科技创新能力的奥秘

一、引言世界科技突飞猛进，一国综合国力和国际竞争力的关键，在科技创新实力和水平。一科技人才进入社会，能否快速取得高质量的成果，在竞争环境中占据有利“地形”，并为今后发展创建条件，开拓道路？关键也在创新精神。实力含思维和动作二方面，重在前者。创新实力与心理素养，是同义语。创新实力好比齐齐哈尔高校的主楼，唯塔尖上有一颗数十里外，夜中可见的发克宝石，灵感思维。往下有形象思维、直觉思维、发散思维等，构成塔身，创建性思维。塔身下的大楼，从上到下有，勤奋执着的探究，爱好牵引和合作实力。我们从塔根往上，再回到塔根，往下，领会一番，从科学史中的实例起先，说明，然后归纳。二、创建性思维1.发散思维：例：半导体、汽化器、电报支局、列车制动、曹船借箭、围魏救赵、影院摘高帽[1]，晨忙于办公室。杨振宁一天四、五个不同发展点。思想活跃的泰勒[2]。发散思维，是一种要求不依常规，寻求变异，从多方面寻求答案的思维[3]，即求异、侧向、逆向、全方位思维。杨振宁论中美教化的差别：演绎与归纳，长于推演与勇于冒险、灌输式与渗爱性[2]2.形象思维：例[3、4]：1）由试验，视察提练出模型及运动图景，化学结构式、物理模型、变更曲线与曲面；2）新概念、新假设的提出：变量、极限、微分、积分、磁力线、电磁场、化合、分解、周期表、循环反射、遗传密码、信息、反馈、编码。3）新技术：鲁班独创锯，4）志向模型：惯性、单摆、刚体、志向流体、点电荷、确定黑体。5）志向试验：道土爬山，钭塔试验的思辩、爱因斯坦的匀速列车。形象思维中的想像可以分为再造想像与创建想像，创建想像是依据创建目的，不依据现成的描述或描绘，在头脑中独立地创建新形象的过程。它具有首创性，独立性和新颖 性等特点[3]。科技创新离不开创建想像，要点在擅长抓住事物的物理本质。杨振宁认为，西方文化是具体的文化，比较倾向于精确细致的探讨；而中国文化则倾赂于宏观、整体的探讨[2]。这同季羡林说的，西方看重条分缕析，东方看重整体感悟[5]，是一样的。后者是一种直觉思维。不经过分析，推理的相识过程，而干脆快速地进行推断的相识实力。比如几种方案，可以凭直觉推断其可行性[6]。直觉，事实上是一个人的全部心理实力和视察力、思维力、记忆力以及已有学问、经验、环境影响，特性特征等等在短时间内的整体显示。爱因斯坦说“科学的发觉并没有逻辑的道路，只有通过那种对阅历共鸣的理解为依据的直觉”。直觉思维目前还没探讨得很清晰。与形象思维接近。此处提一下。3.灵感思维：1）实例[1、4、7]：阿基米德发觉浮力，爱因斯坦狭义相对论，凯库勒与苯的分子式，门氏周斯表，达尔文进化论，魏格纳的大陆漂移，巴斯德的霍乱疫苗，弗茉明的青霉素等。2）特点与作用[6]：特点：①以抽象思维与形象思维为基础；②具有突发性，且稍纵即逝；③独特新颖 ，创建性；④心情性，如惊惶，兴奋，迷狂，朦胧等。灵感是一个人对某一问题长期孜孜以求，冥思苦想之后，通过某一诱导物的启发，一中新思路的突破接通。顿悟、茅塞顿开，古人云“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”，“灵机一动，计上心头”，“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，“众里寻他千百度，回首蓦见，那人却在灯火阑珊处”。钱学森[7、8]：“灵感思维是人们在生活中真有的，我自己就有过多次，解决了探讨中遇到的难题。这都是在半睡半醒中发生的。正常醒悟状态下，头脑中框框太多，阻碍大跨度的思想，所以要在半睡半醒中突破障碍，见到真理。”“要创建，要突破，得有灵感”。3）灵感运作过程：三阶段：①酝酿期，资料装备，技能（思维，动作）装备，问题，探究；②激发与捕获：全身心投入创发事务，大脑保持兴奋、激烈状态。积累思维势能。有意无意运用多种短期刺激（散发、睡梦、无关事务等）或远期刺激（变换生活环境，放下问题）。捕获要刚好，因灵感有必定性、机遇性、相对性。③灵感加工期：钱[7]：“在灵感出现之后，应很快回到逻辑思维方式中，使之上升到一个新的理性相识阶段。巩固与发展。‘灵感客人’静静给你送来的礼物”。一个链条：准备一问题——探究——闪念——捕获——加工。4）灵感谢发方式[7]：四类15种：①仿照类变更仿照，如东软开发CT；移植仿照，如包起帆自动木材抓斗；仿生学，如电子蛙眼；竞赛式，如老小施特劳斯；②变异类：反向思维，如北里柴三郎发觉厌氧菌；否定式思维，如华罗庚论五次方程式解；变质式如巴克斯独创FORTRAN语言。③发展类：接力棒式，如计算机的独创与发展；灵感链式如微波炉的独创，树干树支式，如爱迪生的系列独创，针对性式，如袁隆平的杂交水稻；④开撼生：跳动式，英国人约输逊；开拓性，如纳米技术；多功能结合式，如何大一治艾滋病的多药混合，急智式，如司马光砸缸，曹植七步诗。5）灵感与机遇：①逻辑机遇：指向性专题探讨中，一事物的发觉独创，在确定阶段，必定出现；如王永民五笔字型，微处理器芯片；无线慰斗；②偶然机遇：巴斯德，“在视察领域中，机遇只偏爱那种有装备的头脑”。如邮票边孔，牛痘、人参利用。③创建机遇，发挥人的主观实力创建出的机遇，如霍柏独创电脑语言。弱者等候机遇、强者创建它们。6）灵感发生的机理[7、8]：人脑的三种状态：觉醒睡眠、朦胧。双重做功功能：显性系统，意识。隐性系统，潜意识、无意识。自动思维方式。意识、潜意识是人脑对各观世界反映的不同层次。可以驱使肢体并干脆接受人体各部信息的为显意只，一般不能驱使肢体，但可以接受人体各部分信息，静默进行加工的为潜意识。意识和潜意识是相通的，相互转化，相互作用的。灵感思维，就是在显意识的有意追求下，经潜意识自动加工以后，再通向意识，是显意识和潜意识相互作用的结晶。4.创建实力的结构：1）思维的分类[3]：按思维的凭借物划分：①动作思维，思维过程中以实际动作为支柱；②形象思维，思维过程中以形象为无能为支柱；③抽象思维，以概念推断，推理的形式来反映事物。按思维的创新程度划分：常规性思维和创建思维；按思维的直觉性划分：直觉思维与逻辑思维；2)创建实力：依据确定目的，运用一切已知信息产生出某种新颖 、独特、有社会价值产品的实力[9]。它的主要成份是创建性思维，它的结构[3]：①基本图式：以发散式思维为主，发散式思维与聚合式思维相结合；以直觉思维为主，直觉思维与逻辑思维相结合。②重要环节；创建性想像的参与和现实定向相结合：③重要成份：对创建活动的痴迷和目的的指向性。④典型特点；灵感思维。3)留意的重点；传统心理学认为“抽象逻辑思维，是构成智力的核心因素”[3]我国多年来，又受苏联的影响，认为“艺术以形象思维为特征，科学能以概念·思维为特征”[4]大致不差，但有确定化的弊病。各位20来年都在学习抽象，逻辑思维。勿须多说，重点放在形象思维，灵感思维等上边。创作实力述包括动作实力。不涉及。5．创建实力的养成：1)开拓思路，如行云流水，宠爱别出心裁，异想天开，班门乔斧，独树一帜；2)留意培育想像力。欣赏文学艺术是有效途径。很多宏大科学家，爱好文艺，决非偶然。李四光、周培源夫人是音乐家，杨振宁夫人是文艺家。钱学森夫人是女高音歌颂家．钱先生曾说[10]“正是她给我介绍了这些音乐艺术，这些艺术里所包含的诗情画意和对于人生的深刻理解，使得我丰富了对世界的相识，学会了广袤的思维方法。或者正是我受到这些艺术的熏陶，所以我才能够避开死心眼，避开机械唯物论，想问题能够更宽一点，活一点”。3)重视灵感思维的了解和运用。这是80年头钱学森先生提出来的新方向。灵”感通常是创建者对解决问题方法的不断找寻，孜孜以求，长期辛勤劳动为基础。长期的高度集中留意，沉迷其中而不得其解时，思想处于高度“受激状态，”形成一种：不堪一击”的局面。这是灵感产生的前提条件。思维势能积累到确定程度，才会二高压放电”。这就引出下一节。三．勤奋与执着

风和日丽要勤奋，风吹草动靠执着。1．勤奋：1)例[11]：李时珍《本草纲目》花27年：竺可桢《物候学》花40年，达尔文《物种起源)花27年、摩尔根《古代社会》40年，马克思《资本论》40年，歌德《浮士德》60年。2)爱迪生：“天才是百分之一的灵感，加百分之九十九的血汗”有双重含义。王国维的三境界[5]：昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天际路“，此第一境也：衣带渐宽。终不悔，为伊消得人憔悴”此其次境也：“众里寻他千百度，回头号蓦见，那人却在灯火阑珊处”，此第三境也。对一生，对一个周期厂均适用。安、专、迷。3）杨振宁：“博览、主动、渗透、独创”[2]。4）创建有两重性，个人与社会，以创建的精神指导学习[13]。5）自信，扬长，优化，勤奋，应包括优化思路与方法。以聪慧的头脑，下笨功夫。6）严谨求实，脚踏实地，既重理论，又求实际，“笨鸟先飞”“鹰心牛劲”[14]。7）吃苦耐劳：科技工作者的苦乐观。2.执著：1)例[11]：①1814年斯蒂芬逊独创火车，早13年，德莱维西克已造出四种，多次失败后灰心：②高尔顿1807年独创蒸汽船，早17年约翰·菲奇，已造出，并开通从费城到巴林的定期航线，后因出现赤字而自杀：③爱迪生试验6千多种材料，才做成电灯；④诺贝尔经过几百次失败，被炸得血迹斑斑，才独创炸药。⑤埃利希经几百次试验，才找到治疗锥体虫引起的昏睡病的特效药“606”。2)挫折的必定性，挫折中奋起，情商要素；3)人们最精彩的工作，往往是处于逆境中做出来的。“文章憎命达”，“诗必穷则工”[5]司马迁说得好[12]，“文王拘而演《因易》；仲尼厄而作《春秋》，屈原放逐，乃赋《离骚》；左丘失明，厥有《国语》；孙子膑脚，兵法修列；不韦迁蜀，世传《吕览》；韩非囚秦《说难》、《孤愤》；《诗》三百篇，大底圣贤发愤之所为作也。”4)执着是最好的挚友，锲而不拾，“咬言青山…”，冤魂与毒蛇，“地狱入口处”。5)实践中不断强化四．爱好与志向1．爱好：1)从科学发展的动力读起[14]：动力是生产?不尽然。请看：①装订工法拉第，遇然机会听戴维讲演，激起对科学的爱好，自学成才，1831年发觉电磁感应定律，1833年发觉电解定律。多年后，麦克斯韦尔总结及试验证明，才为人们所承认，后来由此独创了发电机、电动机、电解法，开拓了一个电行业。②爱因斯担的E=mc2，只是为突破牛顿力学的局限性，而得出的不起眼的副产品，多年后发觉裂变可限制，产生了核弹和核工业；⑧非欧儿何：人们突破欧氏几何的平行公里，产生了里曼，罗巴切大斯基等十儿种几何。多年后，才在爱因斯坦推导相对论时用上。④达尔文，上中学时就热衷于搜集矿石与昆虫标本，作化学试验有了极深厚的多种多样的爱好，很急迫地想要理解自己感爱好的事物：而且在弄清晰任何每杂的问题时，就特别兴奋：⑤牛顿与万有引力。地心说一千多年。哥白尼15世纪提出日心说。伽里略16世纪初独创望远镜，作大量天体观测，证明日心说。开普勒1609年，从中总结出行星运动三定律，1659年惠更斯提出万有引力概念。发觉土星光环。牛顿探讨重力和引力是何关系。计算月球的离心加速度和月球轨道处的重力加速度。1671年，新测地球半径经体公布，牛顿用他的微积分。不视地球为质点，结果一样。发觉万有引力定律。这是2000多年，几代人接力跑的结果。苹果说，无稽之读。顺便提一下，瓦特的水壶。亦屈此类。瓦特1765年对当时已出现的十几种蒸汽机，综合优点并作重大改进，设计新型。又用20年提高其热效率。科学，同任何事物一样，其发展由内在的动力推动，是内部冲突斗争中，不断完善的结果。就理论的完整美。和艺术家一样，是对真、善、美的酷爱与追求。丹皮尔《科学史》[15]“罗马人只是为了农业，建筑的工程方面的须要，才对科学表示关切。他们只运用学问之流，而不能培育其源——为学术而学术的源泉，结果不到／L代，源与流就一起枯竭了”。2)科学为什么吸引人?人的须要和动机是分层次的[16]。由底层到高层分别是：生理须要、平安须要、归属与爱的须要、敬重的须要、认知须要、审美须要和人生价值自我实现的须要。下层须要，满足到确定程度，便产生上层的须要。下边四层?属于缺失性须要，上边三个层属于发展性须要。科学既能满足科学家求知的须要，又能满足其审美的须要。杨振宁在选择问题和探讨方法时，常常具有美的色调。他认为，物理学发展的路途之一是“以结构的美为中心要务“。他还把宏观，微观比做从远处和近处，欣赏一幅画[12]。美、不外乎两大类117，：现实美、艺术美。自然界存在大量美的事物。反映他们规律的科学，也具有美的特征。科学也是艺术。正弦曲线，圆锥曲线，行星运动与原子结构，元素周期表。不胜数举。时，才“喝出点茶味”了。诚如杨振宁所说[2]：一个科学家做探讨工作的时候，当他发觉有很多可以说是不行思议的美的自然结构，他会有一个触及灵感听振动。他这时的感觉是和最真诚的宗教信仰很接近的。从牛顿起。西方很多科学家信仰宗教。虽不行取，亦无可厚非。3）爱好的作用：是学习与探讨的龙头，能源，并推动一切。是最好的老师，又是人生最珍贵的财宝。紧紧抓住爱好，就可以进入良性循环。决窍?奇异？4)爱好的养成：①志向、动机、目的的思孜；②以审美的心态工作，多赏试，多练习，多实践多总结，从中发觉美；③原有爱好的迁移。④爱好可分干脆爱好与间接爱好。志向是一种间接爱好。2．志向：价值观，人生追求，志向等，意思一样。说价值观：1)价值是社会的：人的本质，是体现一种社会关系，人生下来，从学习语言起，就起先社会化”8l。离开社会，谈论价值及其实现，毫无意义；2)价值是经济学概念：一科学工作者，其劳动力价值，是成才过程中所消耗的社会必要劳动量；其劳动价值，是一生中为社会所创建价值的总和。故爱因斯坦说[2]个人对社会的价值首先取决于他的感情、思想和行动，对增进人类利益多大作用”。马克思所说“科学不是自私自利的享乐，有幸从事科学探讨的人，应当为人类的利益服务”，足一个意思。3)这种价值的实现，不是被动地依靠社会，而是主动地自我实现[16]，这和献身科学事业，为科学而科学，是同义语。这样为全人类的服务，是最高层次的志向与信念[18]。杨振宁预言，[2]“到了21世纪中叶，中国极可能成为一个世界级的科技强国”。各位会有幸为此而做出自己的贡献，是华蜜的。个人利益，当不成问题。4)志向的作用：属于间接爱好，是深层次，总体上起领航作用。供应定向、动力、志气。5)养成：阅读与思索：由陶冶到顿悟。是终生积累与发展的过程。五．发挥群体优势的实力1．群体优势：1)例：①二战期间英物理学家勃兰特为首，集中数学家、理论物理学家，天文物理学家，生理学家和测量技师11人，相互协作，研制出雷达；②同时代，英病理学家弗罗里，组织生物学家，细菌学家，化学家等20人，用11年把弗莱明发觉的青霉素，发展到好用阶段。⑧我国两弹一星的探讨，大兵团作战。④1900---1972年获诺贝尔奖的286人中，因协作的人数1901年一1925年是40％：1926--1950年是65％；1951—1972年是79％，呈上升趋势。2)现代科学发展的趋势，一是分化，二是相互渗透与综合，须要群体作战。互补性，完整性，A>∑ai2．相识根源，社会思维，思维共振。奥斯特发觉电生磁，启发法校第探讨磁生电：伦琴发觉X射线，启发贝克勒尔发觉自然放射性。格罗斯曼把高斯、黎曼几何，介绍给爱因斯坦，使他找到求解广义协变方程的工具。3．沟通，同等地自由探讨。不贬低别人，不争名位。内聚力，合作气氛。竞争是对外的。4．学科带头人的素养，丁肇中“是个外交家”[2]。六．问题与设想1．问题：1)所述问题，理论上没有深化分析：如何养成方面，也未绽开。内容范围也很局限。与科技创新力亲密相关的很多问题，还有待探讨。这里有[20]：2)在市场经济的困难环境中，将来科技人才如何具备很高的非智力因素与情商[2]2l，和很强的适应社会生活的实力?3)围绕创建性思维实力，如何培育生收集和处理信息的实力，获得新学问的实力，分析和解决问题的实力，语言文字表达实力，及团结协作和社会活动实力?均指实力而非方法。4)如何培育学生的以试验视察等为重点的实践实力和创业精神?5)如何贯彻健康第一的指导思想，使学生具备健康心理，学会自我保健，不断增进自己的健康?等等。2．解决问题的条件与方式：智力心理、非智力因素与情商。思维科学、健康心理学、成才心理等，是目前活跃的探讨领域，不断有新成果报导。具备解决条件。解决方式：一是让学生自己去看。这类书充斥市场。学生不得要领，也不具备“直奔真货”的条件。有合适的书，也没有时间看那么多方面的。二是，由多年从事科技工作，而又熟悉心理学的老师，全面系统地追踪有关的最新成果，综合起来，变成青年人易于接受的语言，介绍给学生。两种方式，对于探讨生教化这一系统的效果之差异，是明显的。3．多年来，我们的探讨生教化的观念，内容和方法，相对滞后于科教兴国的客观须要[20]。重学问，技术，而不重素养(即实力)。千呼万唤，最终迎来了中心的有关确定。它的实施，需作很多工作。适应，须要，新开一些跨学科课程，看来是必要的。4．建议新开一门本科生和探讨生课。内容涵盖中心确定提山的如前所述的要求。名称可为：科技创新实力的养成，