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【水仙 讲堂第163期】李亮:数字方法在科学史研究中的应用

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2025929日上午,由水仙直播-水仙直播视频-水仙直播app 主办的医学人文讲堂第163期讲座《数字方法在科学史研究中的应用:理论、案例与技术》在逸夫楼620教室举行。本期讲座由中国科水仙直播 自然科学史所李亮研究员主讲,水仙直播-水仙直播视频-水仙直播app 陈琦副教授主持,张大庆教授担任与谈人。来自水仙直播-水仙直播视频-水仙直播app 及相关单位的约三十名师生参加了讲座

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李亮老师首先回顾了科学史研究的数字化转向进程,这不仅意味着工具与技术的更新,更是一场方法论与认识论的深刻变革。他将这一进程划分为四个阶段:数字化阶段(1990s-2000s)以数字档案建设和文献扫描技术的发展为主;数据库阶段(2000s-2010s)注重结构化数据库与元数据标准化;可视化革命(2010s)推动GIS和网络可视化应用;计算分析时代(2010s-至今)则以文本挖掘和机器学习和复杂网络分析为主。在此基础上,他提出“细读”到“远观”的方法论转型:“细读”关注单一文本的深度诠释,而“远观”则借助计算工具分析大规模文本集合的模式与趋势。其核心目标是以数字方法辅助宏观的传统研究,使研究更加立体丰富。

紧接着,李亮老师重点介绍了三种主流的数字研究方法,并详细阐述了其原理与应用场景。

文本挖掘与主题建模是处理历史文献的重要技术路径。通过文本预处理、特征提取,再运用LDA算法进行主题建模,可以有效地分析科学文献中的概念演变与知识结构。例如,对大规模科学期刊文章进行主题聚类,能够揭示跨学科知识的融合路径与术语变迁,为理解科学思想的传播与转型提供新视角。

地理信息系统(GIS)在科学史研究中的应用已超越简单的地图可视化——整合历史地理数据、人口统计与环境信息,分析科学知识的空间传播路径与机构网络分布。李亮老师特别展示了约翰·斯诺的霍乱地图(1854)这一经典案例,说明空间分析如何帮助我们理解疾病传播与科学认知之间的关系。

社会网络分析(SNA)则从关系视角重构科学史图景。通过度中心性、中介中心性、社区检测等指标,可以深入分析科学家合作网络、师承关系与知识传播结构。此外,时序网络分析还能追踪科学合作模式随时间的演变,例如揭示20世纪物理学从小团队大科学转变过程。

讲座中,李亮老师展示了多个具有代表性的数字科学史项目,这些案例涵盖天文学、医学、文献学等多个领域。例如国际案例英国剑桥大学科学史与科学哲学系所建立的19世纪科学书信协同数字框架;德国马克斯·普朗克科学史研究所(MPIWG)数字资源产出大量“研究网站”和数据库,涵盖多样化的科技史主题;楔形文字数字图书馆计划(CDLI)已编目超过36万件楔形文字铭文,采用XML文本描述、高分辨率成像和标准化的数据存档方法,向全球开放了易损的楔形文字藏品,促进了亚述学领域的新研究策略和国际合作Sphaera CorpusTracer数据库收录了359种《天球论》的早期现代版本,利用机器学习进行图像分析,能够对庞大语料库进行详细的文本和视觉分析,追踪知识的转变和同质化过程。国内案例方面,疾病感觉地图学术网站以GIS呈现魏晋南北朝小说与历代僧传中的疾病叙述探索疾病与地理、文化的关系提供了可视化分析;北京大学数字人文中心PKUDH经籍指掌系统分析九部历代书目,揭示典籍分类的演变脉络清华大学智慧古籍平台融合知识图谱与自然语言处理,AI九歌实现古典诗歌的语义检索中国历史地图平台(CHMap)整合4088中国土地调查地图以及其他公共地图图层,支持多时期地图的空间对比研究。

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此外,李亮老师也指出数字方法的局限之处例如,历史数据存在不完整性和选择性偏差过度依赖数据可能导致去语境化”,算法黑箱”在一定程度上削弱人文传统,同时数据产权和数字鸿沟问题需重视。因此,我们要坚持定量与定性结合的方法论保持数据透明度科学的理论框架引导数据分析。数字方法不是要取代历史学家的判断,而是扩展其感知能力”,数字科学史的成功依赖于跨学科协作。展望未来,李亮老师认为数字科学史将更加注重数据密集型发现,强化计算模拟,促进开放科学,深化AI应用。数字科学史正成为连接过去与未来的桥梁,推动历史研究走向更开放、协作的创新时代。

讲座最后,与会师生就数字方法的适用边界、传统史学训练调整等议题展开了热烈讨论此次讲座同学们未来的学习与研究提供了有益的启发。


撰稿|高一凡