科技創(chuàng)新的思維方法【轉(zhuǎn)】

sweetdream869

3 k" F6 I" e# }1 Y  Z# lPS:看到一篇寫(xiě)科技創(chuàng)新的帖子,，感覺(jué)很不錯(cuò),，與各位社友分享一下：

作者： 范良藻 | 2005年03月20日21時(shí)00分 |

人們只能通過(guò)自己的實(shí)踐和人類的實(shí)踐去認(rèn)識(shí)客觀世界,。生而知之,，生而能之的科技大師是不存在的,。在宇宙中,，我們已知的東西,，比未知的東西,，總是太少、太少,，我們每個(gè)人所會(huì),、所知比人類已經(jīng)掌握的知識(shí)猶如滄海一粟，無(wú)論你是誰(shuí)�爮倪@樣的視角看科技大師,，就會(huì)拉近普通人和科技大師的距離,，就不會(huì)覺(jué)得高不可攀。
       １９５７年秋,，李政道和楊振寧榮獲諾貝爾獎(jiǎng),，當(dāng)時(shí)就有人斷言，在中國(guó)這樣的條件和環(huán)境下,，是培養(yǎng)不出獲諾貝爾獎(jiǎng)人才的,。對(duì)此，錢學(xué)森先生說(shuō)：“世界上任何發(fā)明創(chuàng)造都是可及的,，不是不可及的”,。是否可以理解，錢先生不同意這樣的斷言,。
5 N3 x0 f1 `; @# B! E6 X0 j        最近幾年的媒體一直在議論,，為什么中國(guó)培養(yǎng)不出自己的科技大師﹖中國(guó)的科學(xué)家什么時(shí)候才能獲諾貝爾獎(jiǎng)�爩�(duì)于這些只關(guān)心結(jié)果，不關(guān)心過(guò)程的功利主義色彩濃厚的提問(wèn),，我們不妨換一種說(shuō)法：科學(xué)研究的發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程有沒(méi)有共同的規(guī)律可循﹖科學(xué)大師除了天賦以外,，有哪些異于常人的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)有無(wú)共性﹖這些共性和創(chuàng)造過(guò)程的共同規(guī)律又有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系,。這樣我們可以分清,，哪些是科技大師主體的內(nèi)在條件，哪些是和這些內(nèi)在條件相生相克的外部條件,，這對(duì)科教興國(guó),、人才強(qiáng)國(guó)的國(guó)策是一個(gè)值得研究的課題。
, l) I. L! z9 @: `" F" n1 _! a       很多人祟拜愛(ài)因斯坦，卻少有人通曉愛(ài)因斯坦對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)知哲學(xué),�,？茖W(xué)上面是哲學(xué)，哲學(xué)上面是宗教——是信仰,。也許科技大師們異于常人的一個(gè)共同之處,，在于他們都有相似、相通的科學(xué)哲學(xué)觀,。科學(xué)和哲學(xué)的根本區(qū)別,，在于科學(xué)上所有的認(rèn)知,，都必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn)才能得到確認(rèn)，科學(xué)應(yīng)該接受哲學(xué)的指導(dǎo),，又必須和哲學(xué)嚴(yán)格區(qū)分,。馬克思說(shuō)：“一切科學(xué)都是歷史科學(xué)”，回答發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中有無(wú)規(guī)律,，回答科技大師有哪些異于常人的特點(diǎn),；也必須回到歷史的回顧中去，去尋找智慧,，去尋求答案,。

                             人與自然
2 n' G) c: ~+ p7 A1 ?- i; \        人通過(guò)觀察了解自然，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)自然,，通過(guò)思維,，抽象出能反映自然本質(zhì)的科學(xué)原理和由科學(xué)原理組成的自然科學(xué)體系，建立起人和自然對(duì)話的橋梁,。必須指出,，這個(gè)由人創(chuàng)造的自然科學(xué)體系應(yīng)該是自治的，卻不是封閉的,；是合理的,，卻不是完美的，這樣才能為科學(xué)的發(fā)展留下空間,。

: V' P% \- L1 t! B7 W3 X: z                          理論和實(shí)踐
        任何實(shí)踐,，都是時(shí)空座標(biāo)上的一個(gè)點(diǎn)，它反映事物和個(gè)性,，雖說(shuō)個(gè)性中隱含有共性,，但是表面現(xiàn)象和本質(zhì)之間并不存在必然的邏輯聯(lián)系，科學(xué)家的最高使命是尋求對(duì)自然現(xiàn)象都有效的普遍定律,。這種尋求離不開(kāi)現(xiàn)象世界,，離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，也離不開(kāi)科學(xué)家的抽象思維，這樣,，人們才能從了解自然,、再現(xiàn)自然，達(dá)到演繹自然,、預(yù)測(cè)自然的高度,。從總結(jié)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā)，獲得了Ｍａｘｗｅｌｌ方程組,，預(yù)言了電磁波的存在,，開(kāi)辟了無(wú)線電世界的廣闊天地，就是顯示出理論巨大威力的一個(gè)光輝范例,。人類經(jīng)過(guò)５０年苦苦求索,，只是在焦耳實(shí)驗(yàn)給出了熱功當(dāng)量后，能量守恒定律才得以完整地表述,，這兩個(gè)例子分別說(shuō)明了理論的偉大和實(shí)踐的重要性,。

                        科學(xué)和假設(shè)
       當(dāng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光電池的光電效應(yīng)與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，光電子的逸出只有在光波的頻率超過(guò)一定值時(shí),，光電效應(yīng)才產(chǎn)生,，當(dāng)時(shí)人們還不知道光波和電子能量的交換必須是量子化的。
* ?6 R+ c. w7 k       愛(ài)因斯坦從逆向思維出發(fā),，愛(ài)因斯坦之重大貢獻(xiàn),，在于一個(gè)尚未得到物理學(xué)界公認(rèn)的黑體輻射的粒子學(xué)說(shuō)的假設(shè)剛剛問(wèn)世，就用光波的粒子性解釋了光電效應(yīng)的謎團(tuán),，寫(xiě)出了光電效應(yīng)公式ｈμ－Ｗ＝Ｅｍ,。
5 h, \# J8 N3 I       Ｅｍ是逸出電子的動(dòng)能，Ｗ是光電材料的逸出功,，μ是光波的頻率,，ｈ是普朗克常數(shù)，ｈμ名為光子,。就是這么一個(gè)簡(jiǎn)單公式開(kāi)辟了光電子科學(xué)的新篇章,，并榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。并同時(shí)使普朗克的假設(shè)再一次得到了驗(yàn)證,。踏破鐵鞋無(wú)覓處,，得來(lái)全不費(fèi)功夫�犑撬畎輴�(ài)因斯坦的超級(jí)智慧呢﹖還是看到科學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)假設(shè),、理論的抽象這三駕車完成了科技創(chuàng)新的思想飛躍﹖
       光電效應(yīng)如此,，狹義相對(duì)論也如此，其他各式各樣的科技創(chuàng)新的認(rèn)知哲學(xué)大凡也如此,�,？萍紕�(chuàng)新不是閉門造車，不是踩著模仿的腳步亦步亦趨；更不是科學(xué)家隨意的天才創(chuàng)造,，科技創(chuàng)新是有規(guī)律可循的,，同時(shí)它也是時(shí)代的產(chǎn)物，迎接那些即將出生的時(shí)代產(chǎn)物,，是科學(xué)家的天職,。

                          光榮和夢(mèng)想
& I; a: k) u9 {, u' f    ５０年來(lái)，不少青年學(xué)子,，由于崇拜愛(ài)因斯坦走上了科研之路,，期望能有朝一日成為科技大師，以滿足自己的雄心壯志,。尤其在１９５７年李政道,、楊振寧榮獲諾貝爾獎(jiǎng)以后，更成了此后中國(guó)幾代青年人的“光榮和夢(mèng)想”,。
1 c# }- A% z; e2 i9 i# F9 B    人們祟拜愛(ài)因斯坦是祟拜他的名望、地位,，還是崇拜他的智慧和對(duì)人類的巨大貢獻(xiàn),，如果是后者，就應(yīng)該悉心研究他的著作,，從中獲得有益的借鑒,，提高自己研究工作的水平。把科學(xué)家看成是人,，科學(xué)家就是一個(gè)可以學(xué)習(xí)的榜樣,，把科技大師看成是神，就阻礙了走向科技大師的道路,。
１９世紀(jì)末,，當(dāng)測(cè)試“以太”的一切努力都宣告失敗，杜絕了絕對(duì)時(shí)空的設(shè)想,，才為“光速不變?cè)�理”的假設(shè)鋪平了道路,。狹義相對(duì)論不是人類智力競(jìng)賽的里程碑，它是時(shí)代的產(chǎn)物,。沒(méi)有愛(ài)因斯坦,，會(huì)有彭加萊，會(huì)有洛倫茲,。不是誰(shuí)想當(dāng)愛(ài)因斯坦都能當(dāng)?shù)昧说摹?
/ i- p$ _$ ^5 o/ m2 A3 ^        時(shí)代不同了,，社會(huì)對(duì)科學(xué)家的期待也不同了，當(dāng)丁肇中博士準(zhǔn)備把一個(gè)幾十噸的大磁鐵扔向太空去探索暗物質(zhì)和暗能量的時(shí)候,，我們中國(guó)科學(xué)家為何就不能去設(shè)想,，制造自己的航空母艦來(lái)保衛(wèi)我們的海疆；大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，抵擋滾滾而下的黃沙侵蝕我們的土地,；開(kāi)辟通道向珠瑪朗瑪峰要水,，來(lái)灌溉新疆和大西北；加速宇航開(kāi)發(fā),，向宇宙深處要能源,。２３００年前奏始皇都有修建萬(wàn)里長(zhǎng)城的勇氣，２３００年后的今天,，中華民族為什么就不能利用科技的力量重新安排山河呢﹖

0 L7 ?. T% X4 V" m# ]  z3 [5 C                       探索和自由
        早在奴隸社會(huì)羅馬元老院內(nèi)就有Ｄｅｍｏｃｒａｃｙ�熋裰鳌∫辉~,。民主一開(kāi)始是屬于少數(shù)人的，隨著社會(huì)進(jìn)步才逐漸擴(kuò)大,，隨著民主的逐漸擴(kuò)大,，社會(huì)才不斷進(jìn)步。在高等學(xué)府和科研院所內(nèi),，如果沒(méi)有學(xué)術(shù)民主,，科技何以繁榮�犓�以一定要反對(duì)學(xué)閥、學(xué)霸,、以權(quán)勢(shì)壓人的學(xué)術(shù)壟斷,，要給科學(xué)家營(yíng)造一個(gè)學(xué)術(shù)民主的周邊環(huán)境。
; W5 u0 ?* K# j+ O; {        但是自由更重要,，它是一切生命最原始的呼喚�犖覀冎v學(xué)術(shù)自由是指探索的自由,，在科學(xué)研究這條大道上，任何人都不能代替別人去思考,，科學(xué)研究從來(lái)都屬于科學(xué)家的個(gè)人創(chuàng)造,，是不能搞人海戰(zhàn)術(shù)的�,？茖W(xué)研究是人和自然的對(duì)話,，是和無(wú)言的上帝對(duì)話，誰(shuí)又能替代普朗克去發(fā)掘蘊(yùn)含在黑體輻射中的量子論呢﹖
        我們現(xiàn)在老要追問(wèn)自己,，什么時(shí)候中國(guó)人能獲諾貝爾獎(jiǎng)﹖這難道很重要嗎﹖能改變我國(guó)仍然是發(fā)展中國(guó)家的現(xiàn)狀嗎﹖這種害怕槍打出頭鳥(niǎo)的心態(tài),，這種“中庸之道合理”的儒家哲學(xué)，會(huì)斷送中國(guó)科學(xué)家的創(chuàng)新精神,。沒(méi)有意氣風(fēng)發(fā)的獨(dú)立思考,，沒(méi)有自信自強(qiáng)的精神狀態(tài)，任何科技上的重大發(fā)現(xiàn),，都不會(huì)屬于我們的,，所謂善待知識(shí)分子，重要的是：給他們學(xué)術(shù)自由的創(chuàng)新空間,，給他們一個(gè)學(xué)術(shù)民主的氛圍,，給他們一個(gè)公開(kāi),、公正學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)體系，和一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng),、同工同酬的工作環(huán)境,。

! J5 }& Z. c! u& I                         科技和創(chuàng)新
        科技創(chuàng)新，關(guān)鍵在一個(gè)“創(chuàng)”字,，去做前人沒(méi)有做過(guò)的事,，以達(dá)到另辟溪徑、縮小差距,、后來(lái)居上的目的,。這就是科技創(chuàng)新應(yīng)有的科學(xué)發(fā)展觀。中國(guó)的資源有限,，事事都創(chuàng)新,，既無(wú)必要，也無(wú)可能,，因此為何創(chuàng)新,，怎樣創(chuàng)新，創(chuàng)什么新,，實(shí)在有理清的必要,，有所不為，才能有所為,，需要有明確的政策規(guī)范。

3 L, T) m+ g- Q+ O) {9 Z      １,、科技創(chuàng)新的源泉
       科技創(chuàng)新的源泉來(lái)之于社會(huì)需求,，不同的國(guó)家，不同的社會(huì),，不同的時(shí)代有著不同的社會(huì)需求,。研究這種潛在的社會(huì)需求，是科技創(chuàng)新的源泉,�,？茖W(xué)家要關(guān)心社會(huì)，要關(guān)心人民,�,？茖W(xué)家要去研究什么是社會(huì)真正的潛在需要。
       如果我們是一個(gè)關(guān)心城市交通的科技專家,，我們就應(yīng)去設(shè)計(jì)一輛只有兩公斤重的由復(fù)合碳纖維高強(qiáng)度材料制成的可折疊的隨身攜帶的自行車,，作為城市公交的中繼和補(bǔ)充。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)樣機(jī)出現(xiàn)以后,，這個(gè)城市就會(huì)瘋狂�犚�?yàn)樗鼘�為世界每年帶�?lái)一個(gè)上百億美元的新興市場(chǎng),，又解緩了城市交通的堵塞,，這也許是一個(gè)不切合實(shí)際的夢(mèng)想，但是我勸大家相信,，一旦夢(mèng)想成真,，大家就會(huì)反過(guò)來(lái)夸獎(jiǎng)我們是如何有先見(jiàn)之明，無(wú)獨(dú)有偶,，英國(guó)的科學(xué)家最近已推出一款只有５公斤重的可折疊的輕便自行車,。
) a. ]7 T/ S8 ^) {3 O* ], Z       第一個(gè)吃螃蟹的人要有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。有沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)取決人們對(duì)事物有多少了解,，才可能知道風(fēng)險(xiǎn)有多大,，風(fēng)險(xiǎn)在何處，最后才能決定自己敢不敢冒風(fēng)險(xiǎn),，這取決人的眼光,，如果兩年前，我們提出這樣的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,，中關(guān)村的老總先生們敢投錢嗎﹖如果說(shuō),，我們現(xiàn)在手上還有上百億美元產(chǎn)值的項(xiàng)目，有技術(shù),，有資源,，有市場(chǎng)，有超額利潤(rùn),，他們也是不敢相信,，不敢投錢的。寧可信其無(wú),，不敢信其有,。為什么，因?yàn)槲覀兌际峭���,，我們相互之間太了解了,。既是同類，異化不夠,，就難以裂變,。這是中國(guó)科學(xué)家的悲哀，也是中國(guó)企業(yè)家的悲哀,。但隨著時(shí)代的進(jìn)步,，科學(xué)家少一點(diǎn)書(shū)生氣，企業(yè)家能多一點(diǎn)書(shū)香氣,，情況就會(huì)有一個(gè)根本的轉(zhuǎn)變,。我們不應(yīng)互相埋怨，這是幾十年計(jì)劃經(jīng)濟(jì)給我們帶來(lái)的軟弱,。向前看,，只有市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)才能救中國(guó),。

3 P' E# t; i* m$ v       ２、沒(méi)有繼承就沒(méi)有創(chuàng)新
, W5 Z: H$ Q3 n  f  k       科技創(chuàng)新不是隨心所欲,，任何發(fā)明創(chuàng)造都是在發(fā)掘矛盾,、解決矛盾的過(guò)程中浮出水面的。沒(méi)有模擬訊號(hào)的彩電,，就沒(méi)有數(shù)字化高清晰度彩電,。沒(méi)有牛頓力學(xué)，就沒(méi)有相對(duì)論力學(xué),，科技創(chuàng)新不過(guò)是社會(huì)進(jìn)步的腳步聲,，它和人走路一樣，也是一步一步走向前的,。如果我們用平常心看待科技創(chuàng)新,，社會(huì)就會(huì)進(jìn)步得快一點(diǎn)，就會(huì)有更多人參加科技創(chuàng)新的隊(duì)伍,，會(huì)有更多人去研究科技創(chuàng)新的規(guī)律,。
       我們?cè)谶M(jìn)行任何一項(xiàng)科技創(chuàng)新時(shí)，首先需要了解前人做了哪些工作,。沒(méi)有前人工作的鋪墊,，那豈不是石頭里炸出來(lái)一個(gè)孫悟空嗎﹖天下就要大亂了。沒(méi)有孔子,，就不會(huì)有孟子,。沒(méi)有諸子百家，就沒(méi)有秦始皇焚書(shū)坑儒,。沒(méi)有原子彈,，就引爆不了氫彈。人類的科技創(chuàng)新,，也像天體演化那樣,，一幕又一幕按規(guī)律在歷經(jīng),，其中也有偶然性,，但是歷史發(fā)展的方向是不會(huì)變的，因此對(duì)科學(xué)家來(lái)講,，更重要的是要知道演化的規(guī)律,，從規(guī)律的承前啟后中選定適合自己能做的科技創(chuàng)新的內(nèi)容。

       ３,、創(chuàng)新過(guò)程的一般規(guī)律
        對(duì)比：沒(méi)有對(duì)比,，就沒(méi)有差別。通過(guò)對(duì)比,，發(fā)現(xiàn)差異,。找到差別來(lái)源,，制定趨利避害的方案，科技創(chuàng)新的全過(guò)程就是不斷對(duì)比,、不斷修正的過(guò)程,。
        如果你不熟悉電子學(xué)，卻急需修復(fù)一臺(tái)有故障的電子儀器,，不妨打開(kāi)一臺(tái)能正常工作的完全相同的電子儀器,，用萬(wàn)用表同時(shí)測(cè)試兩臺(tái)儀器各個(gè)部位的電壓分布，你就會(huì)很快發(fā)現(xiàn)電壓分布的差異所在,，確定受損的部位,，進(jìn)一步找到受損的元件。
: F  p/ I, |; ?* W% f; b- Z0 u        推廣：由于伽利略座標(biāo)變換不滿足光速不變?cè)���,，�?ài)因斯坦重寫(xiě)相對(duì)運(yùn)動(dòng)慣性系之間座標(biāo)變換公式,，使其滿足光速不變?cè)�理，得到了洛倫茲變換,，同時(shí)在慣性系相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí),，洛倫茲變換就蛻化成伽利略變換，這是一次有嚴(yán)格條件限制下的推廣,。指出了鐘慢,、尺短，質(zhì)增的相對(duì)論效應(yīng),。用推廣的方法建立新學(xué)科者亦有之,，如唯象理論非平衡態(tài)的熱力學(xué)的建立，就是這樣一個(gè)例子,。
       聯(lián)想：當(dāng)發(fā)現(xiàn)介子和介于壽命半衰期異常,，楊振寧、李政道推出了弱相互作用下宇稱不守恒的假設(shè),；吳健雄立刻有了一個(gè)聯(lián)想,，是不是所有弱相互作用的基本粒子，字稱都不守恒呢﹖反過(guò)來(lái)驗(yàn)證李,、楊的假設(shè)是否普遍有效,。聯(lián)想是跳躍性的思維方式，在認(rèn)識(shí)哲學(xué)上具有更高的層次,。

尤其在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,，科學(xué)家是依靠自己的科學(xué)知識(shí)體系，依靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和有效的思維哲學(xué)來(lái)征服世界的,�,？茖W(xué)家的成就固然依賴于個(gè)人的天賦和勤奮，但更為重要的是思維哲學(xué)所帶來(lái)的科學(xué)直覺(jué)和眼光,，這大概是科技大師和一般科學(xué)家不同之處,，本文在回顧科技創(chuàng)新歷史的同時(shí),，提出了科技創(chuàng)新的思維方法，這有助于科技大師的孕育,。除去對(duì)比,、推廣、聯(lián)想這三部曲,，還有沒(méi)有其他對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)方法呢﹖本人５４的年科技生涯,，從一無(wú)所知到略有所知，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的認(rèn)知過(guò)程,，難道這一漫長(zhǎng)的認(rèn)知過(guò)程是不可避免的嗎﹖非要到了六七十歲才知道這些并不深?yuàn)W的道理嗎﹖這不是嫌太晚了嗎﹖還有什么用呢﹖希望今后的大學(xué)教育,，科技大師在授業(yè)的同時(shí)也能傳道于天下，中國(guó)科技的發(fā)展速度就會(huì)加快,。
) Y, h# a6 G8 i2 a) W6 C8 h( u

        大學(xué)的基礎(chǔ)課是人類知識(shí)寶庫(kù)的地基,，輕視基礎(chǔ)課，認(rèn)為是老生常談,，是因?yàn)椴欢�得這些知識(shí)寶庫(kù)的來(lái)龍去脈,，只好照本宣科了。不是科技大師講不好基礎(chǔ)課,，就是這個(gè)道理,。一個(gè)大學(xué)基礎(chǔ)課講不好，只授業(yè)不傳道,，這個(gè)大學(xué)就培養(yǎng)不出科技大師來(lái),。

! {; ~# B4 F  w$ B. C

HAWK1325

沙發(fā)~~
" M" i/ g3 Q/ a5 m

wfsoochow

講的高大上

明月山河

科技創(chuàng)新,必須把蟆刻撕踢進(jìn)垃圾桶,解放思想.聽(tīng)說(shuō)胡偉武研究芯片居然組織研究人員背什么語(yǔ)錄,我就覺(jué)得可悲,思想上做奴隸,如何創(chuàng)新?