科技未来与创新科技未来与创新王王 兵兵 南阳师范学院南阳师范学院9/5/20241教学目的4认清科技形势,开阔视野,引领未来。9/5/20242目目 录录1.1.从从“大学大学”与与“博士博士”说起说起2.212.21世纪的时代特征与经济特征世纪的时代特征与经济特征3.213.21世纪科技发展趋势世纪科技发展趋势4.4.中国中长期科学与技术发展规划纲要中国中长期科学与技术发展规划纲要5.5.创新的背景创新的背景6.6.创新的主力是青年人创新的主力是青年人7.7.关于创新的几个值得思考的问题关于创新的几个值得思考的问题8.8.怎样进行创新怎样进行创新9.9.创新要求高素质人才创新要求高素质人才10.10.科学大师谈成功科学大师谈成功9/5/20243从从“大学大学”与与“博士博士”说起说起（1）一一, ,大学大学 “ “大学大学”的英文是的英文是: :“universityuniversity”,”, 它它与与“宇宇宙宙”、 “天下天下”、“世界世界”、“万物万物”的英文：的英文：“universe” universe” 有同一的词根有同一的词根: :“universunivers”。 普遍主义（普遍主义（universalismuniversalism）与大学也是同一词与大学也是同一词 根。根。应采用普遍主义（应采用普遍主义（universalismuniversalism）的大学教育理念）的大学教育理念9/5/20244从从“大学大学”与与“博士博士”说起说起（2）二，普遍主义的大学教育理念二，普遍主义的大学教育理念1. 1. 大学的研究和教学内容应是普遍的；大学的研究和教学内容应是普遍的；2. 2. 大学应以通识教育为主大学应以通识教育为主, ,专业教育为辅；专业教育为辅；3. 3. 大学教员应来自全世界大学教员应来自全世界( (普遍的普遍的) )；4. 4. 大学学生应来自全世界大学学生应来自全世界( (普遍的普遍的) )； 5. 5. 大学的社会职责应是普遍的大学的社会职责应是普遍的, ,即大学必须将教即大学必须将教 学、研究、服务三大任务集于一身。学、研究、服务三大任务集于一身。6. 6. 加强基础，扩大面向，强化能力，重视实践加强基础，扩大面向，强化能力，重视实践才才 能实现普遍主义的教育理念；能实现普遍主义的教育理念； 7. 7. 普遍主义的教育理念就是教育国际化的理念。普遍主义的教育理念就是教育国际化的理念。 9/5/20245从从“大学大学”与与“博士博士”说起说起（3）三，博士三，博士 “博士博士”的英文是：的英文是：PhDDoctor of PhilosophyPhDDoctor of Philosophy的的 缩写缩写, ,即哲学博士即哲学博士; ; 后来大学的各种不同学科的博士都用后来大学的各种不同学科的博士都用 PhDPhD 来来表示，表示， 可见人们对哲学博士学位的重视；可见人们对哲学博士学位的重视； 哲学是关于自然界与人类社会普遍真理的科学，哲学是关于自然界与人类社会普遍真理的科学，是是 博士学位学术基础之博士学位学术基础之“博博”，和博士学位学术水平，和博士学位学术水平之之 “ “高高”的原由与根本；的原由与根本； 正确的哲学思维将在最高的层次上推动原始创新的正确的哲学思维将在最高的层次上推动原始创新的 形成与发展。形成与发展。9/5/20246国务院学位委员会关于国务院学位委员会关于工学博士学位的学术标准工学博士学位的学术标准1. 宽广而坚实的宽广而坚实的基础理论基础理论2. 系统而深入的系统而深入的专业知识专业知识3. 独立而创新的独立而创新的科研能力科研能力9/5/202472121世纪的时代特征世纪的时代特征9/5/2024821世纪的时代特征世纪的时代特征1. 世界形势发生了重大变化，世界形势发生了重大变化，冷战时代已结束，两大阵冷战时代已结束，两大阵 营已不存在，营已不存在，和平力量超过了战争力量，和平力量超过了战争力量，世界大战暂世界大战暂 时还不会发生，但世界上还存在许多不可预测、不稳时还不会发生，但世界上还存在许多不可预测、不稳 定的因素。定的因素。和平与发展是本世纪的主题。和平与发展是本世纪的主题。2. 世界上尽管有的国家想自己说了算，但总体上是世界上尽管有的国家想自己说了算，但总体上是多极多极 化化的趋势在发展。的趋势在发展。3. 经济全球化和科学技术迅猛发展。经济全球化和科学技术迅猛发展。4. 世界文化继续呈现出多样化的态势。世界文化继续呈现出多样化的态势。5. 中国的和平发展越来越快，中国的崛起是必然的趋中国的和平发展越来越快，中国的崛起是必然的趋 势，势，我们的国际地位越来越高。我们的国际地位越来越高。9/5/202492121世纪的经济特征世纪的经济特征9/5/2024102121世纪的经济特征（世纪的经济特征（1 1） 美国社会学家托夫勒美国社会学家托夫勒19801980年在年在第三次浪潮第三次浪潮中提出：中提出：“后工业社会后工业社会”（ “Post- Post- Industrial Society”Industrial Society”）。）。 9/5/2024112121世纪的经济特征（世纪的经济特征（2 2）美国经济学家奈斯比特美国经济学家奈斯比特19821982年在年在大趋势大趋势中提中提出：出：“信息经济信息经济”（ “Information Economy” Information Economy” ）9/5/2024122121世纪的经济特征（世纪的经济特征（3 3）19901990年联合国研究机构提出：年联合国研究机构提出：“知识经济知识经济”，19971997年年2 2月月美美国总统克林顿正式采用国总统克林顿正式采用“知识经济知识经济”的说法。的说法。American Former President William Jefferson Clinton formally adopted the definition of “Knowledge Based Economy” in February, 19979/5/2024132121世纪的经济特征（世纪的经济特征（4 4）当前我国学术界把当前我国学术界把“知识经济知识经济”称为：称为： “新经济新经济”。19961996年年1212月月3030日的美国日的美国“商业周刊商业周刊”阐阐述了述了“新经济新经济”概念：概念： “ “人类正在步入一个以智力资源的占有、人类正在步入一个以智力资源的占有、配置，知识的生产、分配、使用（消费）配置，知识的生产、分配、使用（消费）为最重要因素的经济时代。为最重要因素的经济时代。”结论：结论：“新经济新经济”的本质是智力经济的本质是智力经济9/5/20241421世纪世纪科技发展总趋势科技发展总趋势9/5/2024152121世纪中心科学技术转移趋势世纪中心科学技术转移趋势 1.1.信息科学技术信息科学技术 目前是发展高峰期，预计其中心科学技术的目前是发展高峰期，预计其中心科学技术的 地位还可持续四十年。地位还可持续四十年。2.2.生命科学技术生命科学技术 现在已开始注重其发展与应用，预计现在已开始注重其发展与应用，预计2121世纪世纪 3030年代开始将逐步转变为中心科学技术。年代开始将逐步转变为中心科学技术。3.3.认知科学技术认知科学技术 智能化趋势现已显露，预计智能化趋势现已显露，预计2121世纪世纪7070年代开年代开 始将成为科学技术发展的中心。始将成为科学技术发展的中心。 结论结论: :智能化是中心科学技术的发展方向智能化是中心科学技术的发展方向9/5/2024162121世纪科学技术发展总趋势世纪科学技术发展总趋势 世界科技中心（地区或国家）的转移世界科技中心（地区或国家）的转移 中国（公元中国（公元3 3世纪世纪公元公元1313世纪）世纪） 意大利（意大利（15401540年年16101610年）年） 英国（英国（16601660年年17301730年）年） 法国（法国（17701770年年18301830年）年） 德国（德国（18101810年年19201920年）年） 美国（美国（19201920年年 ） 可能转向东方（日本、中国）可能转向东方（日本、中国）结论结论: :中国政局最稳定中国政局最稳定, ,社会进步最好，经济增社会进步最好，经济增长最快长最快, ,科技、教育持续发展，人民生活水平科技、教育持续发展，人民生活水平不断提高，不断提高，世界科技中心有可能转移到中国。世界科技中心有可能转移到中国。9/5/2024179/5/202418高技术及其产业的领域高技术及其产业的领域(1) (1) 信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术）信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术）(2) (2) 生物科学技术（包括生命科学技术）生物科学技术（包括生命科学技术）(3) (3) 新能源科学技术（包括核能科学技术）新能源科学技术（包括核能科学技术）(4) (4) 新材料科学技术（包括纳米科学技术）新材料科学技术（包括纳米科学技术）(5) (5) 环境科学技术（包括地球科学技术）环境科学技术（包括地球科学技术）(6) (6) 航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）(7) (7) 海洋科学技术（包括地球科学技术）海洋科学技术（包括地球科学技术）(8) (8) 先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术）先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术）(9) (9) 管理科学技术（包括软科学技术）管理科学技术（包括软科学技术）(10)(10)认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）9/5/2024192121世纪改变人类的科学技术世纪改变人类的科学技术 科学科学 技术技术 物质科学物质科学 纳米技术纳米技术 生命科学生命科学 生物技术生物技术 认知科学认知科学 信息技术信息技术 能源技术能源技术 材料技术材料技术 制造技术制造技术9/5/202420什么是什么是NBICMNBICM会聚技术会聚技术(1)(1) 会聚技术是指用会聚技术是指用先进制造技术先进制造技术将将纳米技术纳米技术( (包括微机电系统包括微机电系统,MEMS),MEMS)、生物技术生物技术（包括生命科技、生物制（包括生命科技、生物制药及基因工程）、药及基因工程）、信息技术信息技术（包括（包括先进计算机、网络及通信）、先进计算机、网络及通信）、认知认知科学科学（包括认知神经科学）会聚、（包括认知神经科学）会聚、协同和融合起来，协同和融合起来，并最终制造出产并最终制造出产品的综合交叉技术。品的综合交叉技术。9/5/202421什么是什么是NBICMNBICM会聚技术会聚技术(2)(2)以上五种技术的简化以上五种技术的简化英文的联式英文的联式为：为：Nano-Bio-Info-Cogn-ManufNano-Bio-Info-Cogn-Manuf，缩写缩写为为NBICMNBICM。NBICMNBICM会聚技术将会引发一场新的产会聚技术将会引发一场新的产业革命，业革命，实现科技与经济发展的新实现科技与经济发展的新突破，并将人类社会带入创新与繁突破，并将人类社会带入创新与繁荣的新时代。荣的新时代。9/5/202422知识经济与制造业知识经济与制造业9/5/202423制造业的重大意义制造业的重大意义(3)9/5/202424中国中长期科学与技术中国中长期科学与技术发展规划纲要发展规划纲要9/5/202425中国中长期科学与技术中国中长期科学与技术发展规划纲要（发展规划纲要（1 1）国务院于国务院于20062006年年3 3月发布的月发布的国家中长期科学和技国家中长期科学和技术发展规划纲要术发展规划纲要，是我国进入新世纪新阶段对科，是我国进入新世纪新阶段对科学技术发展进行的第一次全面规划，是在社会主义学技术发展进行的第一次全面规划，是在社会主义市场经济条件下制定的第一个中长期科技发展规划，市场经济条件下制定的第一个中长期科技发展规划，是指导未来是指导未来1515年我国科技发展的纲领性文件。年我国科技发展的纲领性文件。制定和实施中长期科技发展规划，对于实现新阶制定和实施中长期科技发展规划，对于实现新阶段发展目标，应对世界科技革命和提高我国竞争力，段发展目标，应对世界科技革命和提高我国竞争力，加快我国科技发展，加快我国科技发展，都具有十分重要的意义。都具有十分重要的意义。9/5/202426中国中长期科学与技术中国中长期科学与技术发展规划纲要（发展规划纲要（2 2）总体目标：总体目标：经过经过1515年的努力年的努力 使我国进入创新使我国进入创新 型国家行列，型国家行列，为在本世纪中叶成为世界科技强为在本世纪中叶成为世界科技强 国奠定基础。国奠定基础。总体部署总体部署 ：确定了确定了1111个国民经济和社会发展个国民经济和社会发展 的重点领域，的重点领域，6868项优先主题项优先主题 ，1616个重大专项个重大专项 2727项前沿技术，项前沿技术，1818个基础科学问题，个基础科学问题，4 4个重大个重大 科学研究计划和科学研究计划和4 4项条件保障。项条件保障。战略重点：战略重点：能源、水资源和环境保护技术，装能源、水资源和环境保护技术，装 备制造业和信息产业核心技术，生物技术，空备制造业和信息产业核心技术，生物技术，空 天和海洋技术，基础科学和前沿技术。天和海洋技术，基础科学和前沿技术。9/5/202427规划纲要规划纲要的核心的核心-十六字方针十六字方针规划纲要规划纲要以邓小平理论和以邓小平理论和“三个代表三个代表”重要思想为指重要思想为指导，贯彻落实科学发展观，从全面建设小康社会全局出发，导，贯彻落实科学发展观，从全面建设小康社会全局出发，确定了确定了“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的指的指导方针，提出了建设创新型国家的总体目标。导方针，提出了建设创新型国家的总体目标。自主创新是十六字方针的核心，自主创新是十六字方针的核心，是贯穿是贯穿规划纲要规划纲要的主的主线。自主创新是科技发展的灵魂，是一个民族发展的不竭动线。自主创新是科技发展的灵魂，是一个民族发展的不竭动力，是支撑国家崛起的筋骨。力，是支撑国家崛起的筋骨。坚持不懈地努力，使我国自主创新能力显著增强，科学技坚持不懈地努力，使我国自主创新能力显著增强，科学技术实力显著增强，科学技术对经济社会发展和国家安全的保术实力显著增强，科学技术对经济社会发展和国家安全的保障能力显著增强，障能力显著增强，进入创新型国家行列。进入创新型国家行列。9/5/202429规划纲要规划纲要中的国防科技工业中的国防科技工业(1)(1)高技术产业工程重大专项高技术产业工程重大专项民用飞机民用飞机: 发展新支线飞机、大型飞机、通用飞发展新支线飞机、大型飞机、通用飞机机 和直升机。开发先进发动机和机载设备。和直升机。开发先进发动机和机载设备。卫星应用：卫星应用：研制新型气象、海洋、资源、通信等研制新型气象、海洋、资源、通信等 卫星，开发无毒无污染大推力运载火箭。建设对卫星，开发无毒无污染大推力运载火箭。建设对 地观测和导航定位卫星系统、民用卫星地面系统地观测和导航定位卫星系统、民用卫星地面系统 设施及应用示范工程。设施及应用示范工程。新材料：新材料：建设信息、生物、航空航天等行业急需建设信息、生物、航空航天等行业急需 的各类高性能新型材料产业化示范工程。的各类高性能新型材料产业化示范工程。9/5/202430创新的背景创新的背景9/5/202434建国建国50多年来经济发展的巨大成就多年来经济发展的巨大成就5050多年走过了西方多年走过了西方200200年的路，是改天换地的年的路，是改天换地的5050多年多年; ;5050多多年年经经济济上上告告别别了了短短缺缺经经济济，大大部部分分地地区区已已达达到到小小康康，20052005年年GDPGDP达达18.2318.23万万亿亿元元( (相相当当于于2.2672.267万万亿亿美美元元, ,美美国国是是12.7712.77万万亿亿美美元元),),增增长长率率9.9% 9.9% ( (美美国国的的增增长长率率是是3.5%)3.5%)，经济总量已占世界第四位，经济总量已占世界第四位; ;谷谷物物、肉肉类类、棉棉花花、花花生生、油油菜菜籽籽、水水果果等等的的产产量量已已列世界第一列世界第一; ;钢钢、煤煤、水水泥泥、化化肥肥、电电视视机机、摩摩托托车车产产量量已已居居世世界界第一，发电量、棉布、化纤等居第二；第一，发电量、棉布、化纤等居第二；我我们们有有权权利利为为5050多多年年的的伟伟大大成成就就而而自自豪豪，但但是是我我们们没没有资格骄傲。有资格骄傲。9/5/202435我国在经济与科技方面的差距我国在经济与科技方面的差距9/5/202436未来未来10年中国经济增长率年中国经济增长率可保持可保持7-9%1. 1. 城市化（包括工业化和信息化）将使城市化（包括工业化和信息化）将使GDPGDP每年每年 增加增加 3-5%3-5%；2. 2. 加入加入WTOWTO以后，将使以后，将使GDPGDP每年增加每年增加 2.5-3.5%;2.5-3.5%;3. 3. 申奥成功以后，将使申奥成功以后，将使GDPGDP每年增加每年增加 0.5-1%;0.5-1%;4. 4. 农业现代化将使农业现代化将使GDPGDP每年增长每年增长 0.5-1%0.5-1%；5. 5. 美国麦迪森教授（美国麦迪森教授（世界经济二百年回顾世界经济二百年回顾一书著者）曾经在一书著者）曾经在19981998年预言：假定中国经年预言：假定中国经济增长率保持在济增长率保持在7%7%，而美国的经济增长率保，而美国的经济增长率保持在持在3%3%，中国将在中国将在20152015年年-2020-2020年成为世界经年成为世界经济总量第一的经济强国。济总量第一的经济强国。9/5/202437要重视技术和应用研究要重视技术和应用研究(1) 这些年，我们化了很多钱引进产品和技术，但核心技这些年，我们化了很多钱引进产品和技术，但核心技 术外国公司是不会给我们的，我们只能永远跟踪。不术外国公司是不会给我们的，我们只能永远跟踪。不 仅如此，仅如此，核心技术在人家手中，我们永远受制于人，核心技术在人家手中，我们永远受制于人， 经济发展和国家安全都没有保障。经济发展和国家安全都没有保障。 技术革命直接推动产业革命、经济发展和社会进步。技术革命直接推动产业革命、经济发展和社会进步。 美国是一个年轻的国家。美国是一个年轻的国家。17761776年，第二次大陆会议发年，第二次大陆会议发 表了表了独立宣言独立宣言，才宣告美利坚合众国成立。到现，才宣告美利坚合众国成立。到现 在，美国只有在，美国只有230230年的历史。年的历史。但美国是一个注重技术的但美国是一个注重技术的 国家。她是三次产业革命的策源地。美国经济的高度国家。她是三次产业革命的策源地。美国经济的高度 发展得益于美国对技术和应用研究的重视。发展得益于美国对技术和应用研究的重视。 美、日、英、法等国的应用研究占政府科技投入的比美、日、英、法等国的应用研究占政府科技投入的比 例都在例都在80%80%以上。以上。 9/5/202438要重视技术和应用研究要重视技术和应用研究(2) 我国对技术的不重视有深刻的思想根源：我国对技术的不重视有深刻的思想根源： 历来人们都把技术看成是手艺，是一种历来人们都把技术看成是手艺，是一种“雕雕 虫小技虫小技”，是没有出息的人干的职业。是没有出息的人干的职业。 现在企业现在企业缺少高级技术工人；缺少高级技术工人；企业里搞工企业里搞工 艺的人待遇低、职称评不上；国家评审科艺的人待遇低、职称评不上；国家评审科 技进步奖，技进步奖，搞技术的、搞工艺的评不上大搞技术的、搞工艺的评不上大 奖奖等等奇怪现象均根源于对技术的不重等等奇怪现象均根源于对技术的不重 视。视。9/5/202439要重视技术和应用研究要重视技术和应用研究(3)我国的学术界也不重视技术：我国的学术界也不重视技术：美国的著名大学：美国的著名大学： California Institute of Technology 和和 Massachusetts Institute of Technology ，本来是：本来是： “加州技术学院加州技术学院”和和“麻省技术学院麻省技术学院”，我们偏偏，我们偏偏 把人家改成把人家改成“加州理工学院加州理工学院”和和“麻省理工学院麻省理工学院”。我们自己的重点大学，没有一所称为技术大学我们自己的重点大学，没有一所称为技术大学 的，统统称为的，统统称为“理工大学理工大学”或或“科技大学科技大学”，而，而把把 非重点的大学称为非重点的大学称为“职业技术学院职业技术学院”。9/5/202440创新的主力是创新的主力是青年人青年人9/5/202441科技创新的主力是青年人科技创新的主力是青年人爱因斯坦于爱因斯坦于19051905年提出狭义相对论年提出狭义相对论, ,年仅年仅2626岁岁玻玻尔尔的的原原子子结结构构理理论论诞诞生生于于19121912年年，其其时时他他不不过过2727岁岁海森堡建立量子矩阵力学时不过海森堡建立量子矩阵力学时不过2424岁岁狄狄拉拉克克2323岁岁为为量量子子力力学学找找到到普普适适的的数数学学工工具具，2626岁建立了相对论性量子理论岁建立了相对论性量子理论 19531953年年4 4月月2525日日，英英国国自自然然杂杂志志刊刊登登了了沃沃森森和和克克里里克克关关于于DNADNA双双螺螺旋旋结结构构模模型型，其其时时沃沃森森2525岁，克里克也不过岁，克里克也不过3737岁岁哥德尔哥德尔2525岁提出并证明了哥德尔不完备定理岁提出并证明了哥德尔不完备定理图灵图灵19361936年提出图灵机概念，时年年提出图灵机概念，时年2424岁岁9/5/202442大学生阶段作出了巨大创新大学生阶段作出了巨大创新 1. 牛顿牛顿(I.Newton)1665(I.Newton)1665年年(22(22岁岁) )发明微积分发明微积分; ; 2. 2. 图灵（图灵（A.M.TuringA.M.Turing）19361936年（年（2424岁）提出图灵机概念；岁）提出图灵机概念； 3. 3. 埃克特埃克特( (J.P.Eckert)1946J.P.Eckert)1946年年( (时为研究生时为研究生) )与莫切利与莫切利 ( (J.W.MauchlyJ.W.Mauchly) )发明计算机发明计算机; ; 4. 4. 皮兹皮兹( (W.Pitts)1943W.Pitts)1943年年( (时为博士生时为博士生) )与麦克科洛奇与麦克科洛奇 ( (W.McCullohW.McCulloh) )提出神经元的数学模型提出神经元的数学模型; ; 5. 5. 卡尔曼卡尔曼( (Kalman)1960Kalman)1960年年( (时为研究生时为研究生) )提出可控性、可观提出可控性、可观 测性、最优控制理论及卡尔曼滤波；测性、最优控制理论及卡尔曼滤波； 6. 6. 佩特里佩特里( (Petri)1972Petri)1972年年( (时为博士生时为博士生) )提出提出PetriPetri网网; ; 7. 7. 密歇根大学的许多博士生在上世纪密歇根大学的许多博士生在上世纪6060年代进行了遗传算年代进行了遗传算 法的开创性的研究法的开创性的研究; ; 8. 8. 比尔比尔. .盖兹盖兹19751975年年(1973(1973年年1919岁时离开哈佛从商岁时离开哈佛从商) )创办微创办微 软公司软公司, ,现已连续现已连续1212年为世界首富年为世界首富(2005(2005年年 榜榜, ,他他 的个人财产为的个人财产为465465亿美元亿美元) )。9/5/202443怎样进行创新怎样进行创新9/5/202452解放思想是创新的前提解放思想是创新的前提1.不唯书，不唯上，只唯实；不唯书，不唯上，只唯实；2.要克服要克服“小康即安小康即安,小富即满小富即满”的的小小 农思想农思想;3.淡泊名利淡泊名利,无私奉献才能解放思想无私奉献才能解放思想;4.解放思想要勇于质疑和批判过去解放思想要勇于质疑和批判过去;5.解放思想要有自信心。解放思想要有自信心。9/5/202453要敢于对过去的理论要敢于对过去的理论和权威说和权威说“不不”爱因斯坦爱因斯坦是在与麦克斯韦的电磁场基本规律挑战是在与麦克斯韦的电磁场基本规律挑战 中得出相对论的。过去把时空隔离开，爱因斯坦中得出相对论的。过去把时空隔离开，爱因斯坦 说说 “不不”，他把时空联系起来，才提出了相对论。，他把时空联系起来，才提出了相对论。过去认为能量是连续的，过去认为能量是连续的，普朗克普朗克说说“不不”，而提，而提出出 了量子能级学说。了量子能级学说。牛顿认为光是粒子流，牛顿认为光是粒子流，玻尔玻尔说说“不不”，他指出：，他指出：光光 既是粒子，也是波动，并由此建立了量子力学。既是粒子，也是波动，并由此建立了量子力学。过去认为宇称是守恒的，过去认为宇称是守恒的，杨振宁、李政道杨振宁、李政道说说 “不不”，他们提出了宇称不守恒原理，由此而获得，他们提出了宇称不守恒原理，由此而获得 诺贝尔物理奖诺贝尔物理奖。9/5/202454科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(1)爱因斯坦爱因斯坦曾竭力反对玻尔等人提出的量子力学统计曾竭力反对玻尔等人提出的量子力学统计 解解 释释, 他断言他断言 “几乎没有任何迹象表明能从原子中几乎没有任何迹象表明能从原子中获得能量获得能量”。核物理学家卢瑟福核物理学家卢瑟福也曾说过，也曾说过，“谁企图研究从原子谁企图研究从原子转换中获得能量，那他是在干一件荒唐的事转换中获得能量，那他是在干一件荒唐的事”。19世纪末担任英国皇家学会会长的世纪末担任英国皇家学会会长的开尔文开尔文是一位极是一位极 富革新精神的物理学家，但晚年却宣称富革新精神的物理学家，但晚年却宣称“X射线将会射线将会被证被证 明是一种欺骗明是一种欺骗”，“无线电没有前途无线电没有前途”。大发明家爱迪生大发明家爱迪生曾强烈反对交流电，要求完全禁止曾强烈反对交流电，要求完全禁止 使使 用交流电。用交流电。 海王星的发现者西蒙海王星的发现者西蒙. 纽科姆纽科姆曾断言曾断言“空中飞行空中飞行 是是属属 于人类永远无法解决的问题于人类永远无法解决的问题”。9/5/202455科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(2) 1956年年6月月, 李政道、杨振宁李政道、杨振宁在在物理评论物理评论杂杂 志上志上提提 出出“弱相互作用下宇称不守恒弱相互作用下宇称不守恒”。当时遭到了不少权。当时遭到了不少权威威 的反对的反对; 1954年获诺贝尔奖的泡利（年获诺贝尔奖的泡利（W. Pauli) 愿押任愿押任 何数目的钱来赌何数目的钱来赌“宇称一定是守恒的宇称一定是守恒的”，他认为吴健，他认为吴健雄雄 作此实验是浪费时间，不会有结果；作此实验是浪费时间，不会有结果； 1952年获诺贝尔奖的年获诺贝尔奖的布洛克布洛克（F. Bloch)则说，则说，“宇称宇称 在在 弱相互作用下不守恒能得到实验证明，我愿意吃掉弱相互作用下不守恒能得到实验证明，我愿意吃掉 我我 的帽子的帽子”。 1970年，人们认为基本粒子都可归纳为三种夸克。年，人们认为基本粒子都可归纳为三种夸克。丁丁 肇中肇中对此表示怀疑，想进行有关实验，却遭到几乎所对此表示怀疑，想进行有关实验，却遭到几乎所 有国家大型实验室的反对。有国家大型实验室的反对。1972年至年至1974年，丁肇中年，丁肇中 等最终发现了一种全新的夸克。等最终发现了一种全新的夸克。9/5/202456科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(4) 曾任英国皇家学会会长、曾任英国皇家学会会长、1904年诺贝尔年诺贝尔 奖得主奖得主瑞利瑞利曾发誓曾发誓“60岁以后不对任何岁以后不对任何 新思想发表意见新思想发表意见”，这大概是因为他年，这大概是因为他年 轻时受到权威们的压制而引起的想法。轻时受到权威们的压制而引起的想法。 有一句有一句名言名言也许是有道理的：也许是有道理的：“当一位当一位 杰出的老科学家说什么是可能的时候，杰出的老科学家说什么是可能的时候， 他差不多总是对的；但当他说什么是不他差不多总是对的；但当他说什么是不 可能的时候，他差不多总是错的。可能的时候，他差不多总是错的。”9/5/202458创新的基础在学习创新的基础在学习 1. 情况是在不断地变化，要使自己的思想情况是在不断地变化，要使自己的思想 适应新的情况，就得学习。适应新的情况，就得学习。 毛泽东毛泽东 2. 如果我比笛卡儿看得远，那是因为我站如果我比笛卡儿看得远，那是因为我站 在巨人们的肩上的缘故。在巨人们的肩上的缘故。 牛牛 顿顿 3. 在科学上面是没有平坦大道可走的在科学上面是没有平坦大道可走的,只有只有 不畏劳苦沿着陡峭山路努力攀登的人不畏劳苦沿着陡峭山路努力攀登的人,才才 有希望达到光辉的顶点。有希望达到光辉的顶点。 马克思马克思 4.成功成功=艰苦的劳动艰苦的劳动+正确的方法正确的方法+少说空话少说空话 爱因斯坦爱因斯坦 9/5/202459现代青年人必须具有的现代青年人必须具有的最重要的科学基础最重要的科学基础1.数理科学基础数理科学基础 其中尤以其中尤以高等工程应用数学高等工程应用数学为重要；为重要；2.信息科学基础信息科学基础 其中尤以其中尤以计算机科学及软件设计学计算机科学及软件设计学为重要；为重要；3.人文科学基础人文科学基础 其中尤以其中尤以中国语言学及交流英语中国语言学及交流英语为重要；为重要；4.社会科学基础社会科学基础 其中尤以其中尤以哲学及公共关系学哲学及公共关系学为重要。为重要。9/5/202460创新的科学思维方法创新的科学思维方法1. 需求是创新思维的源头；需求是创新思维的源头；2. 问题是创新思维的起点；问题是创新思维的起点；3. 分析是创新思维的钥匙分析是创新思维的钥匙;4. 综合是创新思维的途径。综合是创新思维的途径。 9/5/202462需求是创新思维的源头需求是创新思维的源头1.1.创新的目的是推动社会进创新的目的是推动社会进 步和人类文明步和人类文明; ;2.2.需求不断需求不断, ,创新不断创新不断; ;3.3.实践无止境，创新无止境。实践无止境，创新无止境。9/5/202463问题是创新思维的起点问题是创新思维的起点1.1.问题来自矛盾问题来自矛盾; ;2.2.矛盾是事物发展的根本矛盾是事物发展的根本原因原因; ;3.3.提出一个好问题等于成提出一个好问题等于成功的一半。功的一半。9/5/202464分析是创新思维的钥匙分析是创新思维的钥匙1.1.一分为二是唯物辩证法的基本方法一分为二是唯物辩证法的基本方法; ;2.2.一分为二是创新思维的基本方法一分为二是创新思维的基本方法; ;3.3.分析才能深入到事物的内部分析才能深入到事物的内部; ;4.4.分析才能接触到事物的本质分析才能接触到事物的本质; ;5.5.分析才能为复杂的事物理出头绪分析才能为复杂的事物理出头绪; ;6.6.人类的认识从分类开始。人类的认识从分类开始。9/5/202465综合是创新思维的途径综合是创新思维的途径1.1.日本实施技术立国政策时提的口号：日本实施技术立国政策时提的口号： 综合就是创造！综合就是创造！2.2.中国古语云：中国古语云：集思广益集思广益3.3.综合是创新思维的最佳途径综合是创新思维的最佳途径: : 1) 1)逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合 2)2)演绎（分析）、归纳（综合）相结合演绎（分析）、归纳（综合）相结合 3)3)哲学、艺术，科学相结合哲学、艺术，科学相结合9/5/202466灵感与科技创新（灵感与科技创新（1） 在科技创新中常出现灵感现象。人们在解决科技问题时，常在科技创新中常出现灵感现象。人们在解决科技问题时，常 在冥思苦想不得其解时，突然在冥思苦想不得其解时，突然“灵机一动，计上心来灵机一动，计上心来”，即，即在在 “山穷水尽疑无路山穷水尽疑无路”时，突然时，突然“柳暗花明又一村柳暗花明又一村”，找到了，找到了解决解决 问题的好办法。这种思维的结果，就如同文学家所说的问题的好办法。这种思维的结果，就如同文学家所说的“踏踏 破铁鞋无觅处破铁鞋无觅处”，转瞬间出现了，转瞬间出现了“得来全不费工夫得来全不费工夫”的令人的令人欢欢 心的局面。这就是灵感。心的局面。这就是灵感。 灵感来自长期的探索实践和思考。灵感来自长期的探索实践和思考。周恩来周恩来总理精辟地概括为总理精辟地概括为 八个字：八个字：“长期积累，偶然得之长期积累，偶然得之”。俗话说：。俗话说：“熟能生巧熟能生巧”， “熟熟”就是就是“深思熟虑深思熟虑”，“巧巧”就是就是“灵巧感悟灵巧感悟”。爱迪爱迪生生一生做一生做 出了出了2千多项技术发明，他说：千多项技术发明，他说：“天才就是百分之九十九的天才就是百分之九十九的汗汗 水，加上百分之一的灵感。水，加上百分之一的灵感。”9/5/202468灵感与科技创新（灵感与科技创新（2）王国维的治学王国维的治学“三境界三境界” 一种境界是：一种境界是：“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯 路。路。” 这是形容人们在初学阶段，如同从平地一下登这是形容人们在初学阶段，如同从平地一下登 高远望，顿时大开眼界。高远望，顿时大开眼界。 二种境界是：二种境界是：“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。” 这是形容人们在强烈的求知欲驱使下，潜心专注，废这是形容人们在强烈的求知欲驱使下，潜心专注，废 寝忘食，即使身瘦衣宽，容颜憔悴也不后悔。寝忘食，即使身瘦衣宽，容颜憔悴也不后悔。 三种境界是：三种境界是：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在 灯火阑珊处。灯火阑珊处。” 这里王国维借原诗写一位青年诗人在这里王国维借原诗写一位青年诗人在 元宵节的灯光下找到情人的经过，比喻在追求真理的元宵节的灯光下找到情人的经过，比喻在追求真理的 过程中，必须经历过程中，必须经历“千百度千百度”的努力，才能产生灵感，的努力，才能产生灵感， 从而找到真理这个从而找到真理这个“情人情人”。9/5/202469哲学、艺术、科学相结合哲学、艺术、科学相结合1.1.门得列也夫发明元素周期表是受音乐家作五线谱曲的启示。门得列也夫发明元素周期表是受音乐家作五线谱曲的启示。2.2.哲学的发展观启发创新思维，如：哲学的发展观启发创新思维，如： 1) 1) 无限观启示：超光速、超绝对零度、宇宙黑洞存在；无限观启示：超光速、超绝对零度、宇宙黑洞存在； 2) 2) 一分为二观启示：电子可分；一分为二观启示：电子可分； 3) 3) 螺旋式发展观启示：世界科技中心转移趋势是：螺旋式发展观启示：世界科技中心转移趋势是： 不断向西转移，今后可能再次到达东方；不断向西转移，今后可能再次到达东方；3.3.中国古诗云：中国古诗云： 不识庐山真面目，不识庐山真面目， 只缘身在此山中。只缘身在此山中。4.4.所以要在高层次上把哲学、艺术、科学结合起来。所以要在高层次上把哲学、艺术、科学结合起来。5.5.站得高才能看得远。站得高才能看得远。9/5/2024719/5/202472交流、碰撞、融合、创新交流、碰撞、融合、创新1. 著名物理学家海森堡说著名物理学家海森堡说: “科学扎根于交科学扎根于交 流流,起源于讨论起源于讨论”。2. 开展学术交流开展学术交流, 繁荣学术园地繁荣学术园地, 推动学科推动学科 发展发展, 促进人才成长是科技团体的基本促进人才成长是科技团体的基本 职能。职能。3. 交流、碰撞、融合才能创新。交流、碰撞、融合才能创新。4. 现代科技成果愈来愈多地依靠团队集体现代科技成果愈来愈多地依靠团队集体 创新。创新。9/5/202473创新要求创新要求高素质人才高素质人才9/5/202474什么是高素质什么是高素质 ? ?高素质即是高素质即是: : 1.1.远大的远大的志向志向 2.2.高尚的高尚的人品人品 3.3.丰富的丰富的经验经验 4.4.渊博的渊博的知识知识 5.5.坚强的坚强的能力能力9/5/202475远大的志向远大的志向 人无志向人无志向, 生活无意义生活无意义; 当前中国青年的最大志向是当前中国青年的最大志向是 振兴中华振兴中华; 有远大的志向才能眼界宽、思路宽、有远大的志向才能眼界宽、思路宽、 胸襟宽；胸襟宽； 要把志向分解成每日的行动要把志向分解成每日的行动; 志向可以培养兴趣志向可以培养兴趣; 兴趣是创新之源。兴趣是创新之源。9/5/202476高尚的人品高尚的人品1.1.真诚真诚2.2.博爱博爱3.3.勤奋勤奋4.4.敬业敬业5.5.奉献奉献9/5/202477丰富的经验丰富的经验1. 真诚待人的经验真诚待人的经验2. 踏实工作的经验踏实工作的经验3. 开拓创新的经验开拓创新的经验4. 组织管理的经验组织管理的经验5. 廉洁奉公的经验廉洁奉公的经验9/5/202478渊博的知识渊博的知识 知识知识(Knowledge) =6W+2Q(Knowledge) =6W+2Q 6W 2Q Why(知因知因) Quality(质量质量) What(知事知事) Quantity(数量数量) How(知窍知窍) Who(知人知人) 特别要强调的是特别要强调的是: When(知时知时) 量变会引起质变量变会引起质变, Where(知地知地) 要掌握事物的度。要掌握事物的度。9/5/202479坚强的能力坚强的能力1) 学习能力学习能力 (learning)2) 思维能力思维能力 (thinking)3) 分析与综合能力分析与综合能力 (analyzing & integrating)4) 设计与计划能力设计与计划能力 (designing & planning)5) 决策能力决策能力 (decision making) 6) 竞争能力竞争能力 (competing)7) 创新能力创新能力 (innovating)8) 实践能力实践能力 (practicing)9) 沟通与合作能力沟通与合作能力 (communicating & cooperating）10)组织与管理能力组织与管理能力 (organizing & managing）9/5/202480科学大师谈成功科学大师谈成功9/5/202481科学大师谈成功科学大师谈成功爱因斯坦：爱因斯坦： 成功成功= =艰苦的劳动艰苦的劳动+ +正确的方法正确的方法+ +少说空话少说空话季羡林：季羡林： 成功成功= =天资天资+ +勤奋勤奋+ +机遇机遇陈省身：陈省身：把他的成功归结为四个正确：在正确的时间，选择把他的成功归结为四个正确：在正确的时间，选择了正确的方法，去到了正确的地方（去了德国而不是别人都了正确的方法，去到了正确的地方（去了德国而不是别人都想去的美国），找到了正确的老师。想去的美国），找到了正确的老师。沃森沃森（DNADNA双螺旋结构的发现者之一），把他的成功归结为双螺旋结构的发现者之一），把他的成功归结为四个要素：四个要素：1 1）向胜利者学习；）向胜利者学习；2 2）要有冒险精神；）要有冒险精神；3 3）要有坚）要有坚强的后盾，即有很多人协助；强的后盾，即有很多人协助；4 4）一定要做你自己喜欢做的事，）一定要做你自己喜欢做的事，同时要保持开放，不能与世隔绝。同时要保持开放，不能与世隔绝。沃森把第沃森把第4 4）点看作最重要）点看作最重要的因素。的因素。9/5/202482王选王选院士谈成功的因素院士谈成功的因素一、一、勤奋勤奋来源于正确的科研动力来源于正确的科研动力;二、二、跨领域跨领域的研究容易出大成果的研究容易出大成果;三、具备同时代大多数人所没有的三、具备同时代大多数人所没有的多方多方 面知识和经验面知识和经验; ;四、四、远见和洞察力远见和洞察力是能否抓住机遇的关是能否抓住机遇的关 键之一键之一; ;五、向胜利者五、向胜利者学习，学习，也要从别人的失败也要从别人的失败 中中吸取教训。吸取教训。 9/5/202483成成 功功成功（成功（Success)=6I+3W 6 I 3 W Inspiration (激励激励) Will (志愿志愿) Imagination (想象想象) Work (工作工作) Investigation (调研调研) Wait (等待等待) Innovation (创新创新) Integration (集成集成) Implementation (实现实现) 9/5/202484谢谢大家！谢谢大家！9/5/202485