科技論文學(xué)術(shù)創(chuàng)新的幾個維度

杜利民

(浙江師范大學(xué) 學(xué)術(shù)期刊社,浙江 金華　321004)

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科技論文學(xué)術(shù)創(chuàng)新的幾個維度

杜利民

(浙江師范大學(xué) 學(xué)術(shù)期刊社,浙江 金華321004)

創(chuàng)新是科技論文的核心，故何為“創(chuàng)新”顯得十分重要.鑒于目前創(chuàng)新遍布各行各業(yè)的情況，有混淆“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”概念之嫌.提出科技論文的“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”是最具有嚴格意義的，它不同于一般新方法的運用、新觀點的產(chǎn)生，而是比現(xiàn)有的理論或技術(shù)更具優(yōu)越性，更接近于自然的理論和方法.構(gòu)建了衡量“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”的幾個維度，為合理篩選具有“創(chuàng)新性”科技論文提供參考.

科技論文;學(xué)術(shù)創(chuàng)新;突破;累積;移植;交叉

0　引　言

在舉國強調(diào)創(chuàng)新、全民推崇創(chuàng)新的當今社會，“創(chuàng)新”幾乎成了各行各業(yè)努力追求的目標.隨手翻閱各種文獻，“創(chuàng)新”成了出現(xiàn)頻度最高的詞匯之一，諸如體制創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等等，無不圍繞“創(chuàng)新”展開論述.

顧名思義，“新”是指剛出現(xiàn)的，原來沒有的事物；從外延上理解，“新”是指相對于“舊”的東西在性質(zhì)上變得更好.其實，要追溯“創(chuàng)新”一詞的起源，關(guān)聯(lián)最密切的莫過于科技的創(chuàng)新.試想，沒有科學(xué)的創(chuàng)新，人類對大自然的認識就只停留在神學(xué)、唯心論等原始哲學(xué)狀態(tài)；沒有技術(shù)的創(chuàng)新，就不可能實現(xiàn)“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”，更不可能有“全球通”這樣的信息化社會.故離開科技的創(chuàng)新，什么體制、機制、管理創(chuàng)新都會因為沒有足夠好的利器而成為紙上談兵.

科技發(fā)展的歷史證明，學(xué)術(shù)共同體對科學(xué)家科學(xué)創(chuàng)新的認可，都是基于其科技成果對整個科學(xué)發(fā)展所起的作用進行評判的[1].2015的諾貝爾物理學(xué)獎頒給了2位發(fā)現(xiàn)中微子質(zhì)量的科學(xué)家，因為中微子的發(fā)現(xiàn)揭示了反物質(zhì)之迷，這為我們進一步認識宇宙翻開了新的一頁.

科技論文是科技成果的主要載體，如楊振寧、李政道的研究成果以《弱相互作用中宇稱守恒嗎？》一文為標志而獲得了1957年的諾貝爾物理學(xué)獎；愛因斯坦以《論動體的電動力學(xué)》一文及他對光電效應(yīng)的貢獻而榮獲1923年的諾貝爾物理學(xué)獎.因此，筆者認為，創(chuàng)新性科技成果的主要載體是科技論文，那么，科技論文又是如何體現(xiàn)這些創(chuàng)新性的呢？是不是別人沒有論述過的理論，或者用更先進的設(shè)備進行重復(fù)實驗而得到的結(jié)果就具有創(chuàng)新性的呢？筆者認為，回答是否定的；性質(zhì)更好的東西就具有創(chuàng)新性嗎？也不完全正確.那么，科技論文的學(xué)術(shù)創(chuàng)新究竟有哪些表現(xiàn)形式，有沒有規(guī)律可尋？能否用幾個維度去描述？帶著這些問題，筆者在選擇創(chuàng)新性科技論文的具體實踐中不斷地摸索，試圖構(gòu)建出一套衡量論文創(chuàng)新性的理論與方法，即判斷科技論文創(chuàng)新性的幾個維度，現(xiàn)呈上管見，以饗各位同人.

1　維度1：突破型(否定性)，也稱“點式”

科學(xué)的發(fā)展是無數(shù)次否定的結(jié)果，當一個個舊理論被打破，新理論建立起來時，總是以某個開天辟地的學(xué)術(shù)成果或?qū)W術(shù)論文為像征，達爾文的《物種起源》徹底否定了神學(xué)[2]；密立根于1908年2月發(fā)表在《物理評論》(Physical Review)上的論文摘要，把通過電離云霧法測得的電子帶電量的結(jié)果(4.03×10-10)公之于眾，從本質(zhì)上否定了當時以馬赫為代表的電子帶電呈云狀態(tài)或帶狀態(tài)的錯誤觀點[3].這個結(jié)果雖然不是最精確的，但揭開了原子物理學(xué)的新篇章，也為量子力學(xué)的誕生提供了佐證.

無疑，這些成果都帶有明顯的特征，那就是必須徹底地跳出原來理論的框架，如果仍然沿著原來理論構(gòu)架下進行探索，那永遠都看不見曙光.所以,取得突破性進展的科技論文往往以否定現(xiàn)有理論為前提，雖然有些新觀點是當時舊理論無法解釋的，但研究者的心中都有一個藍圖，或者說某種預(yù)見，這時論文的觀點也許看上去比較怪異，然而通過作者孜孜不倦地朝著這個方向探索，剪除某些旁枝的影響，最終到達勝利的彼岸.如，當科學(xué)家無法解決紫外災(zāi)難時，普朗克的量子說就像大海里突然出現(xiàn)的航標，照亮了當時正苦苦尋找理論的科學(xué)家們.普朗克用半經(jīng)驗公式對它進行了計算，圓滿地解決了問題.這類問題的共性都是學(xué)界“遇到了麻煩”，才讓科學(xué)家不得不另辟蹊徑.但這個過程并不都是坦途，其實密立根對電子電荷的測量同樣不是一帆風(fēng)順的，因為當時在物理學(xué)界盛行的是馬赫及湯姆遜等權(quán)威專家所提出的電子帶電量是“一種連續(xù)的流體”這樣的理論構(gòu)架，可是在密立根心中有一種預(yù)感，他認為電子帶電量應(yīng)該是“一份一份”的，當他重復(fù)威爾遜實驗時得到的數(shù)據(jù)起伏仍然很大，沒有發(fā)表的價值.為提高精度，1907—1908年，他與助手一起改用鐳化合物電離云霧，10次觀測結(jié)果，得出了e=3.66.0×10-10～4.37×10-10個靜電單位(平均值為4.03×10-10個靜電單位)這樣的結(jié)果.盡管還有些起伏，但已收斂了很多.當這個結(jié)果在《物理評論》(Physical Review)上發(fā)表時，得到盧瑟福等物理學(xué)家的極大關(guān)注，后來密立根又經(jīng)過無數(shù)次的實驗，不僅證明了他的預(yù)感(即電子帶電的量子性)，而且準確地測量了電子帶電的數(shù)量，使人們對電子帶電的性質(zhì)有了革命性的改變[3].

綜上所述，取得這些成果是需要一點一點地突破，筆者把這類創(chuàng)新型稱之為否定性，同時也稱之為“點式”突破.

翻開科學(xué)史，科學(xué)家憑借自己超人的想象力構(gòu)建科學(xué)理論的例子不勝枚舉，如阿基米德由“浴桶溢水”直覺地提出了浮力原理；牛頓由蘋果墜地聯(lián)想到了星球間的萬有引力，創(chuàng)立了萬有引力定理等等都是突破性的進展.解釋這些現(xiàn)象需要勇氣與膽識，這類科研論文的問世往往會遭到權(quán)威的質(zhì)疑甚至強烈反對，但高水平的科技期刊編輯具有敏銳的洞察力和學(xué)術(shù)嗅覺，讓這些奇異的觀點得以面世，從而翻開了科學(xué)革命的新篇章.

2　維度2：累積型(漸進性)，也稱“鏈式”

在前人取得成果的基礎(chǔ)上不斷往前推進.如人類對超導(dǎo)電性的研究從最初的BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)理論問世(1911—1957年)，到對超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用準備階段(1958—1985年)，再到發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高于30 K的超導(dǎo)材料后，全面進入了超導(dǎo)技術(shù)的開發(fā)時代(1986年).這些理論的突破及技術(shù)的進步，首先是賈埃佛在1960年的遂道實驗中發(fā)現(xiàn)了電子遂道效應(yīng)；其后，科恩等引入微擾的方法從理論上計算了超導(dǎo)→勢壘→正常金屬系統(tǒng)中的電流支持了賈埃佛的工作；約瑟夫森受安德森“對稱破缺”的新概念影響，并用了科恩等的方法，計算了勢壘兩邊都是超導(dǎo)體的情況，發(fā)現(xiàn)自己的計算結(jié)果沒有錯，于是提出了著名的“約瑟夫森效應(yīng)”預(yù)言；但約瑟夫森因為采用了高阻超導(dǎo)結(jié)，而無法克服地磁場和室溫噪聲等的影響,最后安德森與羅厄耳一起，用低阻超導(dǎo)結(jié)，成功地進行了實驗，證明了零壓直流超導(dǎo)電流的存在，并于1963年發(fā)表文章公布了他們的實驗結(jié)果，佐證了約瑟夫森理論預(yù)言的正確性.約瑟夫森也因為這個理論預(yù)言而榮獲1973年的諾貝爾物理學(xué)獎.試想，雖然約瑟夫森對自己的理論基礎(chǔ)進行了定性的預(yù)言，但若是沒有安德森與羅厄耳的實驗證明，許多人對這個預(yù)言還是持懷疑態(tài)度的，當然也無法獲得諾獎[4].科學(xué)探索過程中，大部分都是累積型.比如，最有名的生物進化論觀點，最初始于賴爾，到了達爾文與華萊士才基本完成，再后來又在赫胥黎、邁爾和辛普森等的共同努力下，完成了現(xiàn)代綜合進化論，也即新達爾文主義.盡管這樣，但有關(guān)生物變異的起源問題仍然沒有解決，還有待后人繼續(xù)努力.

又如,從原子結(jié)構(gòu)模型的提出到完善，也是經(jīng)歷了由湯姆遜的西瓜瓤模型→盧瑟福的小太陽系模型→玻爾的量子軌道模型，3位科學(xué)家經(jīng)過各自的想象思維發(fā)展而使原子結(jié)構(gòu)模式得到不斷的完善.

現(xiàn)代社會的技術(shù)進步是一步一步地往縱深方向發(fā)展的，正如中國科學(xué)院院長白春禮等[5]的說法，“世界正處在第六次科技革命的前夜”.馬克思主義告訴我們，世界是由物質(zhì)組成的，物質(zhì)是運動的，物質(zhì)的運動不斷地由低級向高級進行，總體呈階梯式規(guī)律.人的認識論也是這樣，我們對世界的認識由宏觀到微觀，由無機到有機，由簡單到復(fù)雜，這種階梯式是不可跨越的[6].此類論文完全以前人的研究成果為起點，是一種累積型進展，它具有繼承性、漸進性、相關(guān)性，又具有超越性，不需要徹底跳出舊理論框架，筆者稱之為“鏈式”.就目前的科技論文來說，大部分屬于這種類型.

3　維度3：移植型(跨越性)，也稱“平面式”

借助另外學(xué)科的思維方式來完成本學(xué)科的繼續(xù)發(fā)展.科學(xué)發(fā)展過程中，有時會遇到一些制約性瓶頸，需要借助外來的力量.當采用另外學(xué)科的方法時，突然發(fā)現(xiàn)輕而易舉地解決了難題，真是“踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫”.如數(shù)學(xué)發(fā)展史上著名的“四色猜想的證明”.“四色猜想的證明”早在1840年由德國數(shù)學(xué)家默比烏斯(A.F.Mobius)以假設(shè)的形式向他的學(xué)生提出，在此后100多年的歷史中，世界上許多數(shù)學(xué)家參與了這個猜想工作，但最后都發(fā)現(xiàn)是錯誤的，問題出在計算的工作量實在太大了，而且當時也沒有計算機，于是有人根據(jù)科學(xué)事實大膽地提出猜想，“可用尋找可約構(gòu)形不可避免組的方法”來證明，試圖想要產(chǎn)生這樣一個組，并證明它的每個單元都是可約的，這雖然在當時不可能完成計算，但卻為后來采用計算機作了鋪墊.更可喜的是，自從“可用尋找可約構(gòu)形不可避免組的方法”被提出后，人們便采用各種方法來尋找“可約構(gòu)形的不可避免組”.這一尋找，人們就想到是否可從別的學(xué)科移植方法過來，希什就將物理上移動電荷的“放電法”用來尋求構(gòu)形的不可避免組.雖然這個方法尚待完善，但卻抓住了“尋找可約構(gòu)形不可避免組”這個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，廣開思路，找到了解決問題的有效方法.到了20世紀70年代，美國數(shù)學(xué)家黑肯試圖以改良了的放電方法來證明四色猜想,然而，可約構(gòu)形任何一個不可避免組都可能有很大的構(gòu)形，其計算量十分巨大，人們又在一次次的失敗中意識到靠人工方法是無法完成這么巨大的工作量的，于是開始尋找新的計算方法，終于在1972年，由阿佩爾與黑肯設(shè)計的新計算程序，不僅能作出特殊的放電過程，還能從最重要的情況得出的構(gòu)形作為輸出，經(jīng)過實際計算和不斷修改程序，于1976年1月6日通過電子計算機找到了可約構(gòu)形的不可避免組，從而完成了“四色猜想的證明”.這一事例告訴我們，一個人們用手工方法解決100年都未能解決的數(shù)學(xué)問題，移植了物理學(xué)的放電法與計算機技術(shù)解決了[7].

當一個學(xué)科的發(fā)展遇到困境時，研究者借助別的學(xué)科上已經(jīng)成熟的方法，一舉突破這個難題，這種借助外來科學(xué)理論取得進展的，筆者稱之為“移植型”，因為它是平行的，也稱之為“平面式”結(jié)構(gòu)，是“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”價值的又一維度.

有關(guān)移植型更為有趣的是，有些研究者提出的理論對本學(xué)科來講毫無意義，或者簡直就是錯誤的，但卻讓別的學(xué)科正處在苦思冥想的研究人員得到啟發(fā)，產(chǎn)生靈覺，提出劃時代的理論并最后解決了具有深遠意義的問題.如：1953年鮑林與科里曾認為DNA是由3個鏈纏在一起的，像一根螺旋狀繩子，但幾個月后，當華生和克里克提出“雙螺旋結(jié)構(gòu)”而獲得到諾貝爾獎后，三螺旋結(jié)構(gòu)并沒有被摒棄，而是被后人用在了別的學(xué)科研究上，如結(jié)晶學(xué)和分子生物學(xué)結(jié)構(gòu)研究上.因為當年鮑林等提出的三螺旋結(jié)構(gòu)是指包含了各種類型的復(fù)雜行為，是混亂的狀況，而社會學(xué)中各種現(xiàn)象不也是這種復(fù)雜的纏繞嗎？于是就有社會科學(xué)家把這種三螺旋結(jié)構(gòu)模式用來比喻社會中政策、政府、產(chǎn)業(yè)的關(guān)系[8].這類創(chuàng)新性成果一旦問世，有可能會形成新的學(xué)科.

“他山之石可以攻玉”.在現(xiàn)代科技中，社會科學(xué)常常借助自然科學(xué)的方法解決社會中各種問題.如有學(xué)者[9]針對目前旅游的淡旺季矛盾，借用了洪水分流、交通錯峰、電力削峰等調(diào)峰方法，對客流進行引導(dǎo)，使旅游資源與設(shè)備得到充分的利用.

4　維度4：交叉型(協(xié)同性)，也稱“立體式”

科學(xué)發(fā)展史上，數(shù)學(xué)與物理是彼此互依互存的兩大學(xué)科，數(shù)學(xué)既是基礎(chǔ)，也是工具，它是抽象的.而物理學(xué)除了給數(shù)學(xué)理論以直觀的空間展示外，也同時反過來促進數(shù)學(xué)的發(fā)展，倒逼數(shù)學(xué)自身的完善.19世紀末20世紀初，當量子力學(xué)剛剛誕生時，有海森堡的矩陣力學(xué)和薛定諤的波動方程兩種表述形式，于是科學(xué)家希望從這兩種理論中提煉出一種在理論上令人滿意的公理化闡述形式，這時希爾伯特對譜分析的理論便成為了當時量子力學(xué)波動方程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ).起初希爾伯特的譜分析理論純粹只是自己對數(shù)學(xué)的興趣玩玩而已，遠遠沒想到后來會對物理學(xué)產(chǎn)生如此深遠的影響.當然，開始的希爾伯特譜分析理論在某些方面也暴露出不能適應(yīng)量子力學(xué)研究的需要，是馮·諾依曼以更為抽象的形式對希爾伯特的理論進行表述，他用公理化給出抽象希爾伯特空間的定義，從而使推廣了的希爾伯特理論能夠滿足量子力學(xué)發(fā)展的需要[10].因此，可以說是量子力學(xué)需要希爾伯特的譜分析方法來建立波動方程，但量子力學(xué)又反過來促進了希爾伯特空間理論的完善，使希爾伯特的思想成為現(xiàn)在的希爾伯特空間定義.

不僅數(shù)學(xué)與物理如此，生物學(xué)的研究進程也是交替的，它是從整體論→還原論→新的整體論這樣的3個過程.以達爾文的進化論為代表，把對生物體的研究作為一個整體來看待，這便是最早的整體論;但到了一定時期后，要想揭開其內(nèi)部的機制，不得不深入到其微觀的研究，找出各個體的生物本能，或者能從最小的個體的生物性能找到突破口，整體的也就解決了，于是出現(xiàn)了分子生物學(xué)，它從微觀上提示了生物體運行的機制和功能；但當微觀的研究不能解決整體的問題時，必須從一個整體的角度出發(fā)，融入更多的科技手段，對各種生物體的微觀情況進行同步的研究，揭示其整體的運動規(guī)律，這就是系統(tǒng)生物學(xué)，也即新的整體論.

這種為了解決A而必然解決B，只有讓B取得進展后又回到解決A的交叉過程，筆者稱之為“交叉型”，又稱之為協(xié)同性.

學(xué)科間交叉發(fā)展、相互融合已成了現(xiàn)代科技發(fā)展的新常態(tài)；彼此借鑒、互相促進,推動整個科學(xué)技術(shù)的進步，為社會解決這樣那樣的問題.與之相應(yīng)的是科技期刊將面對更多學(xué)科交叉型的科技論文，它們也許會涉及到2門以上的學(xué)科，是一種錯綜復(fù)雜、協(xié)同的關(guān)系，完全不同于前面那樣的“點”、“線”、“面”型，筆者稱之為“立體式”.無疑，它理所當然地成為衡量“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”的價值維度之一.

5　結(jié)　語

科技正在以突飛猛進的速度向未知世界挺進，并以不可預(yù)測的速度改善著人民的生活方式.科技論文既是科學(xué)家探索未知世界的成果，又是科學(xué)探索的記錄，還將為后人提供參考與幫助，它的作用是顯現(xiàn)的.作為科技期刊的編輯，研究科技論文的“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”維度，構(gòu)建出衡量學(xué)術(shù)創(chuàng)新的價值體系，更好地掌握一套客觀的“學(xué)術(shù)創(chuàng)新”價值評判尺度，在現(xiàn)實中用這個尺度來判斷論文的創(chuàng)新性，準確篩選有價值的科技論文，既不讓沒有創(chuàng)新性的庸作浪費有限的財力物力，又能讓有價值的成果及時地公諸于世，是一項意義深遠的工作.

[1]劉大寧，滕立.吳健雄與諾貝爾獎：一個科學(xué)計量學(xué)的視角[J].自然辯證法通訊，2014，36(3)：76-95.

[2]張增一,李亞寧.論達爾文宗教觀的演變[J].自然辯證法通訊，2013，35(6)：85-92.

[3]王延鋒.密立根油滴實驗歷史評價中的哲學(xué)背景分析[J].自然辯證法通訊，2014，36(2)：1-6.

[4]劉兵，章立源.超導(dǎo)物理學(xué)發(fā)展簡史[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1988：95-105.

[5]白春禮：新科技革命的拂曉[J].中國科技獎勵，2012，152(2)：6-9.

[6]朱訓(xùn).階梯式發(fā)展是物質(zhì)世界運動和人類認識運動的重要形式[J].自然辯證法研究，2012，28(12)：1-8.

[7]趙樹智，高海昌.變失敗與成功的啟示[M].濟南：山東教育出版社，1992：1-8.

[8]方衛(wèi)華.創(chuàng)新研究的三螺旋模型：概念結(jié)構(gòu)和公共政策含義[J].自然辯證法研究，2003，19(11)：69-72；78.

[9]屠君芳，馬遠軍，高昱.基于休閑農(nóng)業(yè)開發(fā)的旅游地客流調(diào)峰模式研究[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2016,39(1):115-120.

[10]李亞亞，王昌.希爾伯特空間誕生探源[J].自然辯證法研究，2013，29(12)：90-94.

(責(zé)任編輯陶立方)

Dimensions of academic innovation in scientific and technical papers

DU Limin

(DepartmentofAcademicPeriodicals,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,China)

Innovation is the core of scientific papers, therefore, it is of great importance to define "what is innovation". Given the fact that innovation has been implemented in every walk of life, it might cause some confusion about the concept of "academic innovation". Hence, to propose "academic innovation" in a strict sense is of great significance. The "academic innovation" is different from the application of new methods or the generation of new ideas. It is the theory and method that is closer to nature course and is more advantageous than existing theories or technologies. To construct multi dimensions for evaluating "academic innovation" will provide

for screening "innovative" science and technical paper in a more reasonable manner.

science and technical papers; academic innovation; Breakthrough; accumulate; transplantation; cross

10.16218/j.issn.1001-5051.2016.03.021

收文日期：2015-11-18；2016-03-10

杜利民(1964-),女，浙江臨海人，編審.研究方向：科技期刊編輯學(xué).

G237.5

A

1001-5051(2016)03-0356-05