(转)科学是怎样产生的
轉自http://www.qiushibaike.com/articles/112205.htm
在學校的時候,有一天老板走進我的辦公室。
老板:XX公司要我們給他們作些實驗……
我:干什么?
老板:他們用糖漿浸泡胡蘿卜和西蘭花,然后撈出來裝好了賣……
我:這玩意好吃嗎?有人買嗎?
老板:這就不是我們關心的了……他們想研究一下糖漿濃度、溫度和浸泡時間怎么影響有多少糖浸進去……
我:這有什么難的,我奶奶都能做……他們?yōu)槭裁醋约翰蛔?#xff1f;
老板:你奶奶那是experience,工業(yè)界要的是technology……
我:technology?
老板:比如說吧,你奶奶只知道怎么泡,他們想知道的是用在不同的條件下,能浸進去多少糖;或者,浸進去同樣的糖,可不可以有不同的條件實現(xiàn),哪種條件成本最低;還有,如果生產(chǎn)中條件有波動,對于最后結果有多大影響……這就是technology,technology好的公司就可以用低的成本,生產(chǎn)出同樣的東西來。
我:不過,這既沒技術難度又沒學術難度的,做起來沒有什么意思……沒法發(fā)文章,你也沒法用來寫項目計劃……要不在你上課那班上找個本科生,我?guī)骶托辛税伞?/p>
老板:人家專門說了,不能找本科生糊弄,至少要高年級研究生來作,他們會按照相應的標準付錢……
在這個世界上,永遠是錢說話好使,再牛氣的教授,也只能按照出資者的意愿去做研究,何況是我老板那樣還算不上大牛的教授。對他來說,找到錢來運轉實驗室,才是最核心的事情。沒有大的課題,這樣無聊的研究也就聊勝于無,至少可以跟公司混個臉熟,有了大項目的時候能想起他來。
拿人錢財,替人消災。實驗很簡單:稱一磅西蘭花或者胡蘿卜,泡在糖漿里,放在某個溫度下的房間里,放到一定的時間,撈起來,滴干糖漿,再稱重;然后放到一個低溫烤箱里,烤到水分完全蒸發(fā),再稱重。根據(jù)預先測過的蔬菜的含水量,算出來滲出了多少水,浸進了多少糖。于是那一段時間,我干的事情就是變換糖漿濃度、變換溫度、變換泡的時間,翻來覆去地測量。在浸泡和烤干的那幾個小時里,就回到辦公室干別的事情,上網(wǎng)灌灌水,或者務點正業(yè)諸如寫個程序解解方程畫畫圖之類。如是一個半月,把兩種蔬菜、若干溫度、若干濃度和若干時間的組合作了一遍,收集了厚厚的一摞數(shù)據(jù),畫了若干曲線,于是準備交差。
我:數(shù)據(jù)分析是不是做個統(tǒng)計擬合就可以了,他們拿到擬合方程,把條件參數(shù)往里一代,就可以算出有多少糖浸進去了,有多少糖泡出來了……
老板:那種統(tǒng)計模型吧,是沒辦法的時候才采用的。分析這種數(shù)據(jù)用起來不是很好的……
我:為什么?工業(yè)上經(jīng)常這么干啊。
老板:你想啊,那種統(tǒng)計模型假定每個參數(shù)的影響都是線性的。比如說,你把浸泡時間從一個小時延長到兩個小時,和從兩個小時延長到三個小時,多浸進去的糖是一樣多的。這顯然是不對的嘛……所以,咱們得作機理模型,才能顯示我們實在作Science……
我:就是說在報告里得寫點他們不會的東西,問題往復雜了弄唄……
于是,我看著那些曲線,先想這象一種什么樣的函數(shù),再想什么樣的方程能解出這樣的函數(shù),然后想什么樣的機理能夠寫出這樣的方程,最后找理由說這個機理在這里是多么合理。當然,報告是倒過來過來寫的。先說這個糖泡蔬菜的過程實質上是一個什么樣的過程,遵從的微分方程是什么樣的,初始條件邊界條件是什么樣的,解出來的函數(shù)是什么樣的。然后拿這個函數(shù)去跟實驗數(shù)據(jù)一擬合,哇,擬合得真不錯!
我:這可以交差了吧?你看,這些公式很簡潔的,其中的參數(shù)我都給他們算出來了。在這個范圍內,他們把任何想到的條件放進去,就可以算出最后的蔬菜中有多少糖,重量增加了多少;或者確定了最后的菜中需要多少糖,就可以把這些條件參數(shù)換來換去的玩,可以寫出各種不同的條件組合,然后讓他們的會計算算那種方案最便宜;確定了條件,還可以看看生產(chǎn)的時候需要把操作參數(shù)控制在什么范圍內,比如溫度上下浮動兩度最后的產(chǎn)品還合不合格之類的……
老板:嗯,挺好,這就是他們想要的technology了……你再查查文獻,看看有沒有在這上面人做過scientific research,再往這上面聯(lián)系聯(lián)系……
我:作這個干嘛?他們沒有要求啊……
老板:顯示我們對這個問題的理解水平很高啊,以后他們如果要作復雜的就知道找誰了……
我(嗯,這就是老板之所以成為老板的原因……就象殺手接了一單生意,結果不但把人殺了,還順手栽贓了給雇主的對手。雇主一想,這殺手水平真高,下回有生意還找他……)
果然已經(jīng)有了不少純學術論文,使用了二維、三維的微分方程、考慮了蔬菜的幾何形狀,甚至是傳遞的各向異性,方程的解自然極為復雜。那個解是一個級數(shù)展開式,可以根據(jù)需要簡化成不同的形式。如果簡化到只保留一項,竟然就是我糊弄出的那個函數(shù)。然后我算了一下保留兩項的形式,與實驗數(shù)據(jù)的擬合精度并沒有明顯提高。于是,我那堆泡蔬菜的數(shù)據(jù)和糊弄的公式就立刻浸透了science的氣息,變得高深起來。
老板說算算成本吧。實驗的蔬菜糖漿都是公司送來的,只好把實驗用的鍋碗瓢盆都算上。我的時間自然是大頭,老板說直接實驗一個半月,查閱文獻和寫報告就算一個月吧。于是根據(jù)我當時的市場價格,按兩個半月算出價錢若干。
最后,老板把報告交給公司,伴隨一張賬單。公司收到報告,通過,付賬,雙方皆大歡喜。
那段時間經(jīng)常想起一個廣告,具體內容忘了,大意就是“若干個博士、若干個碩士、多少個科研人員,潛心研究,夜以繼日,傾情奉獻某某產(chǎn)品”,幾乎就直說你要不買,簡直對不起科學。不知道賣蔬菜的這個公司在推銷產(chǎn)品的時候會不會也說“某某公司,與某某大學精誠合作,N多教授、N多博士、N多碩士,竭心盡力,嘔心瀝血,精心研制出某某糖浸西蘭花、糖浸胡蘿卜。。。”?
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總結
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