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科学精神的内涵：唯物主义态度、怀疑精神、普遍主义。
一、唯物主义态度。
科学精神是一种客观的、求真的精神，即按照世界本来的样子认识世界。这首先要求必须承认世界的客观存在，只有研究对象客观存在，它才会有一个固定的、能被大家公认的形象，科学研究才能有一个稳固的出发点。反过来，一个事物如果不是客观存在的，或者凭经验无法确定它是否存在，那么它就不能成为科学的研究对象，只好先搁置它。
二、怀疑精神。
无法确定自己当下的知识是不是终极真理，可能离真理还很遥远。这一点科学家们心里很清楚，但他们从来不会因为这一点而泄气，因为永不满足、自我怀疑与批判是科学的重要精神，是科学之所以是科学而不是宗教迷信的重要特点。宗教和科学都属于对世界的起源和运行规律的解释。不同的是宗教给出一种解释之后，就不允许再去怀疑了。
三、普遍主义。
在科学家们看来，一个定律的概括性越高，它就越科学，就越受到大家的广泛认可。也就是说，一个定律的适用情境越普遍，它的科学性就越强，反之，如果一个定律的适用情况太少，那么它的科学性就会大打折扣。普遍性表达的是一种程度，它的边界比较模糊。每一个规律都有自己的前提条件，前提条件规定的就是这个规律的普遍性。
科学精神的内涵包括求真，独立和合作，质疑，而最重要的是质疑，也就是批判性思维。
科学精神是求真，也是实事求是，求真不是简单对错，而是在人类知识最前沿进一步求真，去探索。施一公认为，相较于科学问题的解决，提出问题才是科研的关键。问题的提出包括对一个老的科学问题的重新描述，崭新的描述是真正对世界有贡献的。
独立和合作亦是科学精神的内涵所在：
独立和合作看似矛盾，实际是完全统一在一起的。所谓独立，重大的科学发现往往来自于少数人甚至个别人，而这些人在重大科学发现的过程中经常会经受一些磨难，遇到不同的意见，他们必须坚持自己的观点才能成功，所以我们需要独立的思考。但是科学的发展，经常需要合作，这种合作不止局限于团队内部的合作，更依赖于团队之间的合作，甚至跨时代，跨行业之间的合作。
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