專家簡介
劉燕華 博士,在土地利用、全球氣候變化、脆弱生態(tài)整治、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域開展了許多探索性研究與國際交流。1997年調(diào)至原國家科委工作,從事農(nóng)村和社會發(fā)展領(lǐng)域的科研管理。2001年任科技部副部長,推動了國際合作、農(nóng)村科技體制、科技基礎(chǔ)條件平臺、創(chuàng)新方法等方面的工作。
2006年黨中央國務(wù)院發(fā)布的《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出了“自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來”這十六字方針。綱要中確定了重大專項、優(yōu)先領(lǐng)域,也有優(yōu)先主題,還確定了科技政策與能力建設(shè)的有關(guān)問題。我們今天講的創(chuàng)新方法,就是解決能力建設(shè)的有關(guān)問題。創(chuàng)新方法是如何為創(chuàng)新鋪路架橋的一個基本功,它既是硬實力,也是一種軟實力。
胡總書記在十七大報告中就明確指出:要推進學(xué)科體系,學(xué)術(shù)觀念和科研方法的創(chuàng)新。溫家寶總理曾批示提出:自主創(chuàng)新,方法先行。
創(chuàng)新方法的內(nèi)涵
創(chuàng)新方法指的是,創(chuàng)新中共性與特色的關(guān)系,必然與偶然的對立和統(tǒng)一。我們都知道,中國的《孫子兵法》總結(jié)集成了打仗的謀略、技巧和套路,是集軍事方法之大成的杰出成果。它所總結(jié)出的三十六計在中國傳承了幾千年,而且已經(jīng)傳播到了西方,成為西方軍事科學(xué)教學(xué)的經(jīng)典著作。孫子兵法的思想,不僅被使用在軍事上,而且現(xiàn)在已經(jīng)擴延到了政治、外交、商業(yè)、經(jīng)濟等方面。既然戰(zhàn)爭有它的方法,有它的技巧和規(guī)律,那么搞創(chuàng)新是不是也有方法呢,回答是肯定的。創(chuàng)新肯定也有創(chuàng)新訣竅,也有它自己的特殊性。
中國古代有一句話,叫“工欲善其事,必先利其器”,再通俗的一句話叫做“磨刀不誤砍柴工”。其實,創(chuàng)新方法的工作,就是一種“利器”的工作,就是一種“磨刀”的工作,是鍛煉基本功的工作。創(chuàng)新方法的內(nèi)涵包括三個基本問題,一個是創(chuàng)新思維,另一個是創(chuàng)新方法,第三個是創(chuàng)新工具,這三個方面構(gòu)成了創(chuàng)新方法的基本內(nèi)涵。
創(chuàng)新方法工作的重要意義
先從創(chuàng)新思維開始談起。創(chuàng)新思維的基本意義是:意料之外,情理之中。創(chuàng)新思維突破了傳統(tǒng)束縛,符合客觀規(guī)律,但是別人又沒有想到。
創(chuàng)新思維的方式和方法有許多不同,應(yīng)該針對不同的問題,選擇不同的思維技巧,歸結(jié)起來有點式思維,線式思維,矩陣式思維,立體思維,多維思維和系統(tǒng)思維等多種方式。另外還有很多的思維方式,比如發(fā)散式、收斂式思維;順向、逆向思維;形象思維、邏輯思維等等。思維方式不同,解決問題的途徑也不盡一樣。
接下來談創(chuàng)新方法??茖W(xué)方法的創(chuàng)新是取得科技重大進步的必由之路。尤其是近代以來,科學(xué)方法的創(chuàng)新與科技進步間的關(guān)系更加密切了,這在科學(xué)歷史上有很多實例。比如,1928年英國科學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素,但是青霉素怎么用,他也不清楚,這項工作,擱置了10年。一直到了1938年,德國和英國的兩個科學(xué)家聯(lián)合進行研究,創(chuàng)造了分配色層的分析法,解決了青霉素的提純問題,才使青霉素得以應(yīng)用,也標(biāo)志著人類真正進入了抗生素時代。
陳景潤這位大數(shù)學(xué)家,將哥德巴赫猜想向前推進了一步。一般情況下我們只知道他的科學(xué)成就,但很少有人知道他為什么取得了成功。實際上,正是因為陳景潤改進了大篩法的計算方法并創(chuàng)造了轉(zhuǎn)換原理,才使哥德巴赫猜想真正地向前邁進了一步,他成功的秘訣就在于他在方法上的創(chuàng)新。
再舉一個例子,袁隆平是雜交水稻之父,水稻推廣幾億畝,得到了全國最高的科技獎。實際上袁隆平之所以成功,是他解決了雜交水稻的三系法和兩系法的雜交方法,他方法上的改進,開辟了C4作物雜交的一個先河。袁隆平的貢獻遠遠不局限于水稻本身。
上面的例子中,僅想說明一個問題,科技創(chuàng)新過程中方法的突破往往是產(chǎn)生飛躍的必要條件。
第三,談一下創(chuàng)新工具。創(chuàng)新工具是創(chuàng)新的必要保障,就像打仗時使用的武器??茖W(xué)工具的創(chuàng)新是開展科學(xué)研究和實現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造的必要手段。比如,1925年科學(xué)家哈勃創(chuàng)立了星系的分類法,但是一直沒有實現(xiàn)觀測和驗證。到了1970年左右,射電望遠鏡的研制成功,才實現(xiàn)了人類對宇宙的觀測,并驗證了哈勃的星系分類。為紀(jì)念哈勃,人們也稱射電望遠鏡為哈勃望遠鏡。再如電子顯微鏡的發(fā)明,徹底解決了微觀研究領(lǐng)域的放大問題,才使人類逐漸認(rèn)識了細胞,DNA等微觀生命現(xiàn)象,并揭開了生命科學(xué)革命的序幕。再如,遙感衛(wèi)星這一工具,它帶動的一系列的進步數(shù)不勝數(shù),遙感衛(wèi)星不僅勝數(shù),遙感衛(wèi)星不僅解決大地測量問題,從傳統(tǒng)的大地測量轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的GPS導(dǎo)航的定位,從靜態(tài)轉(zhuǎn)向了實時的地球觀測,已廣泛應(yīng)用到了軍事、交通、通信、氣象、勘探等許多領(lǐng)域中,使整個社會發(fā)生了巨大進步,使人類的生活,生產(chǎn)方式產(chǎn)生了巨大變化。
人類在科技發(fā)展創(chuàng)新的過程中,大致是經(jīng)歷了幾個階段,第一個階段是經(jīng)驗法,即根據(jù)人的經(jīng)驗,對自然現(xiàn)象加以認(rèn)識。第二個階段是錯試法。第三個階段是頭腦風(fēng)暴法,它是通過學(xué)科交叉,解決創(chuàng)新問題。隨著全球化的進程,科技的進步,以及要解決的問題越來越復(fù)雜,新的創(chuàng)新時代正在逐漸到來,它的基本標(biāo)志就是從試驗性的科學(xué)向工程性的學(xué)科轉(zhuǎn)變,工程性的科學(xué)是多學(xué)科的交叉,多學(xué)科方法的集成。
創(chuàng)新可以分為五個層面。
第一是思維的跨越,如從牽引式的交通工具到驅(qū)動式的跨越,從口傳到電信,從手算到計算機的跨越。在思維層面上的跨越,往往帶動了一場真正的科技革命。
第二是創(chuàng)新方式的改變。比如從有線到無線,從生物學(xué)的自繁到組培,從熱能機械能到電能的轉(zhuǎn)換等,創(chuàng)新方式的改變往往帶動系列性的變革。
第三是關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,如在通信中,從模擬到數(shù)字再到網(wǎng)絡(luò),又如在成像技術(shù)中,從感光到數(shù)碼,都是因為關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了突破。每一個關(guān)鍵技術(shù)發(fā)生變化,都預(yù)示著新一代的產(chǎn)品興起,同時也預(yù)示著舊一代產(chǎn)品的淘汰。
第四是工藝改革,它較適合于生產(chǎn)規(guī)?;?,如生物發(fā)酵生產(chǎn)流程的改變,加工流水線改造等,它主要為了提高效率,擴大規(guī)模。這種創(chuàng)新工作,對于一個企業(yè),或?qū)τ诋a(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是非常重要的。
第五是發(fā)明與革新,如解決產(chǎn)品的減噪問題、降壓問題、減損問題、潤滑問題等。
創(chuàng)新方法工作的現(xiàn)狀與問題
中國是一個文明古國,有很多偉大的發(fā)明,曾經(jīng)在世界科學(xué)技術(shù)史上發(fā)揮重大作用。但是,如果我們用創(chuàng)新方法的思想進行反思,我們就會發(fā)現(xiàn)一些問題。比如說,中國很早就發(fā)現(xiàn)了勾三股四弦五,但是中國人沒有總結(jié)出來A2+B2=C2這樣一個定理;中國很早就發(fā)明了火藥,但是我們沒有制造出現(xiàn)代武器,八國聯(lián)軍拿著我們的發(fā)明創(chuàng)造敲開了中國大門;中國很早就發(fā)明了指南針,但是中國沒有成為海洋大國;中國很早就發(fā)現(xiàn)了圓周率,精確度非常之高,但是,我們沒有解決圓的面積體積,圓錐圓柱的計算問題;中國很早就開始使用了中醫(yī)藥,但是到現(xiàn)在為止,我們對中醫(yī)藥的許多規(guī)律還是“知其然不知其所以然”。
我們在過去的經(jīng)驗成績上停留時間太長了,中國也錯過了工業(yè)革命的機會。認(rèn)真反思這些問題,我們必須加倍努力,快馬加鞭地迎頭趕上,必須在創(chuàng)新方面加快前進步伐。
創(chuàng)新方法的工作,應(yīng)該是全方位的,它不僅僅是解決一個技術(shù)上的技巧問題,它既包括技術(shù)本身,也包括創(chuàng)新的思維方式,也包括創(chuàng)新體系建設(shè),要把創(chuàng)新方法的各種手段、技巧,移植到科技創(chuàng)新的全過程之中去。創(chuàng)新方法工作,應(yīng)該是創(chuàng)新戰(zhàn)略布局中的一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié),有了方法,就能夠占住位,占住勢,占住優(yōu),占住先。
通過研究分析,我認(rèn)為我們在以下幾個方面存在不足。
問題一,是創(chuàng)新思維培育不夠。
灌輸式的教育模式需要改變。我們從小在幼兒園,就開始學(xué)背著手挺直腰,瞪著眼睛看老師講,老師講完回家背,考試時把老師講的答出來就成了好學(xué)生。我相信許多孩子的創(chuàng)新沖動和創(chuàng)新能力在教育過程中被磨滅掉了。
問題二,是我們科學(xué)方法的研究與應(yīng)用不夠。
目前,我國科技界關(guān)于科學(xué)方法的意識薄弱??蒲谢顒又?,存在著忽視研究方法的規(guī)范性和創(chuàng)新性,許多領(lǐng)域沒有形成方法體系。跟蹤、模仿的局面還未真正擺脫。而且企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不足,缺乏科學(xué)創(chuàng)新方法?!秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出,企業(yè)是創(chuàng)新的主體。
問題三,是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科學(xué)儀器設(shè)備匱乏。
我國自主研發(fā)投入少,核心技術(shù)匱乏。“十五”期間,國家主體科技計劃用于“科學(xué)儀器設(shè)備研制與開發(fā)”項目的經(jīng)費只有0.85億元,僅占三大科技計劃經(jīng)費的千分之二和科學(xué)儀器購置經(jīng)費的百分之一。而且科學(xué)儀器水平與發(fā)達國家存在明顯差距,且主要依靠進口,科學(xué)研究“空芯化”現(xiàn)象嚴(yán)重。根據(jù)科技資源調(diào)查顯示,中國99%以上的大型科學(xué)儀器設(shè)備要靠進口,80%以上的中型科學(xué)儀器設(shè)備要靠進口。在生物領(lǐng)域,50%以上的生物試劑要靠進口。
問題四,是創(chuàng)新政策環(huán)境還不完善。
主要包括三點,一是創(chuàng)新投入不足,二是人才激勵措施不完善,三是評價方法待改善。雖然近年來,我國科學(xué)研究與發(fā)展(RD)經(jīng)費投入不斷增加,但與發(fā)達國家以及同等發(fā)展水平的發(fā)展中國家相比,我國科技投入水平還不高。目前我國科技成果評價方式和人才激勵機制也不利于創(chuàng)新方法的發(fā)展??蒲性核鶎蒲腥藛T研究能力的評價標(biāo)準(zhǔn)不全面,過分地重視SCI而忽視一些基礎(chǔ)性或方法上的重要問題。
創(chuàng)新方法工作的總體思路
創(chuàng)新方法工作是一項浩瀚的科學(xué)工程,也是一項宏大的國民素質(zhì)工程,是從源頭上推動自主創(chuàng)新國家戰(zhàn)略實施的基礎(chǔ)性工作。它不僅是國家科技創(chuàng)新的重要組成部分,也是落實國家中長期科技規(guī)劃綱要的重大措施。
從2007年起,創(chuàng)新方法工作已經(jīng)在全國范圍內(nèi)啟動,根據(jù)國家領(lǐng)導(dǎo)人的指示精神,科技部、教育部、發(fā)展改革委、財政部,中國科協(xié)五家聯(lián)合,成立一個聯(lián)合的推動機制,財政部也對創(chuàng)新方法工作設(shè)立了專門的經(jīng)費支持渠道。同時,也成立了全國性的創(chuàng)新方法研究會。準(zhǔn)備通過政府的引導(dǎo),社會的參與使創(chuàng)新方法技巧,能夠轉(zhuǎn)化成企業(yè)創(chuàng)新的實力,轉(zhuǎn)化成國家發(fā)展的競爭力。
這項工作總體目標(biāo)確定為三個“三”。第一是在三個層面上,即科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)工具各方面全面推動。第二是面向三個對象,即科研機構(gòu)、企業(yè),教育系統(tǒng)。第三是突出三種創(chuàng)新,既要解決技術(shù)創(chuàng)新,也要解決管理創(chuàng)新,進而解決體制機制創(chuàng)新問題?;咀龇ㄊ恰芭嘤?xùn)先行,試點先行”,通過不斷地積累經(jīng)驗,把創(chuàng)新方法工作全面向前推動。
目前,已啟動的工作包括如下幾個方面:
一是加強科學(xué)思維和創(chuàng)新的教育。對于正規(guī)教育中,一些大學(xué)已把創(chuàng)新方法納入大學(xué)生學(xué)習(xí)的必修課,部分中學(xué)也開始結(jié)合創(chuàng)新活動、小發(fā)明活動開展培訓(xùn)。二是大力推動創(chuàng)新方法的研究與應(yīng)用。三是加快科學(xué)工具的自主創(chuàng)新。加強試劑、軟件模型、樣品前處理設(shè)備等輔助設(shè)備的研究開發(fā),鼓勵儀器設(shè)備成果二次創(chuàng)新,提高現(xiàn)有科學(xué)儀器成果的市場轉(zhuǎn)化水平。四是推進創(chuàng)新方法普及工作。這項工作主要由科技部、科協(xié)等許多單位承擔(dān),在全國12個省,啟動了創(chuàng)新方法的試點培訓(xùn),培訓(xùn)結(jié)果顯示很有成效。五是積極開展國內(nèi)外合作交流。我們搞創(chuàng)新,要有世界的眼光,納入全球的視野,要能夠利用國際資源解決我們的問題。
如果用三句話對以上內(nèi)容進行總結(jié)的話,那就是:思路決定出路,方法決定成敗,工具決定實力。