知识广博超寻常

科学家都具有非常渊博的知识，但要做出伟大的发现，仅限于渊博就不够了，还必须具有非常广博的知识。我们知道，牛顿一生在数学、物理、天文学以至哲学方面都做出了前无古人的伟大发现，被公认为世界历史上最伟大的科学家。我们看牛顿的知识和贡献：

数学：建立了牛顿二项式定理，发明微积分学，开辟数学史上的新纪元。

物理学：建立牛顿运动三定律、万有引力定律、牛顿黏性定律、牛顿冷却定律，制作了牛顿色盘，发现了光的一种干涉图解（称为牛顿环），把地球上的物体力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学体系。

天文学：创制了反射望远镜，初步考察了行星运动规律。牛顿的代表作有《自然哲学的数学原理》，他用数学解释了哥白尼学说和天体运动现象，阐明了运动三定律和万有引力定律。

除此以外，牛顿的化学知识也很精深，经常到他的实验室做化学实验。当时，人们对这些自然科学的划分不像今天这样明确，科学家也没有明确的分工，也未用“科学”一词来描述，对数学、物理、化学、天文学等学科统称为自然哲学，科学家也都统称为哲学家。牛顿具备和掌握了当时自然科学已经了解的所有知识，正因如此，牛顿才取得了他同时代科学家所不能取得的伟大成就，开创了科学史上崭新的一页。在爱因斯坦创立广义相对论之前，几百年来，牛顿理论一直是各国科学家处理从微观世界到宏观世界及整个宇宙天体的理论指南和根本依据。

维纳也是知识广博型科学家的典型代表。如前一章所述，他自幼在父亲教育下刻苦学习成为神童，11岁即考入大学学习数学，14岁大学毕业，18岁获得博士学位。在创立控制论之前，他是一个数学家。维纳的理论思维能力极强，而观察能力和动手操作能力极弱。在他考入哈佛大学攻读博士学位时就已发现，他非常不适合学习生物。因为在他做生物实验中，他的手远远赶不上他的大脑，往往是手还没做完，脑子里已经做完了，实验做得一团糟。这说明他的智能结构是有明显特长的。在专业知识上，在“一战”和“二战”期间，维纳都参与了高射火炮的自动控制和计算机的研制工作，又广泛涉猎了数理逻辑、物理、电子学、生物学、哲学、无线电通信、神经生理学、心理学、医学、统计力学等多种学科领域，在数学方面尤为见长。他在客观上尤其健全，在微观上具有明显特色的智能结构。因此，这对于他以后创立处于边缘学科的控制论，起到了决定性的作用。

我国伟大的气象学家、地理学家竺可桢，博学多才，是中国近代气象学和地理学的奠基人。他在台风和季风研究、中国区域气候、农业气候、物候学、气象变迁、自然区划以及自然资源综合利用考察方面均有卓越贡献。他的代表著作有《远东台风的新分类》《东南季风与中国雨量》《中国气候概论》《物候学》《我国五千年气候的初步研究》等，创立了具有中国特色的物候学。他在撰写《我国五千年气候的初步研究》的过程中，经过几十年潜心研究，查阅了大量史料，沙里淘金，从经史子集、地方史志、游记、笔记、小说、诗歌、考古动植物检验分布、冰川进展、河流湖泊、气象记录、《二十四史》《春秋》《老残游记》等许多有关资料书籍中，仔细考证，日积月累，从中发现了关于气候变迁的大量线索，1966年完成初稿。又经过7年的修改增补，于1973年定稿。这篇经过几十年心血精心撰写的论文，以翔实的资料，系统地阐述了我国几千年气候变迁的规律，创立了我国的物候学。

我国著名科学家钱学森，知识广博，他涉及的科学技术领域非常广泛。他不仅是航空航天、空气动力学方面的权威，而且在固体力学、物理力学、化学液体力学、运筹学、系统工程学尤其是工程控制论方面，都做了许多开创性的贡献。他不仅在自然科学领域有卓越成就和精深的造诣，而且在社会科学领域以及在自然科学和社会科学结合上，也有很多建树。他还在哲学、自然辩证法、思维科学、科学学、系统科学、人体科学、中医科学等方面也有不少独到和精辟的见解。1954年滞留美国期间，他出版了《工程控制论》一书，开创了工程控制论的新领域。1955年回国后，他以总体、动力、制导、气动力、结构、计算机、质量控制等领域的丰富知识，主持和组织领导了我国导弹、火箭和卫星研制工作，取得了卓越成就。钱学森多次呼吁社会科学、文学艺术与自然科学相结合，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设中去。钱学森又发展了系统学和开放的复杂系统（如社会系统、人体系统、地理系统、军事对阵系统）的方法论。1991年10月，钱学森被授予“国家杰出贡献科学家”奖。他已发表专著7部，论文300余篇。1992年，他又提出建立中华民族的“大成智慧学”，成为我国科技界的楷模和一代宗师。

知识广博型的科学家，往往能跳出固有的研究领域，广泛涉猎与之相邻的其他诸多领域，为人们开创出一片既在情理之中、又在常理之外的新天地。知识广博型的科学家之所以受到人们的敬仰和钦佩，是因为他们不满足于已有的知识领域，不断学习进取，更新知识，在不断造福人类的同时，也在不断地提高他们自己的知识和能力。被誉为“万能博士”的德国科学家赫姆霍兹，在生理解剖学、热力学、光学、电学、化学、生物学以及数学等领域均有很深的造诣，因而能够发现能量守恒和转化定律。世界上第一位两次获得诺贝尔奖的女科学家居里夫人，研究领域横跨物理和化学两大学科，她的广博知识和超凡的能力，连20世纪最伟大的科学家爱因斯坦都推崇备至。

我国北宋著名科学家沈括，是一位百科全书式的人物。史书记载他：“博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算，无所不通，皆有所论著。”他的著作有目录可考的就在35种以上，现流传于世的有《梦溪笔谈》《苏沈良方》和《长兴集》等。其中最重要的是《梦溪笔谈》，这是一部以笔记文学体裁写成的综合性的科学著作。全书分为609个条目，内容涉及数学、天文、历法、气象、地质、地理、物理、化学、生物、医药、历史、考古、语言、音乐等领域。这部著作既概括了沈括一生科学探索的成就，也反映了当时北宋时期科学技术的最新成果。英国科学史家李约瑟称之为“中国科学史上的坐标。”

我国现代伟大的科学家华罗庚、茅以升、竺可桢、侯德榜、钱学森、钱伟长、李四光、苏步青等人，不仅有极为广博的精深的专业知识，而且在文学、历史、哲学、诗词等方面的知识功底也极为深厚。他们在几十年的科学研究生涯中，结合自己的专业，写下了许多脍炙人口的科学小品、科普文章。这些小品和文章，用细腻的笔触，将现代高深的科学知识变成了娓娓动听的小夜曲，仿佛像一位智慧长者和知心朋友向你娓娓道来，使你看了就像在面对面和你谈话。茅以升写的《桥梁史话》和《中国石拱桥》等科普文章被选入中小学语文课本，深受喜爱，也曾受到毛泽东的高度赞赏。

我国著名数学家王梓坤，也是这方面的杰出代表。王梓坤1929年4月生于江西省吉安县，1952年毕业于武汉大学数学系，后在南开大学数学系任教。1955年赴苏联莫斯科大学数学系读研究生，攻读概率论，1958年毕业时获得副博士学位。回国后先后任南开大学数学研究室主任、数学系主任，北京师范大学校长，中国科学院院士等。王梓坤在几十年的数学教学和研究工作中，做出了许多杰出的开拓性的贡献。他所从事的概率论研究，侧重研究随机现象（即偶然现象）演变过程的数量关系，在生灭过程的构造、泛函分析和马尔可夫过程的边界问题、遍历性、零一律、布朗运动等多方面有卓越成就。特别是在《生灭过程构造论》一文中，创立了“极限过度”的研究方法，并解决了生灭过程的构造问题。此方法后来为侯振挺、杨向群等人所发展。这种方法体现了我国的研究特色，优点是概率意义明确。莫斯科大学尤申克维奇教授评论说：“费勒（美国人）用分析的方法构造了生灭过程，有王梓坤用极限过渡方法（即概率方法）找到了全部生灭过程。”多年来，王梓坤发表了20多部著作，其中《概率论基础及其应用》《随机过程论》两部著作，已被许多高等院校和研究所用作教师进修或研究生教材，在传授概率论方面起到了重要作用。同时，王梓坤所领导的研究小组在地震统计预报方面也做出了很大贡献，创造了“随机转移”“相关区”等方法，成功地预报了很多地震。王梓坤在上述各方面有杰出贡献，他还利用教学科研业余时间研究自然科学方法论，撰写成了《科学发现纵横谈》一书，影响甚大，多次再版并获奖，其中包括1980年全国科普作品二等奖。此外，王梓坤因《马尔可夫过程的唯一性、构造与性质》的研究成果，获得了1980年国务院颁发的全国自然科学成果三等奖（与侯振挺合作）。

爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家，他一生对物理学的贡献可以与哥白尼对天文学和牛顿对物理学的贡献相媲美。他的贡献主要在3个方面。第一是相对论及其推广，包括狭义相对论和广义相对论、现代宇宙论和统一场论。第二是量子论。1905年他提出了光量子假说；1906年又把量子概念运用到晶格振动上去，解决了低温时固体比热同温度变化的关系问题；1916年他又从玻尔的基本假定出发导出了普朗克的辐射公式，并提出了受激辐射的概念，对激光技术的产生有重要意义；1924年德布罗意的物质波刚一提出，他就用来处理单原子理想气体，同玻色一起建立了了玻色-爱因斯坦量子统计理论。第三个方面是分子运动论。1905年4月和5月，他关于液体中悬浮粒子运动的两篇论文，不仅在理论上解决了1827年发现的布朗运动，而且提出了测定分子大小的新方法，3年后被证实，迫使最顽固的反对者奥斯特瓦尔德和马赫也不得不认输。爱因斯坦的学生兰佐斯评论说，“爱因斯坦一生应该获得五个诺贝尔奖，1.对布朗运动的研究；2.提出光量子理论；3.创立狭义相对论；4.发现质能相对性；5.创立广义相对论”。