唐本忠：概念創(chuàng)新是科學(xué)追求的圣杯 | NSR專(zhuān)欄
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撰文 | 唐本忠（中國(guó)科學(xué)院院士、《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》編委、香港科技大學(xué)張鑒泉科學(xué)講座教授、華南理工大學(xué)廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家）
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感謝中國(guó)科學(xué)家過(guò)去數(shù)十年的不懈努力，中國(guó)現(xiàn)已成為全球科學(xué)界的一支重要力量。中國(guó)每年發(fā)表大量的論文，然而，龐大的數(shù)字并不等于強(qiáng)大的影響。中國(guó)應(yīng)從科技大國(guó)向科技強(qiáng)國(guó)進(jìn)軍。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們必須力求質(zhì)量而不能僅滿(mǎn)足于數(shù)量。在諸多決定研究質(zhì)量的因素中，概念創(chuàng)新（conceptual novelty）占據(jù)決定性的地位。歷史證明，新的概念可以引領(lǐng)新的發(fā)展潮流、開(kāi)辟新的研究領(lǐng)域。革命性的觀念可以改變我們的思維模式，甚至改變我們的生活方式。
新的概念一般產(chǎn)生于對(duì)現(xiàn)象或經(jīng)驗(yàn)的概括與歸納，或?qū)ΜF(xiàn)有知識(shí)或已知觀點(diǎn)的推演與轉(zhuǎn)化。提出一個(gè)原創(chuàng)性概念需要足夠的智慧、想象和推理，有時(shí)甚至需要強(qiáng)大的勇氣和魄力。在1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)典禮上，阿恩·弗列德加（Arne Fredga）代表瑞典皇家科學(xué)院發(fā)表演講，他強(qiáng)調(diào)了“修改存在已久的、眾所周知的概念或創(chuàng)造新概念”的重要性，因?yàn)楦拍钌系倪M(jìn)步會(huì)導(dǎo)致研究上的突破，從而推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。這一觀點(diǎn)與許多頂尖期刊的辦刊原則不謀而合。例如，《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society, JACS）明確指出，在JACS上發(fā)表論文必須在概念上有新意；沒(méi)有概念性突破的稿件將不會(huì)被接受發(fā)表。
在科學(xué)研究史上，有大量的實(shí)例證明：新概念的提出和建立為領(lǐng)域的突破和發(fā)展提供新的平臺(tái)。例如，赫爾曼·施陶丁格提出的大分子概念，導(dǎo)致了高分子學(xué)科的誕生與發(fā)展。盡管人類(lèi)從遠(yuǎn)古時(shí)期就開(kāi)始使用天然產(chǎn)物，例如紙張、蟲(chóng)膠、絲綢、木材、羊毛等，但是沒(méi)有人知道它們是生物大分子，更不用說(shuō)人工合成高分子材料。施陶丁格的開(kāi)創(chuàng)性工作使人們能夠在化工廠生產(chǎn)“人造大分子”，并由此催生了聚合物制造產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代社會(huì)中無(wú)處不在的合成聚合物完美地證明：高分子科學(xué)改變了我們的思想、而聚合物工業(yè)改變了世界的面貌。
然而，嘗試開(kāi)辟新道路，勢(shì)必會(huì)面臨無(wú)數(shù)的艱難險(xiǎn)阻。我們的傳統(tǒng)文化和應(yīng)試教育教導(dǎo)我們要尊重權(quán)威和崇拜書(shū)本。一個(gè)提出與“通識(shí)”相異的新概念的先驅(qū)者，開(kāi)始往往是孤獨(dú)的，甚至是痛苦的。這不是一個(gè)東方特有的，而是一個(gè)全球皆然，奇怪而又常見(jiàn)的現(xiàn)象。例如，當(dāng)?shù)つ釥枴ぶx赫特曼提出準(zhǔn)晶的新概念時(shí)，立即遭到了他的同僚們的嘲諷，甚至被某位諾獎(jiǎng)大咖鄙視為民科級(jí)“準(zhǔn)科學(xué)家”。因此，準(zhǔn)晶的研究絕不是在玫瑰飄香的伊甸園的享受，它的發(fā)展過(guò)程充滿(mǎn)了爭(zhēng)議和論戰(zhàn)。雖然準(zhǔn)晶的概念最終被科學(xué)界所接受，但卻經(jīng)歷了最初被排斥，繼而被批判的漫長(zhǎng)過(guò)程。
這種對(duì)概念創(chuàng)新的懷疑和指責(zé)是科學(xué)界最黑暗的一面。我們因此不難理解為何德瑞克·布魯爾頓會(huì)猛烈抨擊“一個(gè)充滿(mǎn)了敵意、嫉妒和批判的科學(xué)世界”。關(guān)于人們對(duì)新發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)，米歇爾·德·蒙田有一段很經(jīng)典的三段論描述：
（一）人們首先會(huì)說(shuō)，“這可能不是真的”，或者“這與圣經(jīng)有沖突”；
（二）接下來(lái)，當(dāng)這個(gè)新概念的正確性得到證明時(shí)，他們會(huì)說(shuō)，“好吧，這可能是真的，但卻不重要”（這只是一項(xiàng)瑣碎的工作）；
（三）最后，當(dāng)漫長(zhǎng)的歲月充分證實(shí)了它的重要性之后，他們會(huì)說(shuō)，“是的，它當(dāng)然重要，可它并不新穎啊”（因?yàn)椤八芫靡郧熬捅话l(fā)現(xiàn)了”）。
遺憾的是，一個(gè)創(chuàng)新性工作常常會(huì)因經(jīng)不住這三重攻擊而中途夭折。
我們必須鼓勵(lì)挑戰(zhàn)精神和培育創(chuàng)新文化，促進(jìn)以概念驅(qū)動(dòng)的原創(chuàng)性研究的發(fā)展。改革我們的教育可能是一個(gè)合適的起點(diǎn)。我們應(yīng)該教導(dǎo)我們的學(xué)生，學(xué)習(xí)教科書(shū)上的知識(shí)并不是要把他們禁錮在現(xiàn)存知識(shí)的桎梏中，而是讓他們能夠站在巨人的肩膀上看得更高更遠(yuǎn)。我們應(yīng)該訓(xùn)練他們學(xué)會(huì)運(yùn)用批判性思維和創(chuàng)造性想象來(lái)尋找和提出問(wèn)題，而不是強(qiáng)迫他們?yōu)榱藨?yīng)付考試而無(wú)休止地做習(xí)題和問(wèn)卷。我們應(yīng)該鼓勵(lì)他們提出新的想法和建立新的模型，哪怕它們違背所謂“眾所周知”的教條。我們不必畏懼任何權(quán)威。科學(xué)追求的最高境界是推翻“常識(shí)”，通過(guò)概念突破而開(kāi)辟新領(lǐng)域、創(chuàng)造新知識(shí)。
科學(xué)界對(duì)革命性創(chuàng)新工作的非友善態(tài)度必須改變。如上所述，當(dāng)一個(gè)科學(xué)家，特別是年輕人，提出創(chuàng)新性概念時(shí)，往往會(huì)被“大人物”粗暴地拒絕和否定。我們應(yīng)該建立起相互尊重和欣賞的科學(xué)文化，資深科學(xué)家要鼓勵(lì)和支持年輕學(xué)者提出新思想或新概念。當(dāng)有人意見(jiàn)相左時(shí)，我們應(yīng)與其平心靜氣地深入討論，而非對(duì)其冷嘲熱諷甚至敵意攻擊。科學(xué)界應(yīng)有容納非正統(tǒng)觀點(diǎn)或“異端邪說(shuō)”的涵養(yǎng)與雅量。政府機(jī)構(gòu)應(yīng)建立起資助機(jī)制鼓勵(lì)和推動(dòng)原創(chuàng)性研究。當(dāng)我們整個(gè)民族都熱情地?fù)肀?chuàng)新性概念之時(shí)，即是中國(guó)成為科學(xué)研究領(lǐng)袖和技術(shù)革新巨擘之日。
注：
1. 阿恩·弗列德加（Arne Fredga），瑞典化學(xué)家，1944至1975年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)委員（1972–1975任該委員會(huì)主席）。
2. 赫爾曼·施陶丁格（Hermann Staudinger），德國(guó)化學(xué)家，提出了“大分子”新概念，在高分子領(lǐng)域作出了開(kāi)拓性貢獻(xiàn)，1953年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
3. 丹尼爾·謝赫特曼（Daniel Shechtman），以色列材料科學(xué)家，開(kāi)創(chuàng)了準(zhǔn)晶研究新領(lǐng)域，2011年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
4. 德瑞克·布魯爾頓（Derrick Brewerton），英國(guó)西敏斯特與皇家國(guó)家骨科醫(yī)院顧問(wèn)醫(yī)師。
5. 米歇爾·德·蒙田（Michel de Montaign），文藝復(fù)興時(shí)期法國(guó)最有標(biāo)志性的哲學(xué)家、思想家、作家。以《嘗試集》三卷留名后世，所著《隨筆集》三卷名列世界文學(xué)經(jīng)典。
本文英文版標(biāo)題為“Conceptual Novelty: the Holy Grail of Scientific Pursuit"，于2017年4月8日發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》(National Science Review, NSR）。NSR是科學(xué)出版社旗下期刊，與牛津大學(xué)出版社聯(lián)合出版 。《知識(shí)分子》獲作者、NSR和牛津大學(xué)出版社授權(quán)刊發(fā)該文中文翻譯。
