很多人认为科学创新是依靠天赋灵光一现,但深耕学术的人都知道,科研是一场漫长、孤独、需要哲思支撑的修行。关于如何做学问、如何做科研,电子光学与光电子成像科学家周立伟留下了极其通透的思考体系。
周立伟创建了宽电子束聚焦与成像较为完整的理论体系,为我国微光夜视装备的自主研发开辟了道路。他的科学成就曾被国际同行誉为“创立了自己的科学学派”。然而,他不只是一位埋首公式与实验的技术大家,更是一位把哲学、文学与科研人生融会贯通的教育者。

周立伟在家看书照。来源 | 中国科学家博物馆
翻开他的《藏绿斋札记·情系科研》,我们看见一个跳出刻板标签的科学家:他读王国维,品唐诗,将哲学思辨与科学实践融会贯通,把一生求索,凝练成属于科学创造的“四个阶段”。
在学界,王国维“治学三境界”已深入人心,多用于形容读书、立业、修身。周立伟认为,文艺的三境,只能概括科研的前半程。真正的自然科学研究,必须拥有属于自己的第四重境界。

在他的解读里,三重境界可以契合科研的不同阶段:
“‘独上高楼,望尽天涯路’。这是处于创造开始、构想沉思中的情景。这是第一种境界,正是科学研究中的准备期。追求真理,百折不挠,无论多大挫折,终不后退。
‘衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴’。这是科学研究中覃思苦虑、孜孜以求的情景。这是第二种境界,正是科学研究中的酝酿期或探索期。
几经艰苦奋斗,突然受到启发,顿时恍然大悟。‘蓦然回首,那人却在’,原来事物的奥秘,正隐藏在‘灯火阑珊处’。这是茅塞顿开、灵感突现的情景。这是第三种境界,正是科学研究中的豁朗期。”

1990年6月,周立伟(居中)随北京理工大学访苏代表团参观古比雪夫航空学院实验室。来源|中国科学家博物馆
可是艺术的境界不能全然代表科学创新的境界,文学艺术可以止步于顿悟与想象,诗人可以写下“白发三千丈”,用极致浪漫的夸张抒发心绪,无需现实验证。科学讲究实证,灵光一闪只是思想火花,如果不去验证、打磨、扬弃,再珍贵的想法,也可能功亏一篑。
于是,他补上了属于自然科学的第四重境界:
“‘行到水穷处,坐看云起时。’它形象地表达了科学研究进一步深化与探索的过程。试遐想,溪流到了尽头,仿佛临到绝地,忽然云霭从水源处升起,云水一色,时隐时现。一幅多么美妙的图像!这是实践检验、理论升华的情景。所谓第四种境界,正是科学研究中的验证期。”
正是在构建宽电子束聚焦成像完整理论体系的漫长历程中,周立伟深刻体会到验证环节的分量。对照这样切身的治学体会,他看到不少青年研究者容易忽略这关键一环,写下谆谆教诲:
“我之所以提出这一问题,是鉴于我国有不少科学研究工作者,特别是青年学人,他们的思想敏锐,有自己的创见,但对‘验证期’不重视,往往是就事论事地解决问题,而不愿做更深入的思考、总结,并从理论上提高、实践上考验,使自己在科学上有所突破和贡献,就像伟大的阿基米德和爱因斯坦一样。”

20世纪80年代,周立伟指导博士生进行科学研究。来源 | 中国科学家博物馆
科研的四重阶段,就这样串联起远望、苦索、顿悟与求证。这份跨越文学与理工的治学体悟,直到今天,依然值得每一位走在求索路上的人细细品读。

科学家简介
周立伟(1932年9月17日—2026年1月6日),中国共产党优秀党员,中国工程院院士,电子光学与光电子成像专家。
周立伟深耕成像电子光学与夜视技术领域,创建了宽电子束聚焦与成像相关理论与技术体系,打破了国外技术垄断,奠定了我国夜视技术从无到有的坚实基础,为国防装备现代化作出了重要贡献。
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