研读科学发展史 探索创新的成功路〈二〉

                   - ---创新的灵感启迪与创新思路

                               都世民

一.灵感的启迪与创新点发现

不少前辈科学家和知名专家，他们在科研工作中、日常生活中、阅读论文和论著中，甚至在梦中，有一种灵感启迪，这种灵感启迪往往是他们后来科学创新的起点，是他们提出创新点的开始。笔者列出以下例子：

1.前文所述伽里略看见教堂里吊灯来回摆动和小男孩去点灯前后变化，引起他的关注，后来他反复观察各种情况，得出等时性结论。

2.麦克斯韦在科学试验时，惊奇地发现位移电流的速度与光速很接近，他反复验证后断定光就是电磁波。

3.德国天文学家开普勒撰写的《新天文学》一书中，所述的哥白尼的太阳中心说，这一学说吸引並启迪了伽里略，成为他后来创新的起点，他用自己的实践证明了哥白尼中心学说。

4.德国科学家赫兹发明了收发天线，构建了一个完整的试验装置，却不能看见莱顿瓶放电的火花，他与妻子在夜晚散步时，看见荧火虫的闪亮，突然启发了他，自己用被子制作暗室，终于解开了他许久以来不能解决的难题，证明了26年麦克斯韦预言电磁波的存在之谜！

5.心脏外科手术医生迪洛斯•托比•科斯格罗夫，偶然看到了一种19世纪的美国妇女用的刺绣弹性圈。灵感启迪了他,将这种刺绣工具运用在人体心脏手术中。[4]

6.富兰克林在与孩子放风筝时，突然暴风雨来临，在雷雨中，风筝被雨水淋湿，他手上被突然一击，这一击启迪了他，是他创新的起点。

二.创新点形成的可能途径

1.对于科研人员而言，撰写立题报告时，一是从最新学术期刊了解自己从事的工作，在国内外同行中的发展动向，需要解决的技术难题；二是从夲单位研制的任务中，已经提出的技术难题中寻找创新点；三是个人的兴趣和自身的知识面及研制环境，寻找创新点。

2.从夲专业的边缘学科，了解发展动向，一方面考虑边缘学科的难题，自己的专业有无用武之地；另一方面考虑夲单位研制任务中的技术难题能否借助边缘学科来解决。

3.从日常工作中，长期积累的技术难题，比如巴士特是以死亡率高的疾病为研究目标，寻找创新点。如今的常见病“三高”就是难根治的病。流行传染病也是历代的医学难题。

4.从日常生活中，所见所闻中受到的启迪，使自己研制工作有了转机。比如，赫兹见到的荧火虫闪亮的弱光，在漆黑的夜晚却看得真，使他想到建暗室，解决了莱顿瓶放电看不见的难题。有人可能觉得太巧了，其实在日以继夜的工作中，换个环境，让思想松弛一下，会有所发现，也许有一定的必然性。

5.在从事科学试验中，注意测试环境对测试结果的影响。在电磁场测量中，近场与远场的差异，它们与中场又有什么差异呢？地面对外场测量又有什么影响？通常理论分析时，希望计算结果要精确，天线效率想提高百分之几，模拟计算给出结果，用试验验证时，却发现测试误差大于这个数值。如何抗地面干扰或其它干扰，己成为当代无源雷达研制中的难题。麥克斯韦是从位移电流的速度测试结果与光速对比中有所发现的。关注日常的科学试验的结果及各种影响因素，改进测试方法等，是创新不可缺少的途径。

6.老师、学术前辈的指点是创新点形成不可缺少的途径。

7.学术会议论文及会议上的讨论，是了解国内外最新研究动向、存在的问题及解决途径的办法之一，要注意的是，不能把这种会议变成游山玩水的去处。

8.逆向思维的分析方法也是创新的途径之一。

9.在旅行中拜访名师、前辈，请教自己遇到的难题，寻求帮助和指点。麥克斯韦就是这么做的。他旅游西欧几国，拜访了汤姆逊等名家，获益匪浅。这是他发表电磁学通论的巨著不可或缺的。

10.阅读与自己研究范畴相关的论文和论著，从中受益，或许会有灵感启迪的火花闪现。

11.重点关注新材料、新技术、新检测方法和装置，对其新闻报道和学术刋物要收集相关资料，认真仔细阅读，反复考虑有无借鉴的可能，这是很多创新者都有亲身感受的。

12.美国菲利普斯教授对研究生的创新途径归纳了15种类型。[6]这些归纳对研究生有一定的参考价值。但是这些归纳仍有不足之处。

三.创新点的表现形式

创新点形成成果有多种表现方式，比如：

1.发表论文、专题报告。

2.申报专利。

3.申报科技奨。

4.岀版专著。

应当指出的是，创新成果如何得到社会承认，这是创新者关注的问题。发表论文和科技报告不是为了出名，这是研究者在研制过程中留下的痕迹，可以记载研究者创新范畴、水平，会引起同行关注、考证、评议和发展，可能会有称赞、肯定、批评。

如果创新者的创新点是描述一种看不见、摸不着的发现、发明和创造，往往会受到批评、质疑、攻击，甚至会受到人身攻击。这是有的科学家已经经受过的客观事实。伽里略、麦克斯韦、巴士特和赛麥尔维斯等，就是经受这种逆境的科学家。希望年青人在自己研制历程中，不要以为都是顺境，一旦是逆境时，千万不要怨天怨地，为追求真理而奋斗终身是伟大科学家的共性。

四.讨论的议题与见解

笔者想通过博客讨论以下问题：

1.创新灵感是可遇不可求，具有一定的偶然性。不同的人这种灵感和启迪的几率是不相同的。千项发明家爱迪生的灵感启迪的几率是相当高的。

2.灵感启迪可能来自与自己研究的领域毫不相干。如前所述：外科手术与锈花弹性圈；等时性原理与教堂里的吊灯；太阳中心学说与望远镜；荧火虫与电磁波等都表明了这一点。

3.逆向思维的启迪可能诱发边缘学科的创新。比如用经典平面微带天线的精确分析和精确测量的结果，借助逆向思维，可以用微带天线测量介质材料的介电常数；另外，借助平面微带天线补片形状的选定，用逆向思维法，可以导出双负媒质（负介电常数和负磁导率）的新特性。

4.灵感启迪可能促进交叉学科间的融合。比如麥克斯韦将电学和磁学的试验结果与光学测量光速的结果联系在一起，形成一个新学科---电磁学；如今生物医学与电磁学的结合，形成了生物电磁学新学科。

5.灵感启迪是创新的起点，要得到创新成果，往往要化费相当长时间，有的人要一年，有的人要几年，有的人要数十年。在这段时间内，有的创新者是寻找分析模型和计算方法，给出计算结果，再通过科学试验进行比较和验证，最终宣布创新成果。

6.灵感启迪在人脑中是如何形成的，能否用现代科学技术复现这一过程。如今有人想破解创新思路，想复制爱因斯坦的创新思路，能否实现这一梦想？是世人所关注的。众所周知，创新是有层次之分，有的创新是划时代的，它不仅推动夲学科发展，而且导致诸多新学科的产生，麦克斯韦的电磁理论导致电报、电信、移动通信、导航、雷达、ＧＰＳ全球定位、电视、互联网等诸多新学科，产生的经济效益和社会效益是巨大的。如果能复制划时代创新科学家的思维形成和演变过程，其意义是深远的。

参考资料

[4]吉莲•邰蒂, 创新灵感能否复制？, 英国《金融时报》, 2014年09月03日  。

[5]英美科學家：平行宇宙不僅存在　而且相互影響,http://www.CRNTT.com   2014-11-03 11:08:34,（來源：中國日報網）

[6]王进,创新是个细活 http://blog.sciencenet.cn/blog-2644-839260.html  .