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创新:你不妨从试错开始 精选

已有 3136 次阅读 2021-9-9 14:50 |个人分类:观点|系统分类:观点评述

 

随着我们综合国力的上升,科技创新得到了越来越多的重视。然而,由于思维习惯和教育方式的不同,有时候会给创新造成一定障碍。今天我想谈一下创新的内在含义及必要条件,并和大家探讨创新的实践方法,以期抛砖引玉。

 

一、创新是一个犯错-纠正的过程

创新,从其词义上说,就是推陈出新。而新方法、新技术往往不是凭空产生的,而是不断试错的一个过程。所谓试错,本身就代表了创新的一大特色:它需要“不走寻常路”,需要犯错误。然后在错误中,总结经验与教训,才能在创新的道路上走得更加顺畅。

 

“人要学会走路,也要学会摔跤。 而且只有经过摔跤,才能学会走路。 ”---马克思

 

但是,犯错误其实是一个大家都很痛苦的过程:在既定的时间里得不到想要的结果,成功看上去又那么遥遥无期。这时,如果没有一个强大的自我内心,没有一个宽容失败、共同承担、激励讨论、鼓励再试的外部环境,人很难坚持下去。在这一点上,很多科研实验室的PI是家长式的管理风格,他们希望学生做出创新性成果,但是如果学生不能够在老方法计划的时间框架内得到结果,老师就会沉不住气。这无疑对于创新是一种扼杀。

同样,很多同学为了得到更好的结果,往往只是不断重复以往的方法。这看上去很勤奋,但是如果不加上对实验的思考,和需求及方法的分析总结,那么这种重复只能优化现有流程,对于创新并没有帮助。创新需要改变,而且是有目的、有理由的改变。

 

二、创新需要扎实的理科功底

创新的工作,往往是在总结传统方法对于某问题的不足上,或者1从另外一个维度引入全新的解决思路,或者2改进现有的解决问题的工具来实现的。因此,创新工作首先是需要对需求有清晰、准确的把握,以及对传统方法的性能和局限有准确的认识。

在此基础上,1 “灵光一闪”得到一个全新的解决问题的思路,需要对相关的新的解决问题的方法有比较好的认识。这需要对数理化等基础工具有良好的功底,才能产生新的想法,否则就是缘木求鱼。

2改进现有的解决问题的工具,或者用他人刚发展出来的新工具(可能是其他领域的工具)来解决老问题,就需要对新工具有足够的认识。对于研究生,我鼓励大家多参加展会并参观不同公司的产品,了解不同产品的特性;同时多和销售人员聊,他们往往最关心用什么技术能解决什么问题,从而把产品卖出去。所谓“工欲善其事必先利其器”,而干将、莫邪这些利器,是仪器开发人员心血的结晶,其价格往往不便宜。如何能够把这些宝刀用在killer application上,既是大家都关心的问题,也是能够产生重大影响的问题。

 

三、创新的实践方法

描述了上边的创新客观条件,我发现也可能给很多不愿意创新的人一些非常客观的借口。其实,世上没有十全十美的人,和十全十美的环境。所谓“千里之行,始于足下”,你需要做的,首先是从自己开始,养成自省和创新的思维习惯。

https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fpic1.zhimg.com%2Fv2-7cc18bda9f1058c76f6c44ce7cd0a658_r.jpg&refer=http%3A%2F%2Fpic1.zhimg.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1633756060&t=9a9f99df9af5ce7136ea28cf0e6403aa所谓创新的思维习惯,或者自省,其实说白了,就是多问自己几个问题。比如我现在手里拿着鼠标。我可以问:

1.  为什么鼠标能让光标移动?

2.  为什么鼠标能够检测人手的移动?

3.  为什么图像发生变化就可以检测到移动?

4.  这个移动速度由什么来决定?

5.  这里面有哪些光学元器件?有哪些电学元器件?

6.  它们的性能是什么?怎么转化为像素移动向量的?

7.  它可以被应用到什么场景?

 

你会发现,任何一样事物,只要你刨根问底,用Why, How, What来多找几个问题,就能获得非常多的答案。而这些答案,有可能在将来你的科研当中,获得触类旁通的灵感。

最后,引用Elon Musk关于第一性原理的经典名言作为结尾:“不要只追随潮流。你们可能听我说过,用第一原理的物理方法来思考是很好的。也就是说,你不是通过简单的类比推理,而是把事情拆解为你能想象到的最基本的事实,然后从这里开始提出问题,演绎推理。”




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