思维思维方式科学

工程师和科学家的思维方式有什么重要区别?

地铁风
不会撸程序的设计狮不是好科研狗

看了一下众多答案,我觉得很多没有科研经历的人对科研有一个误解,就是认为科学家都是理想主义的,工程师都是现实主义的,认为科学家就是非常浪漫地去问 why, 工程师就是一直苦逼的修电脑。其实根本不是这样。

在科研里,你问 why 只是一瞬间,然后你去要考虑你问的这个 why 有没有意义,能不能帮你拉到经费,你和你手里的学生和博后有没有时间和能力解决这个问题,你需要查很多文献跟很多同行交流,确定你的问题没有人做过,或者没有人做完过。有人说科学家不关心问题有没有用,你在你的 proposal 里写这个问题什么用都没有,看你能拉到经费么~~

这个过程可能是一天的时间也可能是数年,然后你就要和团队开始试图解决这个问题。从这时开始科学家和工程师干的事情基本上差不多。根据问题规模的不同,你需要把问题细分,然后一个一个解决,解决的过程中会引入很多新的问题,你需要随时评估团队的实力,决定如何分配资源,需不需要放弃等等。没有科学家能做到小说中的那样一拍脑袋灵光一闪就发文章了。举一个实际的例子,我们现在做的课题需要做大规模的数值计算,数据处理的工作很繁琐,我们几个人商量了一下以后决定写一个 scheme 解释器用来自动化,引入一个标准中没有的处理大量数据(TB 级别)的内建类型,然后简化对这个数据的垃圾回收(不然不够快)。这基本就是一个 cs 毕业的工程师很可能遇到的问题。另一个例子,我们系一个做高能实验的教授需要一个精确的强磁场,精确到产生这个磁场的线圈不能由人手工绕。于是他先造了一个机器人,然后用这个机器人来绕这个线圈。

当然你可能会说那是因为我们做的是数值工作,那个教授是做实验的,那些做理论推导的就不需要考虑这些实际细节,一阵算就可以了,真理就是终极目标,手中的笔就是武器,一往直前,永不退缩。你这么想可能是因为看了牛顿爱因斯坦的动人故事,现在大部分人在推导的时候都会借助机器,因为好算的都被牛顿这帮人算完了。如果一个算式展开以后有好几万项,每一项都是个无穷维积分(一个刚毕业的哥们的毕业论文),你真的愿意一项项手算么?如果你要用机器算,你是自己写程序呢,还是用别人写好的程序呢?如果你自己写程序,你就暂时变成了一个程序猿;用别人写好的么?那你首先得把程序看一遍吧?不然你能保证它算出来是对的么?恭喜你,你还是一个程序猿。

所以我觉得科学家和一个优秀的工程师在思维上没有什么本质的区别,只是遇到的问题不同。科学家遇到的问题相对来讲规模更大(你去看看 LHC 的规模就知道了)更本质更前沿。一个科学家必须同时也是一个优秀的工程师。那些每天都试图推翻爱因斯坦,或者试图用太极的思想解释现代物理的“民科”倒是更有那种浪漫思想家的思维方式。

428 赞同 67 感谢 124 收藏 64 条已备份评论 发布于 2013-12-30 知乎原页 ↗

评论 64

知乎用户MriWZd
一个优秀的科学家首先要是一个优秀的工程师
9 赞
地铁风回复 知乎用户MriWZd作者
是這樣的~
0 赞
Pluripotential回复 地铁风
有一个方向的人风格完全不同,21世纪了还全靠手工算,每天大部分时间都在思考why,磨砺直觉,叫做数学(基础数学)
0 赞
地铁风回复 Pluripotential作者
嗯,现在应该也有很多人用机器辅助证明了吧,Coq 什么的……
0 赞
地铁风回复 Pluripotential作者
是因为那玩意其实没什么用么?还是说只是这种方法没普及?
0 赞
Pluripotential回复 地铁风热评
对几个主流方向目前看上去几乎没用,而且机器证明那个方向目前挺非主流的。。。
2 赞
Pluripotential回复 地铁风
数学这一领域直到现在仍旧在诞生张益唐(2014年)这种几乎和学术界没有交流,单枪匹马一张纸一枝笔做出一项大工作震惊世界的人
0 赞
地铁风回复 Pluripotential作者

有点感慨,突然 AI 来了⋯⋯

0 赞
Pluripotential回复 地铁风
现代数学的转型时刻到来了,张益唐恐怕就是最后一批打零工送外卖一朝天下闻名的数学家了
1 赞
sprint139回复 知乎用户MriWZd
爱因斯坦连板凳都做不好,能是一个优秀的工程师吗?陈景润呢?
1 赞
Coulson Raymond回复 sprint139
谁说爱因斯坦做不好小板凳的,那个故事是假的,陈景润是数学家不是科学家。。。而且答主描述的现代科学的状况,现在,一个人靠奇特的理论就能动摇整个物理学大楼的时代已经过去了。
4 赞
王彬回复 Coulson Raymond
当年开尔文说物理学的大厦已经落成的时候也是这么想的……
6 赞
sprint139回复 杨昊
爱因斯坦小时候做过板凳,以前的小学课本上讲过。
0 赞
杨昊回复 sprint139
讲道理… 你这是吃了文化的亏阿… 明显是假故事…
0 赞
杨昊回复 sprint139
我当然也是看过别人的证明才说这是假的呀
1 赞
sprint139回复 杨昊
如果不看别人的证明,你能知道这是假的吗,怎么就“明显“了?
0 赞
耕读南山坡回复 sprint139
陈景润要是会编程,他就不用写一屋子的草稿纸了。
0 赞
sprint139回复 耕读南山坡
哥德巴赫猜想能靠编程来证明?看来所有的数学家要补修电脑编程了。
0 赞
NewYear2016回复 sprint139
陈景润是数学家。
爱因斯坦不是当代科学家,算是“古代”科学家。
当代科学家虽然不要求称为一个“工程师”,但是“懂一点”工程,尤其懂点现实工作与生活还是有所裨益的。
0 赞
sprint139回复 NewYear2016
数学家不算科学家?楼主限定了科学家必须是当代的吗?你的最后一句我赞同。
0 赞
知乎用户RquD1o回复 知乎用户MriWZd
如果只是一个合格的工程师,而非优秀,难道就不能做基础研究了?[可怜]
0 赞
寻光回复 知乎用户MriWZd
个人认为科学家没必要把有限的精力投入工程领域,实际上满足“会用”和“够用”就足够了,毕竟科研问题才是科学家的本职工作,试图钻研工程领域然后变得“优秀”实在是舍本逐末了。
0 赞
赞同前半部分,科学家不是生来就是科学家,而是迫切地需要做出一些重要的工作来证明自己的能力和价值,所以初期研究什么做什么课题选择也是很慎重的,直到你获得了终生教授的席位或者有人愿意无条件养你。至于后面部分,我不认为科学家可以代替数学家、程序员等等,科学研究问题的范围非常广泛,科研的过程中确实经常会接触到各种数学、程序、实验等各方面的问题,但不至于我要在这些问题中做过于深入的研究,没有那么多精力而且也不是很有必要,我更关心的是问题本身而不是解决问题的方法。如果遇到较深的专业问题我会选择去请教相关专业人士。
8 赞
知乎用户RquD1o回复 OddYellow
所以一个优秀的科学家应该是一个合格的工程师,而不是一个优秀的工程师
1 赞
一个优秀工程师未必是优秀的科学家~
0 赞
寻光回复 绾绾
问题是优秀的工程师为什么一定要做优秀的科学家?说的好像包揽越多的名头就越值钱一样。另外,如果优秀的科学家觉着自己是优秀的工程师,99.99%是他们自己的错觉,不然不至于那么多搞出来的科研成果噱头惊人,实际上一个能落地的都没有。申基金的时候意义和重要性部分按套路吹的天花乱坠,论文讨论或者展望部分描述的前景远大,实际上就是在堆山而已[飙泪笑]
0 赞
非常赞同这位所说,一个优秀的科学家必须是一个小领域内全能的工程师,但可能未必各项都很精通。他只是用工程能力来解决科研过程中遇到的问题。他精通的是他擅长的研究方向。而一个优秀的工程师未必需要有科学家具备那么多知识,他更精通自己涉及到的工程能力。科学家接触的东西更前沿,工程师做的更产品。但现在的科学导向已经没有严格的界限了。窃以为,对科学家的要求要更加苛刻些~~~既要前沿,有要有产品!
0 赞
记得我们老师说:You are not a programmer, you do maths.
1 赞
地铁风回复 Y宝宝作者
一个合格的工程师也要做 math. 不做 math 只码代码的永远只能是码农。无论干什么工程手段都只能是工具,只有码农是为了码代码而码代码的,工程师和科学家都要有大局观。
5 赞
NewYear2016回复 地铁风
我觉得您说的math不是Nina Duo的老师说的math,至少角度不一样。
1 赞
知乎用户OcFfsD回复 Y宝宝
工程师也要do maths而且do maths的过程占了思考的主要时间。真正打代码反而占时间没那么多
0 赞
一个准大学狗正考虑选科研还是选工业设计呢。你,这番话我好像有点了解工程师和科学家是搞什么的。
0 赞
赞,现在科学研究也要组织好系统工程,分配资源计算成本
0 赞
看了这个题目的其他答案和赞数,才知道中国人科学素养的寒碜程度。
1 赞
大体赞同。不过我倒觉得工程师面对的问题会更加“复杂”,而科学家面对的问题会更加“困难”。科学家面对的问题,往往是当前世界上还无人真正完全解决的问题,所以需要各种尝试开创性,也可能努力多年仍然没有成果;而工程师面对的问题,通常是已经有其他人实现过或有可靠理论指导的,但复杂度和工作量比较大的,所以虽然是原则上可以做出来,但也需要考虑如何在有限资源限制下真正实现。
43 赞
三天打鱼回复 介之
我觉得恰恰相反,科学家探索未知的东西反而是在复杂变量中寻找规律,工程师则是在资源利用解决困难的实际问题。要不然为什么科学家需要发散思考和灵光乍现,工程师(就说那种成熟产品的工程师)需要的是在一个具体场景下的解决方案。不过发明家这种是科学与工程的高度统一,第一个创造的事物既要懂科学也要懂工程。
0 赞
Pluripotential
突然发现数学这一行古典气息浓厚,简直脱离时代
7 赞
space回复 Pluripotential
毕竟数学里有太多东西都计算机都没办法算啊
2 赞
知乎用户OcFfsD回复 Pluripotential
所以你们学数学的最后是不是都去搞神学了。
1 赞
宫酱手艺人
一个算是几万项。。?
以前听讲座听教授说,他以前推公式,第一个等号和第二个等号中间有十几页纸,我一直觉得是吹牛。看来不是啊。。
0 赞
人类装逼精华
知乎缺少您这样的专业答案,一帮本科生在教大牛如何做科研我也是醉了
4 赞
不不不。科学家更多的是问how。
科学技术哲学史对伽俐略的实验思想起源的介绍,就是小球如何运动,而不是为什么运动。
1 赞
感觉工程师面对的是ganeral的问题,然后通常可以各种忽略啥不考虑啥的,然后科学家要研究的正好是工程师忽略的那一部分
0 赞
石更女子回复 云天明
那要是考虑这些玩意还能有时间交工?
0 赞
科研工程化是个现实。被迫接受现实,也是没办法的事。不忘浪漫的初心恰恰是最重要的。
1 赞
算术逻辑单元
你说的不是科学家,最多算科研工作者,帮科学家打工的学术工程师
0 赞