创新学:科学创新理论与应用

第1章 绪论 1.1 科学与创新 科学与创新，无非要研究两个方面的问题，即在科学探索中如何创新，在创新活动中如何遵从科学规律。 科学与创新是两个非常大的概念。它们对人类社会发展的促进作用越来越重要。正是由于这两个概念很大，它们的准确含义常常不是很明确。作为外来语词汇和译自外文的词汇①，它们在中文中是否有过严格的定义？它们在外文中是如何定义的？回答这两个问题显然很必要也很重要。这些定义关系到人们对它们的正确理解与正确使用。 要说明科学与创新两个概念，首先要对我们身处的世界有个透彻的分析，理清世界上事物的本质和组成要素，理清事物组成要素与事物本身之间的关系。给出科学的合理定义，阐述科学研究的内容与特征；详细地研究人类的创新活动，将其分类、分级，区分创新的程度，说明创新价值，定义创新影响力、创新的衍生能力和派生能力，提出评价创新的标准和可行方法。 本书（所论证的所有观点的前提是）假设我们的世界是可以被认识的，但是我们对世界的认识是在不断完善中循序渐进的。在人类的认识世界中不存在绝对真理，但是人类对世界的认识却可以逐渐地趋近于事物的本来面目。本书将以辩证唯物主义的观点，采用化整为零的分析方法，从科学的角度阐述创新的本质。 人类从事科学研究与创新活动导致的一个重要结果就是为人类增添了知识积累；人类的全部力量也正是来自人类逐步积累起来的知识宝库。毫无疑问，在一个荒漠里，一群完全没有接触过前辈知识传承的人类也只能是没有开化的野人。正是知识和经验的不断积累，推动着人类的进步，使人类从蛮荒时代一步步地走向文明。人类文明的发展历史是不断研究、不断创新的历史；人类开展科学与创新活动的根本目的就在于不断地丰富人类的知识宝库，从而不断地加深对世界的认识，不断地提高人类生存的能力，不断地改善人类生存的条件，不断地增强人类个体与整体的创造能力。 创新理论的根基是什么？要阐述哪些概念？要明确哪些概念？本书要建立一个什么样的学说体系？动笔伊始，忽然发现本书的写作对我们来说是一个前所未有的挑战。 科学与创新覆盖的内容几乎包含了世界上所有的事物，其错综复杂的程度难以想象。我们的任务便是要把这些凌乱的事物梳理清楚，分出头绪，分出层次，查到根源，寻到根据，找到符合事物发生和发展的逻辑。在这里，我们尽力建立简单的模型，使复杂的事情简单化、图像化，然后按图索骥，建立本书的章节，力争使其形成一个完整的理论体系。 1.2 认识我们的世界 要理清科学与创新的命题，必须首先理清我们对世界的认识。按照辩证唯物主义的划分，我们的世界包含物质？和意识两大组成部分。现代物理学告诉我们，一切物质②的东西都由基本粒子③所构成，它们是我们这个世界中实实在在的物质存在；它们可以是天然的，也可以是人造的。在这些由基本粒子构成的物质中，生命体是一类特殊的物质集合。它们具有新陈代谢、汲取周围能量、自我生长和繁殖后代的能力。生命体的共同特征是包含蛋白质，因此它们是蛋白质的聚集体。当这些蛋白质的聚集体进化到了高级阶段后，产生了可以孕育意识的大脑。意识是大脑活动的非物质存在形式？。具有大脑的生命体在群体情况下表现出繁杂的社会属性，进而产生了令人眼花缭乱的社会现象。大脑与一般的物质不同，它是产生思维的土壤；在实践中纯物质的大脑产生了非物质的思维，这是生命的奇迹。因此，我们的世界总体上可以划分为物质、意识两大类，进而可以划分为物质、生命、思维、社会四大类别。这四个类别各自都有自己明确的特征，相互之间互不重叠又紧密相关。更为重要的是，世界上所有的事物（除了时间、空间、场和信息）都包含在这四个类别之中。在纯物质的世界中，物质的东西只可以发生物理和化学两种变化；而在生物世界中，发生在细胞中的和细胞之间的物理和化学变化奇妙地集成在一起，构成了复杂的生物反应，表现为形形色色的生物学现象。思维是一种特殊的生物学现象，因此它的本质也必然是大脑中发生的物理和化学反应。 在我们的世界中，除了物质和意识之外，还有些东西似乎并不涵盖在其中，如时间、空间、场和信息。 时间是自然的属性。世界上一切事物的发生和发展都有其自身运动的前后顺序和速度节奏，人们用“时间”这个非常基本的概念来描述与衡量这样的顺序和节奏，并用一些特定的节奏（如原子钟①频率）作为时间的度量。因此，我们可以定义时间如下：用于衡量事物发生、发展顺序和节奏的自然属性。虽然人们可以通过读取各种计时器上的数值获得有关时间的信息，虽然人们可以感受到时间的早晚、长短以及事情发展节奏的快与慢，但时间是看不见、摸不到的。时间是自然世界的属性，既是非物质的又是非意识的。然而，无论物质还是意识都必须在时间的维度上发生、发展和变化。由于时间是事物发展变化的度量，因此当这种变化停止后，时间也就停止或不复存在了。 空间也是我们这个世界一个非常基本而又特殊的概念。在我们的世界中，一切物质和场都装载在空间之中。如果我们定义“物质”须由基本粒子构成，那么很显然空间也是非物质的；然而与时间一样，空间又是客观存在的，它并不是产生于人的想象之中，因此空间也是非意识的。 时间和空间是我们生活的世界的组成部分，它们都是客观的自然属性。 场是物质附带的属性。 信息是生物体或生物体借助于工具获取、交流、传递和存储事物形态和特征的信号与消息。这些信号与消息由物质本身（如电子、笔墨痕迹)、物质的存在形态（如振动的空气)、物质附带的属性（如电磁场、光波）和大脑中的意识共同构成。从这个角度讲，我们的世界应该包含物质、意识、时间和空间四个部分，而信息不过是生物体利用物质及其属性组成的编码。利用这些编码，生物体与自然之间、生命体之间相互认识与沟通，相互作用与控制。 1.3 概念清晰的重要性 人类的历史是科学发展的历史，是知识不断创新的历史。人类通过不断的创新活动在积累着自己的知识、提高着自身的能力。 科学与创新是人类发展永恒的主题。理清科学与创新的头绪，给出它们的准确定义，做好它们的分类和分级，无疑是十分重要的。在人类的发展历史中，许多学者都尝试过开展这样的工作，并付出了艰辛和巨大的努力。然而，其中的很多问题还有待进一步地深究和解决。 着手撰写本书的初衷是理清创新的概念，为创新活动分类、分级，并找出分类、分级的科学根据，从而能够更好地指导和评价人们的创新活动。但是，我们发现如果不能把诸如“科学”“技术”和“知识”等基本概念阐述清晰，就无从开展关于创新的论述。偏离科学依据的“创新”只会产生荒唐的结果，会造成人类知识积累的混乱，会造成社会财富的浪费，会误导人们的思维，会干扰人类社会前进的步伐。 中国正处于高速发展的关键期和转折期，历史的重任赋予当代中国一项艰巨的使命一以科学与创新为动力，带领约占全世界人口1/5的中国走向新的文明与进步。这就要求我们必须首先从思想上和理论上做足准备。这也许需要我们探索几十年甚至更长的时间。而做这样准备的前提就是*大限度地运用科学与创新两大动力之源。 什么是科学？如何作为才是科学的？什么是技术？科学与技术有着什么样的关系？什么是创新？如何作为才是高等级、有价值的创新？如何建立科学的创新评价体系以引导人们完成高等级的创新活动，使其拥有高的创新价值并产生大的社会效益？回答了这些问题，无疑我们就占据了科学发展的先机，就为促进人类的文明与进步奠定了思想上和理论上的基础；不能回答这些问题，跟随发达国家的脚步发展，中国将永远是发展中国家。 本书的另外一个重要任务就是形成可操作的理论体系。本书运用辩证唯物主义和历史唯物主义去阐述科学与创新两个重要概念，使其形成完整的理论体系。但是，本书的根本目的还在于找到该理论体系的可操作路径。只有可操作的理论才能够有效地指导实践活动，才能够引导人们有效地开展创新活动。我们将从创新活动对人类知识积累和对人类社会发展的促进作用两个角度去评判其类别和价值；从创新成果衍生其他创新的潜在能力去评判其影响力，用创新活动产生知识的新颖程度去划分创新事件的级别。 我们必须意识到，许多对人类社会发展有利的活动并不一定具备创新的特征，但是它们依然是人类社会发展必不可少的重要部分。从这个观点出发，我们可以将人类的活动划分为具有创新特征的“创新性劳动”和不具有创新特征的“重复性劳动”。例如，农民每年都要耕种土地以获取人类生存所必需的粮食。人类的祖先*先将野生的种子播种到泥土中开展人工种植粮食的活动，无疑是一项伟大的创新。当他的子孙学会了这种方法年复一年地开展农业耕作时，绝大多数劳动属于重复性的。农民不断地扩大种植面积以养活越来越多的人口，这样的不具备创新性的重复劳动对人类的生存与发展显然具有重大的意义。然而，我们也必须认识到，在这些看上去重复了成千上万年的劳动中，人们的科学与创新活动一直都没有停止过。正是有了袁隆平①先生这样一批从事农业创新的科学家，才使得如今人类的粮食生产能力可以支撑庞大的人口数量。因此，我们在本书中强调科学与创新，并不代表我们要藐视人类的重复性劳动。创新活动为人类增添知识财富，重复性劳动为人类增加精神财富和物质财富，二者缺一不可。 事实上，人类的很多创新思想都产生于重复的劳动之中，这就是中国人常说的“熟能生巧”。例如，近来在网络上流传着一段视频，视频中一位工匠师傅用电锯在石板上流畅地刻出书法汉字。工匠师傅用电锯刻出的书法汉字以及他创作时的熟练程度，无不让人感受到艺术之美。他在劳动中展现的美震撼了观众的心灵。中国自古就有在石头上刻字的艺术形式，但是几千年以来，工匠们都使用铁凿、锤子、刻刀等工具。使用电锯在石头上进行书法创作显然是对这种重复性劳动的一次升华，是现代化技术（电锯）与书法艺术相结合的创新产物。只有进行了千百遍的重复性劳作，工匠师傅才能够创造出来用电锯完成书法创作的艺术形式，才能变身为艺术大师；也只有在古老的书法艺术中融入新的技术元素才能创造出全新的艺术形式。事实上，“熟能生巧”的创新例子还有许多许多，不胜枚举。 在现今的中国社会中，人们似乎觉得没有创新就没有业绩。产生这种现象的思想误区恰恰在于整个社会都忽视了重复性劳动的价值。教师年复一年地讲着同一门课程，他们的劳动是重复性的，但是他们不断地将知识传授给学生，使其成长为对人类发展有用的人才，因此教师的重复性劳动是非常神圣的。 本书中提及的“科学”和“创新”只涉及它们在汉语中的语义和基于中华文化对它们的释义。我们并没有试图在本书中刻意挖掘这两个词在其他语言中的语义变化与细微差别。因为，本书的目的并不在于深究“科学”和“创新”两词的历史来源，而在于诠释和界定它们的现实与未来意义，在于发掘它们作为两个推动人类发展与进步的重要概念的作用。 按照中华文化，早在《礼记 大学》①中就有“致知在格物，物格而后知至”的语句，后人将其精炼为“格物致知”，意思是“研究事物获得真知”或可称为“研精是求”。在清朝末年，人们用格致学来统称数学、物理、化学等自然科学。不难看出，“研究事物获得真知”不仅仅可以用在自然科学上，对于做其他的事情也同样适用。因此，格致二字似乎比科学二字更能够体现“科学”的现代含义。但是，历史选择了科学②二字，我们就要对它进行一个深入的剖析，不仅仅停留在它的字面含义，也不仅仅停留在它继承的西文或日文含义。换言之，对今日英文的“science”和“innovation”，也有必要重新审视它们的现实含义。 1.4 什么是创新学 创新学（Trungscinology)是一门研究人类创新活动及其本质特征、发生发展变化规律、成果价值与转化规律、分级分类、评价原则和方法的学科。创新学首先要回答什么是创新的问题，即要回答创新的本质性特征问题；在此基础上，创新学的另外一个重要任务就是建立科学的创新评价体系，对创新活动及产生的结果进行分级和分类，找到衡量创新活动的原则，提出评价创新活动的指标和方法，提出衡量创新成果转化为社会效益的评价指标