法国著名的生理学家贝尔纳曾说过:“良好方法能使我们更好地发挥天赋的才能”。创新不是一种随机探索,而是具有规律的,其结果具有预测性和可控性。在某种程度上,创新方法和技巧(我们称之创新技法)可以说比内容和事实更重要。近几年,随着国家创新驱动战略的深入开展,我国自主创新能力逐步提升。数据显示,2013年,我国知识产权局共受理专利申请2377061件,发明专利申请仅占34.7%;专利授权1313000件,其中国内发明专利仅占10.93%授权,说明多数为自主创新层次较低的成果[1]。并且我国对外依存度依然较高,技术含量高的关键零部件仍需要进口。那么我国自主创新能力,特别是原始性创新能力不强的原因何在?中国为何一直出不了诺奖级成果?除了人们经常谈及的体制、机制、人才等原因之外,创新技法也许是技术层面关键的因素所在,是原始性创新研究必须关注的焦点[2][3]。 从创新方法论目前的研究现状来看,学者们研究中提及的创造与原始性创新中的创造存在着交叉关系,大多研究立足日常生活中的“小c”(liltle c)创造力和著名的“大C”(big C)创造力混合的对象,因此得出的结论与目前仅有的少量“大C”(big C)创造力研究有相似之处,甚至有的方面极为相似。但我们知道,“大C”(big C)创造力和“小c”(little c)创造力的创新程度有着很大的区别[4][5],创新路径、方法也会有所区别,并且因学科领域而异。因此,本研究将基于原始性创新理论,以原始性创新的典型代表——诺贝尔奖获奖者以及我国的两院院士为研究对象,通过理论推演与探索性、验证性分析,确定原始性创新技法的结构维度,探究我国原始性创新能力不强的技术性方法问题。 1 文献述评 在国际上,创新技法在美国被称为创造力工程,在日本叫做创造工法,在前苏联则被称为发明技法[6]。黑格尔说:“方法是任何事物所不能抗拒的,最高的,无限的力量”。笛卡儿认为:最有用的知识是关于方法的知识。 创新技法较早在国外得到研究,并且以欧美、日本和前苏联的相关研究较为成熟,如前苏联Altshuller等提出的TRIZ创新技法备受世人的肯定及推崇,后续学者在他们的研究基础上,又提出了I-TRIZ(Idealing-TRIZ)方法论、WOIS理论、PI理论、MIS理论,等等[7][8]。而我国的相关研究则起步于改革开放之后,自许立言等人将国外创新技法研究向国内输送,我国创新技法的研究才逐步兴起。目前主要的创新技法成果有亚历克斯·奥斯本的智力激励法,F.茨维基的形态分析法[9],Altshuller的TRIZ(theory of inventive problem solving)方法[8],中山正和的NM法(中山正和法)、刘仲林的补美法、宋文奎的扩缩笔记目录分类法、许立言、张福奎的和田十二法等等[10]、Noel的概念设计集成模型[11]、Rupert的图形介导同步对话理论[12]等。除此,还有头脑风暴法、6-3-5法、KJ法、奥斯本检核表法、5W2H法、希望点列举法、等价换法、思考六帽法、组合法,支撑创造学关键领域的相关方法研究[13],如QFD五步模型[3]、SIT拓展思维方法[14][15]、全方位创造性思维模式[16]、创造性思维的多层循序渐进系统方法[12]等,学者们不断地从实践论、历史观,从某个科学的角度拓展着研究视角。 具体解构原始性创新领域的创新技法(即“大C”级创造)方面,美国Harrier Zuckerman在《科学界的精英——美国的诺贝尔奖金获奖者》一书中首次将诺贝尔奖获奖者作为研究对象,为原始性创新实践提供方法论指导。此后,从创新方法论角度探讨原始性创新方法的研究成果不断涌现,但主要聚焦于原始性创新技法内涵的解构,如日本诺贝尔奖获奖者江崎玲于奈教授认为通过温故求新法对以往的知识内容或研究的再思考可以得到一些新的认识、想法或者发现[17];李正风等学者认为原始创新是在既没有成熟技术可资借鉴,又没有成熟市场保障的情况下发生的[18];而Nerkar指出与非原始性创新相比,原始性创新在成熟和新兴技术组合的基础上更容易出现重大成果[19];涂舒还提出了基于神经网络直觉联想过程的原始创新技法,对联想结果进行两两相差运算、组合运算、交叉运算、变异运算和交叉变异运算,等等[20]。然而,原创者在创造过程中有时需要借助于各种技术方法,使得其创新的想法能够从虚体转向实体,从空想转向现实,并且,创新技法还会因学科而异。在这方面,国内外学者也进行了一些探索[21][22],但多局限在对诺贝尔科学奖获奖者的研究。因此,系统性、学科性地提炼提升创新绩效的原始性创新技法,显得尤为必要。 2 理论推演与概念模型 2.1 理论推演 立足于原有学科理论的最新进展和前沿问题,从而催生重大的技术发明[22][23],是现代科学与技术紧密结合的特征之一。例如重大技术发明高温超导材料的技术原理来源于当时最新的BCS理论。而原有学科原理的新修改[24]、创新目标与本学科已知的学科原理相结合[22][25],通常可以衍生出新概念和方法,实现原始性技术创新,例如“玻色—爱因斯坦凝聚”的发现、铯原子钟的发明。在科技史中,一些极具创意的技术设想、一些科学现象的理论解释往往由于工艺和设备的限制而难以实现,而把新的研究手段引入新开辟的领域或者移植于早期设计思想,常常是进一步突破的重要来源[26]。激光发明所带来的全息照相术等重大成果就是一个典型。当然,也有一些是通过对已有实验技术手段进行重大改进提高后获得的。多丝正比室探测装置的发明就属于这种类型。因此,本学科的理论、方法和试验手段历来是物理学领域科学家的首选思路。 现代科学高度分化和高度综合相伴共生的新趋势使得科学原创需要运用不同的科学理论进行跨学科研究。科学家拥有跨学科的背景、擅长将不同学科的理论方法移植融合到自己研究的领域,对产生科学原创性成果起到了至关重要的作用[2][27][28]。在重大发现、重大成果等的研究中,成熟学科理论原理的多元化运用体现出了积极的作用。科学家或利用跨学科的背景或组建跨学科的科研团队,将生物和化学方面的性质机理、变化规律、理论方法移植于物理学领域从而取得新的研究进展[29][30],例如离子注入生物效应的发现、我国“新一代内燃机”的试制成功;然而,随着当代科学技术的发展,原始性创新的重大突破日益依赖于不同科学之间科研方法的交叉和融合以及多种技术手段的综合运用[22][29],生物、化学等成熟学科领域的技术手段和方法常常被整合和交叉运用。我国工程仿生研究中就是借助大量的生物测试手段实现的[31]。可见,生物、化学等成熟学科的技术方法、实验手段及原理的综合运用也是物理学领域科学家的重要创新技法。