唐本忠：概念創(chuàng)新是科學追求的圣杯 | NSR專欄
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撰文 | 唐本忠（中國科學院院士、《國家科學評論》編委、香港科技大學張鑒泉科學講座教授、華南理工大學廣東省創(chuàng)新團隊首席科學家）
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感謝中國科學家過去數十年的不懈努力，中國現已成為全球科學界的一支重要力量。中國每年發(fā)表大量的論文，然而，龐大的數字并不等于強大的影響。中國應從科技大國向科技強國進軍。實現這一目標，我們必須力求質量而不能僅滿足于數量。在諸多決定研究質量的因素中，概念創(chuàng)新（conceptual novelty）占據決定性的地位。歷史證明，新的概念可以引領新的發(fā)展潮流、開辟新的研究領域。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。
新的概念一般產生于對現象或經驗的概括與歸納，或對現有知識或已知觀點的推演與轉化。提出一個原創(chuàng)性概念需要足夠的智慧、想象和推理，有時甚至需要強大的勇氣和魄力。在1953年的諾貝爾化學獎典禮上，阿恩·弗列德加（Arne Fredga）代表瑞典皇家科學院發(fā)表演講，他強調了“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，因為概念上的進步會導致研究上的突破，從而推動科學的進步與發(fā)展。這一觀點與許多頂尖期刊的辦刊原則不謀而合。例如，《美國化學會志》（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；沒有概念性突破的稿件將不會被接受發(fā)表。
在科學研究史上，有大量的實例證明：新概念的提出和建立為領域的突破和發(fā)展提供新的平臺。例如，赫爾曼·施陶丁格提出的大分子概念，導致了高分子學科的誕生與發(fā)展。盡管人類從遠古時期就開始使用天然產物，例如紙張、蟲膠、絲綢、木材、羊毛等，但是沒有人知道它們是生物大分子，更不用說人工合成高分子材料。施陶丁格的開創(chuàng)性工作使人們能夠在化工廠生產“人造大分子”，并由此催生了聚合物制造產業(yè)?，F代社會中無處不在的合成聚合物完美地證明：高分子科學改變了我們的思想、而聚合物工業(yè)改變了世界的面貌。
然而，嘗試開辟新道路，勢必會面臨無數的艱難險阻。我們的傳統文化和應試教育教導我們要尊重權威和崇拜書本。一個提出與“通識”相異的新概念的先驅者，開始往往是孤獨的，甚至是痛苦的。這不是一個東方特有的，而是一個全球皆然，奇怪而又常見的現象。例如，當丹尼爾·謝赫特曼提出準晶的新概念時，立即遭到了他的同僚們的嘲諷，甚至被某位諾獎大咖鄙視為民科級“準科學家”。因此，準晶的研究絕不是在玫瑰飄香的伊甸園的享受，它的發(fā)展過程充滿了爭議和論戰(zhàn)。雖然準晶的概念最終被科學界所接受，但卻經歷了最初被排斥，繼而被批判的漫長過程。
這種對概念創(chuàng)新的懷疑和指責是科學界最黑暗的一面。我們因此不難理解為何德瑞克·布魯爾頓會猛烈抨擊“一個充滿了敵意、嫉妒和批判的科學世界”。關于人們對新發(fā)現的反應，米歇爾·德·蒙田有一段很經典的三段論描述：
（一）人們首先會說，“這可能不是真的”，或者“這與圣經有沖突”；
（二）接下來，當這個新概念的正確性得到證明時，他們會說，“好吧，這可能是真的，但卻不重要”（這只是一項瑣碎的工作）；
（三）最后，當漫長的歲月充分證實了它的重要性之后，他們會說，“是的，它當然重要，可它并不新穎啊”（因為“它很久以前就被發(fā)現了”）。
遺憾的是，一個創(chuàng)新性工作常常會因經不住這三重攻擊而中途夭折。
我們必須鼓勵挑戰(zhàn)精神和培育創(chuàng)新文化，促進以概念驅動的原創(chuàng)性研究的發(fā)展。改革我們的教育可能是一個合適的起點。我們應該教導我們的學生，學習教科書上的知識并不是要把他們禁錮在現存知識的桎梏中，而是讓他們能夠站在巨人的肩膀上看得更高更遠。我們應該訓練他們學會運用批判性思維和創(chuàng)造性想象來尋找和提出問題，而不是強迫他們?yōu)榱藨犊荚嚩鵁o休止地做習題和問卷。我們應該鼓勵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威?？茖W追求的最高境界是推翻“常識”，通過概念突破而開辟新領域、創(chuàng)造新知識。
科學界對革命性創(chuàng)新工作的非友善態(tài)度必須改變。如上所述，當一個科學家，特別是年輕人，提出創(chuàng)新性概念時，往往會被“大人物”粗暴地拒絕和否定。我們應該建立起相互尊重和欣賞的科學文化，資深科學家要鼓勵和支持年輕學者提出新思想或新概念。當有人意見相左時，我們應與其平心靜氣地深入討論，而非對其冷嘲熱諷甚至敵意攻擊?？茖W界應有容納非正統觀點或“異端邪說”的涵養(yǎng)與雅量。政府機構應建立起資助機制鼓勵和推動原創(chuàng)性研究。當我們整個民族都熱情地擁抱創(chuàng)新性概念之時，即是中國成為科學研究領袖和技術革新巨擘之日。
注：
1. 阿恩·弗列德加（Arne Fredga），瑞典化學家，1944至1975年諾貝爾化學獎委員會委員（1972–1975任該委員會主席）。
2. 赫爾曼·施陶丁格（Hermann Staudinger），德國化學家，提出了“大分子”新概念，在高分子領域作出了開拓性貢獻，1953年獲諾貝爾化學獎。
3. 丹尼爾·謝赫特曼（Daniel Shechtman），以色列材料科學家，開創(chuàng)了準晶研究新領域，2011年獲諾貝爾化學獎。
4. 德瑞克·布魯爾頓（Derrick Brewerton），英國西敏斯特與皇家國家骨科醫(yī)院顧問醫(yī)師。
5. 米歇爾·德·蒙田（Michel de Montaign），文藝復興時期法國最有標志性的哲學家、思想家、作家。以《嘗試集》三卷留名后世，所著《隨筆集》三卷名列世界文學經典。
本文英文版標題為“Conceptual Novelty: the Holy Grail of Scientific Pursuit"，于2017年4月8日發(fā)表在《國家科學評論》(National Science Review, NSR）。NSR是科學出版社旗下期刊，與牛津大學出版社聯合出版 。《知識分子》獲作者、NSR和牛津大學出版社授權刊發(fā)該文中文翻譯。
