科技创新思路与方法
第一部分
创新型人才的素质及培养途径
为了实现科技进步，需要大量创新型的科技人才。
创新型人才应该具备怎样的素质，这些素质又是怎样培养出来的呢？
创新型人才的素质之一
好奇心
•人们爱好一件事物，往往起因于好奇。
•有强烈好奇心的人往往较为敏感，富于探索的精神和发现的能力。
•反之，对周边事物都熟视无睹、麻木不仁的人，很难会有创新的冲动与才思。
创新型人才素质之二
实践的精神
•科技创新人才应该而且必须是实干家，满口空谈的人不可能从事科技创新
实践精神是怎样培养出来的呢？
•实践精神作为宝贵的精神财富，像
接力棒一样在一代代科技工作者中
传承
实践能力
•实践精神以实践能力为依托
•通常所说的动手能力是实践能力的一部分•除了动手能力之外，实践能力的内涵还应该包括观察力、运作能力、拓展能力等
观察力
•在科学研究中，观察力的作用颇为重要
•许多实验现象都要靠细心的观察才能发现
从小磁针到磁化学•我用锥形瓶和
磁力搅拌器作
的一个化学反
应实验：
•反应已经基本
结束了，却发
现小磁针的两
端冒出微小的
气泡……
•现代的实验室里都有精密的科学仪器，实验结果通常不再需要直接用眼睛观测•而对于仪器测试的结果，也一样需要敏锐的观察力，洞悉其内在的规律
•最好是亲自到实验现场
•要尽可能看原始数据
•导师要着力培养学生的实践能力和创新精神
•不能大包大揽
•也不能撒手不管
•导师要放手让学生去干
•但在学生遇到难题时，导师要答疑解惑
•对于学生而言，也要发挥主动性
•在做学生的阶段也有相当宽广的创新空间•历史上，一些杰出人物在学生阶段就取得了卓越的成就
•1905年，是26岁的爱因斯坦取得博士学位的年份，也是他在科学领域取得划时代成就的年份
•就在这一年，他提出了狭义相对论，开创物理学的新纪元
•尽管我们不能把自己与这些伟人相比，但是，在学生阶段仅仅以获取文凭为努力方向，终归是舍本逐末。
创新型人才素质之三
思辨能力
•遥想当年，许多科学家同时也是思想家
•譬如笛卡尔，17世纪法国哲学家、物理学家、数学家，解析几何的创始人
•他留下了“我思故我在”的名言
•当今时代，要求科技专家同时也是思想家，恐怕不大现实
•但是，作为科技创新人才，应该有思想，或者至少要有想法，这绝非苛求
•很难想象，一个思想贫乏的人能够有创新能力
“思辨”有两层含义
•一是逻辑推理（哲学范畴）
•二是指思考辨析
•对于科技工作者而言，思辨能力主要是指思考辨析能力。
当然，在思考辨析过程中，逻辑推理也是必不可少的
•思辨能力包括分析、判断与决策能力等
判断力
•对实验结果进行分析，经常需要做出判断•而我们面对的实验现象往往是真相与假象互相掺混，表象与实质若隐若现，如何去伪存真、透过表象抓住实质，就要考验判断力了
逻辑思维与形象思维
•逻辑思维是借助于概念、判断、推理反映现实的思维方式，它以抽象为特征，反映的是事物的本质特征。
•形象思维是文学艺术创作过程中主要采用的思维方式，借助于形象反映生活，运用典型化和想象的方式，表达作者的思想和情感。
•一般认为，搞自然科学的人主要采用逻辑思维。
这个观点大体上是对的，但不可一概而论。
•搞自然科学的人需要严谨的抽象思维能力，同时也需要想象力，需要开阔的想象空间。
科技工作者也需要具备形象思维的能力。
科学与艺术之间
并没有泾渭分明的边界
鸟巢：天才构思与建筑技术的绝佳组合
•科技工作者的思维方式既要有严谨性，又要有灵活性；既要有抽象性，又要有形象性
•特别是对于科技创新而言，想象力是非常重要的
创新型人才素质之四
傲然独立的个性
•在任何一个领域，唯唯诺诺、随波逐流的人都不可能是成功者
•要在科学领域取得卓越成就，必备的条件之一是具有傲然独立的个性
•傲然独立的个性具体表现在两个方面：其一是不迷信权威，其二是不随波逐流
•现行的教学体制和考试制度把学生引入了一个既定的框架
•学生们从小就只会在这个框架中认知和思考。
越过雷池一步，就可能在考试中被无情地淘汰
•这样的教学体制，在向学生传授知识的同时，也在压抑学生的创造力
•科学伟人，像其他领域的伟人一样，应该有傲然独立的精神。
不迷信权威，不随波逐流。
•像哥白尼否定了神圣的地心说，提出了日心说；伽利略推翻了权威的亚里士多德学说，建立了落体定律；法拉第和麦克斯韦否定了“超距作用”，创立了电磁学。
•一个学者如果终日唯唯诺诺、循规蹈矩，那他非但成不了科学伟人，就是做一个出色的科技工作者也是不大可能的
•希望于当代青年学子。
希望你们高举独立精神的火炬，照亮科学的领地，照亮人类的未来。
创新型人才素质之五
学者风范
•一丝不苟
•百折不挠
•博学真知
•虚怀若谷
•团队精神
博学真知
•博览群书，是一个学者最基本的素养•但是，仅仅拥有渊博的知识是不够的。
有作为的学者应该对前人构建的知识体系有自己的认识和见解
•有知识，还要有自己的理解和见地，让博学与真知相融合，这才是合格的学者
•在信息时代，知识的获取已经不是难事•当知识的获取变得很容易的时候，见地的问题就更为突出了
•对于当代教育体制，这是一个需要研究的问题：再继续一味地灌输书本知识，已经非常不合时宜、落伍于时代了
•培养学生的认知、思辨能力和实践能力，才是当务之急
•当知识的获取变得极为容易的时候，人们还要像古人那样读书吗？还要把学习的知识烂熟于胸吗？
•既然我们已经进入信息时代，许多知识都储存在电脑里，在需要时可以非常方便地检索出来，那么，我们何必再去记忆它们呢？
•这样的想法，似乎有一定道理。
•如果我们习惯于依赖电脑，自己的脑子中不再记忆很多东西。
长此以往，我们的脑海中就会形成一片真空状态。
•那时的情况将是：电脑中什么都应有尽有、可以随时取用，而我们自己的脑子中却空空如也。
•这种情况是不容乐观的。
电脑不能替代人脑。
人要思考，要判断，要提出自己的见解，要做出创新性的构想，这些，都需要在头脑中有一个基本的知识体系
•电脑的“博学”不能替代人的博学
•我们应该在自己头脑中形成一个疏密有致、简约有序的知识体系•脑子里空空如也或者杂乱无章，都是不行的
怎样建立起
疏密有致、简约有序的知识体系•要勤于读书，也要善于读书。
有学者指出，读书开始阶段，要“越读越厚”；到后来，则要“越读越薄”。
这里，“越读越薄”就是所谓“由博转约”，就是要对知识加以消化吸收，抓住其精髓
•老师怎样讲（教学内容要与时俱进）•学生怎样学（“突击”的方法不可取）•哪些东西只需了解，不需记忆？
•在科学发展的历史上，有些重要原理和重大发现具有里程碑式的非凡意义。
•然而，到了今天，我们迈进了信息时代，这些在科学发展历史上具有里程碑意义的重要原理和重大发现，是否还依然具有现实的意义呢？
•假如已经没有多大现实意义，那么，我们现代教育中的这些内容，是在向学生讲述科学呢，还是在讲述科学史呢？
渡河者与竹筏的故事有一个人，为
了求生，必须
要渡过一条湍
急的河流……
•在科学发展的历史上，人们也要渡过“湍急的河流”，为此，人们会“修桥”、会“造船”，也可能会“绑制竹筏”
•但是，人们没有必要永远背负着“竹筏”去行走
•我们可以在内心深处，感恩地怀念那只“竹筏”
团队精神
•在当今的科研领域，任何重大科研成果都不可能由某个人独立完成，而是需要科研团队成员的共同努力
•因而，团队精神就成为当今时代科技工作者的重要品格
团队精神的内涵
•包括互相配合、互相理解、互相包容
•每个人要做好自己的本职工作，还要有对于全局的关顾
•同一个团队成员，要责任分担、信息共享，要同心同德、同舟共济
科研团队应该像是一个大家庭•学术带头人、老一辈学者要关心青年科教
工作者的成长，导师要关心自己的学生•学生和青年科教工作者则要尊重导师和老一辈学者
•学生尊重师长，也是我国学界的悠久传统•有一个程门立雪的感人故事
创新型人才素质之六
人文情怀
•提高人文素养
•注重以人为本
•既要有科学素养，也要有人文素养
一桶水的故事•上世纪70年代，
我在读中专，到
山区的一个小村
子实习……
•类似这样事情还有许多，汇聚在一起，就成了难以泯灭的意念
•这样的往事回忆，让我们在内心对于生活在最底层的民众怀着深深的关切与挂牵
•我们从事的每一项科学研究，都要审慎地考虑一下，研究成果产业化之后能否真正造福于民众，是否会对普通民众的生活产生某些不利影响？如果有不利影响，那就一定要防患于未然！
第二部分
科技创新的思维模式
创新思维的着眼点
•从整体到局部（全局观念）•从局部到整体
全局观念
•人们熟知“盲人摸象”的典故。
在这个典故中，几位盲人从自己对于大象的局部感觉中，得出了片面的结论。
这个典故很有现实意义。
•再来看一个例子：塑料杯与纸杯，哪一个更环保？如果只考虑塑料杯不能够在自然环境中分解，而纸杯可以分解，就会得出纸杯更环保的结论。
但是，这样的结论忽视了造纸过程中的环境污染，因而是不全面的。
•在科技研发中切忌“盲人摸象”。
特别是在制订总体规划的时候，要考虑全局，不可以只盯住自己面前的一小块空间。