自然科學專業知識

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自然科學專業知識范文第1篇

【關鍵詞】文科學生 自然科學素養 自然科學史

【中圖分類號】W420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）07-0168-02

國內高中開始的文理分科和大學的專業教育，使大多文科學生很少接觸理、化、生等自然科學的相關知識，導致了文科學生自然科學知識的不足，造成其科學思維與科學精神的缺失，嚴重制約了文科學生綜合素質的提高。當前部分高校在文科學生課程體系中增加了“自然科學基礎”類課程，但由于文科學生的理科基礎薄弱和個人興趣等原因，往往不能取得好的效果。

自然科學史是關于科學、技術的發展及其與社會的互動關系的學科，是描述和解釋自然科學知識產生、發展和系統化進程的歷史學科。1917年，自然科學促進會在其年會上認為：“科學史是一種溶劑，它能溶解由學校課程表帶來的文學和科學之間人為的壁壘。”[1]在高校文科學生中開展自然科學史教育，對于提高文科學生對自然科學的興趣，培養自然科學素養、培育懷疑與批判精神、創新與開拓思維具有重要價值和意義。但是，目前國內大學文科教育中還極少將“自然科學史”列入教學內容中。探討“自然科學史”課程的教育目的、意義和方法是當前的重要研究課題。

一、通過自然科學史教育提高文科學生自然科學素養的可能性

科學史作為人類文明史的一個重要組成部分，是研究科學發生和發展歷史的一門學問，立足于從歷史的角度研究諸多科學事實本身及其相互間的關系[2]。要實現高等教育階段科學和人文的融合，提高文科學生的科學素養，在高校廣泛地開展自然科學史教育是一條重要的途徑。這是由自然科學史的科學與人文的雙重屬性決定的。

自然科學史是描述和解釋自然科學知識產生、發展和系統化進程的歷史學科，包括它的通史、斷代史、國別史和部門科學史[3]。從它的含義來看，一方面，雖然它著眼于自然科學，卻立足于歷史。科學史如同經濟史、政治史、文學史和藝術史一樣，本質上也是一門歷史學科，它屬于人文科學研究領域，具有濃厚的歷史感[4]。所以自然科學史從本質上說是一門歷史學科，歷史學科又從屬于人文學科，這就決定了自然科學史的人文屬性。另一方面，它不是關于社會、經濟或人類的歷史，它是一部關于自然科學的歷史，具有明確的指向性。這決定了它的科學屬性。所以說自然科學史具有科學與人文的雙重屬性。

文科學生的思維方法更偏向于形象思維，而自然科學知識的邏輯性相對較強，如果單純的傳授自然科學知識，對于文科學生而言接受起來比較困難。自然科學史簡單來說也就是自然科學產生、發展的歷史，學生可以在歷史的脈絡中學習到豐富的自然科學知識，培養邏輯思維方法。所以通過自然科學史教育來提高文科學生的自然科學素養是可能的也是必要的。

二、在高校中開展自然科學史教育的意義

（一）促進文科學生的全面發展，培養復合型人才

復合型人才指的是那些在各種社會活動中，具有一二門專業知識，且知識面較為廣泛，基礎較為扎實，在廣泛領域內具有較強適應性和較高水平，并以自己創造性勞動在社會中做出某種貢獻的人[5]。社會科學的發展與自然科學密切相關，如果文科大學生不了解基本的自然科學知識，不了解科學研究的方法，那么全面發展就無從談起。在文科學生中開展自然科學史教育，有利于學生知識的全面滲透，不僅使學生了解了科學發展的歷史，也提高了科學知識水平，彌補了自身知識單一的缺陷，拓展了其知識面，促進文科學生向復合型人才邁進。

（二）培養文科學生的探索和批判精神

人文學科的知識具有較為穩定的特點，學生學習和應用過程中大多只需要有選擇的接受即可。而自然科學知識卻是迅速發展變化的，這就需要一代代的人們不斷地探索、發現。通過自然科學史的學習，相信文科學生會理解自然科學知識形成和發展規律，學習到科學家們孜孜不倦的求知精神和科學的批判精神。從學生的整個人生的發展來看，既有利于養成他們以科學精神看待人文社會科學的習慣，也有利于他們形成以人文社會科學的思想來反思科學技術發展的批判意識[5]。這樣不僅有利于學生自身的發展，更為全社會形成良好的學風提供基礎。

（三）提高文科學生辨別是非的能力

現代公民要舒適的生活，更要科學理性的生活。這不僅需要專業的知識以從事相關職業，而且需要科學的精神來辨別社會生活中的是非。我國的經濟在高速發展，但是公民的科學素養卻跟不上經濟發展的步伐，一些人由于科學知識缺乏，辨別是非能力不強，從而相信封建迷信，輕者影響自身生活，重則影響社會安定。在文科生中普及自然科學史，有助于學生培養科學精神，提高辨別是非的能力，幫助學生更加科學理性的生活，從而帶動社會上的科學之風。

三、在高校文科學生中開展自然科學史教育的途徑

（一）高校要對文科生的自然科學史教育給予足夠的重視

在大學專業教育的背景下，許多高校只把目光放在了對學生進行專業知識的教育上，而對學生的綜合教育關注甚少。這就造成了一些文科學生雖然具有較高的專業水平，但是卻對自然科學知識了解甚少，例如不知道“光年”是長度單位等。要改變這一現狀就需要高校對文科學生的自然科學史教育給予足夠的重視，關注學生的全面發展。在西方，很多國家關心學生的科學史教育，為學生開設了科學史課程。美國哈佛大學在20世紀20年代就較為系統地面向各專業的學生開設科學史課程，其科學史的師資隊伍也一直保持穩定的增長趨勢。在法國的大學教育中，科學史也很受重視[4]。我國高校應該借鑒國外高水平大學的做法，重視文科學生的自然科學史教育，這樣才能更有效率地提高文科學生的自然科學素養。

（二）適當改革課程設計體系，增加科學教育比重

大學實行專業教育，這一方面確實有利于學生掌握專業知識，為企業、社會的發展輸送各方面所需的專業人才；另一方面這種專業教育卻忽視了人才的全面發展。大學的課程安排多是按照本專業需要而設定，課程設置比較單一。例如一個新聞專業的大學生，學校可能為其開設了新聞理論、傳播理論、中外新聞史等各種專業課程，但是他們卻很難接觸到有關高等數學、物理、計算機等各種理科性的知識。大學是一個開放的課堂，應盡力改變課程設置的單一，增加科學教育的比重。例如，一方面可以增加有關自然科學基礎的選修課，并且可以選擇一到兩門作為考試或考察的科目；另一方面可以增加學校的科技活動，并且多多鼓勵文科學生參與，加強文科和理科學生之間的交流與互動，讓學生在大學這個開放的課堂中得到全面發展。

（三）開展豐富多彩的自然科學史講座

毫無疑問，課程的學習是增加學生知識的重要手段，但是校園中豐富多彩的講座是學生獲得知識的又一條捷徑。在高校中開展形式多樣的自然科學史講座，聘請各個自然科學專業的老師，在一定的時間內向學生展現一幅學科發展的精品畫卷，這對提高文科學生的自然科學素養具有極大幫助。另外，每個老師都有自己不同的講課風格，這種內容豐富、形式多樣的校園講座有助于提高文科學生對自然科學知識的興趣，使學生在濃厚的興趣中提高自身的自然科學素養。

（四）開設《自然科學史》課程

選擇數學、物理、化學、天文、地質、生物、醫學、能源、機械、材料等各個學科的知名教師以聯合授課的形式在文科學生中開設《自然科學史》課程，重點講述各個學科的重要發現、科學思維和歷史進程。在課程基礎上組織編寫針對大學文科教育的《自然科學史》教材，讓學生可以在課下鞏固所學知識。以課外閱讀的形式要求學生閱讀一些能夠看懂的經典論著，如哥白尼的《天體運行論》，伽利略的《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，哈唯的《心血運動論》，達爾文的《物種起源》等。通過課程的系統學習，逐漸培養文科學生的邏輯思維能力和科學素養，提高對自然科學的興趣和了解自然科學各個學科的基本知識和重要歷史事件，增強綜合素質。

四、結語

社會需要綜合型人才，高校在著力培養文科學生專業素質的同時，也應把眼光放在提高文科學生的自然科學素養上。通過自然科學史教育提高文科學生的綜合素質、培養探索與批判精神、增強辨別是非、正誤的科學能力，文理滲透、融合，為社會輸送全面發展的復合型人才。

參考文獻：

[1]邵敏，曹肇基.科學史教育與創新精神的培養[J].青島大學師范學院學報，1999，（3） ： 43- 45.

[2]魏屹東.科學史研究為什么從內史轉向外史.[J].自然辯證法研究，1995（11）：27-32.

[3]互動百科：http：//.

[4]李濤，肖恩玉，李志勇.論大學的科學史教育.[J].河北大學成人教育學院學報，2012（9）：113-117.

[5]何啟賢.略論對文科大學生進行科學教育的意義.[J].管理研究， 2009（7）：17-18.

[6]F. James Rutherford. Fostering the History of Science in American Science Education？ Science and Education， 2001， 10 （6）.

[7]Roy Macleod， Russell Moseley .Breadth， Depth and Excellence： Sources and Problems in the History of University Science Education in England， 1850-1914. Studies in Science Education， 5（1）， pp.85-106.

作者簡介：

自然科學專業知識范文第2篇

關鍵詞:音樂教育;大學生;科學素質;培養

高校音樂教育專業是培養音樂基礎教育師資的搖籃,今日音樂教育專業的學生,就是明日基礎教育戰線上的藝術教育主力軍,他們的綜合素質將直接影響到音樂基礎教育的質量。而目前一個不爭的事實是大學音樂教育專業的學生,其綜合素質與社會要求存在明顯差距。因此,大學音樂教育在培養學生較深厚的專業知識和專業技能的同時,更要注意培養具有較為完善的人格的與時俱進的音樂人才。

一、要著力培養音樂專業學生的人文科學素質

人文素質的培養教育旨在通過知識傳授和環境熏陶,使人類優秀的人文知識成果及其所蘊含的價值觀念、道德標準、人生態度、審美情趣、思維方式等,內化為受教育者的品格、氣質修養、處世哲學。因此,在注重對學生進行專業技能教育的同時,必須加強對學生人文素質的教育。一是注重培養音樂專業學生的語言、文字表達能力;二是注重培養學生科學的學習方法和思維能力;三是注重培養學生道德素質。音樂本身就是文化底蘊相當豐厚的藝術門類,加強學生人文素質的培養,特別有利于拓寬學生的文化視野,增進對音樂的理解、表現和創造。因此,我們在大學音樂專業教學中,應該突出師范性特點,本著厚基礎、寬口徑的原則,減少專業必修課,增開專業選修課,增強課程的針對性、實效性,培養學生的探究意識,培養學生多元的文化觀,為社會輸送高素質的合格的音樂基礎教育工作者。

二、要著力培養音樂專業學生的自然科學素質

音樂專業的學生從上高中起就遠離自然科學,自然科學素質沒有得到應有的培養,而現代音樂人才不能不具備一定的科學技術知識與技能,音樂教師更不能是科盲的。提高音樂教育專業學生的科學素質已成為高等教育特別是高等師范教育面臨的一項緊迫任務。為大學音樂教育專業學生開設科學技術教育課,將自然科學與人文科學有機地結合起來,以達到良好的效果。現學校開設了音樂聲學、計算機音樂、電腦動畫與音樂課件制作、電腦音樂創作與制作、信息技術在音樂教學活動中的應用等課程,對培養學生自然科學素質發揮了重要作用。

三、要著力培養大學音樂教育專業學生的藝術創新能力

培養學生的藝術創新能力,是大學音樂教育專業重要的教學目的之一。學生具備了藝術創新能力,就能夠在藝術實踐、藝術活動中將創新意識貫穿到理解、分析、處理藝術作品和表現藝術作品的整個過程中,運用創新思維和創造能力,能夠從不知到知、從不會到會、從未知到已知的藝術探索中學習新知識、掌握新技巧,并能夠在前人的基礎上發現新情況,提出新問題,產生新的藝術觀點和見解。因此,我們把培養學生的創新精神、創新能力、創新素質列入到教學內容中,結合音樂教育學科的特點,以專業課程為基礎,以加強實踐技能訓練為重點,將理論知識與實踐技能、專業知識和非專業知識、教師導學與學生自學、考試與檢測檢查結合起來,著力培養學生的創新精神和創新能力。

四、大學音樂教育專業學生綜合素質培養的途徑

1.重建適應培養學生綜合素質的課程架構課程架構,是人才綜合素質培養的前提。對大學音樂教育專業課程架構的設置,要與音樂教育專業人才綜合素質培養目標相協調、相一致,充分體現素質教育的內涵和創新人才培養的要求,充分體現當代人文藝術、音樂藝術發展的大趨勢。

大學音樂教育專業學生的素質,應該包括教育專業學生所應有的思想品德素質、心理素質、身體素質、人文素質、專業知識和能力、專業水平以及教師職業素質。大學音樂教育專業課程內容應該以培養學生的綜合素質的思路來設置。一是設置哲學、外語、計算機應用、大學語文、體育等公共必修課;二是在保證學科體系科學性和系統性的前提下,規劃、發展和建設四個系列的課程群,即音樂理論與技能基礎課程群、作曲技術與指揮課系列課程群、聲樂表演與教學課系列課程群、鋼琴演奏與器樂課系列課程群;三是將教育科學課程,如音樂教學法、音樂心理學、音樂教育學、學科教育論作為必修課;四是設置比較寬泛的選修課程,如美術、寫作、教師語言藝術、電化教育、意大利語、德語、音樂美學、童聲合唱訓練、東西方音樂文化史、音樂學概論、MIDI技術與制作、現代錄音與錄音技術、舞臺藝術、教師口語、中學音樂課程設計、音樂教育管理等。

自然科學專業知識范文第3篇

關鍵詞：自然科學知識；診斷學；教學應用

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）07-0096-03

為進一步加強醫學教育工作，提高醫學教育質量，教育部、衛生部在《關于加強醫學教育工作提高醫學教育質量的若干意見》文件中明確要求：要積極進行課程體系改革，構建人文社會科學知識、自然科學知識與醫學知識相結合，基礎醫學與臨床醫學相結合的知識、能力、素質協調發展的新型課程體系。

《診斷學》是臨床醫學各專業的“橋梁”課程，對醫學基礎知識要求高，知識點多，并且要求學生培養一定的邏輯思維能力，為在今后臨床各學科學習中廣泛、合理地應用打下基礎。單純的理論講解，課堂氣氛沉悶，學生學習興趣不高，對知識的理解不透，即使通過死記硬背，暫時能記住一些基礎知識，今后也容易忘記或混淆，更不可能在臨床應用中做到有條理地分析、判斷。

筆者在多年的《診斷學》教學過程中，大膽嘗試將自然科學知識，特別是將日常生活常識融入教學，把深奧而復雜的專業知識轉化為簡單的自然科學知識或耳熟能詳的生活常識，以淺顯的常識性知識來幫助學生對一些醫學基礎知識和診斷學知識的理解、記憶、應用，既能活躍課堂氣氛，提高學習興趣，同時又能提升教學質量，事半功倍。

就如何將自然科學知識融入《診斷學》教學，筆者舉出以下三個實例。

以自然科學知識固化學生記憶

膠體滲透壓與晶體滲透壓的作用 在生理學課程中，學生已經學過膠體滲透壓與晶體滲透壓。但是，在學習《診斷學》課程“水腫” 章節時，學生對膠體滲透壓與晶體滲透壓的作用仍然認識不清。此時，以“蛋糕吸水”和“食鹽滲水”的生活常識為例：將蛋糕放在桌面上，可以把桌面的殘水吸進去；用報紙包住食鹽，過一段時間報紙會變濕。以此類推：膠體滲透壓—蛋白質—蛋糕—吸水作用；晶體滲透壓—鈉鹽—食鹽—排水作用。應用肝源性和腎源性水腫的分析：肝硬化—蛋白質合成能力下降—血管（外周血）中蛋白質不足—膠體滲透壓下降—從血管外（組織液）吸收水分能力下降—組織液回流少—組織液增多（水腫）；腎小球腎炎—尿量減少—血管（外周血）中水鈉潴留—晶體滲透壓增加—往血管外（組織液）滲水增多—組織液增多（水腫）。

支氣管呼吸音與肺泡呼吸音的特點 學生在學習“三種呼吸音”時，往往會把支氣管呼吸音和肺泡呼吸音到底誰是“夫”音誰是“哈”音混淆。此時，可以讓學生做一個簡單的實驗：先張大嘴巴呼氣，聽聽是什么聲音；再縮唇呼氣，聽聽是什么聲音。張大嘴巴呼氣只能是“哈”音，縮唇呼氣一定是“夫”音。以此類推：支氣管呼吸音—氣流通過大管腔—張大嘴呼氣—“哈”音；肺泡呼吸音—氣流通過小管腔—縮唇呼氣—“夫”音。甚至還可以再讓學生撅嘴呼氣（吹口哨），這就是氣體通過狹窄氣道產生的聲音（干啰音）。通過這個小實驗，學生會對哪個是“夫”音哪個是“哈”音加深印象。

以自然科學知識

加深對理論知識的理解

心臟雜音的形成機制 首先告訴學生：雜音的形成機制與河道中形成漩渦的機制是一樣的。當河水平緩流動時，柔和水流聲就如同正常血流循環的血流聲，當河道中形成漩渦后產生異常響度的聲音就好比心臟雜音。此時，可以讓學生先討論，河道在什么情況下可以產生漩渦？然后根據學生的思路，加以歸納總結，完成對心臟雜音形成機制的理解。例如：水流越急，越容易形成漩渦；那么，血流速度越快（運動后、貧血、甲亢），越容易產生雜音。河道突然變窄，漩渦越多；那么，瓣膜口狹窄，越容易產生漩渦。河道中間的大石頭旁漩渦很多；那么，血管內有漂浮物、贅生物可形成雜音。有水流返流或異常水流的河道口漩渦最明顯；那么，瓣膜關閉不全、室間隔缺損等亦可形成雜音。

呼氣相與吸氣相的時相長短 當平靜呼吸時，由于吸氣是呼吸肌運動的主動過程，所以氣體進入人體時急而快，而呼氣主要是靠肺泡表面的彈性作用被動壓縮，所以氣體排出人體時緩而慢。因此，對于一次正常的呼吸運動來說，不管聽診部位在什么地方，它的吸氣時相均短于呼氣時相。

但是，為什么在體格檢查時會出現“支氣管呼吸音的吸氣相短于呼氣相，而肺泡呼吸音的吸氣相大于呼氣相”呢？此時，可以讓學生回憶并描述自行車輪胎或籃球放氣時的情景：氣門芯一拔，“瞿”的放氣聲音很響，然后隨著輪胎或籃球癟下去后，“瞿”的聲音越來越小，甚至聽不到。但此時，如果沾點水涂在氣門口上，會發現還有小氣泡形成，這說明還有漏氣存在。為什么有漏氣卻聽不到聲音？是氣流較弱造成的。回到呼氣相與吸氣相的時相長短問題上：當我們在肺組織處進行聽診時（肺泡呼吸音），小肺泡排出部分氣體后，肺泡變松弛，呼出的氣流逐漸變得越來越小，產生的呼氣音也就越來越弱，甚至聽不到。所以，對于聽診者來說，肺泡呼吸音的呼氣時相“聽”起來要比吸氣相短。而大支氣管部位是整個呼吸氣體進出的總關口，所以在喉部等大氣管處聽到的呼吸音（支氣管呼吸音）是所有肺泡呼氣的總和，所以它的呼氣相“聽”起來就要長很多。

以自然科學知識

提高專業知識應用能力

第一心音改變的臨床意義 先讓學生明確：第一心音是由二尖瓣、三尖瓣同時關閉時所產生的聲音，正如教室前后有兩扇門，當這兩扇門同時關閉時，人們聽到的關門音。所以，第一心音的強弱與關門聲音的大小同理。此時，可以引導學生討論，這關門聲音的強弱與什么因素有關呢？根據學生的思路，加以歸納總結，給出影響第一心音強弱的因素：（1）門的質地。同等條件下，彈性好的鐵門要比爛木頭門產生的聲音要大。所以，瓣膜彈性降低，第一心音會減弱。（2）力量的大小。一個3歲的孩子和一個年輕力壯的青年人，同樣用自己最大的力量去關門，誰關門的聲音大，誰關門的聲音小，這是毋庸置疑的結論。所以，心肌收縮力越大，第一心音越強。（3）關門時遇到的阻力大小。當一個人在用最大力量關門時，門遇到了一股很強的逆風（阻力），這時，關門的聲音肯定會弱。所以，當心室舒張末期的充盈度增多時，心室肌收縮后受到的阻力增大，瓣膜關閉產生的聲音就變小，第一心音減弱；反之，第一心音增強。最后，學生需注意一點：在以上三個因素中，“門的質地（瓣膜彈性）”和“力量大小（心肌收縮力）”相對比較穩定，即時變化比較大的往往是“遇到的阻力（心室舒張末期的充盈度）”。在此基礎上，再啟發學生完成以下討論，幫助學生準確、快速、并且牢固地判斷第一心音改變的臨床意義：（1）為什么二尖瓣狹窄時，第一心音增強？當二尖瓣狹窄時第一心音減弱，又說明什么情況？（2）早搏時第一心音有何變化？（3）心房纖顫時第一心音有何變化？

肺部呼吸音聽診的臨床意義 在“肺部呼吸音聽診”的學習過程中，很多學生會感到疑惑：肺實變時密度增大，呼吸音增強，但為什么胸腔積液時密度也增大，呼吸音卻減弱？同樣，胸腔積氣時密度減小，呼吸音也是減弱？此時，讓學生先思考三個自然現象：（1）實驗者用手指敲桌子，甲站在桌子旁1米聽聲音，乙離敲擊點1米用耳朵緊貼桌面聽聲音，哪個人聽到的聲音更大？為什么？——乙聽到聲音更大，因為桌子介質的密度比空氣介質的密度大，聲波在桌面的傳播比聲波在空氣中的傳播強。（2）實驗者在河岸邊喊話，甲在岸上2米處聽，乙在水面下2米處聽。哪個人聽到的聲音更大？為什么？——甲聽到聲音更大，因為聲波要傳播到水面下，經過了空氣和水兩種介質，在進入水介質時，聲波經過了反射和折射，導致聲波減弱。（3）實驗者在教室內喊話，甲在教室內3米處聽，乙在教室外3米處聽（隔著一層玻璃），哪個人聽到的聲音更大？為什么？——甲聽到聲音更大，因為經過一層玻璃的反射后，雖然都是經空氣傳播，但聲波已經被大大減弱。這三個實驗其實就分別是肺實變、胸腔積液、胸腔積氣呼吸音的臨床變化。

結語

現代醫學屬于自然科學范疇。在復雜的醫學理論中，有很多原理、特點與自然科學規律是相通的。作為醫學教育工作者，課堂教學不單單是講授專業知識，教會學生如何學習，同樣是一個重要任務。對于學生來說，自然科學知識通俗易懂，好理解、好記憶、好應用。將自然科學知識融入現代醫學理論的學習，可以舉一反三，事半功倍。

參考文獻：

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自然科學專業知識范文第4篇

2、自然科學經理可以使用生物信息學專業知識向科學家推薦各種分析其特定數據集的方法，通過合作來共同完成一個項目。自然科學經理負責監督科學家的工作，包括化學家，物理學家和生物學家。他們指導與研究和開發相關的活動，并協調測試，質量控制和生產等活動。

3、而一般管理崗位的話，都需要更好的學位，且專業知識不能差，否則無法勝任。因此，生物信息學碩士學位正好足夠。該學位2018統計平均薪資$123,860，預計2016-2026就業增長10%，大體數量上其實比計算機科學家增長的還要多。

4、微生物學家要求最低為該領域的學士學位，但擁有生物信息學碩士學位就擁有更高的薪資，更高的發展起點。該職業主要是進行各種研究實驗來研究微生物，如細菌、病毒、真菌、寄生蟲等。

自然科學專業知識范文第5篇

1何謂科研合作

所謂的科研合作，按照科學計量學家凱茲(J.Katz)和馬丁(B.Martin)的說法，認為科研合作就是研究者為生產新的科學知識這一目標而在一起工作［3］。這種說法可以說是通常意義上的科研合作。從這個定義來看，科研合作是有目標的，其目標是給人類的知識寶庫貢獻新的內容。但是，科研合作是否一定在一起工作，在一起工作是在一個實驗室還是一個研究機構里，這是值得探討的。如果科研主體各自擁有自己的實驗室，在科研方面互相幫助，難道就不能是開展合作嗎?很顯然，該科研合作概念不能概括科研合作的方方面面。科研合作不應狹隘地限制在一起工作之范圍內，只要科研主體為達到增加人類的新知識而互相交流、互相幫助、相互切磋地探討自然奧秘，就應該稱之為科研合作，而不一定限制在一個實驗室或研究機構，特別是現代科研的國際性合作、跨學科研究的科研合作，都不一定非把科研主體限制在一個實驗室開展科研。所以，在這里探討的科研合作，更多的是廣義上的科研合作，或者說是現代意義上的科研合作。科研主體開展良好的科研合作，卻不在同一個實驗室工作的典型是2009年諾貝爾醫學獎的3名科學家，他們的獲獎成果是對端粒的研究。從該科研合作來看，紹斯塔克(JackSzostak)和布來克苯(ElizabethBlackburn)進行科研合作，緣由1980年他在一個會議上聽了布來克苯的報告，并對端粒研究發生了濃厚的興趣，決定與布來克苯合作，看看端粒是否在酵母中起作用。紹斯塔克有自己的獨立實驗室，他在布來克苯的幫助下在酵母中鑒別出端粒，他們共同提出了一個科學猜想，認為細胞必然會擁有一種特定的酶，這種酶重復地將端粒片段加入染色體末端，以補償DNA復制酶不完全的工作。1984年，他們的研究在《細胞》雜志上。格雷德(CarolGreider)和布來克苯是師生關系，在博士階段，格雷德是在布來克苯的指導下進入到端粒研究，兩位女科學家在一個實驗室進行了科研合作，布來克苯和紹斯塔克提出的猜想是由格雷德加以驗證的［4］。很顯然，這3位科學家獲得諾貝爾獎的合作研究，是科研合作成功的典范。

2近三年諾貝爾自然科學獎成果的科研合作現狀

從2008年到2010年3年來，諾貝爾自然科學獎的獲得者共有23位自然科學家。因為每年的諾貝爾自然科學獎只有3項，分別是物理、化學、醫學(生理學)，按照諾貝爾的遺囑，每一個獎項都不能超過3人，這使諾貝爾自然科學獎的獲獎人數的遞增每年都是有限的。2008年諾貝爾自然科學獎頒給了8名科學家，其中4人是因科研合作成果而獲得諾獎。2008年諾貝爾醫學獎由3名法國科學家包攬，其中蒙塔尼和巴爾－西諾西兩人是在同一個實驗室開展合作研究發現了愛滋病病毒。2008年諾貝爾物理學獎由3名科學家獲得，其中兩位日本科學家小林誠和益川敏英在日本京都大學的合作研究成果得獎。2009年的諾貝爾自然科學獎頒給了9名科學家，其中5名科學家的獲獎成果是典型的科研合作的結果。2009年的諾貝爾醫學獎的3名科學家———布來克苯(ElizabethBlackburn)和格雷德(CarolGrei-der)、紹斯塔克，他們的成果是端粒研究。2009年諾貝爾物理學獎的研究成果之一是電荷耦合器件(CCD)圖象傳感器，這是貝爾實驗的兩位科學家威拉德?博伊爾和喬治?史密斯通力合作的成果。2010年諾貝爾自然科學獎授予了6名科學家，其中4名科學家的科研合作成果獲得諾獎。2010年的諾貝爾醫學獎是由英國生理學家羅伯特?愛德華茲因體外受精技術的研究而得獎，但是他的合作研究者帕特里克?斯特普托在2010年頒獎時已經去世，非常遺憾未能與他的合作者分享諾獎。2010年諾貝爾物理學獎的獲得者安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫是師生關系，也是長期的科研合作者，他們共同的研究成果石墨烯被授予了2010年諾貝爾物理學獎。

在這里，我們僅僅從獲獎研究成果來考察23位科學家的科研是單一科研主體開展的、還是科研合作的形式下進行的，從中洞察科研合作在現代科研的普遍性(見表1)。在這里僅僅對諾貝爾獎獲得者的獲獎成果是否在科研合作形式下進行加以比較，至于這些獲獎者在不同時期在其他方面的科研合作，不在本文的討論范圍。從表1中可以看出，近3年諾貝爾自然科學獎研究成果的獲得者有一半以上是在科研合作的形式下進行的。因此可以說，科研合作是現代科研主體之間促進科學進步的重要形式之一，同時也說明現代科研合作的普遍性。

3從諾貝爾自然科學獎成果看科研合作動機

近3年的諾貝爾自然科學獎科研成果的合作率在50%以上，在這里要探討獲獎科學家的科研合作的動機是什么，或者說他們為什么開展科研合作。從近3年來獲得諾貝爾自然科學獎成果來看，這些科學家們的科研合作動機可以大致概括為兩種:興趣主導下的科研合作和知識互補主導下的科研合作。

3.1興趣主導下的科研合作

科研合作能夠愉快地進行，動機可能是多方面的，比如大家之間的性格合得來、能夠很好地進行溝通和交流、彼此能夠互相欣賞等，但是在科研合作中，更多的是科研工作者對所研究的科學問題發生了濃厚的興趣，科研動機的主要因素是興趣占了主導地位，稱為興趣主導下的科研合作動機。近3年來諾貝爾自然科學獎獲得者中在興趣主導下開展科研合作的有如2008年諾貝爾醫學獎的2位科學家蒙塔尼和巴爾－西諾西。在1982年，蒙塔尼組建研究團隊研究愛滋病，巴爾－西諾西進入蒙塔尼領導的實驗室，共同的興趣使兩人開始了愉快的科研合作旅程，他們的合作動機是基于學術興趣的需要而開展的［5］。另外，如2009年諾貝爾醫學獎的獲得者，對端粒研究的濃厚興趣使3位科學家進行了愉快的合作;2009年諾貝爾物理學獎獲得者貝爾實驗室的威拉德?博伊爾和喬治?史密斯兩人很合得來，共同對科研課題感興趣，一起作出了重大的科學發明。

3.2知識能力互補主導下的科研合作

現代科學專業化的分工，使得每位科學家的知識不可能是牛頓時代的全才，而科研創新需要具備多方面的知識和能力，科學家們自然而然地就選擇了科研合作。近3年來諾貝爾自然科學獎的一些科學家們在知識、能力互補的動機下開展科研合作的有4位科學家，如2008年諾貝爾物理學獎的獲得者、日本科學家小林誠和益川敏英，他們從同一所大學畢業、在同一所大學工作，開展科研合作研究的動機是他們的知識能力互補。小林誠性格好靜，思維縝密，長于動手;川敏英性格好動，思維開闊，長于創意［5］。從中可以看出，兩位科學家的科研合作動機是彼此在性格、能力和知識方面能夠做到很好的互補，從而達到進一步增強彼此的科研創新能力。同樣，2010年諾貝爾醫學獎的獲得者羅伯特?愛德華茲是一位生理學家，他的諾貝爾獎成果的合作者是帕特里克?斯特普托，一位婦產科醫生，兩人在知識、能力的互補使他們合作獲得了重大的科研成果。

4諾貝爾自然科學獎科研合作的方式

綜觀3年來諾貝爾自然科學獎獲得者研究成果的合作情況，根據他們在合作中關系的密切程度，可以大致分為兩種合作方式，即在同一個實驗室合作的緊密型的科研合作方式和彼此合作卻并沒有在同一個實驗室進行研究的松散型科研合作方式。

4.1緊密型的科研合作方式

近3年諾貝爾自然科學獎獲獎成果的科學家的科研合作，大多是在同一個實驗室開展科研合作，屬于緊密型的科研合作方式。近3年12位諾貝爾獎獲得者是在科研合作方式下進行，在同一個實驗室開展科研合作的有2008年的獲獎者蒙塔尼和巴爾－西諾西、小林誠和益川敏英，2009年的布來克苯和格雷德，2010年的羅伯特?愛德華茲和他的合作者，安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛，他們都是密切的科研合作伙伴。

4.2松散型科研合作方式

從科學家們是否在同一個實驗室開展科研來看，不在同一個實驗室開展研究的科研合作的，從近3年的諾貝爾自然科學獎的科研合作情況來看，占了少數，只有1例。2009年諾貝爾醫學獎的3位科學家中，布來克苯和格雷德在同一個實驗室開展端粒研究，另一位獲得者紹斯塔克擁有自己獨立的實驗室，由于對端粒研究的濃厚興趣，在布來克苯的幫助下，在自己的實驗室開展研究，兩人提出一個大膽的猜想，被后來加入到布來克苯實驗室的格雷德對這個大膽猜想進行了驗證。從諾貝爾獎成果的科研合作方式來看，緊密型的合作研究占了絕對的優勢。這種密切合作，也反映了現代科研方式的轉變。在探索自然奧秘的道路上，孤獨探索者的力量是有限的，在合適的時間選擇合適的科研合作者進行科研合作，不失是增強個體科研創新能力的一種重要手段，也是大科學時代的要求。

5科研合作對創新的作用

從近3年諾貝爾自然科學獎成果的科研合作情況來看，科研合作能夠提高科研個體的科研能力，彌補個體知識的不足，在增強個體科研創新能力等方面起到了重要作用。具體來說，科研合作對科研創新的作用為:

(1)合作使科研個體之間相互啟發思維，提高個體創新能力。

現代科研是對未知領域的探索，充滿著復雜性、不確定性，而一個人的時間、精力和能力都是有限的，科研個體單槍匹馬進行研究不能很好地滿足現代科研復雜性的要求，科研合作使科研個體之間相互啟發，使個體的科研創新能力在科研合作中得到最大限度的發揮。如2008年物理學獎獲得者小林誠和益川敏英充分利用思維方式的不同，相互啟發，共同完成了諾獎研究成果。同樣還有2009年諾貝爾物理學獎的威拉德?博伊爾和喬治?史密斯，兩人是在1969年10月的一個下午，在威拉德?博伊爾的辦公室展開了他們的科學問題的討論，在黑板上比劃著，一個想法進入他們的腦海，“如何做成一個成像裝置”。這個想法是在思維的碰撞中產生的，之后，他們共同努力作出重大的發明———CCD圖象傳感器。

(2)合作彌補科研個體專業知識的不足，促進科研創新。

學科的分化導致科研個體專業知識面的狹窄，這對科研創新是不利的。為了提高科研創新能力，更多的科學工作者開展了專業知識互補型的科研合作。如2010年獲得諾貝爾醫學獎的羅伯特?愛德華茲，他的合作者是帕特里克?斯特普托，羅伯特?愛德華茲發現了人類受精原理，但是在具體操作中遇到了棘手的技術難題，這時候，他讀到了婦產科醫生帕特里克?斯特普托的相關論文，了解他的合作者具有相關的知識，有助于解決相關難題，然后他們取得了聯系并進行科研合作，最終兩人在合作中取得重大成果。

(3)合作使科研創新的連續性增強。

科研合作可以增強科研創新的連續性，如2009年諾貝爾醫學獎的獲獎成果是3位科學家在科研合作中互相幫助、互相啟發、互相銜接中進行持續科研創新。布來克苯的端粒研究取得了一定的成果，紹斯塔克在1980年聽了布來克苯的一個學術報告后對端粒研究發生了濃厚的興趣，和布來克苯開展了“端粒是否在酵母中起作用”的合作研究，他們兩人共同提出了科學猜想，在1982年發表;1984年格雷德在布來克苯的實驗室決定驗證這種猜想是否正確［4］，他們在合作研究中取得了極大的成功。三人的科研合作使端粒研究創新成果不斷，演奏了一曲科研合作的完美樂章。

6對提高我國科研創新能力的啟示

通過對近3年諾貝爾自然科學獎中12位科學家的科研合作情況進行考察，這些科學家在科研道路上的合適時間選擇了合適的人進行了成功的科研合作，并取得重大科研成果，他們的科研合作對提高我國科研創新能力提供了一些借鑒和啟發。

6.1鼓勵競爭，更要提倡合作

科學界存在著激烈的科學競爭，這是科學界的奧林匹克精神。但是近3年諾貝爾自然科學獎獲得者的一半以上是科研合作的典范，他們的合作取得了科研的輝煌成果，這說明在科研創新方面要鼓勵競爭，更要提倡合作。目前，科研競爭是世界范圍內的，科研合作也可以是國際性的。為了提高我國科研工作者的創新能力，要鼓勵他們參與科研競爭，更要促成他們開展科研合作，充分借鑒諾貝爾獎科學家成功合作的經驗，提高科研效率，在科研合作中做到互相交流、互相啟發、互相幫助，使科研個體的創新能力在科研合作中得到最大限度的發揮。

6.2為科研合作創造良好的外部條件

科研合作是建立在一定的主觀條件上，如在性格、性情相投，興趣一致，有合作的意愿等主觀因素，要真正地開展科研合作還需要一定的客觀條件，需要良好的科研合作環境和條件，如2010年諾貝爾物理學獎科學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫的合作。最初康斯坦丁?諾沃肖洛夫在荷蘭是以博士生的身份與他的老師安德烈?海姆進行科研合作的，在隨后的日子里，他的老師到曼徹斯特大學，他也隨著老師到了曼徹斯特大學繼續和老師開展科研合作，在獲獎后他們在媒體上公開提到英國曼徹斯特大學為他們的科研合作提供了良好的條件［6］。我國的科研創新要走在世界的前列，就要在政策上、管理上、實驗室硬件建設等方面為科研人員的科研合作創造良好的客觀條件。截止目前，雖然我國獲得諾貝爾自然科學獎依然空白，但是諾貝爾自然科學獎每年由哪個國家的科學家獲獎具有很大的偶然性，何況重大科技成果的獲得是由眾多因素促成的，而其中良好的外部科研環境是必不可少的因素之一。自然科學的諾貝爾獎可以說是世界范圍內科研工作者夢寐以求的“奧運金牌”，要使眾多的科研工作者實現自己“奧運金牌”的夢想，就要為他們的科研合作創造優越條件，使他們的創新能力得到最大限度的釋放，進一步實現他們的人生理想和價值追求。