序

前言

第一篇 心以积疑而起悟

1 教育与成才之道

 学问与做学问

 读书及其他

 读《师说》有感

 我对中学几门课程的兴趣

 “猎枪”和“干粮”的辩证法

 培养良好的自学和钻研精神

 研究生培养与因材施教

2 科学研究与治学之道

 如何撰写学术论文

 简论科学研究的境界

 科研中的情报意识

 论科研中的“马太效应”

 兴趣和事业心是成功的重要因素

 急功近利是科学事业的大敌

 有感于唐代诗作的“模仿”之风

 科研模仿现象经久不衰的根本原因

 科学术语与学科壁垒

 对文化科技产品的泡沫化不必忧心

3 科学创新理念

 创新是科学进步的灵魂

 大学教育中创新精神的培养

 关于创造性思维的一些感想

 创新之路经验谈

 科学需要实事求是的精神

 临渊羡鱼，不如退而结网

 科学争论是科技进步的助推器

4 科学哲理

 论科学与技术的辩证关系

 再论科学与技术的辩证关系

 从平衡与非平衡看事物的变化过程

 人与自然和谐相处的哲学思考

 人类是否应当敬畏大自然

 有感于中西方科学文化的差异

 勤奋与积累的辩证关系

5 科学精神与人文风范

 回忆母校——科学人文素养对我的熏陶

 学者的感恩之情

 怀念我国著名气候学家么枕生教授

 竺可桢的科学成就与科学精神

 不管风吹浪打，仍然执著追求

 数学家华罗庚的科学精神

 维格纳与大陆漂移说

 波尔兹曼与熵理论

第二篇 学以渐博而相通

6 科学中的不确定性

 关于不确定性的一般认识

 气候变化与不确定性

 气候模式的复杂性和不确定性

 气候变化争论的实质：不确定性

 针对气候变化不确定性的研究方法

 不确定性在气温观测中的反映

 研究极端气候更应考虑不确定性

7 统计科学的普适性

 无处不在的概率统计规律

 统计数据的某些误区

 世界著名统计学家对科学的贡献

 极端气候研究更需要统计学方法

 统计学方法是认识气候变化的重要工具

 值得重视的地理空间统计学

 时空降尺度技术中的统计学方法

8 地球科学与全球气候变化

 当代地球科学及其研究与发展

 公众最为关心的气候问题是什么

 气候与天气有什么不同

 哪些因子决定了地球气候

 全球气候变暖的原因及其不确定性

 全球变暖与中国气候变化的关系

 重视全球变冷观点，加强气候突变研究

 关于极端天气气候事件的认识

 克服薄弱环节，加强极端气候研究

 对气候变化问题的某些认识误区

 20世纪全球气候变化趋势的回顾

 1997—1998年的ENSO事件及其研究概况

9 复杂系统科学及其应用解读

 复杂系统科学的进展

 读普里高津的《从存在到演化》序言有感

 耗散结构理论及其应用

 耗散结构理论的分析思路

 耗散结构理论与大气科学应用

 大气热力学也许是大气动力学的基础

 构建和发展随机大气动力学的设想

10 大自然结构形成的奥秘

 协同学理论简介

 协同学的物理本质一序参量

 自组织方法论及其他

 协同学发展历程的启示

 从微观到宏观的整体思维方式

参考文献

本书以科学工作者如何做学问为主题，详细阐述作者多年来在科学之路上的一孔之见，倡导“心以积疑而起悟，学以渐博而相通”的座右铭，围绕地球科学尤其是大气科学和气候变化问题，重点叙述普遍存在于科学中的不确定性、概率统计特征、复杂性与混沌、耗散结构和协同性等客观规律。全书共分两篇10章：第一篇(心以积疑而起悟)，由教育与成才之路、科学与治学之道、科学创新理念、科学哲理、科学精神与人文风范等5章组成；第二篇(学以渐博而相通)，由科学中的不确定性、感悟统计科学的普适性、地球科学与全球变化、复杂性科学及其应用解读、大自然结构形成的奥秘等5章组成。撰写本书的初衷在于启迪青年读者热爱科学、研究科学、崇尚求实创新的科学精神和善于独立思考、活跃创新思维的理念。

本书适合于从事科学研究的青年学者和在读大学生、研究生阅读参考，尤其是从事地球科学类的学者和学生们阅读参考。

作者认为，应当大力弘扬具有高尚科学道德的科学精神。首先，就是要有为科学事业奉献的献身精神，对科学问题的认真态度和对科学真理的执著追求。为了给年轻学子奉献有关科学研究之箴言，作者衷心希望这本小书能对广大青年学者有所帮助，启迪青年热爱科学，研究科学，培养创新的科学精神和善于独立思考、活跃创新思维的理念。本书之素材取自于作者多年来在科学研究中的笔记、札记、读书心得和近几年在互联网博客中所发短文之手稿，经整理和补充而成。