李 攀，宣 峰，王 強

（1.同濟大學土木工程學院，上海 200092；2.金華市石門藍鎮(zhèn)開發(fā)建設有限公司，浙江金華 321000）

1 研究背景

創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，黨和國家把堅持創(chuàng)新列為五大發(fā)展的理念之首。習近平總書記強調要把創(chuàng)新放在我國現(xiàn)代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。國家自然科學基金委員會［1-2］提出了突出原始創(chuàng)新，切實提升培育重大原創(chuàng)成果的能力，夯實創(chuàng)新發(fā)展的源頭基礎的4 類科學問題屬性資助導向?？萍紕?chuàng)新，已經成為我國最為關注的發(fā)展方向。

Schumpeter［3］首次提出了創(chuàng)新理論，即以不同的方式進行組合創(chuàng)造出新的價值，定義了創(chuàng)新的一種方式和目的。哈佛大學商學院創(chuàng)新大師Christensen［4-6］提出并發(fā)展了“顛覆性創(chuàng)新”一詞，但沒有對顛覆式創(chuàng)新等概念進行界定。在科研項目評審中，往往要求評審專家就項目的創(chuàng)新性尤其原創(chuàng)性等方面進行評價，然而，科學界各個層次以及個人對“原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”等創(chuàng)新性概念的理解不盡相同甚至存在爭議，申請者對如何表述或選擇哪類項目感到困惑，評審者也會為具體的評審打分而為難。

目前諸多研究均是探討科研管理制度的創(chuàng)新，鮮有針對“創(chuàng)新”“原始創(chuàng)新”“特色創(chuàng)新”等定義的解釋和對科研項目創(chuàng)新屬性的研究。創(chuàng)新類型術語表達得不規(guī)范，在科研項目申請和評審工作中容易產生巨大分歧，成為困擾科研工作者的問題。本研究試圖從字源、詞源層次深入分析創(chuàng)新的本義，分析創(chuàng)新本義與科研項目結構的關聯(lián)性，并對科研項目創(chuàng)新性進行界定劃分。

2 相關概念的詞源本義

針對“創(chuàng)新”“特色”“原創(chuàng)”3 個常見創(chuàng)新概念相關詞匯，依據(jù)《實用說文解字》（以下簡稱《說文》）分析其源頭解釋。

2.1 字源和詞源本義

（1）“創(chuàng)新”的本義。在《說文》中［7］445：新，從斤、從木，辛聲。據(jù)甲骨文，左邊是木，右邊是斧子?！靶隆笔恰靶健钡谋咀?，薪的本義是柴火，“新”的本義是用斧子砍伐木材。在《說文》中［7］131：創(chuàng)，從刀，倉聲。金文，像一個躺著的人，手上腳上都有小豎，表示受了創(chuàng)傷，是個指事字，本義為創(chuàng)傷、傷口。顯而易見，由“創(chuàng)”與“新”二字組成的“創(chuàng)新”一詞本義是對木材砍伐，從而得到生火做飯的柴火；由本義而進行引申，創(chuàng)新是指在原有物質基礎上進行改變，得到一種對人類有益的新物質。

（2）“特色”的本義。在《說文》中［7］281：色，指顏氣也，從人從卪，本義指人或物體或景等表面的色彩。在《說文》中［7］33：特，樸特，牛父也。從牛寺聲；樸，大也。顯而易見，由“特”與“色”二字組成“特色”一詞，本義是某種物質較同類物質在外形上顯得比較大或顏色上不同；由本義而進行引申，特色指某物質的外形或顏色與同類物質的不同之處，而這種不同之處對人類幸福有一定提升作用。

（3）“原創(chuàng)”的本義。在《說文》［7］357中：原，水泉本也。泉，水原也。由“原”與“創(chuàng)”二字組成“原創(chuàng)”一詞，本義是采取某種大刀闊斧的重大改變或進行重新組合方式，形成具有根本性或顯著性提高幸福指數(shù)的新物質。

2.2 “原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”的本義區(qū)別

根據(jù)字源本義、詞源本義，不難發(fā)現(xiàn)“原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”3 個詞具有明顯區(qū)別，具體如表1 所示。

表1 “原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”3 個詞的本義區(qū)別

“原創(chuàng)”一詞側重于對物質進行大刀闊斧地改變、進行重新組裝和整合，而且形成的效果是顯著的，人類幸福指數(shù)也顯著性提高。從以前的裸體狀態(tài)到穿上新物質衣服，不僅得到了御寒效果，而且進入了文明狀態(tài)——逐漸產生了羞恥之心、愛美之心。“創(chuàng)新”一詞，側重于對物質進行較小地改變、提取了某種物質，而形成的效果是明顯的，人類幸福指數(shù)明顯提高。原先人類靠漫山遍野地剪小樹枝，轉變?yōu)橛玫犊炒髽渲ψ兂尚∧緣K，方便了生活?！疤厣币辉~側重于物質的結構沒有發(fā)生變化，但是外形和顏色發(fā)生了變化，并產生了一定的有益效果。相比一般的牛，某頭牛體型比較大、能干更重的活，使得人類幸福指數(shù)得到一定提高。

3 創(chuàng)新的本義與科學研究的關聯(lián)性分析

通過字源本義的分析，得到創(chuàng)新本義是在現(xiàn)有的思維模式的范圍外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解，利用某種知識或物質，在特定的環(huán)境中，本著理想化需要或為滿足社會需求為目的而改進或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，并能獲得一定有益效果的行為。對上述六要素進行語序調整，創(chuàng)新定義描述為：（1）在特定的環(huán)境中；（2）本著理想化需要或為滿足社會需求；（3）在現(xiàn)有的思維模式的范圍外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導向；（4）利用某種知識或物質；（5）而改進或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境；（6）并能獲得一定有益效果的行為。

不難發(fā)現(xiàn)，上述創(chuàng)新本義與國家自然科學基金等有關科學基金設立的科學研究項目的關注點相同。第一句，在特定的環(huán)境中，對應科研項目的背景；第二句，本著理想化需要或為滿足社會需求，對應科研項目的現(xiàn)狀問題；第三句，在現(xiàn)有的思維模式的范圍之外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導向，對應于科研項目的關鍵科學問題；第四句，利用某種知識或物質，對應科研項目的研究方法；第五句，改進或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，對應研究內容、研究方案及關鍵技術問題；第六句，并能獲得一定有益效果的行為，對應科研項目的研究意義。為了便于表述，創(chuàng)新六要素與科研項目關注點的關系梳理如表2 所示。

表2 創(chuàng)新六要素與科研項目關注點的關系

表2（續(xù)）

由表2 可得出以下幾點結論：首先，“創(chuàng)新”是有使用和影響范圍的，而其產生的有益效果程度也有區(qū)別；其次，有別于常規(guī)或常人的見解，體現(xiàn)了科學家對存在問題的認識能力的哲學高度；再次，利用現(xiàn)有的知識和物質，體現(xiàn)了科學家對人類過去和現(xiàn)在已有知識和物質的認知廣度和深度；最后，改進或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，體現(xiàn)了科學家的創(chuàng)作靈感、知識交叉以及操作實踐等能力。

4 科學研究中的創(chuàng)新類型與定義

4.1 特定的環(huán)境——科研背景的類型

科學研究的背景問題大體分為四大類：一是跨越學科與方向的環(huán)境及產生共性問題；二是屬于學科和方向的環(huán)境及產生共性問題；三是學科方向內部某一類環(huán)境及產生共性問題；四是某一個特定環(huán)境的具體問題。

（1）跨越學科與方向的環(huán)境及產生共性問題，是指對人類而言，需要共性面對和共性解決的問題。比如，白天和黑夜，無論是誰要面對黑夜，而黑夜導致了不像白天那么方便，共性需求就是晚上能像白天一樣。

（2）屬于學科和方向的環(huán)境及產生共性問題，指在某一學科和方向內部的共性問題。比如，電燈讓人們居家免除黑夜的影響，但是在交通行業(yè)的長大隧道里的如何照明問題，就屬于某一學科和方向的共性問題和共性需求。

（3）屬于學科和方向內部某一類環(huán)境及產生共性問題，指在某一學科和方向的某一類環(huán)境中的共性問題。比如，在土木科學、軌道交通方向中隧道病害造成的安全隱患問題。

（4）學科和方向內部的某一特殊環(huán)境的問題。比如，在土木學科、軌道交通方向的隧道病害中，滲漏水病害對車輛行駛造成的安全隱患問題。

4.2 有別于常規(guī)的見解——關鍵科學問題

對于背景中問題的分析形成了不同思想見解，即關鍵科學問題，大體分為三類：一是在當時超越了人類已知知識體系和已知理論體系；二是在當時超越了已有學科方向的知識體系和理論體系；三是在當時屬于已有學科方向內的某知識體系和理論體系。

（1）在當時超越了人類已知知識體系和已知理論體系，指的是某個人或某些人的意識和見解超出了當時絕大多數(shù)人類的認知范圍，提出了截然不同的見解和理論。比如，哥白尼在16 世紀提出的日心說、牛頓在17 世紀提出的三大定律、愛因斯坦在20世紀初提出的相對論、普朗克等在20 世紀初提出的量子力學等。

（2）在當時超越了已有學科方向的知識體系和理論體系，指的第一次將某些見解或理論應用于某個學科和方向，在某領域提出了相應關鍵科學問題。如1934 年瓦特采用無線電波創(chuàng)造了雷達，應用于空中探測［8］，之后雷達由探空領域發(fā)展至探地領域。

（3）在當時屬于已有學科方向內的某知識體系和理論體系，指的是在某一學科方向或特殊環(huán)境非首次應用某個見解或理論，但是對見解或理論進行了改進或完善，更清晰地展示關鍵科學問題。如針對之前僅用一個天線進行空中探測，有學者提出了多種頻次雷達組成雷達陣列，增強信號識別的準確度和清晰度。

4.3 利用某種知識或物質——研究方法

研究方法大體分為兩類：一是創(chuàng)造了新的知識和物質；二是利用已有的知識和物質。

（1）創(chuàng)造了新的知識和物質，比如，牛頓和萊布尼茨提出的微積分，從不同的角度和深度更有利于分析某些問題［9］。

（2）利用已有的知識和物質，指的是在某一領域和環(huán)境下，應用了某些已有的知識和物質。如火藥源于煉丹，但是后來應用于攻城、開山鑿隧道等。

4.4 改進或創(chuàng)造新的事物——方法、內容及技術

關鍵科學問題、研究方法與研究內容、研究方案及關鍵技術等都是對創(chuàng)新性的描述，相對而言，主要區(qū)別在于關鍵科學問題和研究方法對創(chuàng)新的表述是形而上的，而研究內容、研究方案及關鍵技術對創(chuàng)新性的表述是形而下的，即創(chuàng)新的體現(xiàn)更加具體化和實踐化。大體也可以分為兩類：一是創(chuàng)造了新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境；二是改進了已有事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。科學研究中的七大創(chuàng)新類型如表3 所示。

表3 常見科學研究中的七大創(chuàng)新類型

（1）創(chuàng)造了新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。特別指出，這里“創(chuàng)造”是對人類認知而言，“新”的含義是指第一次出現(xiàn)在人類知識體系中。有些物質的特性人類能意識到，而有些物質可能超出當時人類認知范圍。比如鳥類有翅膀可以在天空飛翔，帶給人類的啟發(fā)是——帶翅膀的一樣外形的東西應該能在天空翱翔，由此飛機被創(chuàng)造出來；而火藥是在道士煉丹時發(fā)現(xiàn)的一種元素配合方式，這種元素組合可能純屬巧合，并不是任何啟發(fā)所致。也就說，有些創(chuàng)造可能是突發(fā)靈感，也可能是仿生某種自然界的物質，這兩種類型的創(chuàng)造定義為原始創(chuàng)新。即原始創(chuàng)新包括兩種類型：在超出人類認知范圍，而通過靈感或偶然，第一次出現(xiàn)在人類知識體系中的，屬于原生性創(chuàng)新；在人類認知范圍，通過仿生自然物質而出現(xiàn)在人類知識體系中的，屬于仿生性創(chuàng)新。

（2）改造已有事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。一般情況下，常見改造行為表現(xiàn)在結構空間和應用時間上。

1）若對已有的事物，主要通過重新組合，從而產生了新的效果，定義為“組合式創(chuàng)新”。如坦克是由行走的“車輛+火炮+鋼板”組成，產生了移動式可防御的攻擊武器；在已知鋼材中添加錳元素，形成了高強度的錳鋼；中藥成分經過搭配產生了意想不到的療效等。

2）若對已有的事物，主要通過增加或減少，從而產生了新的效果，定義為“替代性創(chuàng)新”。如提取牛痘中的成分產生了治療天花的效果；在某種植物中提取青蒿素產生了治療瘧疾的效果；通過替代普通飛機、汽車和坦克的某些部件，產生了不同的效果，超音速飛機、四驅汽車、海陸兩棲坦克等由此誕生等。

3）若對已有的事物，主要通過轉化應用環(huán)境，產生了有益效果，定義為“轉用性創(chuàng)新”。如木材殺菌劑應用于除草劑、飛機副翼應用于潛艇副翼；在北京硬土地層建高樓的方法和技術，經過改進，實現(xiàn)了在上海軟土地層建高樓的效果等。

4）若對已有的事物，主要通過改變尺寸或顏色等外觀，產生了有益效果，定義為“特色性創(chuàng)新”。如小木船改為大木船、小飛機改造為大飛機，減輕了行駛顛簸的不舒適問題等。

5）若對已有的事物，在使用上改變了應用次序，產生了有益效果，定義為“次序性創(chuàng)新”。如地下建筑工程施工的臺階法，僅僅是通過施工順序調整，使得施工更加安全、減小了對環(huán)境的影響；在礦山開挖中，通過調整爆炸次序，有效降低了安全事故、提高了工程質量等。

5 結論與討論

本研究依據(jù)《實用說文解字》，首先從字源和詞源角度分析“創(chuàng)新”及相關概念的本意，進而分析了創(chuàng)新定義與科學研究內涵的關聯(lián)性，并基于此對科學研究中的創(chuàng)新類型進行了定義和劃分。根據(jù)以上分析，提出若干方面的今后進一步思考如下：

（1）本研究對科學研究創(chuàng)新屬性的定義和界定是基于字源、詞源本義和創(chuàng)新的普遍性定義及其與科學研究特點的關聯(lián)性，是定性的分析，那么，是否必要花費大的精力糾結創(chuàng)新性程度或定量評估，需要進一步研究。

（2）科學研究背景和共性問題、關鍵科學問題，反映了科研工作者的認識廣度、深度、高度。我國自古從不缺乏解決問題的好見解和好方法等，但似乎沒有重視理論提升和積累的歷史，諸如活字印刷術、火藥等，都沒有得到持續(xù)性發(fā)展，反而為歐美國家提供了科技發(fā)展的“鑰匙”。本研究對科學研究背景和共性問題及關鍵科學問題進行了劃分界定，期望引起和促進科研工作者重視對研究背景和共性問題、關鍵科學問題的提升和凝練。

（3）從人類已知的偉大創(chuàng)新來看，科學研究的創(chuàng)新類型屬性不是唯一評價指標，科學研究更側重于有益效果。如國家自然科學基金的四大資助導向是以對人類產生有益效果為評價指標，其中“鼓勵探索”側重于期望未來會產生有益效果；“聚焦前沿”側重于期望不久產生有益效果；“需求牽引”和“共性導向”側重于期望有益效果的即時性。

（4）對科學研究的創(chuàng)新性屬性進行界定，有助于科研工作者形成合適的研究態(tài)度——既不夜郎自大，又不妄自菲薄，以及建立正確的科研動機。無論所開展的科學研究屬于哪種創(chuàng)新性屬性，科研工作者首先應該樹立正確的科研動機，即任何科學研究都應該以提高人類福祉為最終目標。