创新方法及自主创新

1创新方法

与

自主创新刘燕华

2011年2月2温家宝总理在批示中指出：自主创新方法先行

推进学科体系，学术观点和科研方法创新胡锦涛总书记在十七大报告中指出：3刘延东（2009年10月21日）科学方法的创新是推动科技进步、提高社会生产力的重要源泉。4科学是随着研究方法所获得的成就前进的。

——巴甫洛夫科学方法是通向绝对知识或真理的唯一道路。

——卡尔·皮尔逊人类历史上最有价值的知识是方法的知识。

——笛卡尔中国无科学的原因乃在于无科学的方法。

——蔡元培等教育家创新方法与自主创新

5创新方法与自主创新1234创新方法的内涵

创新方法工作的重要意义创新方法的现状和问题创新方法工作总体思路6132456789一、创新方法的内涵72,4,5,7,9一、创新方法的内涵请划出下列数字的图形8123456789一、创新方法的内涵91,4,6,8,9一、创新方法的内涵请划出下列数字的图形10一.创新方法的内涵

《孙子兵法》总结集成了打仗的谋、略、技巧和套路，是集军事方法之大成的杰出成果。

科学重大发现与科技进步也蕴涵着丰富的谋、略、技巧与套路，即“创新方法”。

科学思维科学方法科学工具

11创新链(螺旋式推推进)研发链:基础—技术—应用技术术—推广产业链:产品—中试—产生—产业市场链:供应--销售—流通—消费—服务产业市场研发价值规律社会与经经济效益益12一、创新新方法的的内涵发现问题题与设计计问题创意（风风格）构架设计计（解决问问题）组织加工工例：城市市规划装修研究系统有效效技术突破破工艺精湛湛运行流畅畅13北宋苏轼轼““题西林林壁”：：横看成岭岭侧成峰峰，远近高低低各不同同，不识庐山山真面目目，只缘身在在此山中中。从不同角角度观察察问题用不同方方法解决决问题创新的路路不止一一条人们历来来重视发发明创造造但往往忽忽视对创创造自身身的研究究14方略问题题（（导向,系统整整合）技巧问题题（路路径,方方式）手段问题题（（杠杆））毕加索：：创造性性是大师师和工匠匠的根本本区别。。老子：道道法自然然（道德德经）爱因斯坦坦：用55分钟钟研究问问题和方方法，用用5分钟钟解决工欲善其其事，必必先利其其器磨刀不误误砍柴工工15二、创新新方法工工作的重重要意义义创新思维维（研究究正确的的问题））创新方法法（解开开结症））创新工具具（手段段可行））洞察力从事创造造的能力力从已知发发现未知知的能力力多层次利利用和开开发知识识的能力力16创新思维维：意料料之外，，情理之之中1687年，牛顿顿，“自自然科学学的数学学原理””三大定律律（惯性性、加速速度、作作用和反反作用力力）和万万有引力力定律其价值是是把100多年前由由哥白尼尼、伽利利略等人人奠基的的实验科科学数学学化了，，使自然科科学通过过数学逻逻辑推理理来揭示示。爱因斯坦坦在约200年后，提提出“相相对论””，（空间背背景与时时间的相相对性--狭义，和和时空弯弯曲—广义）使牛顿力力学适宜宜性缩小小，使人类进进入太空空时代。。新的时代代？例：空空客与与波音的的专利之之较量例：后后发优优势，电电动汽车车爱因斯坦坦：想象象力比知知识更重重要。17二.创新方法法工作的的重要意意义科学思维维的创新新是科学学研究取取得突破性、、革命性性进展的先先决条件件。以交通工工具的发发展变化化为例：：横向改进（从车体入手，运输能力产生量的改进）马车纵向飞跃（从动力入手，运输能力产生质的飞跃）思维创新导致交通工具的飞跃科学思维维始终贯贯穿于科科学研究究的全过过程。没没有思维维的创新新，就不可能能有科技技的进步步。18思维维类类型型点式文本线式文本二、创新新方法工工作的重重要意义义矩阵式系统与集集成成多维立体19创新方法法工作的的重要意意义创新方法法的创新是是取得科科技重大大进步的的必由之之路。近代以来来，科学学方法的的创新与与科技进进步间的的关系更更加密切切。1928年2月13日英国医医学家弗弗莱明发发现青霉霉素。1938年，牛津津大学的的弗洛里里和德国国化学家家钱恩创创造了“分配色层层分析法法”，解决了了青霉素素的提纯纯问题。。1897年汤姆逊逊通过解解决“阴极射线线管”的真空度度方法发发现了电电子。陈景润的的“1＋2”推理20二、创新新方法工工作的重重要意义义测序方法年代测序方式所需时间所需经费常规凝胶电泳法1990手工15年30亿美元毛细管电泳法2001自动3年3亿美元微流控芯片2005自动100天50万美元人类基因因组测序序方法及及其效率率2009年实现了了5万美元，，一周；；2012年实现1000美元，几几天21二、创新新方法工工作的重重要意义义科学工具具的创新是是开展科科学研究究和实现现发明创创造的必必要手段段。哈勃望远远镜的发发明揭开开了人类类对星系系研究的的序幕电子显微微镜的发发明彻底底解决了了微观研研究领域域放大率率不足的的问题科学的进进步在很很大程度度是被科科学仪器器的发明明所推动动的。22创新工具具模型操作系统统界面,工工具箱标准(制制造,检检测等)23人类经历历的科技技发展阶阶段：经验法----错试法----头脑风暴暴法----理性创新新（更加加注重方方法）爱迪生实实验发明明灯泡用用了1600多种金属属材料和和6000多种非金金属材料料，经历历了50000多次失败败。这一一方面反反映了爱爱迪生的的勤奋和和努力、、另一方方面也说说明传统统创造思思维方式式试错法法的效率率低下。。创新方法法工作的的重要意意义（小小结）24思维跨越越创新方式式工艺改革革创新方法法工作的的重要意意义关键技术术发明革新新创新的几几个层面面口传—电信,手算—计算机(革命)有线—无线,自繁—组培,烧火—微波,(路径)模拟—数字—网络,感光—数码(质量)生物发酵酵,生产流程程(效率)减躁,降磨损(性能)问题与方方法结合合=效率25三、创新新方法工工作的现现状与问问题十六世纪纪以前，，我国的的科学技技术一直直走在世世界的前前列。近代科学学发端以以来，我我国却在在科学技技术领域域远远落落后于西西方世界界，甚至至与日韩韩等亚洲洲国家和和地区的的差距也也在明显显加大。。导致我国国近、现现代科学学技术落落后有许许多原因因，其中中，对科科学思维维、科学学方法和和科学工工具工作作的重视视不够是是最重要要的原因因。26创新方法法工作的的现状与与问题问题一：：在科学思维维方面创新思维维与创新新精神培培养缺位位应试式的的教育体体系、灌灌输式的的教学方方法抑制了学学生的创创新思维维和创新新精神。。（验证证与应用用）科研活动动创新思思维不足足，创意意性成果果少。跟踪模仿仿为主，，自主创创新较少少。多数数学科发发展滞后后，属于于世界领领先的学学科很少少。尊重科学学、崇尚尚科学的的氛围不不够科学精神神与科学学氛围仍仍然不足足，基础础欠雄厚厚。27创新方法法工作的的现状与与问题问题二：：创新方法法研究与应应用方面面科技界关关于科学学方法的的意识薄薄弱科研活动动中，忽忽视研究究方法的的规范性性、创新新性；国国内学术术期刊很很少发表表关于研研究方法法和哲学学思考类类的理论论性论文文。对科学方方法的研研究不够够仅限于对对国际科科学方法法的跟踪踪、了解解，缺乏乏对前沿沿方法的的前瞻性性研究；；科学方方法的研研究与应应用严重重脱节，，3、企业技技术创新新能力不不足，缺缺乏科学学创新方方法企业的技技术创新新能力薄薄弱。28创新方法法工作的的现状与与问题问题三：：在创新新工具（（仪器设设备）方方面自主研发发投入少少，核心心技术匮匮乏国家主体体科技计计划用于于“科学仪器器设备研研制与开开发”项目的经经费只有有仅占三三大科技技计划经经费的千分之二二和科学仪仪器购置置经费的的百分之一一。科学仪器器水平与与发达国国家存在在明显差差距高档科学学仪器，，基本处处于空白白；中档档科学仪仪器，国国产设备备稳定性性和重现现性不高高，软件件配套性性较差，，占有率率小。主要依靠靠进口，，科学研研究“空芯化”现象严重重每年科学学仪器固固定资产产投资中中60%用于进口口设备，，其中精精密仪器器、生命命科学仪仪器、大大型科学学仪器等等高技术术含量的的产品更更是90％以上。29创新方法法工作的的现状与与问题问题四：：在创新新政策环环境方面面虽然近年年来，我我国科学学研究与与发展（（R&D）经费投投入不断断增加，，但与发发达国家家以及同同等发展展水平的的发展中中国家相相比，我我国科技技投入水水平还不不高。我国研发发经费仅仅相当于于美国的的8%；全国从事研研究开发人员员年平均经费费分别只有韩韩国的14%和日本的8%。在发达国家，，公共财政支支持科技发展展的经费中有有40%用于支持科学学方法和科学学仪器。而在在我国，国家家主体科技计计划对这方面面研究项目的的支持很低。。30创新方法工作作的现状与问问题问题四：创新新政策方面目前我国科技技成果评价方方式也不利于于创新方法的的发展。科研研院所对科研研人员研究能能力的评价标标准不全面，，过分地重视视SCI而忽视一些基基础性或方法法上的重要问问题。创新能力培育育滞后，急功功近利现象未未根本改变。。以诺贝尔奖为例例，诺贝尔奖的的得1/3是通过科学发发现、理论推推导得奖；有有1/3是通过方法上上的创新、方方法思路上的的创新得奖。。还有1/3通过科学仪器器、科学手段段、科学工具具上的创新。。而在我们的的科技布局上上，更多瞄准准了第一个1/3，把后两个1/3相对忽略了。。31创新方法工作作的现状与问问题美国:1980年,技术创新法案案，鼓励大学学、实验室面面向市场，贴贴近市场。1989年，国家竞争争力技术转移移法案，1996年修订，鼓励励发明和创新新方法教育。。日本：1995年，科学技术术基本法（幻幻影法案），，鼓励创造发发明和创新人人才培养。俄罗斯：创新新经济—法律环境，创创新基础设施施，成果产业业化国家体系系。教育创新机制制。欧盟：2000年，里斯本战战略，创新能能力建设。韩国：以企企业（三星））为主体的创创造发明，和和创新方法改改进。以色列：教育育和研发投入入鼓励人才的的首创技术。。发达国家对创创新方法的重重视：32创新方法工作作的现状与问问题前苏联(根里奇.阿奇舒勒)疑惑—刺探—获得—专利—优势保护进入中国发现—途径—答案40个发明原理,矛盾分解矩阵阵,物—场模型,76个标准解法,发明解决算法法TRIZ33经验总结系统统,规范与监监管6西格玛用以改善质量量和经营统计原理工具箱对问题的度量量,分析,改改进,控制的的系统理论方方法对发现问题很很有帮助34四、创新方方法工作的总总体思路创新方法工作作是一项浩瀚瀚的科学工程程，也是一项项宏大的国民民素质工程，，是从源头上上推动自主创创新国家战略略实施的基础础性工作。创新方法工作作是国家科技技创新的重要要组成部分，，是落实国家家中长期科技技规划纲要的的重大措施。。35创新方法工作作的总体思路路总体目标通过科学思维维、科学方法法、科学工具具的创新工作作，可以更好好的发现问题题、寻求有效效的解决问题题的途径、方方法和工具，，从而更好的的促进科技创创新和提升自自主创新能力力。36创新方法工作作的总体思路路总体指导思想想——抓住科学思维维、科学方法法、科学工具具“三个层面”；——重点面向科研研机构、企业业、教育系统统“三个对象”；——实现技术创新新、管理创新新和体制创新新“三个创新”采取“培训先行”、“试点先行”的策略，积累累经验。37创新方法工作作的总体思路路从局部研发向向系统布局和和推进从项目运作向向能力建设转转变(授以鱼—传以渔)从产品研发向向推动产业升升级能力从产业创新环环节到产业创创新链条从宝塔式(少数人)到扁平化(全社会的参与与)从牵引式到驱驱动式带动几个转变变38紧密结合创新体系建设设(要建立以企业业为主体、市市场为导向、、产学研相结结合的技术创创新体系)。创新制度(体制机制、环环境资源配置置、集成、转转化)创新人才(发现、使用、、培育、锻炼炼、凝聚、成成就)创新文化(创新激励、干干、干成、干干好事业的舞舞台和氛围)39创新方法工作作的总体思路路一是加强创新新教育工作对国内外成功功的创新方法法进行系统的的、理论的归归纳总结，借借鉴发达国家家已有教材和和经验，广泛泛开展科学思思维的基础教教育与科普工工作。重点从“娃娃”抓起，突破传传统思维框架架的束缚，培培育创新意识识和创新精神神；在高等教教育体系中加加强科学思维维、学术素养养的理论培养养；在国家科科技计划中加加强对有关科科学思维、科科学方法论等等相关领域项项目的支持。。重点开发系列列科学思维、、科学方法的的中小学教材材和大学教材材并进行试点点应用。工作部署40创新方法工作作的总体思路路学习知识—应用知识—组合知识—创造知识创新愿望—创新效果和效效率创新人才(小苗)是在健康的创创新环境(土壤)中成长的创新教育41创新方法工作作的总体思路路二是大力推动动科学方法的的研究与应用用加强创新方法法的研究，挖挖掘科学思想想，弘扬科学学精神。全面面推动创新方方法的研究与与应用，并在在此基础上挖挖掘凝练科学学思想，提高高全民科学素素养。开展“科学方法大系系”的研究设计与与编制工作。。以目前的国国家学科分类类标准为基础础，分阶段、、分领域编制制完成自然科科学、农业科科学、医药科科学、工程与与技术科学和和人文与社会会科学的科学学方法卷。加强交叉融合合学科的方法法研究，推进进科学方法的的应用，将科科学方法研究究与当前科学学研究有效结结合。42创新方法工作作的总体思路路三是加快科学学工具的自主主创新开展科学仪器器新原理、新新设计、新工工艺的研究和和开发。自主主研发科学仪仪器行业发展展的关键核心心技术。加强仪器设备备升级改造技技术研究开发发。坚持消化化吸收和再创创新，充分挖挖掘现有科学学仪器设备潜潜能和利用水水平，形成具具有自主知识识