科研方法
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
科研方法的實例教程
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作者簡介：
尹文漢，十年減隔振/震學習研究與項目經驗，同濟大學博士在讀；
個人公眾號（建筑工業產品經理）；
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展開 未來，北鯤云超算平臺有可能通過借鑒計算生物學的研究方法在中藥植物藥的基因組學、中藥新藥的虛擬藥物篩選、中醫藥數據挖掘和大數據分析、模擬與仿真等領域進行開創性的應用研究。北鯤云超算平臺在中醫藥領域的應用將會對中醫藥科研方法的創新與發展產生深刻的影響。
如果能夠有效利用先進科研方法和技術資源，仍然可以通過適度的研發創新提升產品附加值，提升企業競爭力。
與研發創新伴隨的是仿真應用，但中小企業在仿真道路上所面臨的困難卻是冰冷和現實的。缺人、缺錢、缺技術是中小企業采用仿真技術的三大門檻，將其擋在仿真世界之外。沒有仿真，中小企業的創新往往淪為“假創新”，即便不是腦筋急轉彎式、給人做嫁衣的好點子，那也是瞬間被人復制、缺乏持續生命力的創新。
本章，面對中小企業的高門檻“維谷”，我們“叩天”的任務是找到幫助中小企業翻越門檻的天梯。
我們將中小企業采用仿真的困難總結為“高門檻”，具體表現在如下幾個方面。
首先是缺經費。銷售收入較少和研發投入比重低，造成中小企業的研發經費較少，無法購置先進的軟硬件設備用于新產品的研發。仿真這樣一個成本大鱷，當然是在排除之列；
其次是缺人。單從數量和比重上來說，中小企業中科技人員就明顯低于大企業，往往很難說清楚一個人的工種是啥，是A是B也是C，仿真即使做也只能蜻蜓點水。
第三是缺技術。技術人員的技術積累和仿真經驗相對較少，對仿真這樣經驗和積累要求較高的工作，工程師常常無法獨立完成。
因此，中小企業走上仿真道路比大企業更加困難。過去二十年，我們服務的客戶往往是大企業，主要是基于投入產出比的考慮。大企業的采購量可以支付供應商一對一服務費，但中小企業不能。他們不僅支付能力弱，由于技術上的缺位，以及行業和專業的分散，在供應商服務上需要的人均成本反倒要高于大企業。這種不經濟的商業模式是無法持續的。
下期預告
第三章節：峰回路轉：仿真生態衍進
現在，研發和創新不再是大企業的專利，越來越成為市場對中小企業的要求，甚至出現“不創新就死”的現象。是呀，企業小還不創新，你憑什么活著？
展開 也正是因為這個原因，業界有人將大數據（及AI）視為科學研究的“第四范式”，科研方法從傳統的三種方法——理論、實驗、計算拓展到第四種方法——大數據（及AI）。
我們把這個過程稱為“先覺”，提供了數字孿生體的“右腦”。人類的右腦專事感性思維，利用直覺和第六感來獲得對世界的判斷和預測。當然這里指的直覺那種優秀的直覺，而非普通人的直覺。優秀的直覺源于對豐富經歷和有效經驗的高度總結，還需要經常性的深度思考和遠期瞭望。我們的社會中確有一類具有這種優秀和敏銳直覺的人，是他們引導著你的企業、機構甚至人類的發展方向。
3、數字孿生體的突破
數字孿生體將撐起數字化之輪，但又不止于數字化。《從黑客帝國到數字孿生》文中講到，數字孿生體的突破在于：數字世界不滿足于展現一個舊的物理世界，還要模擬新的物理世界；既要實時接受物理世界信息，還要預測物理世界；既要接受物理世界的操縱，更要反過來驅動物理世界；數字世界要進化為物理世界的先知、先覺甚至超體。
這個演變過程稱為成熟度進化，即一個數字孿生體的生長發育將經歷數化、互動、先知、先覺和共智等幾個過程。這里首先要強調互動，因為沒有實時互動，數字世界和物理世界之間其實是偽孿生。其次，我們提出“數字孿生體是仿真應用新巔峰”這一論斷，因為在數字孿生體成熟度進化的每個過程中，仿真都扮演著不可或缺的角色。另外，我們不應局限于人類對物理世界的確定性知識，大數據和AI可以基于不完整信息和不明確機理來推測未來，從而讓數字孿生體越來越智能和智慧。
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背景 寬帶振動涉及很多領域，如車輛工程、航空工程、土木工程等。如圖1所示在相關領域中需要控制1~80Hz的全身振動舒適度，以及20~500Hz的結構固體噪聲（structural-borne noise）。當頻率較高時振動模態更為密集、波長更短，采用分布式振子是相關控制技術的一個基本特征。相關研究包括包括多調諧質量阻尼器（MTMD）、分布式多調諧質量阻尼器（DMTMD），局域共振超材料或超結構等。
北鯤云超算平臺在中醫藥領域的應用將會對中醫藥科研方法的創新與發展產生深刻的影響。
也正是因為這個原因，業界有人將大數據（及AI）視為科學研究的“第四范式”，科研方法從傳統的三種方法——理論、實驗、計算拓展到第四種方法——大數據（及AI）。
我們把這個過程稱為“先覺”，提供了數字孿生體的“右腦”。人類的右腦專事感性思維，利用直覺和第六感來獲得對世界的判斷和預測。當然這里指的直覺那種優秀的直覺，而非普通人的直覺。
同時通過本課程的學習，使學員了解金屬切削方向的科研創新方法以及科研論文寫作技巧，以此為研究生和導師的課題助力。
二、主講教師人簡介：
梁桂強：領航科工團隊創始人,吉林大學機械制造及自動化專業博士，中科院高級工程師。
如果能夠有效利用先進科研方法和技術資源，仍然可以通過適度的研發創新提升產品附加值，提升企業競爭力。
與研發創新伴隨的是仿真應用，但中小企業在仿真道路上所面臨的困難卻是冰冷和現實的。缺人、缺錢、缺技術是中小企業采用仿真技術的三大門檻，將其擋在仿真世界之外。
利用高通量計算方法，科研人員使用了一種獨特的電子結構方法，預測任意組合高熵合金的性質，同時評估其在簡單結構中形成固溶體的能力，原子的排序、化學穩定性以及在不同溫度下的機械性能。利用這種方法，科研人員可以縮小多組分材料系統的設計空間，并圍繞最有前景的材料區域進行研究和開發進行調整。
利用高通量計算方法，科研人員使用了一種獨特的電子結構方法，預測任意組合高熵合金的性質，同時評估其在簡單結構中形成固溶體的能力，原子的排序、化學穩定性以及在不同溫度下的機械性能。利用這種方法，科研人員可以縮小多組分材料系統的設計空間，并圍繞最有前景的材料區域進行研究和開發進行調整。
大數據對建模仿真的挑戰主要體現在思維方式、科研方式和方法手段等方面，利用現有建模仿真技術處理大數據還存在問題。比如，傳統的仿真思維方式認為仿真是基于模型的活動，其科研方式是根據系統實驗的目標建立系統模型，進而建立仿真系統運行系統模型，最后再分析、處理模型運行結果。
那么，未來，仿真結合大數據會有怎樣的發展？
為什么要改變您現在的科研工作方法？
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