科技创新启示录：创新与发明大师轶事

VII

目录

1 引言 2

2 理念 8

2.1 创新是社会发展永恒的驱动力 10

2.2 创新发展是社会持续发展的必由之路 12

技术进步是否会造成社会危机 15

社会价值趋向对创新的影响 17

关注近代科学观的变革 19

2.3 原始创新根植于基础科学研究 21

基础科学研究对推动创新的重要作用 21

原始创新与颠覆性技术 25

学术交流与争论是科学创新的沃土 28

复杂性科学——物理学中另一个未知领域 30

化学中迫切需要突破的创新领域——绿色化学化工 34

创新需宽阔深邃的时空视野 36

跨越科技创新“死亡谷” 38

2.4 创造能力研究的P4要素 40

创造者（Person）的人格特质 40

创造历程（Process） 41

创造产品（Product）的分析 43

社会环境、国家政策对创新的推动（Press） 44

2.5 人才培育是创新的百年大计 47

尊重知识，尊重人才 47

创新创业需要能工巧匠和工匠精神 50

拒绝平庸、宽容失败 56

在继承、竞争、合作中成长 57

3 知识 64

3.1 知识的获取路径 68

再问“钱学森之问” 68

继承前人知识的创新成果与大学使命 72

科普教育与伪科学 78

教育新理念与新模式 81

信息时代的知识累积特征 90



科技创新启示录

——创新与发明大师轶事

VIII

3.2 创新人才的立体知识的4个维度 92

科学与工程的关系 94

人文与科学的关系 96

工程与人文的关系 101

科学与艺术的关系 104

人文与艺术的关系 106

工程与艺术的关系 108

达·芬奇艺术与工程的创造生涯 111

3.3 世界著名创新机构“知识背景”的四个象限 113

卡文迪什实验室 114

巴斯德生物工程研究所 120

爱迪生实验研究所 123

贩卖想象力的奇才——迪士尼 125

4 能力 128

4.1 想象力 132

2500年前地球周长的测定 132

想象中的特异材料制备 134

抽象思维提升想象力 135

水平思维与垂直思维 139

4.2 联想力 140

仿生联想 141

功能延伸联想 144

反向联想 146

错位联想 147

发散思维联想 147

收敛性思维联想 148

惯性思维联想 148

4.3 观察力 149

对小概率现象的观察——捕捉13亿光年远的信息 149

对平淡无奇事物的观察——绿色汽车燃料的合成 151

对偶然出现事物的观察——发明需抓住蓦然之间的细节 152

对跨尺度现象的观察——微缩千万倍，发现新世纪 155

对“旧相识”的观察——电动汽车与锂电池 157



目录

观察力创造了新世界观——达尔文的故事 159

观察激发直觉——澡盆里的漩涡 165

4.4 思辨力 168

辩证思维——美国高中作文考题 168

思维守旧的代价——居里实验室的“教训” 170

学科交叉思维——DNA双螺旋结构的发现 173

曲线思维——毛姆的计谋 184

逆向思维——并非侥幸的飞机着弹孔分析 185

批判性思维——“知识”与“想象力”悖论 188

传承思维——磁之薪火相传数千年 192

4.5 行动力 196

发现问题——从教堂吊灯引出的颠覆性成果 196

整体寻优——钱学森倡导的系统工程理论 199

虚拟推理——关于比萨斜塔实验 202

假想实验——两只奇特的“猫” 203

说服他人——丁肇中的5分钟演说 205

国际协同合作——寻找希格斯玻色子 209

评价和过滤信息的能力 211

判断创新创业战略方向的能力 212

4.6 内驱力 214

“最简单”即“最美丽”思维——
奥卡姆剃刀原理 214

好奇心、上进心——石墨烯的发现 217

坚持不懈的执着——费马大定理的证明 221

摒弃侥幸，坚守信念——癌症病因的探索 222

耐住寂寞——爱因斯坦与门捷列夫的故事 225

抗争逆境——孪生素数猜想的证明和图灵故事 230

挑战权威——原子弹起爆的争论 235

质疑传统——挑战宇称守恒定律 237

5 素质 242

5.1 创新人才养成的环境因素 246

困苦艰辛激励成才——献给卢瑟福等多位大师们 246

贫病磨砺坚强意志——开普勒的故事 252

和谐亲情促进成长——玻尔家族的奥秘 254



科技创新启示录

——创新与发明大师轶事

良性竞争有益创造——鲍林在竞争中的成败 258

爱情可做创新催化剂——多协议路由器的发明 261

5.2 品德是创新精神的内核 263

顺应时代——钱学森的四次选择 265

品德高低——影响科学成就大小的正反馈 266

人性的弱点——从多角度观察伟大科学家牛顿 270

沉默淡定——灵魂最纯洁的保罗·狄拉克 272

理性判断——DDT冤案 274

淡泊名利——零美元的专利转让费 276

童心与叛逆——科学大师也有另类 277

竞争的限度——大师们的暴怒互殴显失态 278

性别偏见，学术界的耻辱——梅特纳的故事 279

追问良心——窥探哥白尼的内心世界 281

牺牲精神——氟元素的发现 283

迷信权威——天文学家集体出错 284

撬开苹果的秘密——乔布斯传奇 285

《时间简史》是否有过重大失误 286

5.3 创新精神离不开智慧 288

应把“鸡蛋”放在哪个“篮子”里 288

如何理解模仿与创新的关系 289

爱因斯坦是否也会犯糊涂 291

伦敦凶杀案如何改变了电报发明的命运 294

创新要抓住时机——柯达公司的陨落 296

科技创新的否定之否定——对宇宙模型的认知 297

社会科学创新的复杂性——共享诺奖的背后 301

小微企业的创新与创业的精妙之道 303

42——宇宙神秘数字的终极答案 304

循环经济原理——“盖娅”假说与“美狄亚”假说 305

6 方法 308

6.1 概述 310

6.2 头脑风暴法 316

6.3 智力激励法 317

6.4 5“W”2“H”分析法 319



目录

6.5 TRIZ法 320

7 愿景 326

7.1 科技创新能力是国际竞争的主要体现 328

7.2 美国创新战略的三次变化 329

7.3 21世纪初中国科技发展现状 331

7.4 当前我国科技水平与世界先进国家的差距 335

7.5 对未来创新的重点领域的畅想 338

图片来源 350

参考文献 354

跋 356

图片使用说明 358