1、创新需要正确的思维方法 王泽山 中国工程院 摘 要： 王泽山院士作为第一获奖人, 曾获 1993年国家科技进步一等奖、1996 年国家技术发明一等奖、2016 年国家技术发明一等奖, 以及 1998年国家技术发明三等奖、2015 年国防技术发明特等奖和 2001年国家优秀教学成果二等奖等多项国家级科技奖励, 可谓创新卓著的科学家和教育家, 82 岁高龄的他撰写了自己几十年科研创新的体会, 在此特与读者分享。作者简介：王泽山, 院士, 作为第一获奖人, 曾获 1993年国家科技进步一等奖、1996年国家技术发明一等奖、2016 年国家技术发明一等奖, 以及 1998年国家技术发明三等奖、2015
2、 年国防技术发明特等奖和 2001年国家优秀教学成果二等奖等多项国家级科技奖励, 可谓创新卓著的科学家和教育家, 82 岁高龄根据能力, 控制规范行为我随时提醒自己, 要清楚自己的能力和可以掌控的范围。大学在哈尔滨军事工程学院的学习经历, 使我逐渐看到一个事实:每个人的思考和行动都有一个可以掌控或管辖的范围, 超出范围就力不从心, 失去调控能力。哈军工原二系主管科研的副主任, 是一位有头脑、能力强的科研领导。曾任国家重大科研项目三代主战坦克的总设计师, 在 20世纪 50年代他就提出弹丸发射之后能够转弯的设想和思路。他同时主持多项前沿课题, 思路清晰, 帷幄自如。这类人是在宽广的范围内具有掌控
3、能力的帅才。我还见过一个同学, 学生日常生活用品本来就很少, 但他却不间断地整理, 几乎天天如此, 总也理不清。做实验时, 由他组装的实验装置, 不知什么时候就会塌下来。这些人掌控的能力和范围就小。不同的人有不同的可以掌握控制的范围。不同人应根据自身的能力, 规范自己的行为。鉴于此, 我把个人的奋斗目标、课题选题、课题研究过程甚至日常活动, 都和“能力与范围”联系起来, 做有成效的工作。我把“能力与范围”作为我个人确定专业和研究方向的基础根据。我想, 根据社会、环境和自身“能力与范围”等多因素潜心思考后所确定的目标, 是最容易实施的。大学选专业时, 一般人不选择陆军, 更不选择火炸药。当年只有
4、我一个人是自愿学火炸药的。我对海、空军专业也有兴趣, 但根据“能力与范围”的考虑, 还要舍得丢弃, 最热门的不一定对我是最佳的。这些年来, 我很满意这一选择。对我, 这是一个“社会需要、个人前途可能更灿烂、有能力胜任”的最佳选择。我在选题和从事研究时, 也注意把握“能力与范围”的尺度。开始, 我同时研究含能材料设计与装药设计。含能材料设计的理论内容多, 很时尚, 而装药设计偏重于应用。研究者热衷于前者。我在含能材料设计研究中已有基础和重要成果, 也热爱这个方向。但基于“能力与范围”的考虑, 我舍弃了材料设计, 而以装药设计作为主体研究方向, 后来的主要成果也来自于装药设计领域。“选题”是一个重
5、要的科学问题, 它是做学问的要点。我体会, 在“选题”时要认真考虑“能力与范围”, 并依此形成了我的选题原则:“客观需要、国际前沿、有能力解决”, 即在选题之初, 就将课题置于自己可以掌控的“能力与范围”之内。课题研究中, 我随时约束自己的行动, 不是什么都重要, 要能舍得丢弃。尽量减少和限制自己的社会、业余活动, 以对课题精心、执着、顽强地攻关。回顾过去, 我在专业研究上有所成就, 与恰当地估价自我、摆正位置、专注学问、舍得丢弃不无关系。求本与拓展, 进行收敛与发散的思考在哈军工曾听到数学家华罗庚报告中的一个说法:读书要把书读薄。当时他并未对“读薄”做进一步的说明。我想, 华先生的说法有深刻
6、的含义, 我理解为:读书是取其精华的过程, 读书不一定要记住全书的内容、甚至每一句话。但每读一次, 要更接近其本质, 理解其内涵、掌握其要领。在 2010年 10月 20日科技日报纪念华罗庚诞辰 100周年专栏中, 数学家吴文俊的文章人民的数学家中记述, “华罗庚还善于以隽永通俗的语言, 表达深奥的数学思想。例如读书从薄到厚, 再由厚到薄, 这是可以垂之后世的至理名言。”在这些名师的教导中, 我逐步形成“追求本质” (求本) 的思考习惯, 提升了我的“求本”能力。平时, 我注意思维方法的锻炼。对一个事情, 或听别人的一段话, 都注意在众多方面的因素中, 找到它的核心, 并设法用几句话道出它的本
7、质。在“某低温度感度发射药及其装药”课题的研究中, 我就凭照“求本”的思路, 一步一步地揭示了燃面补偿过程和低温感效应的机制, 发现了低温感效应的功能材料, 试验验证了效果, 找到了事物的本质。在追求本质过程中, 我的思想从不空白。有很多问题就是在潜心的思考中得到答案的。“全等模块发射装药”是国际上没有解决好的研究课题。仅用一种单元模块究竟能不能实现火炮射程的全弹道覆盖?这个问题我连续地思考了三年。最后在思考中设计出补偿装药的技术方案, 解决了这一难题。“求本”要有执着的精神, 忌“轻浮”。有一些“很聪明”的同事, 经常提出一些新的思维和似乎有价值的观点。常在研究高峰期间, 突然提出更动人的见
8、解和新的方向。他们立志快, 转变快。回头看, 他们的业绩平平。学术方向上的游摆和轻浮是和“求本”与执着的科学精神相悖的。既要收敛思考、“追求本质”, 也要“拓展”、发散思考。对于我这样的“教学与研究型”的治学人员, 可以将推理与拓宽作为“追求本质”的后续工作。把点上成果拓展为面上成果, 进行“拓展”式的转化。“为什么与怎么做”的思考方式在学习和工作中, 遇到问题要多问几个为什么。很多人把它作为思考问题的一种方式。“为什么”有导向性、有启发性。应用它有助于对问题的理解, 有助于查找事物的本质。要多问几个“为什么”, 问过和思考过后, 一方面认识的范围扩大了, 另一方面是对问题的理解也愈加集中和深
9、入了。我在青少年时期, 很喜欢阅读十万个为什么这类科普读物, 它引导我去认识绚丽的世界。面对天文、地理、物理、化学等各门类的事物, 都想问个为什么, 用这种方式也思考、观察了周围的事物, 扩大了我的知识面。在思考中, 也培养了我的思维能力和求索的欲望。随着学习和研究问题的深入, 在“为什么”的基础上, 我逐渐运用“为什么与怎么做”的思考方法, 有助于获得创新的结果。“为什么”之后, 过程往往还没完结。这时还要问:“它还存在什么问题?”“能不能比它还好?”“怎么做才能比它更好?”即要对事物本身提出怀疑或否定, 也就是在“为什么”的基础上, 上升到“怎么做” (怎么做才能更好) 的层次。我将这种方式称为“为什么与怎么做”的思考方法。在学习和研究中, 我和学生一起曾用这种思考方式, 发现一些现象, 形成一些发明专利。其中, 在“为什么与怎么做”的模式中, “怎么做”是尤为重要的。往往在“它还存在什么问题?”“怎么做才能比它更好?”的思考中, 形成了一些新的概念, 获得意想不到的效果, 一些发明往往产生于此。我认为, “为什么”的思考方法主要是理解和认识型的思考方法, “为什么与怎么做”的思考方法是创造型的思考方法。我的 20多项发明专利, 多数是在创造型的思考中形成的。因此, 我也在教学中, 常用“为什么与怎么做”的思考方法, 培养学生的创造精神、创造意识和创新能力。
