楊文采，地球物理學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士。曾任國(guó)家現(xiàn)代地質(zhì)勘查工程中心主任，中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)和中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)常務(wù)理事。現(xiàn)任浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院教授，《地質(zhì)論評(píng)》主編。研究方向?yàn)榈厍蛭锢碚囱?、地球成像和大陸?dòng)力學(xué)。
在《從作用量原理看模仿型與創(chuàng)新型科技發(fā)展模式》(《科技導(dǎo)報(bào)》2023年第4期)中，筆者討論了科技創(chuàng)新(簡(jiǎn)稱(chēng)科創(chuàng))的2種不同模式，現(xiàn)進(jìn)一步討論科創(chuàng)思維的內(nèi)容和層次。人的意念中有一種有價(jià)值的存在——追求真善美。真(truth)指人追求真理的意念和行為?？苿?chuàng)思維推動(dòng)知識(shí)的積累和科技的進(jìn)步，創(chuàng)造更加接近真理的科學(xué)理論和應(yīng)用技術(shù)原理。
科創(chuàng)的起點(diǎn)是站在巨人思維成果的基礎(chǔ)上，探尋他人還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的更理性、更客觀、更精準(zhǔn)或者更系統(tǒng)的自然規(guī)律。常見(jiàn)的科創(chuàng)思維模式包括以下5個(gè)不斷推進(jìn)的層次。
1)質(zhì)疑，對(duì)已有的觀念與理論進(jìn)行質(zhì)疑，檢查自己學(xué)習(xí)得來(lái)的知識(shí)有沒(méi)有問(wèn)題。例如，牛頓認(rèn)為哥白尼的太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)理論是正確的，然后問(wèn)：地球?yàn)槭裁磿?huì)圍繞太陽(yáng)有規(guī)律地旋轉(zhuǎn)?動(dòng)力是什么?質(zhì)疑就是站在巨人的肩膀上提出疑問(wèn)，想他人之不想，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，予以完善、發(fā)展。
2)創(chuàng)新概念，對(duì)事物的組成、結(jié)構(gòu)、屬性和行為特征形成更為精準(zhǔn)的概念。例如，牛頓想到對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度要有更為精準(zhǔn)的概念來(lái)描述，這就是導(dǎo)數(shù)。但是為了推出導(dǎo)數(shù)的概念，還要對(duì)極限和連續(xù)進(jìn)行精準(zhǔn)的定義。
3)創(chuàng)新模式，認(rèn)知事物發(fā)展演化的全過(guò)程。例如，牛頓從試驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)到物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的加速度和作用力成正比，他探討出一個(gè)剛性質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)約模型，指出運(yùn)動(dòng)的加速度和作用力成正比的比例系數(shù)為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。后來(lái)，愛(ài)因斯坦又從剛性質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)約模型，質(zhì)疑牛頓理論的過(guò)分簡(jiǎn)約的問(wèn)題。
4)創(chuàng)新理論，認(rèn)知事物發(fā)展演化內(nèi)在的規(guī)律和機(jī)制。例如，牛頓從概念和模型的創(chuàng)新推導(dǎo)出經(jīng)典的力學(xué)理論;愛(ài)因斯坦經(jīng)過(guò)創(chuàng)新光速運(yùn)動(dòng)概念和模型，推導(dǎo)出廣義相對(duì)理論。
5)應(yīng)用創(chuàng)新，以創(chuàng)新的普適性理論為根據(jù)，聯(lián)系具體應(yīng)用的問(wèn)題，更新應(yīng)用技術(shù)的理論根據(jù)，發(fā)展應(yīng)用技術(shù)的新原理。應(yīng)用創(chuàng)新的目的是要做他人之不做，發(fā)明新技術(shù)原理。模仿型科技創(chuàng)新就是應(yīng)用他人的理論創(chuàng)新進(jìn)行的應(yīng)用創(chuàng)新;這個(gè)層次的研究是促進(jìn)科學(xué)理論創(chuàng)新轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力的關(guān)鍵步驟。改革開(kāi)放以后，中國(guó)在應(yīng)用創(chuàng)新方面取得了偉大的成果，典型的例子如中國(guó)的高鐵。
從層次(1)到層次(4)的研究稱(chēng)為從“0”到“1”的基礎(chǔ)科學(xué)研究。由于參加的群體增加一個(gè)級(jí)次，層次(5)的研究又稱(chēng)為從“1”到“10”的應(yīng)用科學(xué)研究，它和從“10”到“100”的新技術(shù)研發(fā)一起，統(tǒng)稱(chēng)為“科技研發(fā)”。在西方，從“1”到“10”的應(yīng)用科學(xué)研究通常在大學(xué)進(jìn)行，受企業(yè)資助;而從“10”到“100”的新技術(shù)研發(fā)在企業(yè)研發(fā)部進(jìn)行，計(jì)入企業(yè)運(yùn)行成本并予以免稅。
值得指出的是，一度被熱議的“元認(rèn)知”概念，其實(shí)并不是一個(gè)新概念?！霸J(rèn)知”英文是“metacognition”，“cognition”翻譯為“認(rèn)知”，而詞頭“meta”有多個(gè)含義，主要含有“變”的意思?！癿etacognition”的定義是通過(guò)有意識(shí)的自我檢測(cè)思維調(diào)整和改變自己的認(rèn)知，從而修改行動(dòng)計(jì)劃和行為模式。早在2500年前，孔子就說(shuō)，君子要“吾日三省吾身”，意思是知識(shí)分子每天都要自覺(jué)檢測(cè)自己的思想意識(shí)，以更好地實(shí)行“齊家、治國(guó)、平天下”的理想。儒家的自省認(rèn)知理念，在中國(guó)人頭腦中早已經(jīng)存在，“metacognition”的理念和中國(guó)人的自省認(rèn)知理念本質(zhì)上一致。因此，“metacognition”就是自省認(rèn)知，我們不必引進(jìn)“元認(rèn)知”這樣的所謂“新概念”。西方人強(qiáng)調(diào)的是用力量和競(jìng)爭(zhēng)取勝，不重視自省，所以很晚才意識(shí)到metacognition。
科學(xué)知識(shí)是人類(lèi)認(rèn)知思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)取得成果的積淀。中國(guó)大陸在地理上有發(fā)展農(nóng)業(yè)的良好自然環(huán)境，可以企望天人合一、風(fēng)調(diào)雨順，通過(guò)自省認(rèn)知來(lái)維持可持續(xù)發(fā)展。因此，以往中國(guó)人缺乏努力追求力量來(lái)在競(jìng)爭(zhēng)中取勝，科學(xué)理論創(chuàng)新相對(duì)緩慢?，F(xiàn)在，中國(guó)已經(jīng)通過(guò)自省調(diào)整改變了傳統(tǒng)的認(rèn)知思維，推行發(fā)展科技創(chuàng)新型社會(huì)的政策導(dǎo)向，對(duì)改善科技原始創(chuàng)新環(huán)境一定能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)。中國(guó)的年輕人一定要自強(qiáng)不息，努力創(chuàng)新科學(xué)概念、科學(xué)模式、科學(xué)理論和科學(xué)應(yīng)用原理，為建設(shè)創(chuàng)新型的世界強(qiáng)國(guó)努力奮斗。
