作者认为，应当大力弘扬具有高尚科学道德的科学精神。首先，就是要有为科学事业奉献的献身精神，对科学问题的认真态度和对科学真理的执著追求。为了给年轻学子奉献有关科学研究之箴言，作者衷心希望这本小书能对广大青年学者有所帮助，启迪青年热爱科学，研究科学，培养创新的科学精神和善于独立思考、活跃创新思维的理念。本书之素材取自于作者多年来在科学研究中的笔记、札记、读书心得和近几年在互联网博客中所发短文之手稿，经整理和补充而成。
本书以科学工作者如何做学问为主题，详细阐述作者多年来在科学之路上的一孔之见，倡导“心以积疑而起悟，学以渐博而相通”的座右铭，围绕地球科学尤其是大气科学和气候变化问题，重点叙述普遍存在于科学中的不确定性、概率统计特征、复杂性与混沌、耗散结构和协同性等客观规律。全书共分两篇10章：第一篇(心以积疑而起悟)，由教育与成才之路、科学与治学之道、科学创新理念、科学哲理、科学精神与人文风范等5章组成；第二篇(学以渐博而相通)，由科学中的不确定性、感悟统计科学的普适性、地球科学与全球变化、复杂性科学及其应用解读、大自然结构形成的奥秘等5章组成。撰写本书的初衷在于启迪青年读者热爱科学、研究科学、崇尚求实创新的科学精神和善于独立思考、活跃创新思维的理念。
本书适合于从事科学研究的青年学者和在读大学生、研究生阅读参考，尤其是从事地球科学类的学者和学生们阅读参考。
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