科技部副部长刘燕华：创新方法比创新更重要

　　◆内涵◆

　　中国没有科学的原因在于没有科学的方法

　　想干事情，得有能力和技巧，得有真本事

　　我们回顾科学发展史，可以发现，每次重大的跨越，都与创新方法的进步密切相关。科学家，如笛卡尔、达尔文、爱迪生、爱因斯坦等，他们不仅在科学事业中有许多重大发现，而且都是方法学的大师。

　　许多科学家对创新方法都有非常精辟的论述。巴甫洛夫说，科学是随着研究方法所获得的成就而前进的。中国老一辈的教育家蔡元培在评价当时中国的科技状况时说，“中国没有科学的原因在于没有科学的方法”。

　　华罗庚不仅是位很有名的科学家，而且为了推动优选法，他不遗余力地深入厂矿，深入农村，解决了许多实际问题。创新方法是集中了很多经验之后总结出的规律。

　　我们都知道，中国的《孙子兵法》总结集成了打仗的谋略、技巧和套路，是集军事方法之大成的杰出成果。它所总结出的三十六计在中国传承了几千年，而且已经传播到了西方，成为西方军事科学教学的经典著作。《孙子兵法》的思想，不仅被使用在军事上，而且现在已经扩延到了政治、外交、经济等方面。既然战争有它的方法，有它的技巧和规律，那么，搞创新是不是也有方法呢?回答是肯定的。创新肯定也有创新诀窍，也有它自己的特殊性。

　　举一个例子来说，如果有一批很勇敢的队伍，但是没有自己的战略战术，或者没有自己的武器，拿着非常落后的武器上战场去和敌人打仗，能不能打胜呢?答案是打胜的可能性很小。

　　这个例子说明，我们想干事情，得有干事的能力和技巧，得有自己的真本事。但是真本事怎么来?这需要我们认真地研究和分析。中国古代有一句话叫“工欲善其事，必先利其器”，更通俗的一句话叫做“磨刀不误砍柴工”。其实，创新方法的工作，就是一种“利器”的工作，就是一种“磨刀”的工作，是锻炼基本功的工作。创新方法的内涵包括三个基本问题，一个是创新思维，另一个是创新方法，第三个是创新工具。这三个方面构成了创新方法的基本内涵。

　　◆意义◆

　　方法的突破往往是产生飞跃的必要条件很少有人知道陈景润为什么取得了成功

　　先从创新思维开始谈起。创新思维的基本意义是：意料之外，情理之中。创新思维突破了传统束缚，符合客观规律，但是别人又没有想到。

　　以交通工具的发展变化为例，对于马车我们有很多很多的东西可以研究，比如研究马的育种、饲养、驯服等等;又如研究轱辘、研究车体结构等等。但是它仅仅局限在牵引式思维的思路下，成果再好也不能超出马跑的速度。假如跳出传统的牵引式思维方式，转入驱动式的思维方式，通过不断创新就有了蒸汽机、火车、飞机、轮船、宇宙飞船等的发明。

　　上面这个例子旨在说明，传统研究有许多思路是需要突破的，思维方式不转变，可能会大大影响我们的研究进程。老子在《道德经》里有一句话，叫做“道法自然”，解释为规律源于对事物本质的认识。创新的本质，就是指创新的出发点，在很大程度上解决的是创意问题，是解决的方向和着力点的选择，即创新思路。假如创新思维没有实质突破，即使做了很多事情，实际上还是沿着一个旧的途径走老路。尽管也会有这样那样的进步，但这些进步不会使我们的产业、科技、技术实现根本飞跃。

　　创新思维的方式有许多，应该针对不同的问题，选择不同的思维技巧，归结起来有：点式思维、线式思维、矩阵式思维、立体思维、多维思维和系统思维等。点式思维更多的是通过一些火花、跳跃，或者偶然的发现，形成灵感，这种思维方式较适合艺术家;线式思维专注于从初始到结果，这种思维方式很适合工程性的研究，考虑工程过程中的各个环节，通过环环相扣，达到一种贯穿、流通;矩阵式思维着眼于两个坐标，两个坐标形成交会点，在交会点上寻找答案，找到途径;立体思维，那就更复杂了。思维方式的系统集成，特别适合用于大的科学工程的组织和设计。

　　另外还有很多的思维方式，比如发散式、收敛式思维，顺向、逆向思维，形象思维、逻辑思维等等。思维方式不同，解决问题的途径也不尽相同。

　　科学方法的创新是取得科技重大进步的必由之路。尤其是近代以来，科学方法的创新与科技进步之间的关系更加密切，这在科学历史上有很多实例。比如，1928年英国科学家弗莱明发现了青霉素。但是青霉素怎么用，他也不清楚，这项工作搁置了10年。一直到1938年，德国和英国的两个科学家合作进行研究，创造了分配色层的分析法，解决了青霉素的提纯问题，才使青霉素得以应用，也标志着人类真正进入了抗生素时代。

　　再有，19世纪中叶科学家就已经发现了阴极射线，但这项工作研究了40年也没有真正突破。直至1897年，一位科学家叫汤姆逊，他通过“阴极射线管的真空度”的方法，最后发现了电子，从阴极射线的理论体系进入了电子体系，使人类进入了电子时代。

　　陈景润这位大数学家，将哥德巴赫猜想向前推进了一步。一般情况下我们只知道他的科学成就，但很少有人知道他为什么取得了成功。实际上，正是因为陈景润改进了大筛法的计算方法并创造了转换原理，才使哥德巴赫猜想真正地向前迈进了一步。他成功的秘诀就在于他在方法上的创新。

　　再举一个例子：袁隆平是杂交水稻之父，得到了全国最高的科技奖。但是，袁隆平是怎么取得成功的?我们见到的宣传报道还很少。实际上，袁隆平之所以成功，是他解决了杂交水稻的三系法和两系法的杂交方法，他在方法上的改进，开辟了C4作物杂交的一个先河。所以，袁隆平的贡献远远不局限于水稻本身。

　　举上面这些例子，仅想说明一个问题：科技创新过程中方法的突破往往是产生飞跃的必要条件。

　　◆工具◆

　　创新可以分为5个层面创新工具是必要保障，就像打仗需要武器

　　最后，谈一下创新工具。创新工具是创新的必要保障，就像打仗时使用的武器。科学工具的创新是开展科学研究和实现发明创造的必要手段。比如，1925年科学家哈勃创立了星系的分类法，但是一直没有实际观测和验证。到了1970年左右，射电望远镜的研制成功，才实现了人类对宇宙的观测，并验证了哈勃的星系分类。为纪念哈勃，人们称射电望远镜为哈勃望远镜。

　　再如，电子显射镜的发明彻底解决了微观研究领域的放大问题，使人类逐渐认识了细胞、DNA等微观生命现象，并揭开了生命科学革命的字幕。再如，遥感卫星带动的一系列进步数不胜数：遥感卫星解决了大地测量问题，从传统的大地测量转变到现在的GPS导航定位，从静态转向了实时的地球观测，已广泛应用到了军事、交通、通讯、气象、勘探等许多领域中，使整个社会发生了巨大的进步，使人类的生活、生产方式产生了巨大的变化。

　　人类在科技发展创新的过程中，大致经历了几个阶段：第一个阶段是经验法，即根据人的经验，对自然现象加以认识。第二个阶段是错试法，如爱迪生在发明灯泡的过程中，曾试用了上千种材料，经历过无数次失败。第三个阶段是头脑风暴法，它是通过学科交叉，解决创新问题。随着全球化进程的加剧、科技的进步，要解决的问题越来越复杂，新的创新时代正在逐渐到来。它的基本标志就是从试验性的科学向工程性的科学转变;而工程性的科学是多学科的交叉，是多学科方法的集成。

　　创新可以分为5个层面。

　　第一个层面是思维的跨越。如从牵引式的交通工具到驱动式的交通工具，从口传到电信，从手算到计算机。在思维层面上的跨越，往往带动了一场真正的科技革命。

　　第二个层面是创新方法的改变。比如从有线到无线，从生物学的自我繁殖到组织培养，从热能、机械能到电能的转换等。创新方式的改变往往带动系列性的变革。

　　第三个层面是关键技术创新。如在通讯中，从模拟到数字再到网络，又如在成像技术中，从感光到数码，都是因为关键技术实现了突破。每一个关键技术发生变化，都预示着新一代的产品兴起，同时也预示着旧一代产品的淘汰。

　　第四个层面是工艺改革。它较适合于生产规模化，如生物发酵生产流程的改变、加工流水线改造等，主要为了提高效率、扩大规模。这种创新工作，对于一个企业，或对于产业和发展，是非常重要的。

　　第五个层面是发明与革新。如解决产品的减噪问题、降压问题、减损问题、润滑问题等。如一个冰箱，我们把噪声问题解决了，这个冰箱的产品质量就提高了。

　　◆现状◆

　　灌输式的教育模式需要改变问题在于忽视研究方法的规范性

　　中国是一个文明古国，有很多伟大的发明，曾经为世界科学技术的发展起到了重要的推动作用。但是，如果我们用创新方法的思想进行反思，就会发现一些问题。比如说，中国很早就发现了勾三股四弦五，但是中国人没有总结出来a2+b2=c2这样一个定理;中国很早就发明了火药，但是中国没有制造出现代武器，八国联军拿着我们的发明创造敲开了中国大门;中国很早就发明了指南针，但是中国没有成为海洋大国;中国很早就发现了圆周率，精确度非常高，但是我们没有解决圆的面积、圆锥圆柱的计算问题;中国很早就开始使用中医药，但是到现在为止，我们对中医药的许多规律还是“知其然不知其所以然”。

　　我们在过去的经验成绩上停留的时间太长了，中国也错过了工业革命的机会。认真反思这些问题，我们必须加倍努力，快马加鞭地迎头赶上，必须在创新方面加快前进步伐。

　　创新方法的工作，应该是全方位的，而不仅仅是解决一个技术上的技术问题。它既包括技术本身，也包括创新的思维方式，也包括创新体系建设，要把创新方法的各种手段、技巧移植到科技创新的全过程之中。创新方法工作，应该是创新战略布局中的一个关键的环节。有了方法，就能够占住位，占住势，占住优，占住先。

　　通过研究分析，我认为我们在以下几个方面存在不足：

　　问题之一，创新思维培育不够，灌输式的教育模式需要改变。我们从小在幼儿园就开始学背着手挺直腰，瞪着眼睛看老师讲，老师讲完回家背，考试时把教师讲的答出来就成了好学生。我相信许多孩子的创新冲动和创新能力在教育过程中被磨掉了。教育模式往往对这些文化、文明、民族精神产生重大影响。在此，我想举个在美国硅谷调研的例子。

　　硅谷是推动信息产业革命的摇篮，在硅谷里有很多人才。在调研中，我们发现，为硅谷做出贡献的大致有三类人才。一类人才主要是中国人，他们大都是中国高等学府的高才生，到了美国之后，成为软件工程师，程序写得感觉好，而且很勤奋，日以继夜地干，收入也可以。第二类人以印度人为主，他们学过计算机，有语言优势和商业头脑，职业是搞软件承包。第三类人以美国人为主，他们有计算机基础，有本土优势，有经营意识，他们的主要工作是经营计算机企业。我们再从收入分配上了解这三类人时，惊奇地发现，中国人要是挣一的话，印度人就挣十，美国人就挣一百。对此结果我们不得不反思，我们怎么培养那么多的软件工程师，培养那么多的高级蓝领，而没有培养出经营者，没有培养出企业家来呢?

　　问题之二，我们科学方法的研究与应用不够。

　　目前，我国科技界关于科学方法的意识薄弱。科研活动中，大家往往忽视研究方法的规范性和创新性，许多领域没有形成方法体系。跟踪、模仿的局面还未真正摆脱。而且企业技术创新能力不足，缺乏科学创新方法。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中明确指出，企业是创新的主体。然而，2006年底的统计显示，中国有80%左右的规模以上企业，没有自己的研发队伍，基本上没有自主的核心技术，有很多产品生产过程中受制于人。

　　问题之三，是具有自主知识产权的科学仪器设备匮乏。

　　我国自主研发投入少，核心技术匮乏。“十五”期间，国家主体科技计划用于“科学仪器设备研制与开发”项目的经费只有0.85亿元，仅占三大科技计划经费的千分之二和科学仪器购置经费的百分之一。而且，我国的科学仪器水平与发达国家存在明显差距，且主要依靠进口，科学研究“空芯化”现象严重。科技资源调查显示，中国99%以上的大型科学仪器设备要靠进口，80%以上的中型科学仪器设备要靠进口。在生物领域，50%以上的生物试剂要靠进口。2006年，中国的研发总经费是3000亿元，其中有400亿元是用于购买国外的科学仪器设备。

　　问题之四，是创新政策环境还不完善。

　　主要包括三点：一是创新投入不足，二是人才激励措施不完善，三是评价方法待改善。虽然近年来我国科学研究与发展经费投入不断增加，但与发达国家以及同等发展水平的发展中国家相比，我国科技投入水平还不高。

　　目前我国的科技成果评价方式和人才激励机制也不利于创新方法的发展。科研院所对科研人员研究能力的评价标准不全面，忽视一些基础性或方法上的重要问题。因此，需要在基地建设、人才团队搭建和创新品牌打造上下工夫，从单一性、计划性和行政式的管理中摆脱出来。

　　◆总体思路◆

　　推动创新的总体目标确定为三个“三”

　　进行大师思想挖掘，就是在抢救国宝

　　创新方法工作是一项浩瀚的科学工程，也是一项宏大的国民素质工程，是从源头上推动自主创新国家战略实施的基础性工作。它不仅是国家科技创新的重要组成部分，也是落实国家中长期科技规划纲要的重大措施。

　　从2007年起，创新方法工作已经在全国范围内启动，科技部、教育部、发展改革委员会、财政部、中国科协五家联合，成立一个联合的推动机制。财政部还对创新方法工作设立了专门的经费支持渠道。另外，还成立了全国性的创新方法研究会。准备通过政府的引导，社会的参与使创新方法技巧转化成企业创新的实力、转化成国家发展的竞争力。

　　这项工作总体目标确定为三个“三”。第一是在三个层面上，即科学思维、科学方法、科学工具各方面全面推动。第二是面向三个对象，即科研机构、企业、教育系统。第三是突出三种创新，既要解决技术创新，也要解决管理创新，进而解决体制创新问题。基本做法是“培训先行，试点先行”，通过不断地积累经验，把创新方法工作全面向前推动。

　　目前，已启动的工作包括如下几个方面：

　　一是加强科学思维和创新的教育。一些大学已把创新方法纳入大学学习的必修课，部分中学也开始结合创新活动、小发明活动开展培训。值得一提的是，中国科协在企业组织的创新方法培训覆盖面广、影响力大，受到了企业的欢迎，并通过培训很快向形成生产力转化。

　　二是大力推动创新方法的研究与应用。主要做法有：把创新方法的系统归纳总结纳入学科体系建设，通过总结提高，使我们的科研活动更多地起步于巨人的肩膀上。目前，地球科学方法、生物科学方法、中医科学方法、农业科学方法的工作正在进行之中，其他领域的方法研究正在梳理和准备。另外一项工作是科学问题和技术问题的整理。大文学家伏尔泰曾经说过一句话：看一个人不要看他的答案，要看他提出的问题。我们搞创新，明确了要研究的科学问题和技术问题，才能更加有的放矢。还有一项工作，是要做创新方法大师的思想挖掘。中国有很多卓有成就的科学家。他们有些年龄较大，没有时间或条件把他们好的思想、经验及智慧的结晶加以总结。我们进行大师思想挖掘，就是在抢救国宝。

　　三是加快科学工具的自主创新。加强试剂、软件模式、样品前处理设备等辅助设备的研究开发，鼓励仪器设备成果二次创新，提高现有科学仪器成果的市场转化水平。要鼓励和支持进行自主仪器设备的研发，要通过政策引导、增加投入推动一些激励措施，使仪器设备主要依赖进口的局面有所扭转。

　　四是推进创新方法普及工作。这项工作主要由科技部、科协等单位承担，在全国12个省启动了创新方法的试点培训。

　　五是积极开展国内外合作交流。我们搞创新，要有世界的眼光、全球的视野，能够利用国际资源解决我们的问题。目前，已有许多双边的、多边的交流渠道开始形成，交流渠道也逐渐疏通。通过这种思想和技术上的交流，古为今用，洋为中用，共同发展，共同进步，实现双赢。

　　如果用三句话对以上内容进行总结，那就是：思路决定出路，方法决定成败，工具决定实力。

刘燕华　科技部副部长、党组成员，国务院参事

　　男，汉族，河北邯郸人，中共党员。1981年毕业于中国科技大学研究生院自然地理专业，获硕士学位；1991年中国科学院地理研究所自然地理专业，获博士学位。历任中国科学院地理研究所助理研究员、副研究员、研究员，博士生导师、研究室主任、所长，国家科委社会发展科技司副司长（正司级），科学技术部农村与社会发展司司长。2001年11月任科学技术部副部长、党组成员。2009年11月受聘为国务院参事。