怎样做创新研究

从读硕士开始，到博士、博士后，再到科研岗位，我们一直在做研究。科学研究的灵魂是创新，因为只有通过创新才能不断的解决问题、不断的超越。“怎样做创新研究”应该是每位科技工作者一直在思考的问题。我觉得创新是研究者对研究对象、研究目标、研究工具不断重新认识的过程中进行的，是研究者根据自己的知识积累、研究经验、使用工具的能力不断探索、解决问题的过程。创新不容易但也不难，有一定的知识积累和耐心再加上“细心”和“有心”就可以了，牛顿的万有引力定律受启发于苹果落地，爱因斯坦的相对论受启发于对光速的思考，蒸汽机的发明受启发于气冲壶盖，火药的发明源自于“炼丹”，等等。对于有一定知识积累的研究者，只要对某一问题不断思考、探索，随着知识的积累、认识的逐渐深入，某一天“灵机一动”或因某些事情的启发就会恍然大悟，问题迎刃而解。下面就创新的具体过程、注意事项做些讨论，希望对研究生或青年学者有所帮助。 

1. 知识积累是创新的根本，创新要敢想、敢于尝试、坚持不懈 

创新需要积累，任何创新都是在现有知识、技术积累的基础上进行的，第一手材料、先进的设备或计算技术是重大发现的基础，知识和技术积累越深厚越可能有重大的发现或创新。科研的过程一般是这样的：在科学研究或工程实践中遇到了某个问题，解决这个问题对人类对自然界的认识或对我们的生活、工业生产等有重要意义，因此世界各国政府都支持这方面的研究。研究者通过分析发现了这个问题的各关键因素，对每个因素对问题的影响一一研究，如果顺利研究者不久就发现了问题的症结所在，进而重点突破并攻克难关。如果研究过程疑点重重、困难重重，于是各路英才各显神通，经过多年的探索，大家逐渐认可解决这个问题有几个关键的子问题，但其中还有一些“乌云”大家无法解释。某位学者某天突然发现这朵“乌云”背后的秘密，于是烟消云散、一个新的领域被开拓，困惑学术界多年的难题一举解决，这位学者一下子就成为学术“泰斗”。所以创新需要知识积累，需要想象，需要坚持不懈。只要不停地探索，敢想、敢于尝试，必然能有所创造或创新。 

2. 创新是做出来的，不能仅仅依靠读文献创新 

仅仅通过读文献是很难创新的。我们的一些研究生整天沉迷在读文献中，期望通过读文献发现问题并找到解决问题的途径，一般来说这是行不通的。创新是做出来的，不是看文献看出来的。因此创新需要尝试、需要实践，研究者必须亲自尝试解决问题，在自己的推导、计算或实验进行不下去的时候，然后再去读一些文献以获取一些启发才是必要的。如果研究者自己没有做推导、计算或实验，对研究对象可能存在认识不足，看文献是发现不了问题的、也很难找到解决问题的门径。创新是研究者对物理本质更深刻的理解或对物理原理创造性的应用。研究者遇到问题如果找不到相关文献必须根据自己对物理本质的理解去解决问题；看文献如果看不懂也必须通过自己对物理本质的理解去解决问题。创新可以是一个不断预估、验证的过程，研究者看文献首先需要明确要解决什么问题，然后考虑自己应该怎么解决，然后再看看文献中的相关方法，把自己的方法跟文献的方法不断比较，直到自己的方法明显优越于文献的方法，这就是创新。 

3. 大脑里时刻要有研究对象的形象、直观的图像 

对研究对象的直观、形象的理解特别重要，这有利于思考。比如我研究的计算力学领域，每一个方程、方程的每一项都是有明确的物理意义的，理解了这些物理意义，在做计算的时候就知道哪些项在哪些情况下是可以省略的。在对研究对象有了形象的理解后，还要把研究对象记住，研究对象要时刻能够在自己的脑海里出现，走路的时候、聊天的时候、睡觉前、起床时，随时都能想起你研究的问题，随时都能考虑一下该怎么办，这样你偶尔受到启发就可能豁然开朗，睡梦中可能突然想到解决方案，等等。我曾经推导过几年公式，那些公式不停地推导、推导我都能记住，推导中遇到的困难很多是在睡觉的时候想明白的——趟在床上大脑凭记忆继续在推导公式，不停地做各种尝试，突然发现某一途径有可能解决问题，第二天到办公室赶紧尝试一下。现在我经常编程序，很多关键流程也是在睡觉前或起床时想明白的。 

4. 合作研究更容易出成果 

俗话说“隔行如隔山”，如果能够跨越高山，这本身就是一种超越，到了山的另一面必然是一片新天地，因此学科交叉更容易出成果、更容易有新的发现，这也是学科交叉目前在国际上很热的原因。其实“隔行如隔山”是由学科分类造成的，各学科之间本质上是相通的，往往相辅相成，如果割裂开来对每个学科的发展都不利。从这个角度来看，学科交叉也是必然趋势。跨入一个新的领域不是一件容易的事情，所以需要合作。两个不同方向的学者可以教给对方需要的知识、可以告诉对方需要注意的事项或该领域的难点所在、可以帮助对方完成对方难以完成的部分工作等等，因此学科交叉合作研究一般是双赢的。 

5. 不要盲目追求国际前沿、国际热点 

研究方向应该跟着热点走、跟着考核指标向走、还是跟着社会需求走是需要斟酌的。盲目追求国际热点、国际前沿、时髦的研究方向是有风险的，如果有相关领域的基础、容易入行倒可以试试，如果入行耗时、耗力又不易出成果，还是不必了。热点方向往往竞争激烈，可能难于申请到经费，等等。总的来说，研究者要根据自己的特长不断拓宽、深化基础，先在某一方向站稳脚，选择研究方向时要综合考虑是否是国际热点或前沿、是否能够满足单位的考核指标、社会需求怎样，选择的方向要多方面兼顾、某一方面有所侧重。在能够站稳脚的基础上，前沿、热点方向可以尝试，但不要一下子投入太多时间和精力，如果产出没有预期好风险就很大。科研的最终目的是为社会的进步做出贡献，无论是单位考核指标、国际前沿热点都不应该成为最终目标，终极目标只有一个，就是踏踏实实地做出对国家科技进步有意义的成果来。稳扎稳打才有可能引领潮流。 

6. 自然基金，工作做好“自然”就有了 

在一次基金申请经验交流会上一位知名教授介绍自己的经验时说，我觉得不要刻意谈怎样写本子，要踏踏实实地去做事情，只要工作做好了，基金“自然”就有了。这位教授的讲话引起了很多参会老师的共鸣，大家会心而笑，说：“自然基金”就是“自然而然”的基金。现在正是申请基金的时候，祝每位申请者都能成为养“基”专业户。其实创新与申请基金是同一个道理，只要踏踏实实做研究，“自然”就能有创新。