实验|中科院院士:很多人没有真正理解科学研究的本质( 二 )


但是还有另一种模式的创新 , 是现在很少人做的 , 我称之为 “回顾式(retrospective)”创新 。
这种创新不需要提出新的假说 , 设计新的实验 , 而是用新方法或新技术去重新检验那些支撑教科书的假说、前人曾发表过的主要实验结果 。
这些假说可能是基于几十年前的实验结果所提出的 。
当时的实验技术与现在相比可能落后得多 , 得到的实验数据也可能比较粗浅、甚至不可靠 。 但是因为这些假说都进了教科书 , 变成领域普遍接受的假说 , 也没有人再去检验它们的实验基础的可靠性 。
现在你用新的方法去设计实验 , 重新检验它是否正确 , 虽然基本上只是用新方法重复别人的实验 , 我相信可能有一半的机会 , 得到的实验结果并不支持这个假说 , 很有可能对普遍接受的假说 , 重新提出质疑 , 如果是非常重要的假说 , 甚至造成领域内研究范式的革新 。 这种回顾式的研究和前瞻式的研究一样 , 都是属于创新的范畴 。
科学的发展就是不断地修正已有的假说和理论 。
前瞻式创新可能会获得新的实验结果 , 不符合现有范式 , 但需要实验者主动去设计一些有针对性、能获得反证的实验 , 对不符合假说的结果高度重视(而不是像我说的那位研究生认为实验失败而舍弃他的发现) 。
回顾式的研究方式 , 是直接去重新验证已有假说的实验基础 , 直接去寻找假说的基础是否有破绽 , 是一种更直接地对现有假说的正面冲击 , 更可能造成研究范式的革新 。
我强调回顾式创新 , 是我个人多年的亲身体验 。
我的实验室在神经科学领域最重要的贡献 , 就是在二十余年前 , 我们针对教科书中统治了突触可塑性领域半个世纪的赫伯(Hebb)假说(脉冲相关性学习法则) , 使用新技术(在体神经元膜片钳记录)、设计了有针对性的实验去检验赫伯假说 , 而发现了有脉冲时序依赖性的突触可塑性 , 这个发现与同时期其他实验室的类似结果一起 , 造成了目前教科书中的新版(有脉冲时序依赖性)的突触学习法则 。
重要的突破性(0到1)科研创新不是无中生有的 , 也不是发现了一个新现象 , 在一流期刊出了一篇好论文 , 而是在目前科学领域的基础上 , 对现有的理论和技术有大幅度革新(产生研究范式革新);在符合现有领域的格局和范式之内的新发现和新技术 , 可以说是渐进式(1-100)的创新 。
突破式创新的源头常是一些特别有新颖性的想法 , 这种想法的出现常常是逻辑范畴外(beyond logic)的遐想和灵感 , 或统称为想象力(imagination)或是创新力(creativity) 。
想象力和创新力的本质和来源是值得研究的 。 这是一项需要结合哲学、心理学、神经科学、信息学、社会学 , 甚至艺术家和诗人的观点 , 需要多学科一起共同研讨的课题 。
怎么下手呢?也许可以针对曾有过重大突破性创新的科学家们 , 进行大量的案例研究 。
也就是科学家心路历程的研究;这不是“科学史”研究 , 而是“科学家”研究 , 探索这些科学家“想象力”(创新思维)出现的环境和个人的家庭、教育、经历背景 , 尤其是创新思维出现的来龙去脉;也许可以从他们的个人回忆、自传和访问记录 , 理出一些规律 。
我们要建设一个有创新活力的社会 , 需要对创新的本质、对科研环境和教育模式 , 系统性地进行研究 , 提出有说服力的论点和方案 。
这也许是哲学所可以考虑的研究方向 。
一位研究意识的哲学家Daniel Dennett曾说过一个故事:一位科学家和一位哲学家一起看魔术秀 , 一位女士站在一个箱子里 , 头伸出来讲话 。

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