何謂創新?從字面上看,“新”就是新東西、新事物,“創”就是造,即把這個新東西、新事物創造出來。然而,“新”這個字很有講究,意義大不相同:一個學生在學校運動會上創造了一項新紀錄,這是一個“新”;另一個人在奧運會上創造了一項新紀錄,這也是一個“新”,但這兩個“新”完全不能相提并論。所以,“新”有大小、高低之分,本文討論的創新,是指大的、高水平的創新。

　　科學研究的創新有一個常用名詞——原始創新,所指為前所未有,即在歷史上、在世界范圍內都沒有的新創造,包括新發現、新觀點、新理論、新材料、新技術、新方法等。許多人都希望自己能有這樣一次創造,但只有少數人能做到,這是為什么?以下,我們就來探討有關創新的一些實質性問題。

　　科研選題的三個原則

　　科學研究的創新從選題開始,選題好了就成功了一半。需要一提的是,不少人缺乏選題意識,做了一輩子科學研究,到最后都對選題很模糊。那么,他如何做研究呢?或者給別人當下手,自己獨立不起來;或者追趕潮流,別人做什么就跟著做什么。這樣難有大的發明創造。

　　那么,究竟該如何選題呢?不同的人各自的基礎和條件不同,自然有不同的選項，但不論是什么樣的基礎和條件,以下三個原則不會錯。

　　第一,意義要重大。

　　一般來說,有重大發明創造的人多半胸懷大志，立志成就大事業,這就決定了選題的一個最重要原則——力求研究重大問題。這個問題是科技領域的大事,如果成功,將對科技發展做出大貢獻。有些人沒有這種想法,只希望有點經費,能做點研究,發表一些文章,有個職稱,也就滿足了。所以,創新的一個重要前提是心里想著要做大事。但是,光有這點還不夠,還得能分清什么是大事,是重大問題。

　　第二,研究的人比較少,競爭較為緩和。

　　有一些重大問題是人們很容易看到的,例如科技界普遍關注的一些大問題和難題。是否該選這樣的問題來做呢?應當說,如果條件允許,要敢于選這樣的問題。如果你在科學院、在重點大學、在重點實驗室,就要有這樣的勇氣。但就多數人而言,這樣的問題可能可望而不可及,硬往里鉆是不明智的;特別是在起步階段,條件有限,這就應避開那些競爭過于激烈的問題,選那些研究的人比較少、競爭較為緩和的領域。科學研究是一門高超的藝術,太熱的地方擠不進去,太冷的地方不受重視。如何將一個冷門通過自己的努力轉化為一個熱門,這顯然需要技巧。

　　第三,技術手段于自己可行。

　　許多重大熱門課題常常要求大量人力、物力和很高的技術條件,多數人只能望而卻步。所以,選題時必須充分考慮自身條件,一定是自己的技術手段可以達到的。有一點要提出來討論:離開了現代化的高新技術條件,是否就一定做不成大事?筆者認為并非如此。不要總想著自己條件差,成不了什么氣候,應相信,智慧和勤奮能彌補條件的不足。只要用心,找準一個好位置,就一定可以打開成功之門。

　　科研創新的三個途徑

　　筆者在教學和科研實踐中注意到,科研創新不外乎三個途徑:材料新、方法新、思路新。

　　第一,材料新。

　　使用新材料必有新發現。在遺傳學發展史上,Mendel用豌豆作材料研究遺傳開創了遺傳學,而Morgan則改用果蠅。從豌豆到果蠅,跨度非同尋常,這個新材料用的巧,讓M organ 開創了細胞遺傳學,將遺傳學推向一個高峰。而后, Beadle 改用紅色面包霉研究遺傳,開創了生化遺傳學。后來的人進一步改用細菌和病毒研究遺傳,一次又一次將遺傳學刷新。所以,使用新材料是一種既簡單又有效的創新方法。但因為是新材料,別人未曾研究過,自然有一定的不確定性,這就對研究者的智慧提出了考驗。

　　第二,方法新。

　　新方法有兩種:一種是自己設計和創造。使用新材料時,原有的方法可能不適用,研究者就需要先有一次方法的創新,上面遺傳學研究中的新材料都伴隨著新的研究方法。第二種是移植和借用。在遺傳學的早期,人們采用雜交的方法;后來,將細胞學引入,帶來遺傳學的第一次革命;進一步引入化學方法,將遺傳學向分子水平提升……在各個學科的發展中,每一次重大的突破都與新方法相伴。然而,新方法并非無中生有和從天而降,都是在原有基礎上革新改制而成,因此,研究者要學習和了解多種多樣的方法,然后根據自己的需要有選擇地加以改造。

　　第三,思路新。

　　思路是智慧的最集中體現,幾乎沒有哪一種重大突破不與新思路相伴。一個人有成果或沒有成果,是一般性成果或突破性成果,思路幾乎起決定作用。如何才能提出獨特的新思路與個人的思維方式密切相關,問題復雜,在此暫不討論。

　　創新能力的教育培養

　　創新能力的教育培養主要是大學的任務,因為大學培養的是人才,即創新能力較強的人。筆者認為,從培養創新能力出發,大學需要做很多事情,其中教學內容和教學方法的改革最為重要。

　　在教學內容方面,中國的大學重視基本概念和內容深度,這不錯,但還應該充分突出“新”,即盡可能介紹新進展和新成果,以激發學生的求新意識和創新欲望。不新就會讓學生守舊,這就要求教師不能依賴教材,而是不斷到文獻中去尋找新材料。在突出新的同時,還要兼顧“廣”,即從學科出發,力求結構的完整性,各個層面都不能缺。現在有一種偏向:重現代,輕傳統,以高深為榮,將基礎扔掉,這是很有害的。

　　在教學方法方面,應改陳述為分析。筆者曾提出“分析式教學法”這一設想，以取代傳統的“啟發式”。啟發是一種淺層的分析,適用于中小學;分析則是一種深層的啟發,應為大學所用。采用分析式教學,重在交待來龍去脈,以形成一條思想路線,使學生在學到知識的同時,學到科學的思維方式。

　　突出創新能力的高等教育,在課程設置、教學管理、學生考核等各個環節都需要相應的革新,以達到對學生實施全方位培養的目的。目前,各個大學競爭激烈,特別注重教師的研究創新,而對培養學生的創新能力并未給予特別關注,這是一個很大的問題。

　　總之,創新是科學研究方法論的核心，還需要更為廣泛和深入的探討。

　　（作者單位：武漢大學生命科學學院《中國科學基金》供稿）