淵源 3
0.1.4 古希臘自然哲學實現(xiàn)了人類認識框架從神話的幻想世界走向科學的理念世界的思想革命和精神轉(zhuǎn)向 3
0.1.5 古希臘自然哲學開創(chuàng)了近代自然科學思想的核心傳統(tǒng)與基礎(chǔ)原則 5
0.1.6 現(xiàn)代自然科學起源于自然哲學目標模式與能力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向 6
0.2 科學思想是科學創(chuàng)新的能力結(jié)構(gòu)之源 7
0.2.1 畢達哥拉斯學派所創(chuàng)導的“數(shù)的和諧”思想 7
0.2.2 德謨克利特原子論的思想方法 10
思考題 12
上篇 自然科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)論
第一章 科學創(chuàng)新的本質(zhì)特征及其能力結(jié)構(gòu) 15
1.1 科學形象的多樣性及其本質(zhì)特征的客觀實在性 15
1.1.1 科學定義的多樣性源自科學是一系列社會性的行為 15
1.1.2 科學形象和定義的多樣性的表現(xiàn) 15
1.1.3 科學的基本特征 16
1.2 科學創(chuàng)新的本質(zhì)特征及其類型 18
1.2.1 “創(chuàng)”與“新”的辯證統(tǒng)一 18
1.2.2 科學創(chuàng)新是以科學為前提和基礎(chǔ)的創(chuàng)新 19
1.3 科學的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)概述 21
1.3.1 能力的概念與能力結(jié)構(gòu) 21
1.3.2 科學創(chuàng)新的主體能力結(jié)構(gòu)概述 22
1.3.3 創(chuàng)新與創(chuàng)新型人才 22
1.3.4 科學創(chuàng)新主體能力結(jié)構(gòu)的基石——科學家的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu) 23
1.3.5 科學家從事科學創(chuàng)新活動的特殊能力結(jié)構(gòu) 23
1.4 科學家從事科學創(chuàng)新活動的一般能力結(jié)構(gòu) 24
1.4.1 概述 24
1.4.2 科學家個人的科學能力結(jié)構(gòu) 24
1.4.3 科學家應有的科學品格結(jié)構(gòu) 32
思考題 36
第二章 科學研究運行過程中的知識創(chuàng)新機制及其中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié) 37
2.1 科學知識創(chuàng)新的背景 37
2.1.1 科學是活動形態(tài)與知識形態(tài)的內(nèi)在統(tǒng)一 37
2.1.2 知識創(chuàng)新的基本要素 38
2.2 科學知識創(chuàng)新的邏輯起點——體現(xiàn)創(chuàng)新目標設定的科學問題 39
2.2.1 創(chuàng)新目標的設定 39
2.2.2 問題——已知與未知的結(jié)合體 39
2.2.3 科學問題 40
2.3 正確的選題是科研成功的關(guān)鍵 42
2.3.1 科研選題決策的原則——需要性原則是前提,創(chuàng)新性原則是靈魂,科學性原則是基礎(chǔ),可行性原則是保證 42
2.3.2 開題報告內(nèi)容示例 43
2.3.3 課題運行構(gòu)思:“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外” 43
2.4 科學研究與知識創(chuàng)新層次的攀升過程 44
2.4.1 概述 44
2.4.2 科學知識創(chuàng)新的層次簡述 44
2.5 科學研究與知識創(chuàng)新的關(guān)鍵性環(huán)節(jié) 45
2.5.1 科研選題示范——青年諾貝爾獎得主科研選題的類型及特點分析 45
2.5.2 科學假說是通向真理性認識的橋梁 51
2.5.3 知識創(chuàng)新的目標——建立科學理論 55
思考題 58
第三章 近代物理學史上奠基性的科學創(chuàng)新典范及其能力結(jié)構(gòu) 59
3.1 近代自然科學革命的起始者與人類精神解放的奠基者——尼古拉？哥白尼 59
3.1.1 概述 59
3.1.2 哥白尼“日心地動說”的偉大貢獻與他的科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu) 59
3.2 天空法律的制定者與天空行星音樂的譜寫者——約翰尼斯？開普勒 62
3.2.1 概述 62
3.2.2 開普勒“天空行星運動三定律”的偉大貢獻與他的科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu) 63
3.3 近代實驗物理學之父——伽利奧？伽利略 65
3.3.1 概述 65
3.3.2 伽利略的偉大貢獻與他的科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu) 67
3.4 “站在巨人(伽利略和開普勒)的肩上”——古典物理學的集大成者艾薩克·牛頓的科學貢獻與他的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu) 70
3.4.1 概述 70
3.4.2 牛頓構(gòu)建科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的起點——“哲學問題表”(以哲學思維為平臺的批判) 70
3.4.3 牛頓的科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)得以成功運行的條件 73
3.5 電磁理論之集大成者詹姆斯·克拉克·麥克斯韋 73
3.5.1 引言 73
3.5.2 麥克斯韋的科學貢獻及其對物理實在觀念發(fā)展的影響 74
3.5.3 麥克斯韋科學創(chuàng)新的能力結(jié)構(gòu)攀升 75
3.6 從古典物理學的危機到現(xiàn)代物理學新紀元的開辟:阿爾伯特·愛因斯坦的科學貢獻與他的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)攀升之間互動的啟示 76
3.6.1 愛因斯坦的科學貢獻概述——周培源先生為《愛因斯坦文集》作的序言部分摘抄 76
3.6.2 科學能力結(jié)構(gòu)的起點——愛因斯坦自述 77
3.6.3 科學能力結(jié)構(gòu)的拓展與攀升——愛因斯坦自述 77
3.6.4 愛因斯坦的哲學思想與他的科學貢獻的關(guān)系 80
思考題 80
中篇 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)運行論
第四章 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的一般性與特異性 83
4.1 生命科學的一般性與特異性 83
4.1.1 概述：“生命科學”的內(nèi)涵與外延 83
4.1.2 生命科學的“一般性” 85
4.1.3 生命科學的“特異性”或“自主性” 85
4.1.4 生命科學概念與物理科學概念的區(qū)別 89
4.1.5 生命科學家論生命科學的特異性 90
4.2 生命科學創(chuàng)新的一般性與特異性 91
4.2.1 生命科學創(chuàng)新的一般性 91
4.2.2 生命科學創(chuàng)新的特異性 92
4.3 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的一般性與特異性 92
4.3.1 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的一般性 92
4.3.2 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)的特異性 93
思考題 101
第五章 生命科學的創(chuàng)新與生命科學之樹的生長 102
5.1 生命科學的核心領(lǐng)域、層次結(jié)構(gòu)及科學形態(tài)演化的主線條 102
5.1.1 生命科學之樹生長的主干 102
5.1.2 生命科學基礎(chǔ)研究簡史 103
5.1.3 生命科學進化歷程中關(guān)鍵性科學發(fā)現(xiàn)與知識創(chuàng)新事件索引 104
5.1.4 從諾貝爾科學獎看生命科學與技術(shù)的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性突破與創(chuàng)新 108
5.2 追溯生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)、核酸、酶的研究中的創(chuàng)新索引 116
5.2.1 蛋白質(zhì)領(lǐng)域的開拓與概念創(chuàng)新 116
5.2.2 DNA和RNA的發(fā)現(xiàn) 119
5.2.3 酶學研究中的創(chuàng)新 120
5.2.4 探索生命過程的動力機制 121
5.2.5 1901~2000年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的生物學基礎(chǔ)研究成果概況 122
5.3 探尋人類生命精神活動的物質(zhì)機制——腦科學研究中的進步與創(chuàng)新索引 124
5.3.1 古代的前腦科學時期 124
5.3.2 對腦功能定位的探索 124
5.3.3 神經(jīng)基本活動 126
5.4 西醫(yī)學發(fā)展史上關(guān)鍵性創(chuàng)新索引 129
5.4.1 西醫(yī)學之樹生長的主干 129
5.4.2 1901~2000年諾貝爾醫(yī)學生理學獎概況 134
思考題 135
第六章 21世紀上半葉中國生命科學面對的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新目標愿景 136
引言 與21世紀上半葉中國生命科學創(chuàng)新密切相關(guān)的兩項指南性研究成果簡介 136
6.1 21世紀生命科學發(fā)展預測 137
6.1.1 21世紀生命科學發(fā)展和創(chuàng)新的背景 137
6.1.2 21世紀生物學的總體預測 137
6.1.3 帶動未來生物學發(fā)展的重大學科方向和領(lǐng)域預測 138
6.1.4 關(guān)于未來生命科學中重大的學科難題 139
6.2 中國至2050年與生命科學密切相關(guān)的科學創(chuàng)新目標愿景 140
6.2.1 人口健康領(lǐng)域的科學創(chuàng)新與未來的生命科學 140
6.2.2 計算生物學領(lǐng)域的科學創(chuàng)新與未來的生命科學 144
6.2.3 生物質(zhì)資源和生物經(jīng)濟領(lǐng)域的科學創(chuàng)新與未來的生命科學 147
6.2.4 智能與認知科學的創(chuàng)新與未來的生命科學 151
6.2.5 海洋科學的創(chuàng)新與未來的生命科學 153
6.2.6 空間科學的創(chuàng)新與未來的生命科學 155
6.2.7 農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新與未來的生命科學 157
思考題 158
下篇 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)攀升論
第七章 中國生物學家開創(chuàng)近代植物學、動物學、微生物學、真菌學的奮斗縮影 161
7.1 我國近、現(xiàn)代植物學的開拓者鐘觀光先生與錢崇澍先生 161
7.1.1 鐘觀光先生(1868~1940年) 161
7.1.2 錢崇澍先生(1883~1965年) 162
7.2 我國近、現(xiàn)代動物學的開拓者秉志先生、壽振黃先生和鄭作新先生 163
7.2.1 秉志先生(原名翟秉志,曾用名秉農(nóng)山、翟際潛，1886~1965年) 163
7.2.2 壽振黃先生(1899~1964年) 165
7.2.3 鄭作新先生(1906~1998年) 168
7.3 我國近、現(xiàn)代工業(yè)微生物學的開拓者方心芳先生 170
7.4 我國近、現(xiàn)代真菌學的開拓者戴芳瀾先生 174
思考題 178
第八章 中國生物學家開創(chuàng)近代生理學、生物化學、遺傳學的奮斗縮影 179
8.1 我國近、現(xiàn)代生理學的開拓者林可勝先生與蔡翹先生 179
8.1.1 林可勝先生(1897~1969年) 179
8.1.2 蔡翹先生(1897~1990年) 181
8.2 我國近、現(xiàn)代生物化學的開拓者吳憲先生與王應睞先生 184
8.2.1 吳憲先生(1893~1959年) 184
8.2.2 王應睞先生(1907~2001年) 191
8.3 我國近、現(xiàn)代遺傳學的開拓者陳楨先生、李汝祺先生與談家楨先生 193
8.3.1 陳楨先生(1894~1957年) 193
8.3.2 李汝祺先生(1895~1991年) 195
8.3.3 談家楨先生(1909~2008年) 198
思考題 200
第九章 生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升的路徑探索 201
引言 發(fā)明創(chuàng)造并不是天才的專利,自信心是科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)攀升階梯的起點 201
9.1 交叉滲透、綜合集成——熟悉科學思維方法論的路徑 201
9.1.1 在“哲學思維—科學思維—技術(shù)思維”之間保持必要的張力 202
9.1.2 在縱向思維與橫向思維之間保持必要的張力 203
9.1.3 在求同思維與求異思維之間保持必要的張力 204
9.1.4 在實體思維與系統(tǒng)(關(guān)系)思維之間保持必要的張力 205
9.1.5 在發(fā)散思維與收斂思維之間保持必要的張力 206
9.1.6 在非邏輯思維(形象思維及直覺、靈感等諸形式)與邏輯思維之間保持必要的張力 207
9.1.7 把握數(shù)學、物理學和化學與生命科學之間雙向交叉滲透的發(fā)展趨勢 211
9.2 科學研究群體創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升的路徑探索 212
9.2.1 創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)在科學技術(shù)的社會體制化中拓展與攀升 212
9.2.2 促進科學家共同體創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升的動力學機制 213
9.2.3 科學家共同體的創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)在真誠的合作與激烈的競爭中拓展與攀升 213
9.2.4 “百花齊放、百家爭鳴”是科學發(fā)展和創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)提升的必由之路 215
9.2.5 一個來自生命科學企業(yè)團隊創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升路徑的啟示—— “日本島津制作所何以能出諾貝爾化學獎得主?” 216
9.3 在科研個體層面上創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升的路徑探索 218
9.3.1 獨立思考與科學創(chuàng)新 218
9.3.2 站在導師的肩上 218
9.3.3 解放思想,破除迷信,敢于實踐,大膽探索 220
9.3.4 實現(xiàn)生命科學創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升路徑的人生品格與境界 222
9.4 創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)拓展與攀升的社會運行機制 225
9.4.1 創(chuàng)新型人才成長的前提:培植科學的土壤 225
9.4.2 辦好有科學創(chuàng)新精神的大學,是科研主體創(chuàng)新能力結(jié)構(gòu)攀升的重要路徑 225
思考題 227
第十章 結(jié)束語:生命科學的創(chuàng)新與生命世界的未來 228
10.1 敬畏和護衛(wèi)自然生命運行的核心機制與自然生命存在的邊界條件 228
10.1.1 自然生命的核心機制 228
10.1.2 自然生命存在的邊界條件 229
10.1.3 自然生命系統(tǒng)演化的對立前景 229
10.1.4 預防生命科學技術(shù)創(chuàng)新中出現(xiàn)無效系統(tǒng) 229
10.2 生命科學規(guī)律的特異性與生物工程技術(shù)創(chuàng)新過程中的超前預警 229
10.2.1 規(guī)律或定律范疇 229
10.2.2 生命科學中是否存在規(guī)律之爭 230
10.2.3 生命科學規(guī)律與物理科學規(guī)律不同 230
10.2.4 生命科學規(guī)律特異性的表現(xiàn) 230
10.2.5 生命科學規(guī)律的特異性是生物工程技術(shù)創(chuàng)新過程中預警性的基礎(chǔ) 231
10.3 生命科學與生命技術(shù)創(chuàng)新的價值理性指南 232
10.3.1 理性范疇的工具化演變 232
10.3.2 人類理性的物化和技術(shù)化是工具理性節(jié)節(jié)勝利和不斷膨脹的根源 233
10.3.3 理性的工具化批判 234
10.3.4 工具理性與價值理性的辯證關(guān)系 235
10.4 “基因經(jīng)濟”與生命科學家的科學責任、道德責任與社會責任 236
10.4.1 “基因經(jīng)濟” 236
10.4.2 生命科學家的科學責任 237
10.4.3 生命科學家的科學道德責任 238
10.4.4 生命科學家的社會責任 238
10.5 開創(chuàng)生態(tài)文明美好愿景下的生命科學新時空 240
10.5.1 生命科學是生態(tài)文明社會形態(tài)的理念源泉 240
10.5.2 生態(tài)文明中蘊涵的和諧思想是生命科學核心價值觀在社會文化領(lǐng)域的體現(xiàn) 241
參考文獻 243