建造知识金字塔

具有金字塔形知识结构的科学家，其知识功底异常丰厚、牢固、扎实，在这个坚实的基础上，可以建造成功的金字塔。

高斯是德国18世纪末、19世纪初伟大的数学家、物理学家、天文学家和大地测量学家，他与阿基米德、牛顿和欧拉并列为人类历史上四位最伟大的数学家。他的贡献遍及纯粹数学和应用数学各个领域，成为世界数学界的光辉旗手。人们称他为天才，尊称他为“数学家之王”。高斯从16岁开始正式从事科学研究，他计算小数至1000位以上，掌握了十几种外语。高斯的研究和涉猎的科学领域从数学、天文学、地理测量到物理学，都取得了独一无二的伟大成就。他的思维走得太快，几乎没有人在数学上与他合作过。高斯的许多成就都是后人在他去世后从他的草稿和日记中发现的。除了书评及类似文章外，他从1799年至1855年去世，就发表了近150篇论文，留下尚未完全定稿的数量巨大。德国哥廷根皇家科学院组织10位德国权威学者用了50年时间整理，完成了高斯论文集，共有12大卷。他给人类留下了宝贵的财富。

高斯自幼聪明好学，7岁时发现了从1加到100的简便算法，也就是等差级数的简便算法。14岁进入哥廷根大学学习，在学习期间解决了用尺规作正十七边形的问题。1799年，20岁时证明了代数的基本定理，并以此论文获得了博士学位。高斯的主要贡献如下：

数学：1788年，他11岁发现了二项式定理。1794年，从事研究测量误差，提出了最小二乘法。1799年，证明了实系数代数方程必有根。1801年，他出版了《算数研究》，开创近代数论。1818年，他提出了关于非欧几何可能性的思想，虽未发表，但实际上他是非欧几何的创始人之一。1827年，建立了微分几何中关于曲面的系统理论，著有《曲面的一般研究》一书。1831年，建立了复数的代数学，用平面上的点来表示复数，破除了复数的神秘性。高斯还沿着拉普拉斯的思想继续发展了概率论，还研究了向量分析、关于正态分布的正规曲线、质数定理的演算等，也取得了出色的成果。

物理学：1830年到1840年，高斯与德国物理学家韦伯合作，一道建立了电磁学中的高斯单位制，并首创了电磁铁电报机。高斯发展了库仑定律，提出了高斯定律。

天文学：高斯研究了月球的运转规律，创立了一种可以计算星球椭圆轨道的方法，可以极准确地预测出行星位置。他利用这种方法和最小二乘法，算出了意大利天文学家皮亚奇发现的各种行星的轨道，并与1802年发表了谷神星的位置。1809年，高斯出版了《天体运动论》一书，阐述了星球的摄动理论。

地理学：发明了“日光反射器”，写出了《对高等大地测量学对象的研究》一书，发表了地球理论，绘出了世界上第一张地区磁场图，定出了磁南极和磁北极的位置，发明了磁强针。

所有这些，都是高斯登上成功的金字塔的坚实基础。但美中不足的是高斯也有缺憾，他虽然取得了令人景仰的伟大成就，除了高斯定律以外，以他的名字命名的定理、法则等几乎很少。我们不能求全责备，因为高斯已足够伟大。

欧拉是伟大的数学家。与牛顿不同，欧拉没有做出过任何划时代的数学创造，但是人们却能在所有的数学领域里，看到他闪光的名字。如欧拉公式、欧拉方程、欧拉猜想、欧拉常数、欧拉方法、欧拉图解、欧拉定理、欧拉准则、欧拉多项式等。历史上，从未有人像欧拉那样巧妙地把握和运用数学，取得那么多令人赞叹的数学成果。从1907年起，人们开始整理出版《欧拉全集》，直到现在也未出完。欧拉不知疲倦地探索数学的各个领域，即使在最详尽的数学史中，也很难罗列出欧拉的全部贡献。

欧拉非常注重把数学应用到物理学领域，在力学、热学、声学、光学等物理分支中多有成就。他把数学应用到天文学研究，创立了关于月球运动的第二种理论，后又应用到航海、造船、生物等工程领域，均卓有成效。欧拉还运用数学模型法巧妙地解决了七桥问题。欧拉的代表著作有：《积分学原理》《代数指南》《无穷小分析引论》《对代数的完整介绍》等。他虽然未像牛顿和笛卡尔那样为数学开辟撼人心灵的新分支，但“没有一个人像他那样巧妙地把握数学；也没有人能收集和利用代数、几何、分析的手段去产生那么多令人敬佩的结果。”欧拉为数学谱写了一首精美的诗篇。

祖冲之是我国南北朝伟大的数学家和天文学家。他从小勤奋好学，刻苦钻研，即使后来当了官，也不放松科学研究，从数学到天文、历法、机械等，都有杰出贡献。

数学：精确求出圆周率π值在3.1415926和3.1415927之间，约率为22/7，密率为335/113。这是世界上第一个最精确的圆周率，人称“祖率”。代表作《缀述》。

天文历法：创制“大明历”，准确预测月食、改革历法。

机械：成功制成指南车、水推磨、千里船等许多实用机械和各种器械。

以上这些伟大贡献，是在1500多年前的古代完成的，当时计算、制造等技术都非常落后，这更进一步说明祖冲之的伟大。从古到今，历代天文学家绝大多数都是数学家，这是因为在天文学中要大量用到数学计算，没有深厚的数学功底是很难完成复杂的天文计算的。祖冲之如此，哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿、高斯、勒维耶、亚当斯、爱因斯坦等，都是如此。这就更加说明丰厚知识功底的重要。

李时珍是我国明代伟大的医学家，出身于医学世家。14岁中秀才，后3次乡试未举，遂弃科举而专心从医。他继承家学，着重于药物研究，主张革新，在学习和行医实践中，渐生重修本草之念。于是，李时珍历经30多年，参阅古书800多种，在百姓协助下，远涉深山旷野，观察药物性状，搜集药物标本，长期深入民间，访问名医宿儒，向农民、樵夫、渔夫、药农、铃医等请教，博采民间验方，对药物认真加以鉴别、考证，从1552年至1578年，历时27年，三易其稿，著成一部空前规模的《本草纲目》。全书共52卷，分16部、60类，收录原有诸家《本草》所载药物1518种，新增药物374种，总计为1892种，其中植物1195种，动物340种，矿石357种，附有处方11096则，各种矿物插图1160幅。《本草纲目》内容翔实、博大精深，涉及医药学、植物分类学、植物栽培、药物品种鉴定、炮炙、矿物学、动物学临床医学、疾病诊断等十几个方面的学科领域，是医药学的百科全书，是我国和世界医药学领域在以后研究中药和方剂的经典文献。除此之外，李时珍还有《频湖脉学》《奇经八脉考》《五脏图论》《三焦客难》《命门考》等多部医学著作。

人们光传诵李时珍修本草，殊不知他首先是一位能够妙手回春的名医。经他治愈的百姓不计其数，尤其是一些疑难杂症，他可以手到病除。如果没有这样深厚的医学功底，要想修成《本草纲目》这样一部伟大著作是根本不可能的。所以人们把李时珍和张仲景、华佗和孙思邈并称为中国古代四大名医。

到了20世纪，科学分支越来越多，科学分类越来越细，对科学家知识的要求也愈加严格。