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如何培养自己的创新能力
朱清时
2004年2月15日 (摘录)

今天我想讲一个人怎么做才能够使自己的创新能力最大化。我从1957年上初中算起到现在，认识了许许多多的学生和在国外工作的同事、研究生和博士后和现在一起工作的同事。现在回头一看，发现他们中间有很多在学校念书都很好的人，在毕业后独立工作的时候，往往比预期做得差，反而有一些在学校大家都觉得他学得不太好的人，在以后工作中表现出了很强的创造性。原因何在呢？我经过了这几十年才算认识得清楚一点，原因就是我们现在的教育体系存在一些弊病，在这个教育体系中间，表现为优秀学生的人，并不一定就是真有很强的创新能力，并不一定在今后的工作中间能够取得重要的成绩。

1、组成创新能力的要素和现行教育体系的问题
首先，一个人的创新能力是由两部分组成的。一部分是他的智力，包括通常我们所说的知识和能力。知识学得越多、学得越活，这个人的创新能力可能就越强。所谓能力就是理解力，记忆力和想象力等，这些构成创新能力的第一方面，就是一个人的智力。智力超群的人创新能力可能比较强，但是也不一定。创新能力还有第二方面，就是这个人在面对复杂的局面时，是否能够迅速地抓住要害，找得出办法来，这是一种能力，目前的学校教育都忽视了这种能力，没有关注去培养它，甚至很少有人提它。这种能力还包括在复杂的工作中，善于发现机遇并抓住机遇的能力。人的创新能力是由这两部分构成的，如果这样理解的话就会全面一些。
举个简单的例子。大家都熟悉三国演义上的诸葛亮的故事。诸葛亮的中青年时代，在出山之前，是在南阳卧龙岗隐居。那个时候他就有非凡的智力，即他第一方面的素质很强，很聪明，知识也很渊博。何以见得？大家都知道刘备去看他时，他的《隆中对》，现在已是中国历史上脍炙人口的一篇经典文章。这个《隆中对》说明他有非常高的智力，知识丰富，非常聪明。但是如果他没有遇到刘备，即使遇到刘备，但是他没有意识到这是机遇，没有去抓住机遇的话，那么就不会有三国演义以后的那些故事，就不会有中国历史上那一段精彩的历史。这段历史被我们一直传颂至今。诸葛亮的故事告诉我们，一个创造性的人才第一要有很好的智力，包括知识和他的各种能力，就要求他本人的智力要高，而且勤奋学习。第二就是要有发现机遇，抓住机遇的能力，这后一方面是过去强调得比较少的。
现在的教育体系有什么弊病呢？这弊病就是片面性。片面性是在什么地方呢，现在的教育体系只重视了学生的知识积累，以及培养他们分析和推理的能力。往往大家在学校受到的教育是灌输式的，传授很多知识，但培养分析和推理能力比较薄弱。这两方面毫无疑问是非常重要的，但是还远远不够，还有很多其它素质，这些素质比如刚才我说的创新人才的第二方面的素质：发现机遇和抓住机遇的能力。
我发现有些学生，他们在学校的时候成绩很好，但是在工作的时候一遇到问题就不知道该怎么办了，他做的研究往往就是老师教他做的，一直做下去，甚至做一辈子。要不然就一筹莫展，只会去模仿别人或者文献上做的事情，很难去做出开创性的事情。即使做开创性的事情他也很难找对方向，往往做些异想天开不可能做成的事情，这就是为什么年轻的学生毕业以后，在科学技术上往往缺乏创新能力的原因。他们在面对复杂的问题时缺乏能力去发现关键所在，去发现机遇并且抓住机遇。这是我们现在教育制度的弊病造成的。举个例子来说明我们学校教育体系的问题（省）。。。。。。。这样的教学思想是从孔夫子时代一直传下来的，就是着重基础一步一步的往上堆。这种教学体系有个最大的优点：学生的知识是系统的，完备的，知识也比较多。但是，这样的教育方法有个重大的缺陷，就是学生学习是被动的，学生的创新能力被忽略了，创新能力的培养被挤掉了。所以，这样培养出来的学生往往知识很丰富但是创新能力不强。
西方国家在20世纪上半期也有与我们刚才说的教育体系相同的弊病，从爱因斯坦在他的回忆录中间所说的一段话中能反映出来。爱因斯坦是全世界公认的最有创新能力的科学家，他在1955年3月去世之前，是这样回忆他的大学生活的。他上大学是在苏黎世工业大学，现在仍然是非常有名的ETH。值得注意的是，他第一年考苏黎世工业大学没有考上，第二年才考上的。所以，大家不要歧视那些高考落榜生，其实现在的考试体系，往往考上的不一定就有很强的创新能力，而有很强创新能力的不一定能考上好的大学，甚至不一定能考上大学。我们来看看爱因斯坦是怎么回忆他的大学生活的，他说一进到大学之后很快发现，他能成为一个有中等成绩的学生，就该心满意足了。要做一个好学生，必须有能力去很轻快的理解所学习的东西，要心甘情愿的把精力完全集中于人们所教给你的那些东西上，要遵守纪律，把课堂上讲解的东西笔记下来，然后自觉地做好作业。遗憾的是，他发现这一切特征，正是他最为欠缺的，对于像他这样爱好沉思的人来说，大学教育并不总是有益的，无论多好的食物，强迫你吃下去，总有一天会把胃口或肚子搞坏的，纯真的好奇心的火花会渐渐地熄灭。爱因斯坦这段话生动地说明了，西方国家在20世纪初期的教育跟中国现在的教育一样，也是灌输式的，弊病相同，弊病就在于对爱因斯坦这种有创新能力的学生来说，填鸭式教育是个灾难，他的肚子是要吃坏的。所以说，他不可能成为一个好学生，他也不可能第一次考试就被录取。
西方科技发达的国家，像美国麻省理工学院这种学校，比我们早一个世纪开始教改，从20世纪初就开始教学改革，改革成的教学方法跟我们现在的教学体系不一样了（省）。。。。。。总之，你自选的课程你完全可以个性化选择。如果你是二年级同学，你可以跟高年级一起上课，也可以跟低年级一起上，同一门课你可以先上也可以后上，学生这样选课最大的弊病是什么呢？这个学生的知识没有系统性，他有的时候可能选了一门课，比如他选了催化课，但是表面化学他没有学过，物质结构没有学过，那么催化有好多基础知识他都没有，怎么办呢？麻省理工学院的教学方法恰好就是靠这种知识上的跳跃式，来锻炼学生的自学能力和创新能力的，如果你选的课程中有好多基础知识你没有，就强迫你赶快自学，把你需要的基础知识补上。如果你不理解，你可以问老师和同学，反正你要一直到理解，一直到能把你现在选的课上下去，考及格为止。这样就逼着学生不能不去学习自学，学会自学，而且允许学生按照他的兴趣，按照他的爱好，按照给自己树的目标去选课，去克服他遇到的困难，这就是“跳跃式”的学习。这种学习方法，比较容易锻炼一个学生的创新能力。这就像“穷人家的孩子会当家”一样。家里没钱，父母没权，想要的一切都要靠自己去争取。这种孩子一般都会有较强的独立工作能力和创新能力，尽管也许知识面不如家庭条件好的孩子宽。
两种教育方法都各有优点，循序渐进的教育有利于使学生有完备丰富的知识。跳跃式的教育往往学生的知识并不完备，并不丰富，但是学生的自学能力和创新能力很强。这两者要结合起来才行。我去过的大学，像加州大学圣巴巴拉分校，麻省理工学院等，这几个学校，都是顶尖的研究型大学，它培养的学生是搞科研的，所以着重培养创新能力。美国的社区学院是美国最大规模最大量的学校，它培养的学生就不讲跳跃式，它就讲循序渐进，因为对于这些学生，就是希望他们知识多一点，知识完整、系统一点，所以两种教育体系都有利弊，因为今天我着重讲创新能力，所以我就只讲有利于创新能力的这种研究型大学的教育体系。

2、人的智力有多种类型（省）

3、学会使自己处于最佳工作状态
培养自己的创新能力，要认识自己的智力，进而学会使自己处于最佳的工作状态。大家可能没有想到，人生中往往有些很简单的事情，做起来却非常之难。学会使自己处于最佳工作状态，这件事太简单、太本能，所以往往被人忽略。现在我认识到，勤奋要有效，有个前提，就是要能集中注意力。所以希望同学们，在学校学习的时候，勤奋一定要以集中注意力为前提。因为无论什么样的创造性劳动，包括现在的学习，注意力集中的程度，都决定着你学习的好坏和你做创造性工作的好坏。科学史上最有创造性的这些人，往往都是特别能集中注意力的。在我中学时代很崇拜牛顿，牛顿有个故事，早上起来煮鸡蛋，煮完鸡蛋想拿来吃时，一看是个怀表！这件事说明什么？说明牛顿思考时注意力很集中，以至于把怀表当成鸡蛋煮了都没有发现。另外一个例子就是爱因斯坦的，爱因斯坦去世以后他的一个老同事叫奥托弗利希，他写了一篇回忆录回忆他。他说大家都说爱因斯坦是天才，但不知道原因在什么地方。他跟爱因斯坦共事了几十年，觉得爱因斯坦的天才表现在特别能集中注意力。奥托弗利希确信这是爱因斯坦成功的秘诀。爱因斯坦可以连续数小时，而我们大多数人一次只能几秒钟地完全集中注意力。这清楚地揭示出了优秀科学家与一般人的不同之处。集中注意力是勤奋的前提，希望同学们尽早自觉地体验并学会集中注意力。在集中注意力的前提下勤奋，不能集中注意力的勤奋是起不了好作用的，不仅效果差，而且会把身体搞坏。
那么一个人要怎么做才能集中注意力呢？这里我想跟大家介绍个人体会，供大家参考。一个人能集中注意力的能力有生理因素，也有心理因素。先谈谈生理因素。生理因素有先天有后天，先天的因素举个例子，也是爱因斯坦。关于爱因斯坦的传说很多，说爱因斯坦小时候不爱说话，有人说他五岁了才说话，但说的第一句话就让他的父母很吃惊。这些说法表明他从小就很善于集中注意力。看一个人能不能集中注意力，最容易看出来这个人是否有做深入的、创造性的工作。
现在再说后天的因素。后天因素第一点是要保证脑部供血充足。现在我体会到，脑部供血充足的时候是我注意力最容易集中，思考最深入的时候。为了使脑部供血充足，第一要充分休息，不要在精神不好，脑部供血不充足的时候还去开夜车，不要让脑部过分疲劳。除了休息之外就是运动。另外一点，每个人的生理特点都不一样，大家都应该努力地、自觉地去经过实践认识自己生理的特点，找出自己最佳工作状态并使自己达到最佳工作状态。
集中注意力的另一个关键是心理因素。心理因素比较复杂。现在的学生比较容易浮躁，现在的商业化和市场经济带来的一个后遗症就是容易使年轻人浮躁。像“宁静致远”这种意境在现在青年这一代中间已经很少有了。那么我希望在我们学校能够有这样一种气氛，就是大家在心理上都要静下心来，不要让外界环境扰动你的心理，让你心理失去平衡。如果想快速的发财，经商。心理失去平衡，静不下心来，这样的人就谈不上科技上的创新能力了。总之，希望大家重视，你要想成为一个创新人才，首先应该学会根据自己的生理特点，找到自己最佳的生活方式，使得自己的生理状态处在最佳状态。

4、珍惜和培养好奇心和兴趣
培养创新能力的一个关键是要珍惜自己的好奇心和对科学技术的兴趣，因为人类的整个科学技术史上的重大的科学发现说到底都是被好奇心所推动的。当然除了好奇心，还有另外一个因素：社会需求。好奇心毫无疑问是创新人才最重要的兴趣。我们知道居里夫人就是因为好奇心，使得她这样一个很清秀的女孩子，选择了像马路工人熬沥青一样的工作，去提炼放射性元素，其动力就在于她的好奇心，她很想知道沥青铀矿里有什么东西，为什么它能产生放射性，这个好奇心使她整整四年像马路工人那样去干活，才提炼出了镭和钋，才使得人类进入了放射性时代。爱因斯坦就更具有好奇心了。我希望大家珍惜和培养好奇心和兴趣。
第一，就是要多了解和观察丰富多彩的自然现象和和亲手做实验，大学就是这么好的一个环境，大学各项专业都有，大学的专业是丰富多彩的，学术和活动也是丰富多彩的，给大家提供了很好的温床，希望大家能够在这个温床上把自己的好奇心和兴趣发展起来。通过观察和了解能够恢复你的好奇心和兴趣，最好的例子就是居里夫人，她当初做研究生的时候，她所在的实验里有个教授叫贝克勒尔，专门研究天然矿物的放射性，他把全世界各地收集的矿物，用感光纸包起来，放在绝对黑暗的铁柜子里，放一个礼拜把它拿出来，在暗室里头冲洗，看看这些天然矿物的放射性有多强。他做了上千个样品之后，有一天做了一个样品——沥青铀矿，做出来后发现它把整个感光纸都弄黑了，他大吃一惊，很多人都看到这个现象了，都觉得好奇，但只有居里夫人的好奇心最强，她看到之后就觉得不把这个道理搞清楚，不把这个放射源找到，她就吃不好睡不好。于是就选择了这个问题做她的论文题目，经过了四年的艰苦奋斗，她终于发现了这个放射性元素，这就是好奇心趋动她开创了一个新纪元。
爱因斯坦也是这样，他的回忆录里写道，当他还是一个四、五岁的小孩的时候，父亲给他看一个罗盘，他就经历过一种惊奇，这个罗盘能够以如此确定的方式活动，这个经验给他留下了持久而深刻的印象。他就一直想搞清楚它的原因，而且他还觉得这个世界有一些我们所不知道的规律在支配着，他就想把它搞清楚。
要培养自己的好奇心和兴趣，最好的方法就是多了解和观察自然现象，亲手做实验。另一方面，培养学生的好奇心和兴趣也是我们学校的责任（省）。。。。。。

5、直觉和洞察力是创新能力的关键因素
我现在来讲两个对直觉的经典说法。一个是日本物理学家汤川秀树，他是日本第一个得诺贝尔物理奖的。他从小就受中国文化教育，日本的老一辈人都是学中国经典老子、孔子，庄子出来的。汤川秀树他是从中国文化熏陶出来的，但他后来在西方学习，用西方的分析思维方法推理。他比较了两种思维方法，他写了篇文章叫《创造力和直觉》。他认为中国式的思维方法源于老子、庄子和孟子，强调通过直觉认知真理。西方的思维方法，从希腊苏格拉底、帕拉图开始，后来被牛顿和爱因斯坦发展到高峰，强调分析推理思维方法。他说这两种方法其实都有优点，应该互补。汤川秀讲，很可惜现在世界上大家都非常重视西方的分析推理思维方法，忽略了中国先哲的直觉式的方法。
汤川秀树举了个例子写在他的这本书里，题目叫《知鱼乐》，这是《庄子》中间的一篇，讲的知鱼乐的故事。原文是文言文我就不念了，翻译成现代文来说：有一天庄子和惠子在濠水桥上聊天，庄子就对惠子说，水里那条白鱼很从容地游来游去，这个时候的鱼儿是很快乐的。惠子反驳庄子说，你不是鱼，你怎么知道鱼儿现在很快乐呢？惠子代表了西方希腊式的思维方法，是实证式的。庄子代表中国式的直觉思维方法。庄子回答，问惠子说：你不是我，你怎么知道我不知道鱼儿的快乐了呢？惠子又反驳说：正因为我不是你，所以我不知道你，你也不是鱼，你也不知道鱼儿的快乐，这两者都可以肯定的。庄子又反驳说：你刚才说你怎么知道鱼儿的快乐这句话，这句话就隐含着，你已经知道我知道鱼儿的快乐了而问我，我是一上了这个桥我就知道了鱼儿很快乐。那么他们两个的辩论，实际上谁都说服不了谁，是两种截然不同的思维方式和认知方式。庄子用中国式的直觉思维，他靠直觉知道鱼儿很快乐，游来游去的;惠子是西方分析逻辑式的，实证的。你没有证据，你不是它，那么你不可能知道它。汤川秀树认为科学家的思维应该建立在两个极端之间，第一极端就是不相信任何未加证实的事物，这就是惠子，另一种是庄子的方法，不怀疑任何未加证实证明其不真实的事物，这是两个截然不同的，坚持这两个极端中的任何一个都不可能产生自然科学。但是不幸的是，现在的科教界接近惠子这种极端的人太多，而拒不承认鱼儿的快乐这种思维方式的人太多，因为世界上确实有很多永远无法被证实的事物，这就是汤川秀树的观点，他更倾向于庄子的思维方式，珍惜直觉，认为直觉可以认知事物。
下面我简单讲讲我们如何培养正确的直觉能力，这是一个创新人才最重要的素质之一。杨振宁先生曾经为这件事讲过很多。培养直觉能力的方法不是写一本书，也不是靠做报告给你讲怎么去做就行的，而是要营造一个环境，在这个环境中间让学生自己感悟出什么是直觉，诱发出你的直觉。杨振宁说他一生最重要的时期是在芝加格大学读泰勒的研究生。泰勒是二十世纪最重要的物理学家之一，美国氢弹之父，这个人才气横溢、非常聪明，但是他讲课从来不备课，因为太忙了。他在泰勒手下工作时，每天早上遇到泰勒，泰勒与他握握手，马上问你过得好吗，然后就开始跟他讲他头天他靠直觉产生的新想法，讲着讲着泰勒发现问题了，就放弃了，又去想第二个问题了。泰勒这样讲的想法十个有九个是实现不了的或错的，但是只要一个是对的就可能产生创新的结果。泰勒讲量子力学课是怎么讲呢？他从来不备课，一到课堂上就想上次讲到哪就开始讲下去，自己顺着思路往下讲，往往讲着讲着就发现误入歧途了。这时候杨振宁最感兴趣，因为泰勒这种大师误入歧途之后，可以观察他怎么解决问题。这时候他发现泰勒的脑袋就像天线一样张开了，到处找路子，很快找到一条路子，然后走出困境。于是他就感受了泰勒这种大师怎么应用直觉解决问题。所以训练和培养直觉的最好方式是和真正一流的人才接触。我们经常组织一些诺贝尔奖得主包括杨振宁先生到学校做报告，有时候付很大的代价，但是往往一个好的报告可能使一些学生的终身得到改变，一个好的报告最好的影响就是让一些学生的直觉被诱发出来。因为你们对杨振宁对这些诺贝尔奖得主崇拜到了极点，你们看看他们讲这些事情，他们用普通人的方式讲这些事情，你们想，原来大师也是这么思考问题，这就是一种直觉，这就可能诱发你的直觉。所以好的学校培养诱发一个人的直觉往往是用创新的环境来诱发他。研究型大学最大的特征就是营造这种研究气氛。
直觉对一个人的创新能力还有另一方面的重要意义。在过去我两次作过的报告中，都讲到了造就一个人成功的关键因素是善于发现机遇和抓住机遇的能力。直觉是发现机遇的一种重要方式。我的一生中经历过许多这类事例，今天由于时间已超过，今后再谈。

总之吧，今天报告的一个核心，就是把自己这些年来从事科学研究的阅历和知道的，围绕着如何培养自己创新能力的一些因素，告诉大家，希望大家有收获，希望大家在科大期间能够培养出自己很强的创新能力，今后我们科大的学生在各行各业，不限于科学技术，在其它领域也出很多创新性的人才。谢谢大家！