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| 科研創(chuàng)新：從跟蹤到原創(chuàng) |
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科研創(chuàng)新旨在通過觀察、假設(shè)和驗(yàn)證，對(duì)自然現(xiàn)象作出可靠的、邏輯的、非任意性的解釋，以改進(jìn)現(xiàn)有的理念或方法，形成造福人類社會(huì)、維持生態(tài)平衡的新技術(shù)、新產(chǎn)品。
根據(jù)其起點(diǎn)的已知程度，科研創(chuàng)新可劃分為跟蹤性與原創(chuàng)性兩大類。一般來說，科研新人從跟蹤性科研創(chuàng)新入手，在獲得一定技能的基礎(chǔ)上，繼而進(jìn)行原創(chuàng)性科研創(chuàng)新。然而，從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，并非不假思索就輕易可得，而要采取精心策劃的攻略才能實(shí)現(xiàn)。
在此，我集多年的觀察和體會(huì)，談?wù)劯櫺耘c原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的概念及攻略，為科研新人實(shí)現(xiàn)從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉(zhuǎn)型提供參考與借鑒。
科研創(chuàng)新的跟蹤性與原創(chuàng)性
跟蹤性科研創(chuàng)新是以別人已經(jīng)想到過且做到過的東西（如數(shù)據(jù)、規(guī)則或結(jié)論）為起點(diǎn)進(jìn)行的探索與延伸。科研創(chuàng)新的跟蹤有異于簡(jiǎn)單的模仿，前者試圖延伸或改進(jìn)已知的概念或技術(shù)，后者則是了無新意的復(fù)制。科研創(chuàng)新的跟蹤方式大體有兩種：橫向跟蹤和縱向跟蹤。
科研創(chuàng)新的橫向跟蹤主要涉及某種已知數(shù)據(jù)、規(guī)則或結(jié)論在不同方面（地區(qū)、種類）的應(yīng)用。例如，有人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可以準(zhǔn)確檢測(cè)某種病原微生物的新基因，并通過源自某地區(qū)的樣本證實(shí)了其特異性，于是其他人將此基因用于源自不同地區(qū)的病原微生物的檢測(cè)。又如，有人開發(fā)了一個(gè)分析炎癥反應(yīng)的新技術(shù)，并通過某器官炎癥展示了其有效性，隨后其他人將此技術(shù)用于不同器官炎癥。
科研創(chuàng)新的縱向跟蹤大多是基于某種已知數(shù)據(jù)、規(guī)則或結(jié)論（如病原體、基因、技術(shù)）的原理或機(jī)制做出的進(jìn)一步探索。例如，幽門螺旋桿菌在1982年被首次鑒別后，引發(fā)了一系列全球性的縱向跟蹤研究，包括分子生物學(xué)、免疫學(xué)、傳染病學(xué)、病理機(jī)制研究等。
一般來說，科研創(chuàng)新的橫向跟蹤缺乏新穎性，難度也不大，得到的結(jié)果多為補(bǔ)充性、重復(fù)性的。科研創(chuàng)新的縱向跟蹤具有一定的新穎性或難度，得到的結(jié)果或許是漸進(jìn)性、改良性的，包括簡(jiǎn)化步驟、降低成本、提高靈敏度、增進(jìn)了解等。與原創(chuàng)性科研創(chuàng)新相比，跟蹤性科研創(chuàng)新耗時(shí)短、費(fèi)力少、成果產(chǎn)出確定性高、易于發(fā)論文。
原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是以別人既沒想到過又沒做到過，或已經(jīng)想到過但沒做到過的東西為起點(diǎn)進(jìn)行的探索。原創(chuàng)性科研創(chuàng)新可細(xì)分為三種：一是填補(bǔ)空白，即別人既沒想到過也沒做到過的東西；二是破解難題，即別人想到過但沒做到過的東西，包括數(shù)學(xué)領(lǐng)域的一些猜想、限制各行各業(yè)發(fā)展的瓶頸問題等；三是實(shí)行替代，即別人想到過也做到過的東西，但由于技術(shù)封鎖或“卡脖子”的原因，必須另起爐灶、從頭做起。
一般來說，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新有賴于新思路的提出或新技術(shù)的開發(fā)，具有相當(dāng)大的難度和不確定性，所得到的結(jié)果多是顛覆性的。與跟蹤性科研創(chuàng)新相比，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新耗時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)力多、成果產(chǎn)出確定性低、不太容易發(fā)論文。在考核周期短、注重量化評(píng)價(jià)和短期績(jī)效指標(biāo)的環(huán)境中，科研人員會(huì)很自然地傾向跟蹤性科研創(chuàng)新，而刻意回避原創(chuàng)性科研創(chuàng)新。長(zhǎng)此以往，一些科研人員可能會(huì)將跟蹤性科研創(chuàng)新當(dāng)成常態(tài)，從而逐漸喪失做原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的能力和動(dòng)力。
跟蹤性與原創(chuàng)性科研創(chuàng)新攻略
跟蹤性科研創(chuàng)新是依賴別人已經(jīng)想到過和做到過的東西，如數(shù)據(jù)、規(guī)則或結(jié)論等所進(jìn)行的橫向或縱向探索和延伸。跟蹤性科研創(chuàng)新不僅是緊跟日新月異的科研潮流的關(guān)鍵手段，而且為培訓(xùn)科研新人提供了重要平臺(tái)。跟蹤性科研創(chuàng)新的有效攻略包括邏輯推理和換位思考。
值得注意的是，建立在現(xiàn)有數(shù)據(jù)、規(guī)則或結(jié)論上的跟蹤性科研創(chuàng)新常要面對(duì)其他人已經(jīng)做過或正在進(jìn)行相關(guān)延伸的現(xiàn)實(shí)。因此，卓有成效的跟蹤性科研創(chuàng)新要著眼于比其他人做得更好，彌補(bǔ)其不足或不同。跟蹤性科研創(chuàng)新的最高境界是要將別人的弱項(xiàng)變成自己的強(qiáng)項(xiàng)，最終實(shí)現(xiàn)從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。
原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是基于別人既沒想到過又沒做到過的，或已經(jīng)想到過但沒做到過的東西進(jìn)行的探索，以填補(bǔ)空白、破解難題和實(shí)行替代。
填補(bǔ)空白的有效攻略是運(yùn)用隨機(jī)實(shí)驗(yàn)手段或隨機(jī)思維，讓一些百年不遇、千載難逢的事件在特定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，增加發(fā)現(xiàn)顛覆性突破的概率。此外，許多已知定理、定律只在特定條件下存在，一旦條件有變，這些現(xiàn)成定理、定律將不再成立，而新定理、定律則可能由此而生。
因此，在科研創(chuàng)新中，適當(dāng)添加一些常規(guī)之外的變數(shù)，可以提高獲得意外結(jié)果的概率。作為分子生物學(xué)的隨機(jī)實(shí)驗(yàn)手段，基因庫和轉(zhuǎn)座子庫有助于增加原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的可能性。
破解難題的有效攻略是換位思考，變近距離觀察為遠(yuǎn)距離觀察，變戰(zhàn)術(shù)性思維為戰(zhàn)略性思維。總體而言，西方科學(xué)是構(gòu)建在戰(zhàn)術(shù)性思維基礎(chǔ)之上的，其雖能解決一些相對(duì)簡(jiǎn)單的科學(xué)問題，但面對(duì)一些復(fù)雜的難題和瓶頸問題往往收效甚微。
戰(zhàn)略性思維可以彌補(bǔ)戰(zhàn)術(shù)性思維的不足，為破解難題和瓶頸問題提供一條新路。例如，當(dāng)今社會(huì)所面臨的一個(gè)重大難題是伴隨工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市化進(jìn)程而產(chǎn)生的環(huán)境污染。盡管戰(zhàn)術(shù)性思維的應(yīng)用減緩了環(huán)境污染的蔓延與惡化，但人們遠(yuǎn)未找到一套確保人類生活環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的解決方案。
站在戰(zhàn)略性思維的高度，人們注意到微生物表現(xiàn)出極強(qiáng)的適應(yīng)力，不管接觸到什么外來物，假以時(shí)日，其都會(huì)很自然地成為最終勝利者。當(dāng)然，成為最終勝利者的可能是某種未曾鑒定過的微生物，也可能是某種具有新賦能的已知微生物。因此，用微生物治理環(huán)境污染要采取戰(zhàn)略性思維，而不要將思路局限在已知微生物或微生物的已知賦能上。
實(shí)行替代的有效攻略是提高投入的精準(zhǔn)度或增加篩選方法的特異性。相對(duì)于填補(bǔ)空白和破解難題，實(shí)行替代至少有一些可以聚焦的目標(biāo)，通過逐步提高投入的精準(zhǔn)度或增加篩選方法的特異性，勢(shì)必會(huì)有所收獲。當(dāng)然，做任何科研創(chuàng)新都不能將自己的思維局限于某個(gè)特定的思路與手段，而應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要，機(jī)動(dòng)靈活，毫不猶豫地采納其它辦法。
在科研創(chuàng)新領(lǐng)域里，有幾種廣泛流行的觀點(diǎn)值得商榷。
一是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新難在無規(guī)律可循。從上述討論中知道，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是有規(guī)律可循的，只要攻略適當(dāng)、善于變通，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新就會(huì)像跟蹤性科研創(chuàng)新一樣，順理成章、水到渠成。
二是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新具有高度不確定性。原創(chuàng)性科研創(chuàng)新除了在時(shí)間上顯示出不確定性外，只要用對(duì)方法、鍥而不舍，在結(jié)果上大概率是可確定的。
三是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新離不開自由思維。在科研創(chuàng)新項(xiàng)目的任何階段，從來沒有誰不讓思維自由。許多人缺乏有效的科研創(chuàng)新攻略，搞不出原創(chuàng)性結(jié)果，卻推諉于人。
四是忽視應(yīng)用科學(xué)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的促進(jìn)作用。一些人認(rèn)為，基礎(chǔ)科學(xué)才是真正的學(xué)問，而應(yīng)用科學(xué)是上不得臺(tái)面的雕蟲小技，寧愿待在實(shí)驗(yàn)室里漫無邊際地空想，也不踏足半步，到生產(chǎn)第一線去發(fā)現(xiàn)和解決阻礙各行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。殊不知，解決瓶頸問題有利于開拓基礎(chǔ)科學(xué)的新視野，推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)的突飛猛進(jìn)，為基礎(chǔ)科學(xué)錦上添花。■
（作者系澳大利亞皇家病理學(xué)家學(xué)院研究員）
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年8月刊 觀點(diǎn))