11月6日下午，2020级研究生科研素养训练营第四讲在资环学院220如期举行，武汉大学资源与环境科学副院长、珞珈学者特聘教授沈焕锋带来了题目为“地学领域的科学研究方法与创新思维”的学术报告，报告从五个部分层层深入、精彩介绍了研究生应该掌握的科研方法，并讲解了科研创新的有效途径。

　　首先，沈教授向学生介绍了自然基金委的自然科学学科体系，在地球科学部下共有七个分支学科。其中地质学作为古老学科具有非常强势的地位，地理学作为新学科则相对弱势。对此沈教授认为，地理学作为解决现实问题的学科应该得到更多的重视。同时，沈教授还向我们展示了地理研究学科代码体系，在这个新体系中地理科学下共有17个学科代码分别从属自然地理、人文地理、信息地理学三个大类。

　　接下来，沈教授向我们介绍了国际知名学者吉姆格雷的科研四范式，第一范式是实验科学范式，这也是最古老的科学研究范式，它开启了现代科学之门；第二范式是模型科学范式，这一范式通过模型推演、复杂计算进行归纳总结，获得科学规律，是现代科学的基石。该范式在物理学的发展上体现最为典型，如牛顿的三大定律、爱因斯坦的相对论等。第三范式是模拟科学范式，这种范式用计算机的仿真技术取代传统实验，常用于模拟非常复杂且遵循严格物理关系的巨系统。第四范式是数据科学范式，这一范式以大数据挖掘为基础，通常忽略了中间的物理过程。沈教授总结到，这四个范式没有优劣好坏之分，古老的实验科学以及各个范式的单独使用仍然很广泛，且范式的联合应用也十分重要。

　　紧接着，沈教授向我们介绍了国内知名学者宋长青教授提出的地理学新四范式，一是经验范式，通过区域时空差异分析建立地带性规律和地理区划；二是实证范式，通过中观宏观尺度的区域差异分析在一定程度上理解地理要素演化的动力过程；三是系统范式，通过多尺度的地理类型和地域综合体变化分析得出其变化机制与调控方法；四是大数据范式，通过多尺度地理事件与地理要素内在的因果关系分析对地理事件进行监测和预测。沈教授认为在当今大数据时代，第四范式和第二范式——也就是大数据与实证的结合十分重要，大数据不是万能的，它存在很多假象，需要数据驱动和实证研究相结合，才能更好地发挥大数据的价值。

　　随后，沈教授重点介绍了研究生可以从哪些方面进行科研创新。第一个方面是理论创新，理论创新注重原创性，不追求细节，难度较大。第二方面是方法创新，它也是进行创新的捷径，我们可以用其他领域的新方法来替换传统方法，比如将计算机领域的深度学习用在pM2.5的研究上。第三方面是技术创新，例如通过计算机技术提高实验的计算速度。第四方面是数据创新，如老方法新数据、使用从未使用过的卫星数据、使用大数据进行的研究都属于数据创新。沈教授认为大数据是人文地理的新机遇，它使人文地理逐渐工科化，我们需要好好抓住这个趋势。第五方面是区域创新，我们可以把握好区域差异性这一地理学特色，做出创新性研究。最后，大集成大交叉创新也是目前的新趋势。

　　报告末尾，沈教授的对同学们提出了几点期望。第一要勇闯“文献关”，多看文献才能有想法；第二，他山之石可以攻玉，我们要在学科交叉融合下寻找错位优势，提高学科显示度。第三，要在理论研究中思考应用需求，在应用研究中凝练科学问题。第四，俗话说师傅领进门修行在个人，同学们还要提高自主学习的意识。

　　报告完毕之后，沈教授耐心解答了同学们提出的几个问题，讲座到此圆满结束！

文本：胡亚珍

供图：闫　成