科技創新能力的奧秘第1頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一一、引言世界科技突飛猛進，一國綜合國力和國際競爭力的關鍵，在科技創新能力和水平。一科技人才進入社會，能否迅速取得高質量的成果，在競爭環境中占據有利“地形”，并為今后發展創造條件，開辟道路？關鍵也在創新精神。能力含思維和動作二方面，重在前者。創新能力與心理素質，是同義語。第2頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一創新能力好比齊齊哈爾大學的主樓，唯塔尖上有一顆數十里外，夜中可見的發克寶石，靈感思維。往下有形象思維、直覺思維、發散思維等，構成塔身，創造性思維。塔身下的大樓，從上到下有，勤奮執著的探索，興趣牽引和合作能力。我們從塔根往上，再回到塔根，往下，領略一番，從科學史中的實例開始，說明，然后歸納。第3頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一二、創造性思維1.發散思維：例：半導體、汽化器、電報支局、列車制動、曹船借箭、圍魏救趙、影院摘高帽[1]，晨忙于辦公室。楊振寧一天四、五個不同發展點。思想活躍的泰勒[2]。發散思維，是一種要求不依常規，尋求變異，從多方面尋求答案的思維[3]，即求異、側向、逆向、全方位思維。第4頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一楊振寧論中美教育的差別：演繹與歸納，長于推演與勇于冒險、灌輸式與滲愛性[2]第5頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2.形象思維：例[3、4]：1）由實驗，觀察提練出模型及運動圖景，化學結構式、物理模型、變化曲線與曲面；2）新概念、新假設的提出：變量、極限、微分、積分、磁力線、電磁場、化合、分解、周期表、循環反射、遺傳密碼、信息、反饋、編碼。3）新技術：魯班發明鋸，第6頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4）理想模型：慣性、單擺、剛體、理想流體、點電荷、絕對黑體。5）理想實驗：道土爬山，鈄塔實驗的思辯、愛因斯坦的勻速列車。第7頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一形象思維中的想像可以分為再造想像與創造想像，創造想像是根據創造目的，不依據現成的描述或描繪，在頭腦中獨立地創造新形象的過程。它具有首創性，獨立性和新穎性等特點[3]?？萍紕撔码x不開創造想像，要點在善于抓住事物的物理本質。第8頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一楊振寧認為，西方文化是具體的文化，比較傾向于準確細致的研究；而中國文化則傾賂于宏觀、整體的研究[2]。這同季羨林說的，西方看重條分縷析，東方看重整體感悟[5]，是一致的。后者是一種直覺思維。第9頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一不經過分析，推理的認識過程，而直接快速地進行判斷的認識能力。比如幾種方案，可以憑直覺判斷其可行性[6]。直覺，實際上是一個人的全部心理能力和觀察力、思維力、記憶力以及已有知識、經歷、環境影響，個性特征等等在短時間內的整體顯示。第10頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一愛因斯坦說“科學的發現并沒有邏輯的道路，只有通過那種對經驗共鳴的理解為依據的直覺”。直覺思維目前還沒研究得很清楚。與形象思維接近。此處提一下。第11頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3.靈感思維：1）實例[1、4、7]：阿基米德發現浮力，愛因斯坦狹義相對論，凱庫勒與苯的分子式，門氏周斯表，達爾文進化論，魏格納的大陸漂移，巴斯德的霍亂疫苗，弗茉明的青霉素等。第12頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2）特點與作用[6]：特點：①以抽象思維與形象思維為基礎；②具有突發性，且稍縱即逝；③獨特新奇，創造性；④情緒性，如緊張，興奮，迷狂，朦朧等。靈感是一個人對某一問題長期孜孜以求，冥思苦想之后，通過某一誘導物的啟發，一中新思路的突破接通。第13頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一頓悟、茅塞頓開，古人云“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫”，“靈機一動，計上心頭”，“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”，“眾里尋他千百度，回首驀見，那人卻在燈火闌珊處”。第14頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一錢學森[7、8]：“靈感思維是人們在生活中真有的，我自己就有過多次，解決了研究中遇到的難題。這都是在半睡半醒中發生的。正常清醒狀態下，頭腦中框框太多，阻礙大跨度的思想，所以要在半睡半醒中突破障礙，見到真理。”“要創造，要突破，得有靈感”。第15頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3）靈感運作過程：三階段：①醞釀期，資料裝備，技能（思維，動作）裝備，問題，探索；②激發與捕捉：全身心投入創發事件，大腦保持興奮、激動狀態。積累思維勢能。有意無意運用多種短期刺激（散發、睡夢、無關事件等）或遠期刺激（變換生活環境，放下問題）。捕捉要及時，因靈感有必然性、機遇性、相對性。第16頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一③靈感加工期：錢[7]：“在靈感閃現之后，應很快回到邏輯思維方式中，使之上升到一個新的理性認識階段。鞏固與發展?！`感客人’悄悄給你送來的禮物”。一個鏈條：準備一問題——探索——閃念——捕捉——加工。第17頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4）靈感激發方式[7]：四類15種：①模仿類變化模仿，如東軟開發CT；移植模仿，如包起帆自動木材抓斗；仿生學，如電子蛙眼；競賽式，如老小施特勞斯；②變異類：反向思維，如北里柴三郎發現厭氧菌；否定式思維，如華羅庚論五次方程式解；變質式如巴克斯發明FORTRAN語言。第18頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一③發展類：接力棒式，如計算機的發明與發展；靈感鏈式如微波爐的發明，樹干樹支式，如愛迪生的系列發明，針對性式，如袁隆平的雜交水稻；④開撼生：跳躍式，英國人約輸遜；開拓性，如納米技術；多功能結合式，如何大一治艾滋病的多藥混合，急智式，如司馬光砸缸，曹植七步詩。第19頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一5）靈感與機遇：①邏輯機遇：指向性專題研究中，一事物的發現發明，在一定階段，必然出現；如王永民五筆字型，微處理器芯片；無線慰斗；②偶然機遇：巴斯德，“在觀察領域中，機遇只偏愛那種有裝備的頭腦”。如郵票邊孔，牛痘、人參利用。第20頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一③創造機遇，發揮人的主觀能力創造出的機遇，如霍柏發明電腦語言。弱者等候機遇、強者創造它們。第21頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一6）靈感發生的機理[7、8]：人腦的三種狀態：覺醒睡眠、朦朧。雙重做功功能：顯性系統，意識。隱性系統，潛意識、無意識。自動思維方式。意識、潛意識是人腦對各觀世界反映的不同層次。可以驅使肢體并直接接受人體各部信息的為顯意只，一般不能驅使肢體，但可以接受人體各部分信息，默默進行加工的為潛意識。第22頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一意識和潛意識是相通的，互相轉化，互相作用的。靈感思維，就是在顯意識的有意追求下，經潛意識自動加工以后，再通向意識，是顯意識和潛意識相互作用的結晶。第23頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4.創造能力的結構：1）思維的分類[3]：按思維的憑借物劃分：①動作思維，思維過程中以實際動作為支柱；②形象思維，思維過程中以形象為無能為支柱；③抽象思維，以概念判斷，推理的形式來反映事物。按思維的創新程度劃分：常規性思維和創造思維；按思維的直覺性劃分：直覺思維與邏輯思維；第24頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)創造能力：根據一定目的，運用一切已知信息產生出某種新穎、獨特、有社會價值產品的能力[9]。它的主要成份是創造性思維，它的結構[3]：①基本圖式：以發散式思維為主，發散式思維與聚合式思維相結合；以直覺思維為主，直覺思維與邏輯思維相結合。②重要環節；創造性想像的參與和現實定向相結合：③重要成份：對創造活動的迷戀和目的的指向性。④典型特點；靈感思維。第25頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3)注意的重點；傳統心理學認為“抽象邏輯思維，是構成智力的核心因素”[3]我國多年來，又受蘇聯的影響，認為“藝術以形象思維為特征，科學能以概念·思維為特征”[4]大致不差，但有絕對化的弊病。各位20來年都在學習抽象，邏輯思維。勿須多說，重點放在形象思維，靈感思維等上邊。創作能力述包括動作能力。不涉及。第26頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一5．創造能力的養成：1)開拓思路，如行云流水，喜歡別出心裁，異想天開，班門喬斧，標新立異；2)注意培養想像力。欣賞文學藝術是有效途徑。許多偉大科學家，愛好文藝，決非偶然。李四光、周培源夫人是音樂家，楊振寧夫人是文藝家。錢學森夫人是女高音歌唱家．錢先生曾說[10]“正是她給我介紹了這些音樂藝術，這些藝術里所包含的詩情畫意和對于人生的深刻理解，使得我豐富了對世界的認識，學會了廣闊的思維方法。第27頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一或者正是我受到這些藝術的熏陶，所以我才能夠避免死心眼，避免機械唯物論，想問題能夠更寬一點，活一點”。第28頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3)重視靈感思維的了解和運用。這是80年代錢學森先生提出來的新方向。靈”感通常是創造者對解決問題方法的不斷尋覓，孜孜以求，長期辛勤勞動為基礎。長期的高度集中注意，沉迷其中而不得其解時，思想處于高度“受激狀態，”形成一種：一觸即發”的局面。第29頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一這是靈感產生的前提條件。思維勢能積累到一定程度，才會二高壓放電”。這就引出下一節。第30頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一三．勤奮與執著

風和日麗要勤奮，風吹草動靠執著。第31頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一1．勤奮：1)例[11]：李時珍《本草綱目》花27年：竺可楨《物候學》花40年，達爾文《物種起源)花27年、摩爾根《古代社會》40年，馬克思《資本論》40年，歌德《浮士德》60年。第32頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)愛迪生：“天才是百分之一的靈感，加百分之九十九的血汗”有雙重含義。王國維的三境界[5]：昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望盡天涯路“，此第一境也：衣帶漸寬。終不悔，為伊消得人憔悴”此第二境也：“眾里尋他千百度，回頭號驀見，那人卻在燈火闌珊處”，此第三境也。對一生，對一個周期廠均適用。安、專、迷。第33頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3）楊振寧：“博覽、主動、滲透、獨創”[2]。4）創造有兩重性，個人與社會，以創造的精神指導學習[13]。5）自信，揚長，優化，勤奮，應包括優化思路與方法。以聰明的頭腦，下笨功夫。第34頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一6）嚴謹求實，腳踏實地，既重理論，又求實際，“笨鳥先飛”“鷹心牛勁”[14]。7）吃苦耐勞：科技工作者的苦樂觀。第35頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2.執著：1)例[11]：①1814年斯蒂芬遜發明火車，早13年，德萊維西克已造出四種，多次失敗后灰心：②高爾頓1807年發明蒸汽船，早17年約翰·菲奇，已造出，并開通從費城到巴林的定期航線，后因出現赤字而自殺：③愛迪生試驗6千多種材料，才做成電燈；④諾貝爾經過幾百次失敗，被炸得血跡斑斑，才發明炸藥。⑤埃利希經幾百次實驗，才找到治療錐體蟲引起的昏睡病的特效藥“606”。第36頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)挫折的必然性，挫折中奮起，情商要素；第37頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3)人們最出色的工作，往往是處于逆境中做出來的。“文章憎命達”，“詩必窮則工”[5]司馬遷說得好[12]，“文王拘而演《因易》；仲尼厄而作《春秋》，屈原放逐，乃賦《離騷》；左丘失明，厥有《國語》；孫子臏腳，兵法修列；不韋遷蜀，世傳《呂覽》；韓非囚秦《說難》、《孤憤》；《詩》三百篇，大底圣賢發憤之所為作也?！钡?8頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4)執著是最好的朋友，鍥而不拾，“咬言青山…”，冤魂與毒蛇，“地獄入口處”。5)實踐中不斷強化第39頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一四．興趣與志向1．興趣：1)從科學發展的動力讀起[14]：動力是生產?不盡然。請看：①裝訂工法拉第，遇然機會聽戴維講演，激起對科學的興趣，自學成才，1831年發現電磁感應定律，1833年發現電解定律。多年后，麥克斯韋爾總結及實驗證實，才為人們所承認，后來由此發明了發電機、電動機、電解法，開辟了一個電行業。第40頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一②愛因斯擔的E=mc2，只是為突破牛頓力學的局限性，而得出的不起眼的副產品，多年后發現裂變可控制，產生了核彈和核工業；第41頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一⑧非歐兒何：人們突破歐氏幾何的平行公里，產生了里曼，羅巴切大斯基等十兒種幾何。多年后，才在愛因斯坦推導相對論時用上。第42頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一④達爾文，上中學時就熱衷于搜集礦石與昆蟲標本，作化學實驗有了極濃厚的多種多樣的興趣，很急切地想要理解自己感興趣的事物：而且在弄清楚任何每雜的問題時，就非常高興：第43頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一⑤牛頓與萬有引力。地心說一千多年。哥白尼15世紀提出日心說。伽里略16世紀初發明望遠鏡，作大量天體觀測，證實日心說。開普勒1609年，從中總結出行星運動三定律，1659年惠更斯提出萬有引力概念。發現土星光環。牛頓研究重力和引力是何關系。計算月球的離心加速度和月球軌道處的重力加速度。1671年，新測地球半徑經體公布，牛頓用他的微積分。第44頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一不視地球為質點，結果一致。發現萬有引力定律。這是2000多年，幾代人接力跑的結果。蘋果說，無稽之讀。順便提一下，瓦特的水壺。亦屈此類。瓦特1765年對當時已出現的十幾種蒸汽機，綜合優點并作重大改進，設計新型。又用20年提高其熱效率。第45頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一科學，同任何事物一樣，其發展由內在的動力推動，是內部矛盾斗爭中，不斷完善的結果。就理論的完整美。和藝術家一樣，是對真、善、美的熱愛與追求。丹皮爾《科學史》[15]“羅馬人只是為了農業，建筑的工程方面的需要，才對科學表示關心。他們只使用知識之流，而不能培育其源——為學術而學術的源泉，結果不到／L代，源與流就一起枯竭了”。第46頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)科學為什么吸引人?人的需要和動機是分層次的[16]。由底層到高層分別是：生理需要、安全需要、歸屬與愛的需要、尊重的需要、認知需要、審美需要和人生價值自我實現的需要。下層需要，滿足到一定程度，便產生上層的需要。第47頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一下邊四層?屬于缺失性需要，上邊三個層屬于發展性需要?？茖W既能滿足科學家求知的需要，又能滿足其審美的需要。楊振寧在選擇問題和研究方法時，常常具有美的色彩。他認為，物理學發展的路線之一是“以結構的美為中心要務“。他還把宏觀，微觀比做從遠處和近處，欣賞一幅畫[12]。第48頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一美、不外乎兩大類117，：現實美、藝術美。自然界存在大量美的事物。反映他們規律的科學，也具有美的特征?？茖W也是藝術。正弦曲線，圓錐曲線，行星運動與原子結構，元素周期表。不勝數舉。時，才“喝出點茶味”了。誠如楊振寧所說[2]：一個科學家做研究工作的時候，當他發現有許多可以說是不可思議的美的自然結構，他會有一個觸及靈感聽震動。他這時的感覺是和最真誠的宗教信仰很接近的。從牛頓起。西方許多科學家信仰宗教。雖不可取，亦無可厚非。第49頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3）興趣的作用：是學習與研究的龍頭，能源，并推動一切。是最好的老師，又是人生最寶貴的財富。緊緊抓住興趣，就可以進入良性循環。決竅?奧秘？第50頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4)興趣的養成：①志向、動機、目的的思孜；②以審美的心態工作，多賞試，多練習，多實踐多總結，從中發現美；③原有興趣的遷移。④興趣可分直接興趣與間接興趣。志向是一種間接興趣。第51頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2．志向：價值觀，人生追求，理想等，意思一樣。說價值觀：1)價值是社會的：人的本質，是體現一種社會關系，人生下來，從學習語言起，就開始社會化”8l。離開社會，談論價值及其實現，毫無意義；第52頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)價值是經濟學概念：一科學工作者，其勞動力價值，是成才過程中所消耗的社會必要勞動量；其勞動價值，是一生中為社會所創造價值的總和。故愛因斯坦說[2]個人對社會的價值首先取決于他的感情、思想和行動，對增進人類利益多大作用”。馬克思所說“科學不是自私自利的享樂，有幸從事科學研究的人，應該為人類的利益服務”，足一個意思。第53頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3)這種價值的實現，不是被動地依賴社會，而是主動地自我實現[16]，這和獻身科學事業，為科學而科學，是同義語。這樣為全人類的服務，是最高層次的理想與信念[18]。楊振寧預言，[2]“到了21世紀中葉，中國極可能成為一個世界級的科技強國”。各位會有幸為此而做出自己的貢獻，是幸福的。個人利益，當不成問題。第54頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4)志向的作用：屬于間接興趣，是深層次，總體上起領航作用。提供定向、動力、勇氣。第55頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一5)養成：閱讀與思索：由陶冶到頓悟。是終生積累與發展的過程。第56頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一五．發揮群體優勢的能力1．群體優勢：

1)例：①二戰期間英物理學家勃蘭特為首，集中數學家、理論物理學家，天文物理學家，生理學家和測量技師11人，互相配合，研制出雷達；②同時代，英病理學家弗羅里，組織生物學家，細菌學家，化學家等20人，用11年把弗萊明發現的青霉素，發展到實用階段。⑧我國兩彈一星的研究，大兵團作戰。④1900---1972年獲諾貝爾獎的286人中，因協作的人數1901年一1925年是40％：1926--1950年是65％；1951—1972年是79％，呈上升趨勢。第57頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)現代科學發展的趨勢，一是分化，二是相互滲透與綜合，需要群體作戰。互補性，完整性，A>∑ai第58頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2．認識根源，社會思維，思維共振。奧斯特發現電生磁，啟發法校第研究磁生電：倫琴發現X射線，啟發貝克勒爾發現天然放射性。格羅斯曼把高斯、黎曼幾何，介紹給愛因斯坦，使他找到求解廣義協變方程的工具。第59頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3．交流，平等地自由討論。不貶低別人，不爭名位。內聚力，合作氣氛。競爭是對外的。

4．學科帶頭人的素質，丁肇中“是個外交家”[2]。第60頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一六．問題與設想1．問題：

1)所述問題，理論上沒有深入分析：如何養成方面，也未展開。內容范圍也很局限。與科技創新力密切相關的許多問題，還有待探討。這里有[20]：第61頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2)在市場經濟的復雜環境中，未來科技人才如何具備很高的非智力因素與情商[2]2l，和很強的適應社會生活的能力?第62頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3)圍繞創造性思維能力，如何培養生收集和處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力，語言文字表達能力，及團結協作和社會活動能力?均指能力而非方法。第63頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4)如何培養學生的以實驗觀察等為重點的實踐能力和創業精神?5)如何貫徹健康第一的指導思想，使學生具備健康心理，學會自我保健，不斷增進自己的健康?等等。第64頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一2．解決問題的條件與方式：智力心理、非智力因素與情商。思維科學、健康心理學、成才心理等，是目前活躍的研究領域，不斷有新成果報導。具備解決條件。第65頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一

解決方式：一是讓學生自己去看。這類書充斥市場。學生不得要領，也不具備“直奔真貨”的條件。有合適的書，也沒有時間看那么多方面的。二是，由多年從事科技工作，而又熟悉心理學的教師，全面系統地追蹤有關的最新成果，綜合起來，變成青年人易于接受的語言，介紹給學生。兩種方式，對于研究生教育這一系統的效果之差異，是顯然的。第66頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一3．多年來，我們的研究生教育的觀念，內容和方法，相對滯后于科教興國的客觀需要[20]。重知識，技術，而不重素質(即能力)。千呼萬喚，終于迎來了中央的有關決定。它的實施，需作許多工作。適應，需要，新開一些跨學科課程，看來是必要的。第67頁，共72頁，2023年，2月20日，星期一4．建議新開一門本科生和研究生課。內容涵蓋中央決