科技創(chuàng)新的若干問題

科技創(chuàng)新的若干問題

嚴(yán)泰來中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院

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報告提綱一、科學(xué)技術(shù)在創(chuàng)新與斗爭中發(fā)展二、科技創(chuàng)新的必要條件

三、科技創(chuàng)新與學(xué)術(shù)道德四、我們可能的科技創(chuàng)新內(nèi)容五、如何培養(yǎng)科技創(chuàng)新的能力一、科學(xué)技術(shù)在創(chuàng)新與斗爭中發(fā)展1、什么是科學(xué)技術(shù)“科學(xué)”與”技術(shù)”是兩個相互關(guān)聯(lián)又不相同的概念。迄今為止，這兩個概念并沒有公認(rèn)的、確切的定義，屬于模糊概念。盡管模糊，但不妨礙我們鑒別什么是科學(xué)、什么是技術(shù)；什么是偽科學(xué)、什么是魔術(shù)、幻術(shù)。

所謂科學(xué)，可以這樣認(rèn)為：科學(xué)即是反映自然、社會、思維等客觀規(guī)律的分科知識體系。而所謂技術(shù)，是指運用這些知識解決實際具體問題的方法。

“科學(xué)”一詞是一個外來詞，最早由清末變法維新派領(lǐng)袖康有為1893年從日本引進，而日本也是由明治維新著名學(xué)者西周翻譯英文“Science”引進?？磥恚瑢τ跂|方，科學(xué)的興起源于變法維新。2、科學(xué)的特征及辨別科學(xué)真?zhèn)蔚臉?biāo)準(zhǔn)——科學(xué)是可以認(rèn)識的，科學(xué)擁有者能夠認(rèn)識，非擁有者也應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí)能夠認(rèn)識，即科學(xué)并不神秘。——科學(xué)可以重復(fù)。擁有者可以重復(fù)，非擁有者也應(yīng)當(dāng)可以重復(fù)?！茖W(xué)要有實證，至少它的邏輯能夠得到證明或證實。“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，科學(xué)是真理，要能經(jīng)得起實踐檢驗。

可認(rèn)識、能重復(fù)、有實證是鑒別科學(xué)與偽科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)?！胺ㄝ喒Α薄ⅰ疤禺惞δ堋辈皇强茖W(xué)，正因為不符合這三項標(biāo)準(zhǔn)。3、科學(xué)技術(shù)在斗爭中發(fā)展

科學(xué)發(fā)展的初期，經(jīng)歷了生與死、血與火的考驗，著名的物理科學(xué)家伽利略在宗教法庭上有名的論斷：“地球仍然在轉(zhuǎn)動”昭示著人們，發(fā)展科學(xué)需要有何等的勇氣與毅力。

一項科學(xué)能夠被人們所認(rèn)可不是一件簡單的事情，人們都在傳說，牛頓是因為一顆蘋果從樹上落下來就使他發(fā)明了萬有引力定律。科學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明哪有這樣簡單！牛頓為了證實他的三大定律，僅用于實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析就有3噸紙（見于牛頓博物館）！

科學(xué)不斷在與偽科學(xué)斗爭。在我們這個時代，也仍然有許多偽科學(xué)，如“特異功能”，早先還有什么“打雞血”、“法輪功”等等，還有什么“水變油”、“風(fēng)水”等神話。

如果聽任這些偽科學(xué)泛濫，憑著某些“大師”的意念，就可以“呼風(fēng)喚雨”、為所欲為，科學(xué)就不需要發(fā)展了。4、科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力

當(dāng)代是科學(xué)技術(shù)大發(fā)展的時代?？茖W(xué)是在不斷創(chuàng)新、不斷完善中飛速發(fā)展，科學(xué)發(fā)展速度遠遠超出所有人、包括一些科學(xué)技術(shù)發(fā)明人的預(yù)料。計算機是1946年發(fā)明成功的，到現(xiàn)在也才半個多世紀(jì)，發(fā)明人完全想不到計算機有這樣大的用途。

科學(xué)技術(shù)迅速改變著社會的面貌。計算機以及計算機網(wǎng)絡(luò)迅速改變著世界，轉(zhuǎn)基因的問題引起社會熱烈爭論，不管如何認(rèn)識，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品也在改變世界。人們都有跟不上社會發(fā)展的感覺。

科學(xué)是在不斷創(chuàng)新中發(fā)展的，呈現(xiàn)“否定之否定”的規(guī)律，牛頓力學(xué)劃定了物理學(xué)的一個時代，愛因斯坦又劃定了物理學(xué)的一個新時代，現(xiàn)在暗物質(zhì)、反物質(zhì)的存在又在孕育著更新的時代。這里的“否定”不是簡單意義上反對、糾錯，而是在更新的層面上創(chuàng)造。5、批駁一種觀點——“中國人不善于創(chuàng)造”。

現(xiàn)在網(wǎng)上，國外一些人，甚至還有國內(nèi)人，認(rèn)為我們中國人不善于創(chuàng)造。我不同意這一觀點。有資料統(tǒng)計，在1440年以前，也就是在歐洲文藝復(fù)興以前，我國的技術(shù)發(fā)明占全球發(fā)明總數(shù)的40%，這個數(shù)字十分驚人。從1440年明代中期以后，我們在科技上落后了，科技創(chuàng)新少了這是因為封建社會時間延續(xù)過長了。封建社會將人們的思想、能力都引導(dǎo)到社會的權(quán)術(shù)上去了，科舉考來考去都是考四書五經(jīng)，沒有一點數(shù)理化。這樣將人們的科技創(chuàng)造力束縛住了。

解放以后，特別是改革開放以來，我們的科技創(chuàng)新能力獲得很大的釋放，航天技術(shù)的成就、海洋深潛技術(shù)的成就、農(nóng)業(yè)的成就等等就能說明我們中國人的創(chuàng)造力并不差。我對現(xiàn)在學(xué)術(shù)上有崇洋媚外的傾向很不以為然，并非外國一切都好、一切都對。我們學(xué)習(xí)外語是為了了解國外學(xué)術(shù)新思想、新技術(shù)的，不是為學(xué)外語而學(xué)外語，不能將外語提到不適當(dāng)?shù)母叨?。事實上，中國人講外語不能“創(chuàng)新”，真一“創(chuàng)新”外國人聽不懂了。

為了提倡創(chuàng)新，應(yīng)當(dāng)提倡自信，包括對我們國家、對我們所在的學(xué)校、對我們自己，要有自信。我們并不是事事都不如別人，我們有我們的長處。二、科技創(chuàng)新的必要條件

科技不是任何人都可以創(chuàng)新的，它需要有條件：

1、必要的基礎(chǔ)條件。

科學(xué)不同于藝術(shù)，它是在一代人、一代人，一個臺階、一個臺階發(fā)展起來的，為了創(chuàng)新，就必須在前人基礎(chǔ)上創(chuàng)新。不可能在童年、少年就成為科學(xué)家，就有重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明。因為科學(xué)創(chuàng)新需要學(xué)習(xí)，掌握基礎(chǔ)，而學(xué)習(xí)需要循序漸進。

這里基礎(chǔ)，是一個廣博的概念，不是一兩門知識。事實上，知識是相通的。例如，平面幾何似乎與計算機編程沒有任何關(guān)聯(lián)，我個人的體會是很有關(guān)聯(lián)，平面幾何培養(yǎng)嚴(yán)密的邏輯思維能力，平面幾何有一類題是作圖題，需要有分析、做法、證明、討論這幾個步驟，這與計算機編程很相像，分析相當(dāng)于算法研究、做法相當(dāng)于編程、證明相當(dāng)于調(diào)試、討論相當(dāng)于改進。

“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”是一個真理，因為數(shù)理化是基礎(chǔ)，而數(shù)理化中數(shù)學(xué)又是重中之重?，F(xiàn)在我們說知識相通，不僅自然科學(xué)各門學(xué)科相通，就連自然科學(xué)與社會科學(xué)也相通。比如計算機學(xué)科中又增添了一個領(lǐng)域叫做“計算機文化”，這就是將自然科學(xué)與文科結(jié)合起來，為計算機學(xué)科發(fā)展鋪設(shè)了一個新的渠道。

事實上，許多自然學(xué)科的大家，在社會科學(xué)，特別是文化藝術(shù)方面造詣很深，比如李政道，繪畫很好；楊振寧、華羅庚、蘇步青，文學(xué)詩詞功夫很深；竺可楨，論文讀起來很像一篇文學(xué)散文，等等。他們都從社會科學(xué)中得到受益，促進了自己學(xué)科的發(fā)展。

有人講，沒有廣博，就沒有高深，如同山體一樣，底座不大，高不上去，就是這一個道理。2、要有吃苦的精神。

如果在古代，科技創(chuàng)新有一些偶然的成分，那么，從近代開始，偶然機會越來越少，已經(jīng)幾乎不可能。有人將自然科學(xué)創(chuàng)新做了一個論斷，99%靠勤奮，1%為天賦。任何科技創(chuàng)新、任何學(xué)術(shù)成就，都離不開勤奮。

愛迪生一生發(fā)明有1千多項，我們至今還享受著他的發(fā)明成果，據(jù)說在他研究發(fā)明的高峰期，有十多年住在實驗室，夜間和衣而睡；大家都知道中國科技大學(xué)少年班，少年班開辦始自1981年，到現(xiàn)在已有30多年歷史，早期學(xué)生已經(jīng)早已步入中年，據(jù)統(tǒng)計有56%以上成為學(xué)科帶頭人，20%有人學(xué)術(shù)卓有成就，他們在少年班學(xué)習(xí)時平均自己做高等數(shù)學(xué)習(xí)題達3000道以上，沒有這樣的基礎(chǔ)成就不了他們的事業(yè)。

古人有句話：“天降大任于斯人者，必先勞其筋骨、餓其體膚、空乏其身……”，這句話至今還在激勵人們刻苦敬業(yè)，發(fā)奮努力。3、要有自信。

什么是“創(chuàng)新”，著名數(shù)學(xué)家吳文俊先生（中國自然科學(xué)特等獎獲得者）有一個解釋，即“獨立思考”。能夠獨立思考，必須要有基礎(chǔ)，不是“信天游”、胡思亂想。當(dāng)然，創(chuàng)新有大也有小，大者為理念創(chuàng)新，小者在方法上有所改進，也是創(chuàng)新。只要是獨立思考，做出前人在技術(shù)方法上沒有做出的事，都算是創(chuàng)新。

要有一種不服輸?shù)木?，“你能弄出來，我笨一點，用兩倍的時間也可以弄出來”，這種執(zhí)著的精神才有可能創(chuàng)新。

4、不能有功利思想。

追求急功近利，是當(dāng)前普遍存在的學(xué)術(shù)浮躁傾向的重要根源之一。凡是做出大成就的人，在事先絕不會去想做出此事會發(fā)多大財，當(dāng)一個什么官。爭名于眾、爭利于市的人，絕不會做出什么大事、有什么大的發(fā)明創(chuàng)造。

這里有一個實例，有一位華人、物理諾貝爾獎金獲得者，香港人，叫高琨，他的貢獻是光纖通訊，這對于計算機網(wǎng)絡(luò)通訊、醫(yī)療手術(shù)的改進有突出的貢獻，被稱為“光纖通訊”之父。實際上，他并不是光纖的發(fā)明人。在他研究這項發(fā)明之前，已有光纖被發(fā)明出來，但不能使用，因為在那時的光纖導(dǎo)管內(nèi)，光能衰減非常迅速，不到十米，即衰減到原來的1%。此項技術(shù)長期被擱置，高琨則拿起這一硬骨頭，在物理上找原因，找出是因為有某種雜質(zhì)化合物在作怪，并在理論上提出去除雜質(zhì)的方法。這項研究發(fā)表在科學(xué)雜志上，事隔十年以后，果然問題解決了，由此高琨得到了諾貝爾物理獎。但此時，他已經(jīng)患上老年癡呆，不知諾貝爾獎是何物了。

三、科技創(chuàng)新與學(xué)術(shù)道德科技創(chuàng)新是一件非常嚴(yán)肅的事情，許多科技名人，如愛因斯坦、牛頓等都在遺囑中提到將自己的科學(xué)創(chuàng)新寫在自己的墓碑上，可見對于此事如此看重。

為了嚴(yán)肅科技創(chuàng)新，為了發(fā)揮科技創(chuàng)新對于推動科技的發(fā)展，必須要提倡學(xué)術(shù)道德，并為維護學(xué)術(shù)道德制定必要的制度，包括法律規(guī)章。

什么是學(xué)術(shù)道德，學(xué)術(shù)道德包括哪些內(nèi)容，又是一個模糊的概念，至今未見一個完整、公認(rèn)的說法。我個人以為，起碼要守住以下三個底線：1、不搞學(xué)術(shù)成果剽竊，包括論文抄襲、著作連篇累牘“粘貼”、技術(shù)冒名頂替等。學(xué)術(shù)成果剽竊與貪污盜竊一樣，是一件極不光彩、極不道德的事情，這一點不言自明。對此，就連剽竊者本人在剽竊前也心知肚明。

現(xiàn)在剽竊學(xué)術(shù)成果，在我們周圍，在社會上屢見不鮮，甚至就連有一定聲望的教授、學(xué)術(shù)名人，剽竊行為被人告發(fā)也時有所聞。剽竊者須知，僥幸心理要不得，越是剽竊成果越大，翻船栽跟頭的可能性就越大。剽竊要承擔(dān)嚴(yán)重后果的。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，有復(fù)雜的社會原因；對于剽竊者本人，是一種缺乏自信、自強的表現(xiàn)。

2、不做學(xué)術(shù)違規(guī)、違法的事情。現(xiàn)在考試作弊、大型考試請“槍手”或自己作“槍手”，也常有出現(xiàn)。這種人其實不明白一個道理，就算是蒙混過關(guān)，考上了什么博士、碩士，甚至考上了公務(wù)員或什么熱門職業(yè)的什么崗位，又怎樣？！“考”上后，沒有這個能力、水平，被清理出去，更是得不償失。3、要有一點責(zé)任心。這里的責(zé)任心，我們不唱那些高調(diào)，什么“為國爭光”，“給人民交一個滿意的答卷”，唱這個高調(diào)一般人還沒有這個水平。只是要求將導(dǎo)師、將自己所在的學(xué)術(shù)團隊的學(xué)術(shù)成果傳承下來，這是作為一個研究生的責(zé)任。用一個老式的詞匯，研究生就是導(dǎo)師的“弟子”，導(dǎo)師應(yīng)當(dāng)將弟子在學(xué)術(shù)上帶出來，引上社會擇業(yè)之路；而弟子應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)師的學(xué)術(shù)發(fā)揚光大。導(dǎo)師與弟子雙方都負(fù)有責(zé)任。

我們現(xiàn)在有一種現(xiàn)象，研究生不知導(dǎo)師、不知自己所在學(xué)術(shù)團隊做過什么，有什么學(xué)術(shù)成果，學(xué)位論文后面參考目錄上百篇，洋人的占一多半，就是沒有本單位的論文。這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)提高到學(xué)術(shù)道德的高度去看。

四、我們可能的科技創(chuàng)新內(nèi)容

科技創(chuàng)新需要獨立思考，做到獨立思考，就要勤于觀察，從現(xiàn)存的問題中提出問題、尋找創(chuàng)新。愛因斯坦說過，提出一個有價值的問題比解決問題更重要。我對信息與電氣工程學(xué)院各學(xué)科比較熟悉，我以下提出幾個問題，作為一個示例，吸引大家思考：1、對于搞電力專業(yè)的研究生，是否考慮過幾年前春節(jié)前后我國南方幾個省出現(xiàn)的“凍雨、雪災(zāi)”問題，高壓輸電線路被凍塊壓垮，難道高壓線是輸送能源的，就不能用一點電能，自己保護自己，隨化凍，不讓結(jié)冰。理論上這應(yīng)當(dāng)不難。2、我們有搞計算機或搞自動化的，大型停車場，特別是地下停車場，常出現(xiàn)車主找不到自己車存在哪里、新進來的車找不到停車位，如何解決自動提示、導(dǎo)引這個問題？

3、計算機上的問題更多，現(xiàn)在云計算勃然興起，如何用云計算技術(shù)解決大型遙感圖像實時處理的問題；足球世界杯上已經(jīng)出現(xiàn)自動跟蹤運動員、統(tǒng)計一場球下來跑動距離的問題，網(wǎng)球場上出現(xiàn)向裁判“挑戰(zhàn)”的問題，他們是如何實現(xiàn)的，我們可以不可以做？4、在座有搞地理信息的，地理信息系統(tǒng)的趨勢是與云計算技術(shù)相結(jié)合，其橋梁就是網(wǎng)格格式數(shù)據(jù)，能否設(shè)計出一種網(wǎng)格無縫連接能覆蓋全球，如何設(shè)計？

還有一個問題，與我們學(xué)院、乃至我們大學(xué)各學(xué)科都有關(guān)：今年7月李克強總理提出發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”這一問題，將互聯(lián)網(wǎng)提升到國

家發(fā)展戰(zhàn)略的高度?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”加什么，需要我們廣大科技工作者去補充，各行各業(yè)都可以增加內(nèi)容：能源發(fā)展要開源節(jié)流，什么地方、什么條件可以開源、需要開源，靠互聯(lián)網(wǎng)找答案，開出源輸入互聯(lián)網(wǎng)，通知用戶。電子技術(shù)可以設(shè)計各種傳感器，延伸互聯(lián)網(wǎng)的觸角，比如普及二維碼、射頻技術(shù)，用于物流管理、智能化服務(wù)有大量科技工作需要開發(fā)。互聯(lián)網(wǎng)是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的“內(nèi)業(yè)”，計算機技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用、安全管理等方面的工作更多，大量軟硬件亟待開發(fā)。地理信息也需要靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取信息，經(jīng)過加工、挖掘以后，再投放到互聯(lián)網(wǎng)上交付大眾使用，這里也有大量的研究開發(fā)工作。

當(dāng)代有三項重大技術(shù)急速發(fā)展，將迅速改變著社會的面貌：——“大數(shù)據(jù)”技術(shù)。大數(shù)據(jù)囊括了各行各業(yè)、各個學(xué)科的信息數(shù)據(jù)，包括地理空間信息數(shù)據(jù)、生物遺傳基因數(shù)據(jù)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、科技知識數(shù)據(jù)、文學(xué)藝術(shù)數(shù)據(jù)、社會管理數(shù)據(jù)，等等。各行各業(yè)、各個學(xué)科都可以從大數(shù)據(jù)技術(shù)及其數(shù)據(jù)資源中獲得技術(shù)支持，反過來又可以補充、豐富大數(shù)據(jù)?？茖W(xué)技術(shù)在加速發(fā)展，迅速得到普及應(yīng)用，這與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展是分不開的?！ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)。對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有另一稱謂，即“智慧化”技術(shù)，如智慧城市、智慧政府、智慧農(nóng)業(yè)、智慧醫(yī)療。。。。等等。在智慧化技術(shù)支持下，每人都是信息的受益、享受者，又是信息的提供者。大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)是一個問題的兩個方面：大數(shù)據(jù)提供信息資源的支撐，而互聯(lián)網(wǎng)提供實施信息化的技術(shù)支持?；ヂ?lián)網(wǎng)正在改變著社會面貌，大的商業(yè)網(wǎng)點正在被網(wǎng)上購物所取代，經(jīng)濟打破地方、國家壟斷的局面正在進行，全球化經(jīng)濟勢不可擋。智慧化技術(shù)又為我們大學(xué)生、研究生就業(yè)提供了機遇，大量信息的半成品需要加工，現(xiàn)在創(chuàng)業(yè)正是一個機會。國家支持小微企業(yè)發(fā)展?！S打印機。所謂三維打印，就是粉末加粘合劑，在三維空間信息技術(shù)支持下，機械零部件、甚至整個機械、整座大樓都可以“打印”出來。這項技術(shù)對于制造業(yè)、建筑業(yè)、加工業(yè)都是一個相當(dāng)大的沖擊，從設(shè)計到產(chǎn)品一步到位，跳過制造、加工等中間過程。這項技術(shù)需要空間信息技術(shù)——CAD技術(shù)的支持，有不少CAD技術(shù)需要重新研究。

現(xiàn)在社會環(huán)境為我們創(chuàng)新提供了優(yōu)越的環(huán)境。這個環(huán)境包括：技術(shù)環(huán)境，可以從各種渠道獲取各種軟件技術(shù)、編制軟件相比以前簡單得多；數(shù)據(jù)、資料環(huán)境，可以從網(wǎng)上獲取數(shù)據(jù)，如地理信息數(shù)據(jù)等；云計算技術(shù)為我們獲取大數(shù)據(jù)、大型計算機的技術(shù)資源帶來了方便。

以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的云計算給社會帶來巨大的變革，所謂“智慧城市”悄然興起，社會運行方式、我們的生活方式都在改變。比如，我們的購物、通訊、娛樂等等，高科技的融入，改變著我們的生活?！爸腔鄢鞘小币l(fā)的大量的問題有待解決，如私家車共乘問題、公共汽車運行信息公示、信息安全問題等等。有些同學(xué)對于數(shù)學(xué)感興趣，運送貨物的最優(yōu)路線以及倉儲設(shè)置，屬于多目標(biāo)動態(tài)規(guī)劃問題、密碼編制以及漏洞發(fā)現(xiàn)，等等都是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的理論問題。

現(xiàn)在，一項重大技術(shù)的突破，給社會就業(yè)帶來很大的機遇，小型信息企業(yè)、社會服務(wù)企業(yè)又一次出現(xiàn)創(chuàng)業(yè)高潮。就業(yè)需要創(chuàng)新，創(chuàng)新可以帶來更多的機會。五、如何培養(yǎng)科技創(chuàng)新的能力

1、培養(yǎng)四個方面的能力：——空間想象力。這里的空間既有實體空間，又有虛擬空間。事實上，數(shù)理化中許多變換就是實體空間向虛擬空間、或虛擬空間之間的變換，如小波變換、主成分分析變換（K-L變換）等等?！斫馀c邏輯推理能力。能夠透過現(xiàn)象，犀利地抓住本質(zhì)；將復(fù)雜事件理清各因素之間的相互關(guān)系，包括因果關(guān)系、并列關(guān)系、逆反關(guān)系等等。這就需要對一個概念有一個深刻的理解。比如，在電子學(xué)中一個很重要、又難于理解的概念，即反饋（feedback），如果將反饋理解到互為因果，這就將概念理解到一個更深的層次了?！獎?chuàng)新能力。勇于、善于從前人研究成果中找出不足，從身邊各種事物或現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)新問題，獨立思考，有自信心、克服困難，找出解決辦法。

——表達能力。這里的表達能力是邏輯推理、理解能力最終的體現(xiàn)，表達的第一受體是自己，如果自己能夠給自己說清楚了，才能給別人說清楚，這是連續(xù)思維的必要條件。2、要有較廣博的知識，培養(yǎng)較廣博的愛好。前面已經(jīng)介紹，凡大家，如院士、科技大獎獲得者，他們的知識、能力都是多方面的，絕不是門縫里看到的東西、就一點點。這些知識相輔相成，觸類旁通，對他們事業(yè)成功有益。當(dāng)然，在愛好中要有鉆研，不能停留在膚淺的表面。比如，在打橋牌中運用一點概率論知識、心理學(xué)知識；又比如在下圍棋中運用一點拓?fù)?/p>