科学研究与创新概述_精品文档.ppt

1、研究与创新研究与创新研究方法论研究方法论研究与创新应克服的问题研究与创新应克服的问题关于创新的思考关于创新的思考研究方法论研究方法论发现与提出科学问题发现与提出科学问题资料获取方法资料获取方法资料分析与综合资料分析与综合解决问题的方法解决问题的方法实验方案设计实验方案设计结果分析与总结结果分析与总结举例举例 图图1.1901-1999年年诺贝尔诺贝尔 自然科学获奖工作性自然科学获奖工作性 质的分类质的分类 图图2.1901-1999年诺贝尔年诺贝尔 自然科学奖获得者不同时段的国别分布自然科学奖获得者不同时段的国别分布获奖者做出代表性工作时的年龄分布获奖者做出代表性工作时的年龄分布图图5-1.物

2、物理理学学奖奖获获奖奖人人做做出出代代表表表表性性工工作作时时的的年年龄龄分分布布(统统计计人人数数1 4 5)研究与创新应克服的问题研究与创新应克服的问题只有天才才能创造，平凡人不能创造只有天才才能创造，平凡人不能创造懂得少，基础差，不能创造懂得少，基础差，不能创造简单的问题都研究完了，剩下的问题都简单的问题都研究完了，剩下的问题都是困难的问题是困难的问题从事研究太寂寞、太苦，没有乐趣从事研究太寂寞、太苦，没有乐趣急于求成，不能持之以恒急于求成，不能持之以恒关于创新的思考关于创新的思考为什么美国已成为科学研究的中心？为什么美国已成为科学研究的中心？科技创新的氛围科技创新的氛围科技创新的年龄问

3、题科技创新的年龄问题国际上典型创新成果的启示国际上典型创新成果的启示我们如何创新？我们如何创新？重大发现多来源于对实验事实重大发现多来源于对实验事实敏锐的观察和独具创意的实验敏锐的观察和独具创意的实验X射线的发现遗传物质DNA的发现移动控制基因的发现新的科学仪器和装置的发明，新的科学仪器和装置的发明，往往打开一扇新的科学之门往往打开一扇新的科学之门粒子加速器的发明电子显微镜和隧道扫描显微镜的发明激光冷却实验装置俘获原子良好的科学基础和前沿性、交良好的科学基础和前沿性、交叉性的研究可能偶发重大的科叉性的研究可能偶发重大的科学发现，偶然中偶必然学发现，偶然中偶必然宇宙背景辐射的发现中子的发现数学与

4、计算机工具创造性的应数学与计算机工具创造性的应用，也可带来自然科学、工程用，也可带来自然科学、工程技术、经济和管理科学方法与技术、经济和管理科学方法与理论的突破理论的突破数学对量子力学的作用数学对量子力学的作用测定分子结构的新方法：利用计算机技术，发测定分子结构的新方法：利用计算机技术，发明了用三维图象重建直接显示被明了用三维图象重建直接显示被X射线透射的射线透射的新方法，测出维生素等数万种分子结构新方法，测出维生素等数万种分子结构数学对经济学、管理科学的作用数学对经济学、管理科学的作用对已有知识的科学整理与发对已有知识的科学整理与发掘，也可能有新的重大发现掘，也可能有新的重大发现与理论创新与

5、理论创新原子结构理论的建立：在原子模型和量子理论原子结构理论的建立：在原子模型和量子理论基础上基础上门捷列夫的元素周期表：在前人大量化学元素门捷列夫的元素周期表：在前人大量化学元素研究的基础上总结研究的基础上总结DNA双螺旋结构模型的提出：总结有关研究双螺旋结构模型的提出：总结有关研究良好的创新氛围和高水平的创良好的创新氛围和高水平的创新基地是产生高水平创新成果新基地是产生高水平创新成果的温床的温床诺贝尔获奖单位的集中：创新基地建设诺贝尔获奖单位的集中：创新基地建设重要重要学术亲缘关系学术亲缘关系代表性成果到获奖的时间（代表性成果到获奖的时间（10年以上），年以上），不能急功近利不能急功近利中

6、青年时期是科学家实现创新中青年时期是科学家实现创新突破的峰值年龄突破的峰值年龄科学家的创新高峰期为科学家的创新高峰期为30-40岁岁博士学位论文期间的工作博士学位论文期间的工作鼓励鼓励20几岁就在前沿领域和重大战略方向几岁就在前沿领域和重大战略方向上开始独立的创新研究与发展工作上开始独立的创新研究与发展工作创新意识、创新思想比经费与创新意识、创新思想比经费与设备更具有决定意义设备更具有决定意义爱因斯坦的相对论：专利局的低级职员，并无爱因斯坦的相对论：专利局的低级职员，并无专项研究经费专项研究经费构建构建DNA双螺旋结构模型研究小组的经费消耗双螺旋结构模型研究小组的经费消耗据说只有数百英镑。据说

7、只有数百英镑。魏格纳的大陆板块与漂移学说的提出主要得益魏格纳的大陆板块与漂移学说的提出主要得益于他的创新科学思想。于他的创新科学思想。研究人员的创新意识、独特的实验构思、周密的研究人员的创新意识、独特的实验构思、周密的实验和观测，以及科学思维，并且许多是研究实验和观测，以及科学思维，并且许多是研究生阶段的工作。生阶段的工作。创新体制和科学管理在创新中创新体制和科学管理在创新中的重要作用的重要作用遴选杰出的领导人：科技战略眼光、尊重知识、遴选杰出的领导人：科技战略眼光、尊重知识、尊重人才、善于管理，建立一套比较完善的人尊重人才、善于管理，建立一套比较完善的人才培养体制才培养体制对基础研究与高新技

8、术前沿探索：自主性创新、对基础研究与高新技术前沿探索：自主性创新、科学评估、实时调整、保持创新的活力。科学评估、实时调整、保持创新的活力。对于基础性和战略性研究：发挥自身优势，联对于基础性和战略性研究：发挥自身优势，联合国内国际优势力量，争取取得科学规律的系合国内国际优势力量，争取取得科学规律的系统知识与重大关键技术原始性创新突破或实现统知识与重大关键技术原始性创新突破或实现创造性的系统集成。促进科技成果的产业化。创造性的系统集成。促进科技成果的产业化。扩大与国内外的学术交流。扩大与国内外的学术交流。学习方法论学习方法论学习要讲究方法。要学会，更要会学。学习要讲究方法。要学会，更要会学。华罗庚

9、的形象比喻：由薄到厚，再由厚到薄。华罗庚的形象比喻：由薄到厚，再由厚到薄。由薄到后是指知识的摄取和积累过程，是由薄到后是指知识的摄取和积累过程，是加法加法。由厚到薄是指知识的提炼和升华过程，是由厚到薄是指知识的提炼和升华过程，是减法减法。学习中还要：学习中还要：会问、会用、会用网、注意创新。会问、会用、会用网、注意创新。会加会加勤于积累：摄取和积累知识是培养能力、创新的基础。勤于积累：摄取和积累知识是培养能力、创新的基础。融会贯通：把知识点连成片，相互沟通，左右联系，前后呼应。融会贯通：把知识点连成片，相互沟通，左右联系，前后呼应。用心梳理：条理化，成为脉络清晰、有主有次、有目有纲的知识网。用

10、心梳理：条理化，成为脉络清晰、有主有次、有目有纲的知识网。落地生根：把别人的、书本上的知识变成自己的。牛吃草变成奶。落地生根：把别人的、书本上的知识变成自己的。牛吃草变成奶。把摘来的核桃装在麻袋里把摘来的核桃装在麻袋里 把采集的草药放在一排排药屉里把采集的草药放在一排排药屉里 把拾来的珍珠穿成项链把拾来的珍珠穿成项链 把点和站编成能放能收的网把点和站编成能放能收的网会减会减概括能力：写人能勾出特征，画龙会点睛。概括能力：写人能勾出特征，画龙会点睛。“我用十句话说清楚了我用十句话说清楚了人家一本书的内容以及人家一本书没有说清楚的内容人家一本书的内容以及人家一本书没有说清楚的内容”（尼采）（尼采）

11、简化能力：分清主次，剪枝留干。简化能力：分清主次，剪枝留干。统帅驾驭能力：一本书有许多章节，许多知识点，都是统帅驾驭能力：一本书有许多章节，许多知识点，都是“目目”。抓。抓指导全书的基本思路，贯穿全书的主线，这就是指导全书的基本思路，贯穿全书的主线，这就是“纲纲”。举一纲举一纲而万目张而万目张。“目目”：多、繁、散（沙与金的混杂）。：多、繁、散（沙与金的混杂）。“纲纲”：少、精、帅（吹：少、精、帅（吹尽黄沙始见金）。能多更能少；能繁更能精；能放更能收；能进尽黄沙始见金）。能多更能少；能繁更能精；能放更能收；能进更能出。更能出。弃形取神的能力：个别到一般；具体到抽象；现象到规律；温故到弃形取神的

12、能力：个别到一般；具体到抽象；现象到规律；温故到知新。知新。会问会问多问出智慧：学习中要多问，多打几个问号。多问出智慧：学习中要多问，多打几个问号。要会问：学习中提不出问题是学习中最大的问题。发现了问题是好要会问：学习中提不出问题是学习中最大的问题。发现了问题是好事，抓住了隐藏的问题是学习深化的表现。科学始于问题，知惑事，抓住了隐藏的问题是学习深化的表现。科学始于问题，知惑才能解惑。善于提出问题是解决问题的重要一步。才能解惑。善于提出问题是解决问题的重要一步。Hilbert 1900年年向数学界提出了向数学界提出了23个有待解决的问题，个有待解决的问题，100多年来吸引了无数数学多年来吸引了无

13、数数学家的目光，缔造了家的目光，缔造了20世纪数学的辉煌。世纪数学的辉煌。要追问：重要的问题要抓住不放，穷追紧逼，一直追到核心问题并要追问：重要的问题要抓住不放，穷追紧逼，一直追到核心问题并解决之（提问中的减法）。解决之（提问中的减法）。要问自己：问老师、问别人，更要问知己。好老师注意启发，引导要问自己：问老师、问别人，更要问知己。好老师注意启发，引导学生思考，为学生留出思考空间。学习时更要勤于思考，善于思学生思考，为学生留出思考空间。学习时更要勤于思考，善于思考，为自己开辟思考的空间。考，为自己开辟思考的空间。会用会用学而时习之（论语）。学习学而时习之（论语）。学习=学学+习。习。“习习”通

14、常理解为复习；更准通常理解为复习；更准确些，确些，“习习”应理解为用，理解为实践。练习、实习、习题、习应理解为用，理解为实践。练习、实习、习题、习作等都是作等都是“习习”，也就是用，应用和实践。，也就是用，应用和实践。“用用”是是“学学”的继续、深化和检验。与学相比，用的内涵更丰富：的继续、深化和检验。与学相比，用的内涵更丰富：多面性；综合性；反思性；跳跃性；灵活性；牢固性；悟性；检多面性；综合性；反思性；跳跃性；灵活性；牢固性；悟性；检验性。验性。“理论是灰色的，生命之树常青理论是灰色的，生命之树常青”可以用来比喻学和用的可以用来比喻学和用的区别。区别。仪器科学是一门综合性的科学，涉及传感技

15、术（与材料科学关系密仪器科学是一门综合性的科学，涉及传感技术（与材料科学关系密切）、电子技术、计算机技术、通信技术以及物理、化学等，学切）、电子技术、计算机技术、通信技术以及物理、化学等，学习本门科学的重点就在于应用，在于设计出有创造性的科学仪器！习本门科学的重点就在于应用，在于设计出有创造性的科学仪器！会用网会用网利用因特网上数字图书馆进行资料的查利用因特网上数字图书馆进行资料的查询、检索和应用。询、检索和应用。创新创新科学精神的精髓是求实创新。科学精神的精髓是求实创新。把知识向前推进一步，向更广、更深、更精、更神的方向把知识向前推进一步，向更广、更深、更精、更神的方向迈出一步。迈出一步。加

16、：在继承中创新。站在巨人肩上才能看的更远。加：在继承中创新。站在巨人肩上才能看的更远。减：减：推推陈出新、陈出新、破破旧立新。旧立新。问：在已有知识中发现疑点，感到困惑，问：在已有知识中发现疑点，感到困惑，是走向解惑和创是走向解惑和创新的起点。新的起点。用：在应用和实践中对已有知识进行检验，发现其中的不用：在应用和实践中对已有知识进行检验，发现其中的不足并加以改进，足并加以改进，这就是创新这就是创新。学习方法论学习方法论加：广采厚积，织网生根。加：广采厚积，织网生根。减：去粗取精，弃形取神。减：去粗取精，弃形取神。问：知惑解惑，开启心扉。问：知惑解惑，开启心扉。用：实践检验，用中生巧。用：实践检验，用中生巧。创新：觅真理立巨人肩上，出新意创新：觅真理立巨人肩上，出新意于法度之中。于法度之中。什么样的人才是好人才？什么样的人才是好人才？李开复与陈章良的对话李开复与陈章良的对话要创造力还是要人品要创造力还是要人品智慧重要还是创造力重要智慧重要还是创造力重要要竞争力还是要团队精神要竞争力还是要团队精神团队精神里是否可以竞争团队精神里是否可以竞争执著和自信也很重要执著和自信也很重要李开复和陈章