陈难先院士走进杭高分享方法创新
科技创新需要反问题
本报讯 爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。杭州科学大讲堂近日邀请中国科学院院士陈难先走进杭州高级中学,与学生们分享“科学技术中的反问题和病态问题”,以及他们在科学技术领域的意义。
陈难先说,我们现在都在提倡创新,取得的科技成果很多,但是属于中国的方法创新比较少,命题创新更少。也就是说,我们创新的命题基本上是别人提出的。
陈难先表示,提出反问题是提问题的一种重要方法。两个问题,若其中任意一个问题的前提正好是或者部分是另一个问题的结论,那么这两个问题互为反问题。平常把互为反问题的一对问题中,比较容易的或者发展比较成熟的称为正问题,比较难的或者不太成熟的称作反问题,反问题往往起着开辟新领域的先导作用。
陈难先用X射线的故事,说明反问题在推动科技进步上的作用。
1895年,伦琴发现一种幽灵似的涉嫌,前所未有地穿透包着照相底板的黑纸,这引起了人们的恐惧,也带来希望。这里的正问题是:X光直接到达感光底板使其充分曝光变黑,经过强烈吸收达到底板曝光就很弱。也带来反问题:X光经过人体,底板充分曝光变黑的多半是没有经过骨头的,底板曝光就很弱不变黑的,多半是经过骨头的投影。
X线路上有两根骨头,一好一坏,发生什么?这引起骨科诊断的革命。
针对这个反问题,人们不断探索:1917年发现了层析原理、1950年代X射线细聚焦和准直、传感器阵列技术的进步、上世纪50~60年代的FFT技术、计算机技术的进步,都孕育着X射线医用技术及工程无损检验的巨大进步。CT的发明者获得了1979年诺贝尔医学或生理学奖。
此外,陈难先还用风力船衍生反问题、巴格达枪声-沙漠谍影衍生反问题等例子,向学生们讲解了反问题和病态问题在科学领域中的提出和解决。
本报记者 张巧琴 通讯员 洪萍