“创新”,究竟是怎么产生的?

很多科学创新的故事告诉我们,科学家也好,科学爱好者也好,在创新的时侯,其实并不一定有既定目标,很多时候就是沉浸在孩子般的游戏中。突破各种有形无形的束缚,让思想自由驰骋,兴致所至,创新不期而遇。

1、那么,什么是创新呢?

我们生活中经常听到“科技”这个词,这个词包含两方面的含义,一个是科学,一个是技术。科学是对理论的研究, 是创造新知识,开拓扩展知识的疆界,满足人类的好奇心。 技术的目的是利用已知的知识,创造社会价值,造福人类。

科学和技术都有创新的内涵,技术创新使得应用技术更加高效,创造之前不存在的功能;科学创新是对世界的各个方面认识的深入,产生新的理论知识。

创新这个词大家都熟知。但创新到底怎么产生的,有哪些方面的促进和挑战?很多文章对这个问题都有讨论,但是似乎没有形成比较一致的看法。这里我们再深入讨论一下什么是创新。

在认识论上,有几个层次,“不知道自己不知道,知道自己不知道,不知道自己知道,知道自己知道”。我们大多数人,人生的大部分时间停留在第一个阶段,头脑中的知识可以解决生活中的绝大部分问题,并不知道还有什么知识需要去获取。对于创新也是,没有创新出来的东西,我们是不知道的。有些科学家提出了一些“猜想”,也就是还未定论的创新,对应到认识论的话就是“知道自己不知道、不知道自己知道”这两个层面。当理论被彻底证明,并形成理论体系之后,那么我们就“知道自己知道”了。

科学研究就是把“不知道自己不知道”,推进一步变成“知道自己不知道、不知道自己知道”,然后再把“知道自己不知道”变为“知道自己知道”,把“不知道”,变为“知道”,就是创新。第一步让自己“知道自己不知道”的过程,是最基本最重要的创新,是无中生有的过程,是从0到1的过程。

从0到1是一个非常困难的过程,既然是零,那就是说你的头脑中根本没有这个知识,这个新事物或新问题所针对的东西,从来没人想到过,更没人见到过。这个新事物或者问题甚至无法用语言描述,因为还没有确定的形式。

所以,创新来源于思想的自由驰骋,突破语言的束缚,突破有限知识的牢笼。当你发现一个朦胧不可描述的问题的时候,也许,创新就离你很近了。

在这种不可描述的对事物的认识的状态下,怎么继续往前发展,怎么找到切入点进行思考?这就是科学创新所要面对的挑战。

打破科学发展的阻碍 - 知搜资讯

我们看到,真正的科技创新往往没有确定的目标和方向。因为这些目标和方向连概念都不完整,给这些目标方向起名字是科学创新的一部分,发明描绘新知识的语言和方法也是科学创新的一部分。牛顿在发现三大定律的时候,没有可以描述这种物理规律的数据方法,于是他发明了微积分用于描述这个重要发现。有了描述工具,新的理论才能被世人理解和掌握,创新也就完成了。

所以真正的科学创新是无法计划的,也无法通过呼吁让创新增长。科技创新更类似于艺术,需要自由的头脑,需要灵光一现。也需要极大的兴趣,和长时间的辛苦付出。

2、创新在中国所面临的挑战

中国的传统文化并不利于创新,从近几百年科技创新基本上都是西方产生的,就可以证明。中国的传统文化中的学习是以仕途为目的的,研究的是为官、为政之道,对于自然、生产(即便关系到民生的农业生产)不太关系,甚至鄙视。论语中“樊迟问稼”一节就是典型例子,而且对后世影响深远。

历史上学童读书,基本上都是以死记硬背开始的,从启蒙的三字经、百家姓、千字文,到后面的四书五经,首先要背得滚瓜烂熟,然后再慢慢理解里面得意思。而且因为科举考试得要求,对于经典是不能质疑的,在学术层面基本上也是对先人的书籍进行有限的发挥。

在这种教育制度下,小孩子的天性被压抑,读书成了一种鞭笞下的强迫行为(想想私塾老师的戒尺,和孩子被打的红肿的手掌)。我小时候偶尔听爷爷说起自己小时候在私塾读书的经历,因为背不好书,经常被老师用戒尺打手掌心,有时手肿得连筷子都握不住。即便离休了,想起当初读书的情景,仍然心怵不已。我爷爷一生循规蹈矩,在过去农业社会和前工业化时代,这是很好的工作人员。可是创新对于他来说,估计八杆子打不着了。

如今在科技领域,仍然普遍存在重应用轻理论的现象,科研人员都急着出成果,一般都是在国外已有的理论或技术架构上做应用开发。我所从事的信息行业这个现象就很明显,大数据基于Google论文,人工智能也是用的国外的算法成果和技术框架,还有区块链等不胜枚举。而国内愿意投入资源,做这方面研究的机构和个人却很少。

从50年代起,日本基础科学研究方面的投入占到总科研投入的四分之一,治学方面给科研人员足够的自由度,如今诺贝尔奖井喷也就成了必然结果。

而中国投入用于基础科学研究的经费,到了2017年,占总科研投入仅仅5.5%。在学术界,科研是有压力的,需要尽快产出成果,无法按自己的兴趣自由的选择。这些算是体制和文化上的挑战吧。

人类天生就有好奇心,天生就有满足好奇的欲望,但我们的社会却在孩子成长过程中,给孩子灌输了相悖的价值观,使得他们做任何事都要问问这件事是不是有用、能不能赚钱,做任何选择都要用金钱和地位做衡量。

我们崇拜博学的人,但广博的知识并不一定带来创新,甚至可能会扭曲人们对世界的观察,已知知识把人们束缚在思维牢笼之中。只有人类与生俱来的好奇心、孩童般的天真才是创新的起点。

3、如何培养创新能力?

这是一个很大的问题,而且应该有各种各样不同的方法。这里说一些我自己的看法,抛砖引玉吧。

创造力第一驱动力:好奇心

好奇心是人类的天性,尤其是在孩童时代,孩子对周围世界充满好奇,这种原动力驱动孩子去探索、去学习,积累知识经验,发展思维能力。

英国著名生物学家、进化论奠基人弗朗西斯.达尔文小时候就是个好奇心爆棚的孩子。达尔文在八岁的时候,对各种生物产生了强烈的好奇心,他常常学习辨别植物的名字,收集各种贝壳、矿石、小动物,他非常喜欢观察鸟类的生息繁衍,经常爬到树上,观察鸟巢里的鸟蛋。当时,他就向父亲发出疑问,为什么鸟会生蛋,而人却不会生蛋?父亲并没有指责他的幼稚,而是循循善诱,教他一些基本的科学常识。达尔文对科学的好奇心是一如既往的,并没有随着年纪的增长而消退。借着后来环球科学考察的机会,一路研究各种生物,最终有了《物种起源》的诞生。

达尔文的成功,给今天的科研工作者这样的启示:好奇心是科学道路上的明灯,照亮前方的道路,有了好奇心,才会热爱自己的研究对象;有了好奇心,对科学中的每一个细节才会有研究的兴趣。

创造力第二驱动力:自由的思想

天马行空的思想在中国是不太受欢迎的,但是,它却是创造力的温床,禁锢的思想是无法产生创造力的。

Paypal、SpaceX、特斯拉电动车的创始人埃隆.马斯克,就是个天马行空的创新者的代表。这个传奇人物开创电子支付先河,作为一个企业把火箭发上天而且低成本可回收,投资并造出第一部实用的电动汽车,提出移民火星计划并着手实施,提出真空管道交通工具的设想并实践……。他的天马行空的思想为整个人类扩展了生存空间、改变了生活方式。

自由的思想是怎么来的呢?借鉴马斯克的成长经验,有这么几个方式可以帮助孩子放飞思想。

  1. 广泛的阅读。马斯克的妈妈梅伊从小热爱科学和阅读,成为母亲之后,陪孩子读书、培养孩子对阅读的兴趣,自然也是她必不可少的规定动作。小时候的马斯克每天花大量的时间阅读不同领域的书籍,常常一读就是几个小时,沉浸在自己的思想世界里自由翱翔。从科幻小说、哲学、宗教、编程、各类传记到物理,工程,产品设计,商业,技术和能源等领域无所不读。
  2. 对孩子的选择无条件支持。梅伊在做妈妈这件事上还有特别酷的一点:她完全支持孩子的决定,从不以自己的意愿和期望来要求孩子该成为一个怎样的人,并以实际行动给予了孩子最大的支持。长大后埃隆·马斯克在斯坦福攻读博士,但开学没两天就任性辍学了,一个人跑到硅谷开了家公司,帮客户做电子黄页。大多数父母若看到自己的孩子这样做估计都要崩溃了,但这位睿智的母亲却敏锐地察觉出这个创意很有商机,不但没有骂儿子,还鼓励大儿子辞掉工作来帮助埃隆打理生意。
  3. 有梦想,有意义。马斯克是个疯狂的梦想家,在马斯克的脑海里,天马行空的探索精神占据了他想象的全部。拯救人类未来可能面临的危机成了他的梦想和人生意义,有人认为他是打着技术革新的幌子、戴着拯救人类的伪善面具到处招摇撞骗、唯利是图的商人。但大多数人相信,马斯克的公司正在试图通过研究最前沿的科技,用最实惠的成本进行技术革新,从事的是拯救全人类的伟大事业。

马斯克的例子可能比较极端,但是真真切切可见的。自由的思想成就了他跨领域的创新能力,即使我们普通的家长在教育孩子的时候做不到他的妈妈那样,是不是可以借鉴一些,给孩子的思想更大一点自由的空间?

创造力第三驱动力:坚持不懈

世上很多事情都不是一蹴而就可以完成的,尤其是开创性的事情。坚持不懈成为事情能做成的必要条件,是创造力的重要组成部分。只是有想法而无法达成,那这个人做多只能成为空想家,甚至伟大的梦想也会成为别人的笑柄。

说个大家耳熟能详的故事:爱迪生发明了电灯,这是人人皆知的,他为发明电灯付出了巨大的努力。爱迪生发明电灯做了一千五百多次实验都没有找到合适做电灯灯丝的材料。不眠不休地做了1600次耐热材料和600多种植物纤维的实验,才制造出第一个炭丝灯泡,可以一次燃烧45个小时。后来他更在这基础上不断改良制作方法,终于发明出可以点燃1200个小时的竹丝灯泡,这前前后后花了整整30年。

成功不是天上掉下来的,我们教育孩子的时候,要给孩子不断灌输、强化这个意识。让他知道努力是必须的,达成目标是必须的,半途而废是不能接受的。当然,这个过程要讲究方法,不能过度压制导致孩子失去兴趣,应该用兴趣做引导,家长也要身体力行,不给孩子做坏榜样。

现行教育体制的问题

在中国,课堂上教的是课本上的知识,都是整理好打包好的,老师们按照既有的程序把知识灌输给学生。学生学的是课本上的“正确”知识,考的是课本上的内容,这种把知识认为是学习的主要目的教学方式,无法促进学生创新能力的培养,反而是制约因素。学习应该是思维的培养,解决问题能力的培养。知识随时可以获取,思维却是“教”不出来的。

4、如何促进创新?

创新既然跟艺术类似,那么这就不是一个确定性问题,不同人会有不同的看法。这里我谈谈我自己的看法。

找到创新的原动力,是创新的基础。

就像艺术家都有强烈的创作欲望,同样的,科学家在创新的时候也要有强烈的探索欲望。欲望的来源并不需求确定,可以是纯粹的好奇心,可以是求胜心切的攀比,可以是为了一个远大的理想。如前面所述,创新的过程是艰苦的,如果不是对过程甘之如饴,起码要用理想战胜过程中的各种阻碍。

艾萨克.牛顿是个典型的宅男,一生未婚,人生中绝大部分时间待在剑桥、伦敦和他的出生地三个地方,到了77岁才到牛津做了一次短途旅行。这样一个超级宅男,研究科学成了他最大的欲望,超过食欲、性欲,所有快乐都从科学研究中获得。所以他可以非常专注的从事研究,如果有个问题没有研究明白,他可以日复一日不眠不休几乎不进食长达数月之久。在这种原动力之下,产生那些伟大的发现也就不足为奇了。

创新需要宽松的外部条件。

当生活中的其它需要分走了创新需要的精力之后,创新的结果恐怕也就很难达成。一个人在社会上生存,需要考虑很多必要条件,收入、名誉、家庭、社会关系等等。

如《列奥纳多.达芬奇传》所描写的,达芬奇能产生那么大的成就,与美蒂奇家族对文艺的支持分不开的。慷慨的资助,宽松的环境,给了波提切利、米开朗基罗、达芬奇这样的艺术家创作发展的空间。

其他科学家,如牛顿、卡文迪许、波尔、爱因斯坦等等等等,他们在研究领域内都有自由的空间,国家和社会对他们在物质上的保障也很到位。他们心无旁骛,才会在科学创新上取得那么多伟大的成就。

“有钱”、“有闲”、“有执着的兴趣”可以总结为创新的三大因素吧。个人浅见,希望同道能给出高明的见解。


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