忙碌的科學(xué)家們都在匆匆前行，在小編這個(gè)局外人眼中，他們是處在道家的理想社會(huì)——小國寡民：各專業(yè)的科學(xué)家，只聞互相的榮耀，而內(nèi)里的知識(shí)卻很難互相往來。

以下內(nèi)容改編自《Engineering》期刊《探索知識(shí)體系的邏輯與架構(gòu)：多層次、多尺度及介尺度復(fù)雜性》一文，原作者：中國科學(xué)院原副院長，李靜海

李靜海院士：

人們逐步認(rèn)識(shí)到，在人類可持續(xù)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)、需要解決方案的同時(shí)，自然、工程、人類自身和社會(huì)科學(xué)中仍然存在很多用已有知識(shí)無法解決的問題，注重細(xì)節(jié)的還原論和關(guān)注整體行為的系統(tǒng)論仍然無法融合，不同層次之間和同一層次不同尺度之間的關(guān)聯(lián)仍然難以實(shí)現(xiàn)。這嚴(yán)重制約了人類可持續(xù)發(fā)展的能力，對(duì)自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)提出了挑戰(zhàn)。

當(dāng)科學(xué)遇見哲學(xué)

李靜海院士：

自然科學(xué)與技術(shù)各學(xué)科和領(lǐng)域的研究對(duì)象包括自然界、物質(zhì)加工科學(xué)、生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)，等等。這些對(duì)象之間存在嚴(yán)密的邏輯關(guān)系，所產(chǎn)生的知識(shí)和技術(shù)，理應(yīng)存在嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)和邏輯，此結(jié)構(gòu)和邏輯理所應(yīng)當(dāng)?shù)氖怯伤芯康膶?duì)象之間的結(jié)構(gòu)和邏輯決定的。

一切說到底就是，有對(duì)象就有關(guān)系，有關(guān)系就有體系，知識(shí)體系又怎么逃得出？

知識(shí)體系有多復(fù)雜，

介尺度就有多大！

李靜海院士：

物質(zhì)世界和人類自身的結(jié)構(gòu)及其中的邏輯關(guān)系表現(xiàn)為多層次結(jié)構(gòu)，每一層次又表現(xiàn)為多尺度的結(jié)構(gòu)，建立每一層次多尺度之間的關(guān)系和不同層次之間的關(guān)聯(lián)是現(xiàn)代科學(xué)的中心任務(wù)，其中每一層次的介尺度結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)這一中心任務(wù)的關(guān)鍵。因此，多層次、多尺度和介尺度將是一個(gè)完整合理的知識(shí)體系的顯著特征。

So，介尺度

到底是什么東東？

Mesoscale is介尺度！

英文單詞前綴“meso”源自古希臘的單詞mésos，意思是“中間”或“之間”。

研究問題或過程的時(shí)候，我們通常將大量“單元”的群體當(dāng)作“系統(tǒng)”。系統(tǒng)還受到其與環(huán)境之間的邊界的影響。

這里的“介尺度”不是指絕對(duì)的物理尺寸，而是個(gè)相對(duì)的概念，指的是任何介于單元尺度與系統(tǒng)尺度之間的尺度范圍。

這種介尺度可以存在于不同的層次，

因而具體尺寸可以十分多樣。

這么復(fù)雜的介尺度，

于科學(xué)何用？

傳統(tǒng)的方法關(guān)注每一層次的單元尺度和系統(tǒng)尺度，而認(rèn)識(shí)這種多尺度問題的關(guān)鍵在于介尺度結(jié)構(gòu)，即介于單元和系統(tǒng)之間的尺度上表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)非均勻結(jié)構(gòu)，或來源于這類動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，是各領(lǐng)域共同的挑戰(zhàn)性問題。

科學(xué)是一座大山，科學(xué)家常年深居山中，云深不知處，有時(shí)難免。

待到出山時(shí)，也會(huì)有橫看成嶺側(cè)成峰的洞見，李靜海院士所自謙的“一孔之見”，卻足以為所有接觸科學(xué)的人警醒一次：

對(duì)知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)與邏輯的完整認(rèn)識(shí)，以及科研環(huán)境的變化將導(dǎo)致新的科技布局和新的科研模式的逐步形成，這將是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的特征之一。

……

本文的目的就在于提醒全球各界，推動(dòng)這一進(jìn)程需要各學(xué)科的共同努力，更需要政府堅(jiān)定的支持。

……

隨著我們對(duì)可能的共性原理認(rèn)識(shí)的增進(jìn)，自然科學(xué)、工程科學(xué)、人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)將會(huì)沿著介尺度這一共同道路，在一定程度上達(dá)到統(tǒng)一。各方面應(yīng)對(duì)此有充分的認(rèn)識(shí)。只有這樣，人類才能更有效地應(yīng)對(duì)全球性的挑戰(zhàn)。

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