專家視野
唐本忠:概念創(chuàng)新是科學(xué)追求的圣杯
中國(guó)現(xiàn)已成為全球科學(xué)界的一支重要力量,這得歸功于中國(guó)科學(xué)家過(guò)去數(shù)十年的不懈努力。中國(guó)每年發(fā)表大量的論文,然而,龐大的數(shù)字并不等于強(qiáng)大的影響。中國(guó)應(yīng)從科技大國(guó)向科技強(qiáng)國(guó)進(jìn)軍。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我們必須力求質(zhì)量而不能僅滿足于數(shù)量。在諸多決定研究質(zhì)量的因素中,概念創(chuàng)新(Conceptual Novelty)占據(jù)決定性的地位。歷史證明,新的概念可以引領(lǐng)新的發(fā)展潮流、開辟新的研究領(lǐng)域。革命性的觀念可以改變我們的思維模式,甚至改變我們的生活方式。
新概念為科研突破提供新平臺(tái)
所謂新的概念,一般產(chǎn)生于對(duì)現(xiàn)象或經(jīng)驗(yàn)的概括與歸納,或?qū)ΜF(xiàn)有知識(shí)或已知觀點(diǎn)的推演與轉(zhuǎn)化。提出一個(gè)原創(chuàng)性概念需要足夠的智慧、想象和推理,有時(shí)甚至需要強(qiáng)大的勇氣和魄力。在1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)典禮上,Arne Fredga代表瑞典皇家科學(xué)院發(fā)表演講,他強(qiáng)調(diào)了“修改存在已久的、眾所周知的概念或創(chuàng)造新概念”的重要性,因?yàn)楦拍钌系倪M(jìn)步會(huì)導(dǎo)致研究上的突破,從而推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。這一觀點(diǎn)與許多頂尖期刊的辦刊原則不謀而合。例如,《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society, JACS)就明確指出,在JACS上發(fā)表論文必須在概念上有新意;沒有概念性突破的稿件將不會(huì)被接受發(fā)表。
在科學(xué)研究史上,有大量的實(shí)例證明:新概念的提出和建立為領(lǐng)域的突破和發(fā)展提供了新的平臺(tái)。例如,1953年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、德國(guó)化學(xué)家赫爾曼·施陶丁格提出的大分子概念,導(dǎo)致了高分子學(xué)科的誕生與發(fā)展。盡管人類從遠(yuǎn)古時(shí)期就開始使用天然產(chǎn)物,例如紙張、蟲膠、絲綢、木材、羊毛等,但是沒有人知道它們是生物大分子,更不用說(shuō)人工合成高分子材料。施陶丁格的開創(chuàng)性工作使人們能夠在化工廠生產(chǎn)“人造大分子”,并由此催生了聚合物制造產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)代社會(huì)中無(wú)處不在的合成聚合物完美地證明:高分子科學(xué)改變了我們的思想,而聚合物工業(yè)改變了世界的面貌。
概念創(chuàng)新工作常遭懷疑和攻擊
然而,嘗試開辟新路,勢(shì)必會(huì)面臨無(wú)數(shù)的艱難險(xiǎn)阻。我們的傳統(tǒng)文化和應(yīng)試教育教導(dǎo)我們要尊重權(quán)威和崇拜書本。一個(gè)提出與“通識(shí)”相異的新概念的先驅(qū)者,開始往往是孤獨(dú)的,甚至是痛苦的。
這不是東方特有的,而是一個(gè)全球皆然、奇怪而又常見的現(xiàn)象。例如,當(dāng)?shù)つ釥枴ぶx赫特曼提出準(zhǔn)晶的新概念時(shí),立即遭到了同僚們的嘲諷,甚至被某位諾獎(jiǎng)大咖鄙視為“準(zhǔn)科學(xué)家”。
因此,準(zhǔn)晶的研究絕不是在玫瑰飄香的伊甸園里進(jìn)行的,它的發(fā)展過(guò)程充滿了爭(zhēng)議和論戰(zhàn)。
雖然準(zhǔn)晶的概念最終被科學(xué)界所接受,謝赫特曼也因此獲得2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),但準(zhǔn)晶概念卻經(jīng)歷了最初被排斥,繼而被批判的漫長(zhǎng)過(guò)程。
這種對(duì)概念創(chuàng)新的懷疑和指責(zé)是科學(xué)界最黑暗的一面。我們因此不難理解為何德瑞克·布魯爾頓會(huì)猛烈抨擊“一個(gè)充滿了敵意、嫉妒和批判的科學(xué)世界”。關(guān)于人們對(duì)新發(fā)現(xiàn)的反應(yīng),米歇爾·德·蒙田有一段很經(jīng)典的三段論描述:一是人們首先會(huì)說(shuō),“這可能不是真的”,或者“這與圣經(jīng)有沖突”;二是當(dāng)這個(gè)新概念的正確性得到證明時(shí),他們會(huì)說(shuō),“好吧,這可能是真的,但卻不重要”(這只是一份瑣碎的工作);三是當(dāng)漫長(zhǎng)的歲月充分證實(shí)了它的重要性之后,他們會(huì)說(shuō),“是的,它當(dāng)然重要,可它并不新穎啊”(因?yàn)椤八芫靡郧熬捅话l(fā)現(xiàn)了”)。遺憾的是,一個(gè)創(chuàng)新性工作常常會(huì)因經(jīng)不住這三重攻擊而中途夭折。
必須培育整個(gè)民族的創(chuàng)新文化
我們必須鼓勵(lì)挑戰(zhàn)精神和培育創(chuàng)新文化,促進(jìn)以概念驅(qū)動(dòng)的原創(chuàng)性研究的發(fā)展。改革我們的教育可能是一個(gè)合適的起點(diǎn)。我們應(yīng)該教給學(xué)生,學(xué)習(xí)教科書上的知識(shí)并不是要把他們禁錮在現(xiàn)存知識(shí)的桎梏中,而是讓他們能夠站在巨人的肩膀上看得更高更遠(yuǎn)。我們應(yīng)該訓(xùn)練他們學(xué)會(huì)運(yùn)用批判性思維和創(chuàng)造性想象來(lái)尋找和提出問(wèn)題,而不是強(qiáng)迫他們?yōu)榱藨?yīng)付考試而無(wú)休止地做習(xí)題和問(wèn)卷。我們應(yīng)該鼓勵(lì)他們提出新的想法和建立新的模型,哪怕它們違背所謂“眾所周知”的教條。我們不必畏懼任何權(quán)威??茖W(xué)追求的最高境界是推翻“常識(shí)”,通過(guò)概念突破而開辟新領(lǐng)域、創(chuàng)造新知識(shí)。
科學(xué)界對(duì)革命性創(chuàng)新工作的非友善態(tài)度必須改變。如上所述,當(dāng)一個(gè)科學(xué)家,特別是年輕人,提出創(chuàng)新性概念時(shí),往往會(huì)被“大人物”粗暴地拒絕和否定。我們應(yīng)該建立起相互尊重和欣賞的科學(xué)文化,資深科學(xué)家要鼓勵(lì)和支持年輕學(xué)者提出新思想或新概念。當(dāng)有人意見相左時(shí),我們應(yīng)與其平心靜氣地深入討論,而非對(duì)其冷嘲熱諷甚至敵意攻擊。科學(xué)界應(yīng)有容納非正統(tǒng)觀點(diǎn)或“異端邪說(shuō)”的涵養(yǎng)與雅量。政府機(jī)構(gòu)應(yīng)建立起資助機(jī)制鼓勵(lì)和推動(dòng)原創(chuàng)性研究。當(dāng)我們整個(gè)民族都熱情地?fù)肀?chuàng)新性概念之時(shí),即是中國(guó)成為科學(xué)研究領(lǐng)袖和技術(shù)革新巨擘之日。
英文原文曾在線發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review, NSR)
?。ㄗ髡呦抵袊?guó)科學(xué)院院士、《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》編委、香港科技大學(xué)張鑒泉科學(xué)講座教授以及華南理工大學(xué)廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家)