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科技创新思路与方法(PPS)

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科技创新思路与方法
——兼议未来50年科技发展热点 王国全 著

? 将*1000年前,在广 袤的华夏大地上,一 位风度飘逸的学者坐 在马车上,握着车厢 前面当作扶手的横木 (古人称为“轼”), 瞭望遥远的前方。
? 他是苏轼,字子瞻。 他的名与字合在一起 的意思是:凭轼而瞻。

? 富于前瞻性,对于个人 来说,是睿智和修养; 对于整个社会来说,则 是把握人类社会发展进 程所必需的。
? 要把握科学技术发展的 进程,前瞻性也至关重 要。不能做到高瞻远瞩, 科技的发展就没有希望、 没有前途。

? 对于一部交通工具,我 们要知道它能够跑多快, 能够驶向何方,就需要 了解它的驱动力。
? 对于科技发展的前瞻, 就要了解科技发展的动 力,是什么在促动科技 进步,然后才能高屋建 瓴,把握科技进步的方 向。
? 就让我们先来探讨科技 发展的动力吧。

第一章 引言:科技发展的动力

社会需求: 科技发展的第一动力

回眸历史:
社会需求促动着科技发展
? 我国古代经济主要是 农业经济,与农业相 关的学科都率先得到 发展。
? 我国古代天文学的发 展,与制订历法关系 密切,而制订历法正 是为了满足农业生产 适时耕作的需求。
? 汉代,张衡提出“浑 天说”,设计浑天仪, 天文学的发展达到了 相当高的水*。

高分子材料领域
? 人工合成高分子材料研究始于19世纪末 ? 进入20世纪,伴随着现代社会城市化的进程和市
民阶层对生活用品的需求,伴随着电器仪表、商 品零售等行业的发展,迫切需要一种美观、轻质、 实用、耐用、易于成型加工而又价格低廉的材料, 用来代替(或部分代替)金属、木材、陶瓷等传 统材料。高分子材料刚好可以满足这些要求
? 汽车制造业迅速发展,也需要研究用人工合成的 高分子弹性体替代天然橡胶制造轮胎

现代社会:广义的民生需求
? 现代社会生产方式先进,国家重视科技进 步,使科学技术获得了突飞猛进的发展
? 在现代,社会对于科技发展的需求可以细 分为国家需求、企业需求和民生需求

民生需求
? 除了国家需求和企业需求之外,民生需求 也是科技发展的重要动力
? 民众是许多科技成果(如手机、电脑)的 最终消费者,要为这些科技产品买单,同 时为科技成果提供广阔的市场
? 比尔?盖茨和乔布斯都清醒地觉悟到这一点, 所以他们才取得了巨大的成功

广义的民生需求
? 社会需求可以细分为国家需求、企业需求和民生 需求。而在国家需求和企业需求中,所设立的许 多科研项目是直接或间接为民生服务的
? 直接的民生需求加上国家需求、企业需求中直接 或间接为民生服务的部分,就构成了广义的民生 需求
? 社会需求是科技发展的第一动力,而广义的民生 需求应在其中占据重要的份额。这样的解读,就 较为完整了

? 社会需求是科技发展的第一动力,但绝非 唯一动力。社会需求就像是土壤,科学技 术就像是土壤中的种子。当种子从土壤中 萌生之后,就要按自己的规律去生长
? 在科技的种子生长发育的过程中,内在的 动力将发挥决定性作用
? 什么是科技发展的内在动力呢?

实践与思辨: 科技发展的内在动力

基于实践的科学路径
? 有一句名言:“实践是检验 真理的标准”。对于自然科 学领域,这句名言同样适用
? 当今人们很熟悉的科学实验, 是实践的一种特殊形态。而 在远古,实验与实践是合为 一体的
? 譬如,中国古代“神农尝百 草”的故事,既是实践,也 是实验

? 后来,人们发现,对于许多涉及科学技 术的问题,不可能直接在实际应用的规 模上进行探索性的实践,或者无法在常 规实践的尺度上加以求取或验证,于是, 实验的思想与行为便逐步产生了。

? 在专门的实验室出现之后,实验研究从 科学家的私人住宅中转移出来,形成社 会化和专业化的研究机构
? 1871年,由麦克斯韦领导,在英国剑桥 大学建立了卡文迪许实验室,这可能是 世界上最早建立的实验室之一

? 通过实验,人们获取了对于大千世界的丰 厚认识;通过实验,构建起了现代科学技 术的大厦。可以说:科学实验是推动科学 技术发展的强大动力

? 科学实验对于基础理论研究和应用研究都 具有重要意义。而对于应用研究,实验的 作用更为重要
? 鉴于应用科学在现代科学研究中拥有绝对 优势,所以,当今大多数研究者是在经由 实验的路径进行着研究:从实验中获取数 据和实证,加以分析和解读,从中总结出 规律性,乃至提出新的理论
? 而后面的这些工作,已进入了思辨的范畴

基于思辨的科学路径
? 对于基础理论研究,思辨的作用显然是第一位的。 在这里,思辨的力量是科学发展的强大动力
? 例如,爱因斯坦创立的相对论,颠覆了人类对宇 宙和自然的常识性观念,提出了“时间和空间的 相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新 的概念,极大地拓展了人类对物质世界的理解和 认知。相对论是现代物理学的基本支柱之一

实践与思辨的相互促进
? 在分别强调了实践与思辨的重要性之后, 必须指出,实践与思辨绝不是彼此独立的, 而是互相密切关联、互相促进的。
? 人们推崇天才的思辨,但更相信实践的验 证。当实践与思辨相融合的时候,就会迸 发出耀眼的光芒。

让我们来回顾一段史实
? 1915年,爱因斯坦依据广义相 对论提出预言:星光经过太阳 发生偏折的角度相当于牛顿理 论所计算的数值的两倍
? 1919年5月25日的日全食提供 观测机会
? 爱因斯坦所预言的结果得到了 证实。消息传遍了全世界,也 震撼了全世界
? 爱因斯坦发现的是一个科学思 想的新大陆

? 实践与思辨,在科学研究中都不 可或缺
? 尽管在基础研究和应用研究中, 对实验与思辨各自有所倚重,但 却不可偏废

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《科技创新思路与方法:兼议未来50年科技发展热点》目录
? 第一章 引言:科技发展的动力 ? 1.1 社会需求:科技发展的第一动力 ? 1.1.1 回眸历史:社会需求促动着科技发展 ? 1.1.2 古代社会:国家需求与民间需求 ? 1.1.3 现代社会:广义的民生需求 ? 1.2 实践与思辨:科技发展的内在动力 ? 1.2.1 基于实践的科学路径 ? 1.2.2 基于思辨的科学路径 ? 1.2.3 实践与思辨的相互促进 ? 1.3 支持系统:科技发展的催化动力 ? 1.3.1 社会心态 ? 1.3.2 国家投入 ? 1.3.3 教育水准

? 第二章 创新型人才应具备的素质及其培养途径
? 2.1 好奇心 ? 2.1.1 好奇心的培养 ? 2.1.2 好奇心的延续 ? 2.2 实践的精神 ? 2.2.1 实践精神的典范 ? 2.2.2 实践能力的内涵 ? 2.2.3 实践能力的培养 ? 2.2.4 走向社会的大舞台 ? 2.3 思辨的能力 ? 2.3.1 思辨能力的内涵 ? 2.3.2 关于当代教育的思考 ? 2.3.3 思辨能力的培养 ? 2.3.4 逻辑思维与形象思维 ? 2.4 傲然独立的个性 ? 2.4.1 不迷信权威 ? 2.4.2 不随波逐流 ? 2.5学者风范 ? 2.5.1 一丝不苟 ? 2.5.2 百折不挠 ? 2.5.3 博学真知 ? 2.5.4 虚怀若谷 ? 2.5.5 团队精神 ? 2.6 人文情怀 ? 2.6.1 注重以人为本 ? 2.6.2 提高人文素养

? 第三章 科技创新的思维模式 ? 3.1 创新思维的着眼点 ? 3.1.1 由总体到局部 ? 3.1.2 由局部到总体 ? 3.1.3 由实际需求到寻求解决方案 ? 3.1.4 由发明或发现到寻求实际应用 ? 3.2 类比式思维与联想式思维 ? 3.2.1 类比式思维 ? 3.2.2 联想式思维 ? 3.2.3 类比式思维与联想式思维的关系 ? 3.3 跨越式思维 ? 3.3.1 简单例子 ? 3.3.2 相反相成 ? 3.3.3 另辟蹊径 ? 3.3.4 克服思维定势 ? 3.4 科学思维的缜密性与前瞻性 ? 3.4.1 缜密性 ? 3.4.2 前瞻性 ? 3.5 常用的具体思维方法 ? 3.5.1 运筹学的方法 ? 3.5.2 短板理论 ? 3.5.3 *鸱指

? 第四章 新技术开发与新产品研制 ? 4.1 新技术开发的基本方法 ? 4.1.1 文献查阅 ? 4.1.2 选题与研究方案的制定 ? 4.1.3 认真观察实验现象 ? 4.1.4 实验数据的认定 ? 4.1.5 创新技术的“生长点” ? 4.1.6 新技术的改进与完善 ? 4.2 新产品研制的基本思路 ? 4.2.1 完美设计与有瑕疵设计的对比 ? 4.2.2 功能的提高与结构的简化 ? 4.2.3 使用的便捷性 ? 4.2.4 产品的“自优化” ? 4.2.5 安全性的考量 ? 4.2.6 新产品研发过程中应注意的问题 ? 4.2.7 新产品开发的广阔空间

? 第五章 关于专利技术研发 ? 5.1 专利技术研发概论 ? 5.1.1 专利技术的定位与特征 ? 5.1.2 新颖性、创造性和实用性 ? 5.1.3 科研单位与企业对专利的不同需求 ? 5.1.4 关注专利技术的研发过程 ? 5.1.5 专利技术的品位与价值 ? 5.2 专利技术研发思路与方法 ? 5.2.1 发明与发现 ? 5.2.2 新颖性、创造性产生的途径 ? 5.2.3 实用性怎样落实 ? 5.2.4 申请专利时机的选择 ? 5.3 关于专利领域的若干误区 ? 5.3.1 为申请专利而申请专利 ? 5.3.2 片面追求新颖性 ? 5.3.3 把论文直接转化为专利申请书 ? 5.3.4 认为专利技术就是先进技术 ? 5.3.5 某些专利对于侵权行为难以查证

? 第六章 科技创新若干问题的探讨 ? 6.1 关于科研团队建设 ? 6.1.1 重点实验室:科技创新的活力*台 ? 6.1.2 学术带头人:科技创新的领军人物 ? 6.1.3 不同层次人才梯队的合理组成 ? 6.2 科技创新与科技“维稳” ? 6.2.1 创新与“维稳”的关系 ? 6.2.2 维稳型人才 ? 6.2.3 “维稳”创意之一:数码胶片兼容式相机 ? 6.2.4 “维稳”创意之二:含有呼机模式的手机 ? 6.3 科技领域其他有待讨论的问题 ? 6.3.1 科技领域的泡沫现象 ? 6.3.2 关于著作权的思考 ? 6.3.3 SCI的作用与误区 ? 6.3.4 科技蛋糕怎样切:学科划分小议 ? 6.3.5 科学随想 ? 6.3.6 归来兮,人文精神

? 第七章 无扰论:人与自然关系的思考 ? 7.1 无扰论:保持人与自然的和谐 ? 7.1.1“无扰论”的基本论点 ? 7.1.2 “无扰论”的思想渊源 ? 7.2 扰乱、破坏自然*衡带来严重后果 ? 7.2.1 破坏自然*衡导致链锁式扩展 ? 7.2.2 对于环境保护问题的“不同见解” ? 7.3 每个人都应该成为环境的“无扰者” ? 7.3.1 出行:让我们成为现代的徐霞客 ? 7.3.2 居住:房子是愈大愈好吗 ? 7.3.3 饮食:美味佳肴带给我们什么 ? 7.3.4 服装:我们已经很困难了 ? 7.4 节约资源、保护环境与发展经济的关系 ? 7.4.1 趋向节俭是自然规律和社会发展的需求 ? 7.4.2 企业界的“责任关怀” ? 7.4.3 倡导节俭并不会导致消费萎缩

? 第八章 未来50年科技发展热点展望 ? 8.1 预防保健系统工程 ? 8.1.1 治未病:把医学的关注点适度前移 ? 8.1.2 注重基因学科研究 ? 8.1.3 健康生活方式的科学指导 ? 8.1.4 注重心理健康 ? 8.1.5 食品、环境安全 ? 8.1.6 健康状况监控关口提前 ? 8.1.7 “中间状态”的调节:亚健康与亚临床 ? 8.1.8 预防保健系统工程的运作模式 ? 8.2 老人生活自动化扶助体系 ? 8.2.1 巨大的社会需求 ? 8.2.2 老人生活自动化扶助体系的分类与分级 ? 8.2.3 生活能自理老人的生活自动化系统 ? 8.2.4 生活不能自理老人的自动护理系统 ? 8.3 后信息时代:信息的简约化 ? 8.3.1 信息时代发展简史 ? 8.3.2 信息化社会的四大构成要素 ? 8.3.3 信息化社会存在的问题 ? 8.3.4 信息的简约化与精粹化 ? 8.4 未来科技发展的其他热点 ? 8.4.1 虚拟实景技术:新奇的生活感受 ? 8.4.2 无排水洗衣机:家庭的节水先锋 ? 8.4.3 家用检测装置:百姓的自我防护 ? 8.5 结束语:迎接新一轮技术革命的浪潮




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