研究與創(chuàng)新 研究方法論研究與創(chuàng)新應克服的問題關于創(chuàng)新的思考 研究方法論 發(fā)現(xiàn)與提出科學問題資料獲取方法資料分析與綜合解決問題的方法實驗方案設計結果分析與總結舉例 圖1 1901 1999年諾貝爾自然科學獲獎工作性質的分類 圖2 1901 1999年諾貝爾自然科學獎獲得者不同時段的國別分布 獲獎者做出代表性工作時的年齡分布 圖5 1 物理學獎獲獎人做出代表表性工作時的年齡分布 統(tǒng)計人數(shù)145 研究與創(chuàng)新應克服的問題 只有天才才能創(chuàng)造 平凡人不能創(chuàng)造懂得少 基礎差 不能創(chuàng)造簡單的問題都研究完了 剩下的問題都是困難的問題從事研究太寂寞 太苦 沒有樂趣急于求成 不能持之以恒 關于創(chuàng)新的思考 為什么美國已成為科學研究的中心 科技創(chuàng)新的氛圍科技創(chuàng)新的年齡問題國際上典型創(chuàng)新成果的啟示我們如何創(chuàng)新 重大發(fā)現(xiàn)多來源于對實驗事實敏銳的觀察和獨具創(chuàng)意的實驗 X射線的發(fā)現(xiàn)遺傳物質DNA的發(fā)現(xiàn)移動控制基因的發(fā)現(xiàn) 新的科學儀器和裝置的發(fā)明 往往打開一扇新的科學之門 粒子加速器的發(fā)明電子顯微鏡和隧道掃描顯微鏡的發(fā)明激光冷卻實驗裝置俘獲原子 良好的科學基礎和前沿性 交叉性的研究可能偶發(fā)重大的科學發(fā)現(xiàn) 偶然中偶必然 宇宙背景輻射的發(fā)現(xiàn)中子的發(fā)現(xiàn) 數(shù)學與計算機工具創(chuàng)造性的應用 也可帶來自然科學 工程技術 經(jīng)濟和管理科學方法與理論的突破 數(shù)學對量子力學的作用測定分子結構的新方法 利用計算機技術 發(fā)明了用三維圖象重建直接顯示被X射線透射的新方法 測出維生素等數(shù)萬種分子結構數(shù)學對經(jīng)濟學 管理科學的作用 對已有知識的科學整理與發(fā)掘 也可能有新的重大發(fā)現(xiàn)與理論創(chuàng)新 原子結構理論的建立 在原子模型和量子理論基礎上門捷列夫的元素周期表 在前人大量化學元素研究的基礎上總結DNA雙螺旋結構模型的提出 總結有關研究 良好的創(chuàng)新氛圍和高水平的創(chuàng)新基地是產(chǎn)生高水平創(chuàng)新成果的溫床 諾貝爾獲獎單位的集中 創(chuàng)新基地建設重要學術親緣關系代表性成果到獲獎的時間 10年以上 不能急功近利 中青年時期是科學家實現(xiàn)創(chuàng)新突破的峰值年齡 科學家的創(chuàng)新高峰期為30 40歲博士學位論文期間的工作鼓勵20幾歲就在前沿領域和重大戰(zhàn)略方向上開始獨立的創(chuàng)新研究與發(fā)展工作 創(chuàng)新意識 創(chuàng)新思想比經(jīng)費與設備更具有決定意義 愛因斯坦的相對論 專利局的低級職員 并無專項研究經(jīng)費構建DNA雙螺旋結構模型研究小組的經(jīng)費消耗據(jù)說只有數(shù)百英鎊 魏格納的大陸板塊與漂移學說的提出主要得益于他的創(chuàng)新科學思想 研究人員的創(chuàng)新意識 獨特的實驗構思 周密的實驗和觀測 以及科學思維 并且許多是研究生階段的工作 創(chuàng)新體制和科學管理在創(chuàng)新中的重要作用 遴選杰出的領導人 科技戰(zhàn)略眼光 尊重知識 尊重人才 善于管理 建立一套比較完善的人才培養(yǎng)體制對基礎研究與高新技術前沿探索 自主性創(chuàng)新 科學評估 實時調整 保持創(chuàng)新的活力 對于基礎性和戰(zhàn)略性研究 發(fā)揮自身優(yōu)勢 聯(lián)合國內國際優(yōu)勢力量 爭取取得科學規(guī)律的系統(tǒng)知識與重大關鍵技術原始性創(chuàng)新突破或實現(xiàn)創(chuàng)造性的系統(tǒng)集成 促進科技成果的產(chǎn)業(yè)化 擴大與國內外的學術交流 學習方法論 學習要講究方法 要學會 更要會學 華羅庚的形象比喻 由薄到厚 再由厚到薄 由薄到后是指知識的攝取和積累過程 是加法 由厚到薄是指知識的提煉和升華過程 是減法 學習中還要 會問 會用 會用網(wǎng) 注意創(chuàng)新 會加 勤于積累 攝取和積累知識是培養(yǎng)能力 創(chuàng)新的基礎 融會貫通 把知識點連成片 相互溝通 左右聯(lián)系 前后呼應 用心梳理 條理化 成為脈絡清晰 有主有次 有目有綱的知識網(wǎng) 落地生根 把別人的 書本上的知識變成自己的 牛吃草變成奶 把摘來的核桃裝在麻袋里把采集的草藥放在一排排藥屜里把拾來的珍珠穿成項鏈把點和站編成能放能收的網(wǎng) 會減 概括能力 寫人能勾出特征 畫龍會點睛 我用十句話說清楚了人家一本書的內容以及人家一本書沒有說清楚的內容 尼采 簡化能力 分清主次 剪枝留干 統(tǒng)帥駕馭能力 一本書有許多章節(jié) 許多知識點 都是 目 抓指導全書的基本思路 貫穿全書的主線 這就是 綱 舉一綱而萬目張 目 多 繁 散 沙與金的混雜 綱 少 精 帥 吹盡黃沙始見金 能多更能少 能繁更能精 能放更能收 能進更能出 棄形取神的能力 個別到一般 具體到抽象 現(xiàn)象到規(guī)律 溫故到知新 會問 多問出智慧 學習中要多問 多打幾個問號 要會問 學習中提不出問題是學習中最大的問題 發(fā)現(xiàn)了問題是好事 抓住了隱藏的問題是學習深化的表現(xiàn) 科學始于問題 知惑才能解惑 善于提出問題是解決問題的重要一步 Hilbert1900年向數(shù)學界提出了23個有待解決的問題 100多年來吸引了無數(shù)數(shù)學家的目光 締造了20世紀數(shù)學的輝煌 要追問 重要的問題要抓住不放 窮追緊逼 一直追到核心問題并解決之 提問中的減法 要問自己 問老師 問別人 更要問知己 好老師注意啟發(fā) 引導學生思考 為學生留出思考空間 學習時更要勤于思考 善于思考 為自己開辟思考的空間 會用 學而時習之 論語 學習 學 習 習 通常理解為復習 更準確些 習 應理解為用 理解為實踐 練習 實習 習題 習作等都是 習 也就是用 應用和實踐 用 是 學 的繼續(xù) 深化和檢驗 與學相比 用的內涵更豐富 多面性 綜合性 反思性 跳躍性 靈活性 牢固性 悟性 檢驗性 理論是灰色的 生命之樹常青 可以用來比喻學和用的區(qū)別 儀器科學是一門綜合性的科學 涉及傳感技術 與材料科學關系密切 電子技術 計算機技術 通信技術以及物理 化學等 學習本門科學的重點就在于應用 在于設計出有創(chuàng)造性的科學儀器 會用網(wǎng) 利用因特網(wǎng)上數(shù)字圖書館進行資料的查詢 檢索和應用 創(chuàng)新 科學精神的精髓是求實創(chuàng)新 把知識向前推進一步 向更廣 更深 更精 更神的方向邁出一步 加 在繼承中創(chuàng)新 站在巨人肩上才能看的更遠 減 推陳出新 破舊立新 問 在已有知識中發(fā)現(xiàn)疑點 感到困惑 是走向解惑和創(chuàng)新的起點 用 在應用和實踐中對已有知識進行檢驗 發(fā)現(xiàn)其中的不足并加以改進 這就是創(chuàng)新 學習方法論 加 廣采厚積 織網(wǎng)生根 減 去粗取精 棄形取神 問 知惑解惑 開啟心扉 用 實踐檢驗 用中生巧 創(chuàng)新 覓真理立巨人肩上 出新意于法度之中 什么樣的人才是好人才 李開復與陳章良的對話 要創(chuàng)造力還是要人品智慧重要還是創(chuàng)造力重要要競爭力還是要團隊精神團隊精神里是否可以競爭執(zhí)著和自信也很重要 李開復和陳章良提出自己認為人才應該具備的素質并排序 李開復作為人才需求方 認為 人品 智慧 團隊精神 激情對于人才來說最重要陳章良作為人才供給方 認為 創(chuàng)新 執(zhí)著 自信最重要 李開復認為 人品出了問題就不能用 有智慧的人可以選擇什么時候該創(chuàng)新 什么時候該利用前人的成果 創(chuàng)造出的成果要有用 學校的老師希望學生的第一 第二 第三名 而微軟看重的是團隊一起做出來的工作 執(zhí)著不應該是盲目的執(zhí)著 而應在認定目標之后 創(chuàng)新人才應該具備的素質 好奇心和興趣 放射性的發(fā)現(xiàn)品味 直覺和洞察力 taste 影響選擇方向的決定性因素勤奮刻苦和集中注意的能力 人文素質和文化傳統(tǒng)海納百川 有容乃大 在保持各自的風格和特點的同時 相互學習 相互鼓勵 相互支持 不斷獲得新思想 也才能有團隊精神 要提高自信 勇于創(chuàng)新 不怕風險 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新1 利用微機的打印口進行數(shù)據(jù)采集ElectronicDesign上發(fā)表的文章 12位A D EDN上發(fā)表的文章 AD7821 并行端口編程所給出的多種應用例子 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新2 利用多個A D并行數(shù)據(jù)采集多功能綜合工程探測儀雙A D采集瞬變電磁信號分布式數(shù)據(jù)采集 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新3 高密度電阻率儀的出現(xiàn)與改進電極轉換裝置的研制分布式控制的電極系統(tǒng)專用成像處理軟件 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新4 GPS在TEM中的應用注意高精度石英鐘同步的優(yōu)缺點1 導線同步改為光纖電纜同步2 無線電同步改為GPS同步 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新5 電磁驅動可控震源系統(tǒng)突破液壓控制頻率上限的限制降低系統(tǒng)的重量和減小體積 非車載 降低系統(tǒng)成本 我們如何創(chuàng)新 技術創(chuàng)新6 ATTEM系統(tǒng)發(fā)射機關斷期間內采集 全程采樣雙A D技術利用軟件消除一次場影響 我們如何創(chuàng)新 借用其它學科的研究成果進行創(chuàng)新舉例 高階譜用于可控震源地震數(shù)據(jù)處理借用雷達的思想研究束控震源地震利用虛擬現(xiàn)實技術進行海底系統(tǒng)仿真研究利用因特網(wǎng)實現(xiàn)虛擬實驗室的研究 集束研究初探 我們如何創(chuàng)新 多學科綜合進行創(chuàng)新舉例 野外現(xiàn)場礦物成分近紅外光譜分析儀的研制就是電子 計算機 光學 礦物學 化學計量學等多學科交叉綜合地球物理儀器 地球物理學 儀器科學的交叉綜合 儀器科學本身就是多學科的綜合 因此為科學技術的前沿技術 每一種儀器的發(fā)明或改進都為創(chuàng)新 科學研究中應注意的問題 絕不能剪裁拼湊論文絕不能偽造實驗數(shù)據(jù)絕不能剽竊核心成果學術腐敗例子 北京大學的王銘銘 復旦大學的申小龍 合肥工業(yè)大學的楊敬安 華東理工大學的胡梁明等 科學研究中的 心想事成 想是事成的前提首先要敢想 要認真去想 要常常想 時時想要想 提 出問題 想出解決問題的辦法把想到的事情辦成 心想事成