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创新的课题选择

时间:2022-08-25 百科知识 版权反馈
【摘要】:第三节 创新的课题选择创新活动需要一个过程,创新活动的过程一般要经过以下阶段:准备阶段。这种表现,通常称之为“灵感”。这种灵感的产生,是创造经验和知识的高度升华,是在某种机缘或是意外刺激的条件下创造智慧的尽情释放。在自然科学试验中意外发现的问题是科技创新选题的良机,从中发现问题和选题,往往能作出重大的科学发现。

第三节 创新的课题选择

创新活动需要一个过程,创新活动的过程一般要经过以下阶段:

(1)准备阶段。

这一阶段的任务是收集资料和有关信息,为创新活动作事前准备。一个人在从事创新活动之前,都需要对前人所积累的同类问题的知识和经验有所了解,然后才可能从旧问题中发现新问题,从旧关系中发现新关系,从前人的经验中获得启示,在积累知识的过程中选择创新的课题,确定创新的方向和目标。

(2)酝酿阶段。

这是创新过程的运作阶段。经过长期系统的准备之后,在某一方面的知识和经验已经有了相当的积累,并进入了深思熟虑和探索试验阶段。人们在这时往往精神高度兴奋,情绪激动,茶饭不香,心情不定。有时答案好像就在眼前,仿佛抓住了解决问题的钥匙;有时又百思不得其解,好像走进了死胡同。这个时候人们要冷静下来,客观、理性、科学地分析遇到的问题,如果确实是自己的研究方向、方法上的问题,就要赶快进行调整,迅速改变研究方向或研究方法,把创新继续进行下去。如果确信自己的研究不是方向、方法上的问题,就应将问题暂时搁置一边而从事其他活动,表面看来他对这一问题的思考活动已经中断,但思考却仍然可以在潜意识中断断续续地进行,这种潜意识的思考活动可能就孕育着解决问题的新观念,一旦酝酿成熟,就会脱颖而出,使问题得到解决。

(3)领悟阶段。

这是创新过程的收获阶段。经过长期酝酿之后,随着创新活动的深入开展,一次次的探索和逼近,终于使创新过程临近了成功的大门。因为某种机缘或是受到什么意外的刺激,我们的思想豁然开朗,一种新观念油然诞生。这种表现,通常称之为“灵感”。灵感的来临,有时是突然的,有时是具有戏剧性的,有时会出现在半睡眠的模糊状态里,产生于散步、唱歌、洗澡之时,有时甚至出现在梦境之中。这种灵感的产生,是创造经验和知识的高度升华,是在某种机缘或是意外刺激的条件下创造智慧的尽情释放。

(4)评估反馈。

这是创新过程的最后一步,也是真正实现其创新价值的最为重要的一步。在获得成果之后,我们要站在客观的立场上,站在他人的角度,对获得的成果“横挑鼻子竖挑眼”,认真评判它的功能实现情况、新颖程度和推广使用价值。还可以请有经验的行家里手参加评估,倾听他们对成果的评价意见和应用展望,在社会上推广使用的前景预测,以便反馈到我们的创新目标中,进一步完善和改进成果的创新水平。

在创新过程中,创新课题的选择直接关系着科研工作进展速度的快慢、取得成果的大小,甚至整个科研的成败,具有举足轻重的战略意义。我们现在着重加以讨论。

一、创新课题的来源

科学研究的目的是探索未知的奥秘,就科学活动来说,就是要探索自然界未被认识的问题;就技术开发来说,就是研究尚未被开发的新技术。然而无论是未被认识的自然界,还是未被开发的新技术,需要研究的问题层出不穷,面对如此广阔的领域和数不清的问题,如何去选择研究课题呢?

1.从生产实践发展提出的问题中选题

生产实践是人类赖以生存和发展的基础,是最基本的社会实践活动。在生产过程中,人类为了提高与自然界作斗争的劳动效率,要求发明新的生产工具和改进已有的劳动工具,要求认识和扩大劳动对象进而开辟新的生产领域。人类的生产实践每向前发展一步,都会提出一系列的自然科学理论和技术问题。解决生产发展中提出来的各种理论问题和技术问题,始终是创新的研究课题,这是创新课题的重要来源。

从生产发展提出的问题中选题,实现科研与生产相结合,有助于加快科技成果的推广应用和向物质生产力转化,有助于提高综合国力,也是实现科技是第一生产力的本来意义和必由之路。

2.从人民的疾苦提出的问题中选题

着眼于解决人民的疾苦,并从人民的疾苦提出的问题中选题,为人民除害兴利,这体现科技人员与人民心连心,急人民所急,同时也体现了科技人员为人民服务的高尚道德情操。因此,科技人员也应把发现科学问题和科研选题的着眼点放在人民的疾苦所提出来的急需解决的问题上。例如,英国的民间医生琴纳发明种牛痘预防天花的技术就是一例。

3.从自然科学发展提出的问题中选题

自然科学发展史告诉我们,自然科学发展中常常出现新事实与旧理论的矛盾,要求科学家重新审查已有的科学理论或科学假说,从而提出新的研究课题,开辟新的研究方向。探索的结果,或纠正了原理论或科学假说的错误,或发现了新的自然规律,还可能建立起新的科学分支学科。在自然科学试验中意外发现的问题是科技创新选题的良机,从中发现问题和选题,往往能作出重大的科学发现。

4.从受不同学科的启示联想中选题

在自然事物或现象之间都存在着普遍的联系,在各门自然科学技术之间也是有联系的。人们在进行科学研究的过程中,不仅要注意本学科或技术领域的发展情况。并且还要了解相邻学科或技术领域以及其他学科或技术领域的发展情况。把受到不同学科或技术领域的启示联想的科学问题或技术问题选为研究课题,坚持研究下去,也常常能作出重要的科学发现或重大的技术发明。例如,物理学家发明原子弹之后,怎么又想起了研制氢弹呢?原来是物理学家受到天文学家发现的太阳能原理的启示:氢在百万摄氏度高温下发生热核聚变反应,并释放出巨大的能量,物理学家们就把这一联想的科学问题选为研究课题。研究的结果,发明了比原子弹爆炸力更大的氢弹。

科技工作者除了精心钻研本专业之外,还应博学多闻,注意其他学科或技术领域的发展情况和取得的新成就,尽量从别的学科或技术领域中吸取新的养料,不断地丰富和提高自己。

5.在不同学科的交接点发现问题和选题

在不同学科的交接点或知识的空白区域进行勘察,往往能够发现新的科学问题,而从中选择创造性的课题,常常硕果累累。例如,笛卡儿(1596—1650)就是在代数和几何的接触点上发现了它们的关系,从而创立了解析几何学,在数学史上做出了划时代的重大成就。

6.从好奇心留心意外发现的问题中选题

所谓好奇心,就是人们对自己不了解的事物或现象觉得新奇、感兴趣,并产生探求之心。人们有了强烈的好奇心,就容易产生求知欲。在好奇心的驱使下,人们会自觉自愿地去寻求各种自然事物或现象的奥秘。因而平时要善于从习以为常的事物或现象中,发现不寻常的现象,从而产生对其进行探索的欲望,并将其选定为科技创新的研究课题。研究的结果,不但可以作出科学发现和技术发明,而且还可能开辟新的研究领域。

7.从读书发现的科学问题中选题

从读书发现的科学问题中选题,攻关的结果,也能够在科学技术上为人类作出贡献。

古书上有则记载说:有一种叫蜾蠃的小蜂,自己不会生孩子,于是它用泥土在树上做了一个酒壶状的巢后,自己并不钻进去住,却把一条一条的青虫弄到自己的巢里,每天对着青虫祝愿说:“像我!像我!”七天以后,泥巢里就会飞出一些小蜾蠃来,青虫便变成了蜾蠃的孩子。青虫在古代又叫“螟蛉”,人们根据这种情况,便把领来抚养的孩子叫做“螟蛉子”。

多少年来,人们一直对青虫能变成蜾蠃的说法深信不疑。直到1 500多年前的梁代,才有一位叫陶弘景的科学家,对古书的这种记载提出了怀疑。陶弘景是梁代的著名药学家,出生于丹阳秣陵(现在南京附近)。他是一位刻苦学习、博览群书的人,碰到疑难的问题,总要弄清真相才肯罢休。为了弄清螟蛉子之谜,他作了一番研究。陶弘景找了些蜾蠃的巢,掰开来看个究竟。他发现被蜾蠃弄进去的青虫,都不死不活地躺在那里。还有一些白色的小肉虫在蠕动,有的小青虫被这些小肉虫咬得七孔八洞的。这种小虫子长大后,就变成蜾蠃飞出来了。在有的青虫身上,他还找到了一些很小的虫卵。陶弘景终于明白:变成蜾蠃的不是小青虫,而是这些小肉虫;这些小肉虫,正是蜾蠃自己的卵孵出来的。原来蜾蠃把青虫弄进巢去,并不是把它们当作养子,而是在它们身上产卵。卵孵化出来的小虫就把青虫当作食粮。

陶弘景的观察是正确的。现在我们已经知道,蜾蠃是一种寄生蜂。寄生蜂的种类有许多,但有一点是共同的,就是把卵产在其他昆虫的身体里,让自己的幼虫孵化出来后,在其他昆虫体内吸取营养,使自己长大,而被寄生的昆虫最后得到死亡的下场。陶弘景的观察是人类有记载以来第一次认识到寄生蜂的。

二、选题的基本原则

自然界有着无穷无尽的奥秘,即使在确定的研究方向范围内,也会提出和形成不少科学问题。为了保证创新的研究方向正确,所选的创新研究课题不但有一定的科学价值、经济效益和社会意义,而且恰当,有实现的可能。为使科技创新工作能够顺利进行,促进早出成果、多出成果和出大的成果等等,在选择和确定课题的时候,应坚持下列各项基本原则:

1.坚持以事实为根据的原则

凡是在科技创新中取得成就的人们,在科研选题中都自觉或不自觉地坚持以事实为根据的原则;而违背了这一原则,其结果则是以失败而告终,就连牛顿这样的大科学家也不例外。在他的后半生把虚无缥缈的“上帝”确定为自己的研究方向,竟用了二十五年时间去研究神学,企图论证上帝的存在。由于牛顿背离了以事实为根据这一正确的研究方向,因而真理的大门向他关闭了,他白白地浪费了自己的后半生。

2.坚持科学性原则

这主要表现在所选题目一定是客观存在的,科研选题既要以已有的科学理论和技术方法为指导,又不能把它当作不变的尺度去衡量新提出来的研究课题,以防阻碍新的理论和新的技术方法的诞生;同时,新提出来的研究课题或新设想不能否定已被科学实践证明是正确的理论的科学性,要坚决反对伪科学。

科学性原则的目的是保证选定课题具有成功的把握,否则如果课题缺乏科学性,甚至是伪科学的课题,研究这类课题必然要劳民伤财、一无所获。因此,选择研究课题要予以科学的限制。这与人们常说的“科学无禁区”是两回事。从自然界是物质自然界来说,天上没有神仙居住的场所,地上也没有救世主,世间的一切都是可以被认识的客观实在,不存在也没有必要人为地设置禁区。但是,科学无禁区,选题有限制。对选题的限制是为了保证研究课题的科学性,否则,将是伪科学的“课题”,没有研究的必要。

在科技史上永动机的设计,就能很好地说明这个问题。列奥纳多·达芬奇(1452—1519)就已经总结过这一失败的教训,得出永动机不可能实现的结论。可是,这一正确的结论并未被后来所有的科技工作者所接受,关于永动机的设计方案还是时常出现。为了制止此项不切实际的设计,在1775年,法国科学院曾作出决议,认为永动机是不可能实现的,发表声明今后不再接受永动机的设计方案。然而,直到现代,还出现永动机的设计方案,这就是明显地违背了选题的科学性原则。

3.坚持需要性原则

这是指选择的研究课题确实有研究的必要,必须着眼于社会实践发展和科学技术本身发展以及人民生活水平提高的需要,优先选择那些关系到国计民生亟须解决的重大的理论和技术研究课题。需要性原则是课题选择的一条重要的基本原则。因为课题研究的目的,归根结底是为了改造自然、造福人类社会。反过来说,科学技术发展的根本动力源于社会的需要,正如恩格斯所指出:“社会上一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”[3]选择研究课题的需要性原则,正是植根于这一唯物史观的基本点之上。基于社会需要的课题,是最富有生命力的课题。

由于社会需要和科学发展自身的需要不同,可将课题分为基础研究课题、应用研究课题和发展研究课题三种类型。

基础研究课题。一般是从科学本身发展的需要提出的课题,主要是为了解决实验与理论之间的矛盾、理论内在的逻辑矛盾等等,大都在当前看不到经济效果,但从科学史来看,有其重要意义:基础研究课题可能对未来的生产实践发挥巨大作用,有长远的应用价值。例如,法拉第发现的电磁感应定律,奠定了发电机的基本原理,开辟了人类利用电能的新时代。事实证明,没有走在生产前面的基础理论课题的研究,就不可能为技术和生产的实践开辟新路。有些基础研究课题,只能对以后的科学实践起作用,而不一定能应用在生产中,这种情况在纯数学和理论物理学领域屡见不鲜。

应用研究课题。一般说来是直接为满足人类的生产和生活等社会需要而提出的、有现实经济价值的研究课题。这主要是直接满足物质生产上的需要,能在近期具有经济效益的应用技术和技术开发方面的课题。选择研究这类课题,对于像我们这样发展中的社会主义国家显得格外迫切需要。当前,我们国家国民经济各部门技术水平比较落后,无论工业、农业,还是传统的手工业生产,都必须在现代技术发展的基础上进行改造。其课题之多数不胜数。有志于为科学技术事业献身的科学技术工作者,应当急国家之所急,优先选择那些关系国计民生急需解决的课题,选择那些经济效益强的课题。

发展研究课题。这类课题有远期应用价值,这主要是基础研究或应用基础研究中产生的探索性应用技术的研究课题,其特点是探索性很强,短时间很难看到它的应用价值。这类研究课题,往往有可能随着实践的发展,获得巨大的实际应用价值。例如,受控热核聚变的应用研究,细胞工程、遗传工程的研究,大体上都属于此类情况的研究课题,日益显示出它们具有广阔的应用前景。

4.坚持可能性原则

在确定科研选题时,要从实际出发,量力而行,要考虑到有无实现的可能性。不要干那些实在做不到的事情。此外,还要研究未来科技成果转化问题。目前,科技成果转化难的问题已引起科研机关、高校及其他部门的普遍关注。这个问题产生的原因是多方面的。欲从根本上解决这一难题,应从科研部门的内部和科研人员本身去寻找原因和出路。这主要是在研究和确定创新选题时,要着手考虑未来研究成果的转化问题,要把科研与生产结合起来。

5.坚持创新性原则

所谓创新性原则,是指选择研究的课题内容新颖,是前人没有研究过,或虽研究过但没有完全解决的问题,探索研究课题的方案、途径和方法有突破性、独创性,有助于获得人们意想不到的科学成果。科学研究的价值,应当是能够使科学理论有新的发展和突破,或者使应用技术有所改进、完善和创新。坚持研究课题的创造性原则,它是科研的灵魂,离开了创新性,也就失去了科研的意义。

当前我国的科学研究,在继承与创新的问题上一个很值得注意的问题,就是重复性课题太多。造成这种情况的原因:一是科技情报利用不够,盲目上马;二是部分科技工作者投机取巧,不遵循选题的创新性原则。大量研究课题的重复,必将浪费大量的人力、物力、财力和宝贵的时间,使我们国家本来有限的研究经费得不到合理的使用。因此,坚持创新性原则,是我国科研管理上的一大问题,应给予足够的重视。

提出与选定一个有创见性的研究课题,实属不易。自然科学技术研究的生命在于创新,而创新的起点是前人或他人研究的终点。只有在充分地占有前人或他人研究成果和思想资料的基础上,才谈得上创新。然而,自然科学技术发展的历史,有文字记载以来,已有几千年了,就是近代自然科学技术也有几百年的历史,各种科技文献书籍浩如烟海,各种学术观点纵横交错,要找到新的起点,发现和提出一个有创见性的研究课题,确实需要有丰富的知识和创造性的想象力,这不是一件容易的事情。难怪诺贝尔奖不但奖给作出重大科学技术成就的人,而且往往首先奖给提出有创见性研究课题、并且被科学实践证实了的人,这是有深刻道理的。

三、选题的程序和步骤

科研选题通常的程序和步骤是:

(1)发现或搜集科学问题;

(2)初选研究课题和确定研究目标;

(3)调查研究和广泛搜集资料,或进行试探性的试验,围绕课题,深入了解国内外同行关于本课题研究的历史、现状和有关研究资料,为确定选题提供根据;

(4)目标分析,创立科学假说或建立模型;

(5)对课题进行科学论证,对课题进行全面的、系统的可行性研究和论证,写出开题报告,同行专家审议;

(6)科技创新选题决策,选定最佳研究课题。

四、课题的论证和评价

对研究课题的论证和评价,是选题过程的最后关键环节,通过论证和评价,将对研究课题是否实施作最终决策。无论是对研究单位集体选定的研究课题,还是对研究者个人选择的研究课题,都必须通过论证和评价,以辨别和确认课题的价值,就最佳课题方案作出决策。

例如,1961年5月,美国为与原苏联争夺空间优势,提出了登月的创举,一年后将名曰“阿波罗计划”的三种登月方案提到美国航空航天局。其中一种是“直接登月方案”,一种是“地球轨道会合方案”,第三种是“月球轨道会合方案”。开始人们倾向地球轨道会合方案,后来通过全面论证和评价,比较三种方案的性能特点、研制难易程度,预测研制进度和所需经费以及估算安全概率,结果表明月球轨道会合方案最优,被航空航天局选中。实践证明,通过这种全面论证和评价,使美国提前半年实现了登月目标,完成了人类第一次登上地球外天体的壮举,一举夺得空间科学技术的优势。

对课题的论证和评价,实际上就是对课题或方案进行可行性研究。可行性研究的范围,包括三项内容:

(1)立题依据。主要从研究目标适应客观需要的程度和研究课题的科学根据、可靠程度等,来评价课题方案的必要性、科学性、先进性、可靠性。

(2)实施条件。主要从承担课题单位的人员、设备、组织、进度、经费概算等计划,评价课题的可能性、经济性、时间性。

(3)社会效果。主要是从课题预期达到目标的科学意义、经济效果以及对生产、社会、环境、心理等方面的影响,评价课题的价值性、适用性、安全性。

当然,对不同类型的课题和不同内容的课题,可行性评价的准则和范围应有所差别。如基础性研究课题应侧重理论水平,应用性课题应强调经济实用,国家的项目则尤其要估价其社会综合效果。但是,不论什么课题,对于主题依据、实施条件和社会效果这三个项目的论证和评价都是必不可少的。

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