科研工作贵在创新。到底什么才叫创新？C.R.Rao在他的《统计与真理》一书中有如下一段论述：“创新可以有不同的种类。最高水平的创新是一种新思想和新理论的产生……另外一种不同水平的创新是指在一个已存在法则范围内的新发现，而这种新发现在某个特殊领域内具有巨大的意义。”像牛顿和莱布尼茨创建的微积分、爱因斯坦的相对论、美国气象学家洛伦兹的“混沌理论”等就是这种最高水平的创新。绝大多数科研创新工作属于第二类水平的创新。

科研工作如何才能做到某种创新呢？我个人的体会：

第一，是要有长期的知识积累，这是创新的基础。任何创新工作都不是凭空出现的，即使是最高水平的创新也是要基于前人的成果，像爱因斯坦的相对论也是基于先前对光速测量的研究和洛伦茨变换等数学理论的。

第二，要选择好研究课题。如何选课题呢？最便捷的方法是阅读你所在研究领域由领军人物写的的综述文章，从中了解该领域的研究现状、已有的重要工作和尚未解决的问题，然后再进一步研读那些具有原创性思想的重要文献。选题要瞄准那些具有挑战性的问题。

第三，要对研究的问题有浓厚的兴趣，要全身心的投入，并对解决问题有强烈的愿望；要了解别人在相关问题的已有研究成果，要重视与同事和同行的讨论和交流，在与别人讨论中别人不经意的评论可能使你产生顿悟。

第四，要有丰富的想象力和敏锐的直觉。所谓想象力，就是头脑中创造一个念头或者画面的能力，也就是形象思维能力。爱因斯坦认为“想象力比知识更重要”。他还说：“提出一个问题往往比解决问题更重要，因为解决问题也许仅仅是数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度看旧的问题，都需要有创造性的想象力。”所谓直觉，就是没有经过意识推理而对某事物产生的理解和判断。爱因斯坦在纪念普朗克60岁生日的演讲中说:“物理学家的最高使命是得到那些普遍的基本定律，由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律，没有逻辑推理的途径，只有通过建立在经验的同感的理解之上的那种直觉。”法国著名数学家庞加莱认为：“我们靠逻辑来证明，但要靠直觉来发明。”这里所说的“发明”，我理解是指能独立发现问题或提出问题。　　

第五，创新需要灵感。所谓灵感，就是一种近乎无意识或潜意识的非逻辑式的创造性思维活动，是对某一问题长期思考以后突然产生的思想火花。灵感有时产生于全神贯注思考问题之际，有时却是在不经意间或意识朦胧之中。爱因斯坦说他的创新思维活动“产生于有一种能用文字或其他符号来与他人交流的逻辑结构之前”，这就是一种灵感。灵感来自何处？首先，它来源于对问题的潜心研究和知识的积累。其次，灵感也来源于对生活的细微的观察，来源于对不同现象的类比和联想。1934年的一天，英国物理学家史考特·罗素在河边散步，恰好有一只小木船从他身边驶过，这时他观察到船头卷起一股激浪，但激浪异乎寻常地以单个波峰形式向前传播。这一现象激发了他的灵感，后来经过精心研究，提出了著名的“孤立波”理论。我对创新的感言是：“科技创新犹如化学反应，知识是载体，直觉、想象和灵感是催化剂。”

第六，创新需要有一定的机遇，然而“机遇只施惠于有准备的头脑”（巴斯德语）。但我不认可“机遇是可遇不可求”的说法。我认为在一定条件下可以人为地去创造产生机遇的环境。我的做法是：为了保持研究活力和对研究问题有新鲜感，我每隔一段时期（8年至10年）就改变一下自己的研究领域。在新的研究领域里机遇自然会多一些。在改变研究领域的过渡期内，我往往也同时研究几个相关领域。

第七，做学问除要提高自己的专业素质外，还要加强文学和艺术的修养来提高自己的文化素质。文理是相通的，一个有较高文化素质的人思路就比较开阔,能高瞻远瞩, 富于联想,触类旁通。创新理念不是来自逻辑思维，它是源于形象思维，而形象思维的能力大小取决于一个人的文化素质高低。爱因斯坦就酷爱艺术，他是一个演奏小提琴的高手。据他的回忆录或别人写的关于他的传记，爱因斯坦很多物理上的发现与他演奏小提琴有关，是在演奏小提琴过程中他突然来了灵感，然后把这个灵感记录下来，再进行研究。所以他曾经坦言：“物理给我知识，艺术给我想象力，知识是有限的，而艺术所开拓的想象力是无限的。”如何开拓想象力？英国思想家培根说：“读史使人明智，读诗使人灵慧。”灵慧就是聪明，有灵气，这在很大程度上就是富有想象力。德国诗人歌德说：“只有通过艺术，尤其是通过诗，想象力才能得到激活。”由此看来，想象力跟一个人的艺术修养关系非常密切。

最后，从国家层面来说，为科学研究营造一个开放的、宽松的和学术自由的科研大环境，对提升我国科研自主创新能力是至关重要的。

注  文章取自笔者的《数斋随想》一书，最早发表在《中国科技奖励》2013.02期。