原始性創(chuàng)新技法與創(chuàng)新績(jī)效

【摘 要】本文探討原始性創(chuàng)新技法對(duì)創(chuàng)新績(jī)效的影響，在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和研究194位諾貝爾物理學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)叩幕A(chǔ)上，構(gòu)建創(chuàng)新技法與原始性創(chuàng)新績(jī)效的理論框架，最后結(jié)合諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者事例具體說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新技法；原始性創(chuàng)新；諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?/p>

0.前言

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，許多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在很大差距，核心技術(shù)的自主開發(fā)能力比較薄弱，每年要流失大量外匯去引進(jìn)相應(yīng)的技術(shù)以及關(guān)鍵設(shè)備，使得我國(guó)在這些領(lǐng)域均處于不利地位，因此提高自主創(chuàng)新能力是我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重要任務(wù)。而要提高自主創(chuàng)新能力，單純依靠我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科研實(shí)力，希冀通過(guò)理論創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展是不切實(shí)際的。因此，在建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新體系過(guò)程中，推進(jìn)學(xué)科體系、學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、科研方法的創(chuàng)新是非常有必要的。

法國(guó)著名的生理學(xué)家貝爾納曾說(shuō)過(guò)：“良好方法能使我們更好地發(fā)揮天賦的才能”。黑格爾說(shuō)：“方法是任何事物所不能抗拒的，最高的，無(wú)限的力量”。如果把創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)比作過(guò)河的話，那么創(chuàng)新技法就是過(guò)河的橋或船，創(chuàng)新不是一種隨機(jī)探索，而是具有規(guī)律的，這些規(guī)律被揭示出來(lái)形成一定的方法，指導(dǎo)人們循規(guī)律按步驟地進(jìn)行創(chuàng)新，其結(jié)果具有預(yù)測(cè)性和可控制性。在某種程度上，創(chuàng)新方法和技巧可以說(shuō)比內(nèi)容和事實(shí)更重要。它的應(yīng)用既可直接產(chǎn)生創(chuàng)新成果，同時(shí)也可啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維，提高創(chuàng)新成果的實(shí)現(xiàn)率。

1.理論基礎(chǔ)

在國(guó)際上，創(chuàng)新技法的說(shuō)法各有不同，創(chuàng)新技法在美國(guó)被稱為創(chuàng)造工程，在日本叫做創(chuàng)造工法，在前蘇聯(lián)則被稱為發(fā)明技法[1]。創(chuàng)新技法最初是對(duì)創(chuàng)造技法的研究，主要是創(chuàng)造學(xué)家運(yùn)用創(chuàng)造性思維發(fā)展規(guī)律和成功的創(chuàng)造實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出的一些技術(shù)，原理和方法[2]。有學(xué)者指出創(chuàng)新技法是人們?cè)趧?chuàng)造發(fā)明、科學(xué)研究或創(chuàng)造性解決問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)中所采用的有效方法和程序的總稱。也有學(xué)者對(duì)創(chuàng)新技法的內(nèi)涵進(jìn)行解釋，認(rèn)為創(chuàng)新技法是創(chuàng)造方法、創(chuàng)造經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造技巧的總和，它是完成創(chuàng)造活動(dòng)的必要手段，它來(lái)源于創(chuàng)造實(shí)踐并指導(dǎo)創(chuàng)造實(shí)踐。創(chuàng)新技法由于其實(shí)用性、指導(dǎo)性較強(qiáng)，是創(chuàng)新研究的重點(diǎn)[3]。

國(guó)外學(xué)者對(duì)創(chuàng)新技法的研究有頭腦風(fēng)暴法、6-3-5法、KJ法、函詢智力激勵(lì)法、奧斯本檢核表法、組合法以及人工創(chuàng)造力系統(tǒng)的方法研究[4]。學(xué)者們還提出了其他用以甄別參數(shù)或取得創(chuàng)新突破的技術(shù)方法，如以原創(chuàng)技法的內(nèi)容、創(chuàng)造發(fā)明過(guò)程為依據(jù)的擴(kuò)散發(fā)現(xiàn)技法、綜合集中法、創(chuàng)造意識(shí)培養(yǎng)方法、思維變革法等；這些技法的提出，極大地推動(dòng)了實(shí)踐中參數(shù)問(wèn)題的解決。同時(shí)，原創(chuàng)技法的研究對(duì)象也由具體的求異思維、聯(lián)想思維、想象思維、類比思維法等大腦思維方法逐步轉(zhuǎn)向以TRIZ為主的技術(shù)創(chuàng)新方法論[5][6]。這一發(fā)展過(guò)程中，各種相關(guān)理論及研究模型逐步發(fā)展成形。如奧斯本在1938年提出的頭腦風(fēng)暴法，以及隨后學(xué)者們提出的綜攝法、程控法、I-TRIZ方法論、WOIS理論、PI理論、MIS理論，SIT拓展思維方法、USIT法[5][6]等集體決策和個(gè)體思考的模式方法，以及概念設(shè)計(jì)集成模型[7]、QFD五步模型[8]等研究模型。SIT拓展思維方法[9]-[11]、全方位創(chuàng)造性思維模式[12]等，這些研究極大地豐富了原始性創(chuàng)新技術(shù)方法的研究。

2.創(chuàng)新技法與原始性創(chuàng)新績(jī)效的關(guān)系

2.1研究假設(shè)

外國(guó)學(xué)者通過(guò)對(duì)諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯浚l(fā)現(xiàn)他們主要運(yùn)用本學(xué)科的技術(shù)方法（如現(xiàn)代電子技術(shù)、加速器技術(shù)等）進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造[13]。在對(duì)諾貝爾生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)領(lǐng)域的探索中，學(xué)者們提出直接類比法、聯(lián)想和想象、數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)理論方法等原始性創(chuàng)新路徑方法[14]。國(guó)內(nèi)學(xué)者從實(shí)踐論、歷史觀，從某個(gè)科學(xué)的角度進(jìn)行研究，有創(chuàng)新系統(tǒng)方法論[15]、科學(xué)思維創(chuàng)新方法論[16]，國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)對(duì)諾貝爾物理講獲得者的研究發(fā)現(xiàn)，他們進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造需要借助于哲學(xué)理論方法（如邏輯推理等）、數(shù)學(xué)理論方法（如數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)等）[17]、唯象理論方法[18]等，特別要強(qiáng)調(diào)的是進(jìn)入21世紀(jì)的信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也成為創(chuàng)造中一個(gè)必不可少的技術(shù)方法[19]。隨著計(jì)算機(jī)的方法應(yīng)用，舒成利等提出了基于知識(shí)生產(chǎn)模式的原始性創(chuàng)新模型在應(yīng)用基礎(chǔ)研究階段使用隱喻-類推-模型的方法。

劉仲林，趙曉春[20]認(rèn)為科學(xué)家擁有跨學(xué)科的背景，擅長(zhǎng)將不同學(xué)科的理論方法移植融合到自己研究的領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)生科學(xué)原創(chuàng)性成果起了至關(guān)重要的作用。曹偉[19]總結(jié)出在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明領(lǐng)域分別存在六種途徑，而在理論創(chuàng)新領(lǐng)域則存在五種途徑等等。研究成果多是從實(shí)踐論、歷史觀，從具體科學(xué)的角度來(lái)進(jìn)行研究，還沒(méi)有上升到哲學(xué)方法論的層面上來(lái)對(duì)創(chuàng)新方法進(jìn)行研究，缺乏對(duì)不同學(xué)科領(lǐng)域的原始性創(chuàng)新研究路徑、方法的影響因素、創(chuàng)新方法的生成與運(yùn)作機(jī)制等進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究，成熟的理論體系還沒(méi)有形成。

綜上所述，提出以下假設(shè)：

H1：借鑒本學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H2：借鑒本學(xué)科的理論原理對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H3：借鑒成熟學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H4：借鑒成熟學(xué)科的理論原理對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H5：借鑒哲學(xué)的理論和方法對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H6：借鑒數(shù)學(xué)理論和方法對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

H7：借鑒計(jì)算機(jī)原理和方法對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有正向影響。

2.2創(chuàng)新技法與原始性創(chuàng)新績(jī)效的關(guān)系模型構(gòu)建

綜上所述，借鑒本學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段、借鑒本學(xué)科的理論原理、借鑒成熟學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段、借鑒成熟學(xué)科的理論原理、借鑒哲學(xué)的理論和方法、借鑒數(shù)學(xué)理論和方法和借鑒計(jì)算機(jī)原理和方法認(rèn)為對(duì)原始性創(chuàng)新績(jī)效有影響，可以得到本文的理論模型如圖1所示。

3.結(jié)論

3.1借鑒本學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段

借鑒本學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段在所有創(chuàng)新技法中屬于經(jīng)常運(yùn)用的一種方法。創(chuàng)新人員較多采用本學(xué)科中尋求適合創(chuàng)新研究對(duì)象的技術(shù)、方法以及儀器裝置，并直接或間接地移植和應(yīng)用到原創(chuàng)研究中，從而大大地提高了研究的靈敏度和精確度。對(duì)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者的研究表明，獲獎(jiǎng)?wù)咚\(yùn)用的方法大部分設(shè)計(jì)本學(xué)科物理技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段，譬如借助X射線、泡室、微波等技術(shù)。

3.2借鑒本學(xué)科的理論原理

科學(xué)的發(fā)展可以抽象為符號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展，每一個(gè)學(xué)科都有自己特定的符號(hào)系統(tǒng)、自己內(nèi)在的邏輯，從而要求科學(xué)家應(yīng)掌握該學(xué)科各個(gè)子系統(tǒng)之間基本理論及原理的移植或重組的基本技巧。大部分原創(chuàng)性成果涉及物理及其相近學(xué)科如天文學(xué)等理論原理的借鑒，譬如借助對(duì)相對(duì)論、量子力學(xué)、BCS理論、光電子理論、輻射理論、熱力學(xué)原理的理解，或者引入“電子”的概念等等。因此，借助物理學(xué)科理論原理這種創(chuàng)新技法成為典型的創(chuàng)新方法。

3.3借鑒成熟學(xué)科技術(shù)、方法和試驗(yàn)手段

從大量檢索的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者的個(gè)人信息來(lái)看，原始性創(chuàng)新者的很多靈感來(lái)自于他們研究領(lǐng)域的沖突，這些沖突從其他學(xué)科的角度審視的話將更為明顯。在物理學(xué)領(lǐng)域原創(chuàng)中，物理學(xué)科作為一個(gè)原始性創(chuàng)新純度較高的學(xué)科，大部分成果都是借助本領(lǐng)域技術(shù)、方法和實(shí)驗(yàn)手段的發(fā)展，但是在實(shí)現(xiàn)原始性創(chuàng)新成果的過(guò)程中，有些實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法不是單純由一個(gè)學(xué)科決定的，在研究過(guò)程中，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)有一部分成果由于化學(xué)為主的成熟學(xué)科技術(shù)、方法、實(shí)驗(yàn)手段的移植和應(yīng)用造成的。譬如，凱？西格班發(fā)現(xiàn)電子結(jié)合能依賴于原子的化學(xué)環(huán)境，對(duì)化學(xué)鍵做了系統(tǒng)研究影響，因而對(duì)高分辨率電子能譜學(xué)做出貢獻(xiàn)。

3.4借鑒成熟學(xué)科的理論原理

伴隨著物理學(xué)和其他學(xué)科特別是化學(xué)學(xué)科的知識(shí)融合，還有有一部分成果由于化學(xué)為主理論原理的移植和應(yīng)用造成的。甚至也有諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者利用遠(yuǎn)距離成熟學(xué)科的原理獲取靈感，如蓋爾曼在原創(chuàng)過(guò)程中移植和應(yīng)用宗教理論原理的思想，用八重態(tài)方法把所有新的粒子和新的量子數(shù)都綜合起來(lái)，而八重態(tài)是根據(jù)佛教的教義產(chǎn)生的，由此可見蓋爾曼對(duì)基本粒子及其相互作用的分類所作的貢獻(xiàn)和發(fā)現(xiàn)也源自于宗教理念的影響。

3.5借鑒哲學(xué)的理論和方法

哲學(xué)中的“辯證”概念倡導(dǎo)聯(lián)系和發(fā)展的思想觀點(diǎn)，有助于激發(fā)原創(chuàng)人才在原創(chuàng)過(guò)程中針對(duì)事物是辯證統(tǒng)一的本質(zhì)展開辯證思維，以概念、判斷、推理等思維形式以及歸納與演繹、分析與綜合、邏輯與歷史、抽象與具體等思維方法的矛盾運(yùn)動(dòng)，以正確反映客觀事物對(duì)立統(tǒng)一的本質(zhì)。對(duì)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)不少獲得諾貝爾獲得者具有哲學(xué)思維，能夠運(yùn)用抽象的哲學(xué)觀念來(lái)分析和獲取原始性創(chuàng)新的靈感。比較典型的例子有：薛定諤同時(shí)致力于物理學(xué)基礎(chǔ)和哲學(xué)問(wèn)題的研究從而提出“色原說(shuō)”， 湯川秀樹將中國(guó)古典哲學(xué)的思想融入到物理學(xué)理論的研究，把較大范圍內(nèi)的事物理解成一個(gè)整體，從而預(yù)言新粒子即介子的存在。

3.6借鑒數(shù)學(xué)理論和方法

數(shù)學(xué)作為一門工具性學(xué)科，可以通過(guò)數(shù)學(xué)描述、建立數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)有效的算法、采用系統(tǒng)的符號(hào)語(yǔ)言和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行邏輯推理與邏輯證明等方式，有助于提高原創(chuàng)者的思維效率，使得研究對(duì)象更為簡(jiǎn)化和精確，因而常被應(yīng)用于原創(chuàng)實(shí)踐中并取得突破性成果，與其他創(chuàng)新技法相比，借鑒數(shù)學(xué)理論和方法產(chǎn)生的使用頻率很高，譬如海森堡利用“矩陣力學(xué)”揭示量子力學(xué)最基本的性質(zhì)，威爾孫利用統(tǒng)計(jì)力模型的變換矩陣方法對(duì)與相變有關(guān)的臨界現(xiàn)象做出理論解釋，費(fèi)因曼運(yùn)用路徑積分方法、施溫格運(yùn)用積分方法進(jìn)一步發(fā)展了量子電動(dòng)力學(xué)等等。

3.7借鑒計(jì)算機(jī)原理和方法

計(jì)算機(jī)也是一門工具性學(xué)科，它不僅具有數(shù)學(xué)手段的簡(jiǎn)化、精確，而且還有快速的特點(diǎn)。在物理學(xué)領(lǐng)域的原創(chuàng)實(shí)踐中，計(jì)算機(jī)的理論及方法常常與數(shù)學(xué)的理論和方法結(jié)合起來(lái)綜合運(yùn)用。譬如，阿爾瓦雷茨設(shè)計(jì)半自動(dòng)測(cè)量?jī)x，聯(lián)上計(jì)算機(jī)并利用數(shù)據(jù)分析方法發(fā)現(xiàn)了許多共振態(tài)，并由此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)有計(jì)算機(jī)背景，赫爾斯、小約瑟夫？泰勒等運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)為等離子創(chuàng)建模型從而發(fā)現(xiàn)一種新型的脈沖星，霍夫特、韋爾特曼通過(guò)改進(jìn)計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行非阿貝爾規(guī)范理論的重正化等等。

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