基于智庫(kù)雙螺旋法的科學(xué)概念創(chuàng)新問(wèn)題辨析與影響因素分析

■ 沈湘 張朋 楊國(guó)梁

1.中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心 北京 100190

2.中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 北京 100190

0 引言

科技創(chuàng)新是社會(huì)發(fā)展的力量源泉。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)科技發(fā)展取得長(zhǎng)足發(fā)展，近10年在化學(xué)、物理、材料和數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的SCI論文發(fā)表總量已躍居全球首位，在自然指數(shù)（Nature Index）年度榜單中僅次居美國(guó)、全球高影響力期刊發(fā)文量位居全球第二。然而，科學(xué)論文發(fā)表數(shù)量和論文期刊影響因子并不等同于科學(xué)研究的社會(huì)影響力，能代表學(xué)術(shù)成果對(duì)科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)帶來(lái)的影響或產(chǎn)生的效益[1]。我國(guó)重大原創(chuàng)性成果相對(duì)缺乏，科學(xué)理論、原創(chuàng)思想是中國(guó)科學(xué)家提出來(lái)的還非常之少[2]。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)從科技大國(guó)向科技強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，高質(zhì)量的科學(xué)創(chuàng)新研究成果是關(guān)鍵。在科學(xué)創(chuàng)新研究質(zhì)量的諸多影響元素中，科學(xué)概念創(chuàng)新（Scientific Conceptual Novelty）占據(jù)至關(guān)重要地位[3]。提高科學(xué)概念的創(chuàng)新能力，正確有效開(kāi)展科學(xué)概念創(chuàng)新活動(dòng)，不僅能夠提高科研人員的學(xué)術(shù)創(chuàng)造力和學(xué)術(shù)影響力，也能提高國(guó)家的科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力，最終增強(qiáng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和政治影響力。因此，分析科學(xué)概念創(chuàng)新的影響因素、形成過(guò)程和最終目標(biāo)以及探索科學(xué)概念創(chuàng)新的有效思維方法對(duì)于加快推進(jìn)我國(guó)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)世界科技創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)具有重要意義。

智庫(kù)雙螺旋法始于研究問(wèn)題、終于解決方案，秉持問(wèn)題導(dǎo)向、證據(jù)導(dǎo)向和科學(xué)導(dǎo)向的智庫(kù)研究理念，為智庫(kù)研究實(shí)踐提供了思維方法、指導(dǎo)方法和操作方法[4][5][6][7][8][9]。本研究在智庫(kù)雙螺旋法指導(dǎo)下，針對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，采用資料收集、文獻(xiàn)調(diào)研、文本內(nèi)容分析等研究方法完成收集、處理和分析資料的基礎(chǔ)，遵從“解析-融合-還原”的智庫(kù)雙螺旋法外循環(huán)過(guò)程邏輯對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新進(jìn)行系統(tǒng)整體視角的影響因素解析、融合以及問(wèn)題導(dǎo)向的可能解決方案的思考。基于解析問(wèn)題的4個(gè)步驟（定義問(wèn)題-描述問(wèn)題-構(gòu)建框架-形成子問(wèn)題集）[10]，首先界定了科學(xué)概念創(chuàng)新的定義和意義，然后分析了科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀性和客觀性，并采用“相互獨(dú)立，完全窮盡”（Mutually Exclusive Collectively Exhaustive,MECE）分析法和邏輯樹(shù)分析法[11]進(jìn)一步對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀影響因素和客觀影響因素進(jìn)行細(xì)化分解及作用機(jī)制闡述，最后融合各影響因素總結(jié)出科學(xué)概念創(chuàng)新的形成過(guò)程并對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新的最終目標(biāo)進(jìn)行了演生思考以探索解決問(wèn)題的可能途徑，旨在助力我國(guó)創(chuàng)新體系建設(shè)，為提高我國(guó)全方位的科學(xué)創(chuàng)新能力提供信息啟示。

1 科學(xué)概念創(chuàng)新的概念界定

1.1 科學(xué)概念創(chuàng)新的定義

科學(xué)概念創(chuàng)新是科學(xué)活動(dòng)中的、觀念上的、理性認(rèn)知上的創(chuàng)造性思維活動(dòng)，即提出一個(gè)新的科學(xué)概念[12]。科學(xué)概念創(chuàng)新一般有兩種形式：一種是在原有科學(xué)概念的內(nèi)涵和外延基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展并賦予新的涵義；一種是停用原來(lái)的科學(xué)概念，基于不同的內(nèi)涵和外延引入一個(gè)新概念[13]。跟科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新相比，科學(xué)概念創(chuàng)新屬于理論創(chuàng)新，但是以現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)作為基礎(chǔ)，來(lái)源于對(duì)科學(xué)技術(shù)活動(dòng)的實(shí)踐過(guò)程和客觀發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)、思考、提煉、總結(jié)、推理、演繹和升華。科學(xué)概念創(chuàng)新和科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新互為前提，互相促進(jìn)和共同發(fā)展。

1.2 科學(xué)概念創(chuàng)新的意義

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是信息通訊技術(shù)的高速發(fā)展，帶來(lái)了迅猛的知識(shí)迭代以及新概念和新名詞層出不窮。從積極的方面來(lái)看，科學(xué)概念創(chuàng)新蘊(yùn)含著“與時(shí)俱進(jìn)”的哲學(xué)觀，拓展或賦予了傳統(tǒng)科學(xué)概念新的內(nèi)涵和外延，繼而讓傳統(tǒng)科學(xué)概念煥發(fā)新生，對(duì)科技發(fā)展具有重要推動(dòng)意義?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展史，也是科學(xué)概念的發(fā)展史。從消極的方面來(lái)看，各種文字游戲、主觀隨意的想象、空洞抽象的概括、內(nèi)涵難界定的科學(xué)概念創(chuàng)新，不僅帶來(lái)了認(rèn)知困擾、認(rèn)知誤區(qū)，還可能在不同程度上導(dǎo)致人力、物力、資源浪費(fèi)并阻礙科技發(fā)展。

為加快推進(jìn)我國(guó)高水平科技自立自強(qiáng)，科學(xué)概念創(chuàng)新應(yīng)至少具有以下3種意義之一：（1）改變思維模式，引領(lǐng)新的發(fā)展潮流。例如，繼互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后，“物聯(lián)網(wǎng)”開(kāi)啟了萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，引發(fā)了新一輪的信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命。（2）開(kāi)辟新的研究領(lǐng)域和突破方向。例如，英國(guó)物理學(xué)家康斯坦丁·諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）和安德烈·海姆（Andre K.Geim）提出“二維材料”概念全面打開(kāi)了之前被忽視的研究領(lǐng)域，引發(fā)了材料學(xué)科領(lǐng)域的研究新潮流。（3）推動(dòng)世界格局改變，甚至顛覆人類的生活方式。例如，美國(guó)前總統(tǒng)克林頓及副總統(tǒng)戈?duì)柛鶕?jù)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員提出的“信息高速公路”概念，提出美國(guó)和全球信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃，并在世界范圍內(nèi)掀起了信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高潮，由此引領(lǐng)人類進(jìn)入信息社會(huì)[14]。

2 科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀性和客觀性分析

從認(rèn)知科學(xué)理論出發(fā)，概念是主體反映客體的本質(zhì)屬性的一種思維方式，具有抽象性與普遍性的特點(diǎn)，是用語(yǔ)言符號(hào)表達(dá)的科學(xué)抽象產(chǎn)物[15]。數(shù)理邏輯和分析哲學(xué)的奠基人戈特洛布·弗雷格（Gottlob Frege）認(rèn)為，在語(yǔ)言分析中始終要把心理因素和邏輯因素、主觀因素和客觀因素進(jìn)行明確區(qū)分，語(yǔ)詞的意義分析需要結(jié)合特定的命題或語(yǔ)境，且不能忽視（抽象的）概念與（具體的）對(duì)象之間的區(qū)別[16]?？茖W(xué)概念創(chuàng)新作為一種語(yǔ)言活動(dòng)和表達(dá)行為，是科研人員對(duì)科學(xué)技術(shù)活動(dòng)的理性認(rèn)知，是人的主觀思想和科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合的產(chǎn)物，受到科研人員的主觀性和科學(xué)技術(shù)的客觀性的綜合影響[17]。

2.1 科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀性

科學(xué)概念是科研人員作為認(rèn)知主體，以高度概括的形式抽象反映客觀世界?？蒲腥藛T提出新的科學(xué)概念、科學(xué)理論和科學(xué)發(fā)展規(guī)律，是科研人員對(duì)科學(xué)技術(shù)的新認(rèn)識(shí)，是科研人員大腦的思維和決策活動(dòng)結(jié)果，帶有鮮明的主觀性特征。

主觀性作為創(chuàng)作主體在群體中的特殊表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作主體在認(rèn)知和實(shí)踐過(guò)程中的知覺(jué)能力、形成概念的能力和使用符號(hào)的能力等因素的綜合作用。通常而言，主觀性具有3方面特點(diǎn)：第一，認(rèn)知活動(dòng)的自我性、能動(dòng)性。認(rèn)知活動(dòng)帶有顯著的個(gè)人特色，在一定程度上具有不可公度性[18]，即不同人的認(rèn)知活動(dòng)沒(méi)有可以復(fù)制或類比的框架、不同人可能會(huì)對(duì)同一概念及其內(nèi)涵產(chǎn)生不同的理解。這如同英國(guó)物理學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家邁克爾·波蘭尼（Michael Polanyi）提出的隱性知識(shí)概念[19]。邁克爾·波蘭尼將知識(shí)分為顯性知識(shí)和隱形知識(shí)，隱性知識(shí)是高度個(gè)體化、認(rèn)知相對(duì)比較復(fù)雜且難以編碼及溝通共享的知識(shí)，特指?jìng)€(gè)人頭腦中掌握的經(jīng)驗(yàn)、技能和思想等因人而異[20]。第二，認(rèn)知活動(dòng)的創(chuàng)造性、超越性。創(chuàng)造性描述兩件事物之間的關(guān)系，如認(rèn)知及其認(rèn)知對(duì)象，其中一樣超過(guò)另一樣或外在于另一樣。認(rèn)知對(duì)象可以是存在于客觀環(huán)境界的東西，也可以是超越感覺(jué)的東西，還可以是超越世界的存有物。認(rèn)知活動(dòng)是充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性的結(jié)果，源于現(xiàn)實(shí)，又高于現(xiàn)實(shí)。認(rèn)知的創(chuàng)造性也暗示兩事物之間是不連貫或斷層的。第三，認(rèn)知活動(dòng)的自由性、隨意性。這可能會(huì)帶來(lái)認(rèn)知活動(dòng)的可錯(cuò)性，因?yàn)闆](méi)有正確認(rèn)識(shí)客體而導(dǎo)致錯(cuò)誤。

在科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，當(dāng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段、新知識(shí)積累到一定程度，將導(dǎo)致新的科學(xué)概念的產(chǎn)生，這是科學(xué)概念創(chuàng)新的一種理想情景。然而在個(gè)人情感偏好、加強(qiáng)話語(yǔ)權(quán)或爭(zhēng)奪利益等主觀因素影響下，不同領(lǐng)域的科研人員通過(guò)充分發(fā)揮個(gè)人主觀能動(dòng)性，對(duì)相似的科學(xué)技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行抽象化，創(chuàng)造出相似或彼此聯(lián)系的科學(xué)概念。例如，research front、frontier research area、emerging research domains,emerging research area等[21][22]，disruptive technology、revolutionary technology、radical technology等[23]，interdisciplinary、multidisciplinary、cross-disciplinary等[24]。

2.2 科學(xué)概念創(chuàng)新的客觀性

科學(xué)概念創(chuàng)新是科研人員在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)現(xiàn)有研究框架并設(shè)想未來(lái)發(fā)展走向的一種理性認(rèn)知?，F(xiàn)有科學(xué)技術(shù)是客體，是一種客觀存在。客體不僅是具體的物質(zhì)性實(shí)在（如遺傳物質(zhì)DNA），也可以是非物質(zhì)的精神性實(shí)體、關(guān)系性存在（如萬(wàn)有引力定律）?？陀^具有客觀性，即外在獨(dú)立性、知識(shí)的真理性和邏輯性。

客觀性主要有兩層含義：第一，從客體方面說(shuō)，客觀性指客體對(duì)于主體的外在性、獨(dú)立性。由于客觀外界環(huán)境或創(chuàng)造環(huán)境的不同，用同一物理符號(hào)表征的科學(xué)概念可能具有截然不同的內(nèi)涵，從而產(chǎn)生一詞多義的現(xiàn)象，即語(yǔ)境敏感性[25]。第二，從主體方面說(shuō)，客觀性指主體對(duì)客體的認(rèn)知是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)為正確的、符合客體實(shí)情的、真理性的，是能夠揭示事物本來(lái)面目、本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)知，不依賴于任何人的一時(shí)想法。從客觀本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新的科學(xué)概念和原有的科學(xué)概念具有一定相關(guān)的理論方法和認(rèn)知基礎(chǔ)。

受到“因人而異”的主觀性因素影響，科學(xué)概念創(chuàng)新的現(xiàn)象非常普遍。但是，科學(xué)概念的生命周期有長(zhǎng)有短，科學(xué)概念的生命力受到一些客觀因素的影響。比如，新的科學(xué)概念是否概括了原有概念無(wú)法概括的現(xiàn)象，是否提出了原有概念沒(méi)有涉及的思路。

3 科學(xué)概念創(chuàng)新的主客觀影響因素及其作用機(jī)制

從認(rèn)知論的角度出發(fā)，科學(xué)概念創(chuàng)新本質(zhì)上是一種科學(xué)抽象活動(dòng)和思維過(guò)程，是人腦對(duì)歷史資料、所處環(huán)境等客觀外界信息的獲取和加工，在一定心理結(jié)構(gòu)和規(guī)則操作下，對(duì)貯存的和外來(lái)的信息按照認(rèn)知主體的意志進(jìn)行調(diào)用、改組和重新構(gòu)建的過(guò)程，涉及邏輯思維、形象思維、靈感思維等主觀思維途徑[15]，用于表達(dá)思想、證明真理?？茖W(xué)知識(shí)的真理性通常還需要在認(rèn)識(shí)和實(shí)踐的反復(fù)循環(huán)迭代中接受考驗(yàn)并進(jìn)一步發(fā)展。

3.1 主觀影響因素

人類認(rèn)知世界、反映客觀存在的思維方式主要有感知思維、邏輯思維、形象思維和靈感思維等。感知思維是一種初級(jí)的思維方式。在人們認(rèn)識(shí)世界初期，只是把感性材料組織起來(lái)并形成有條理的感性認(rèn)識(shí)。人對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)一般需要經(jīng)歷從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)兩個(gè)階段。理性認(rèn)識(shí)是感性認(rèn)識(shí)的高級(jí)發(fā)展階段。在科研人員從事概念創(chuàng)新的科學(xué)抽象活動(dòng)中，需要運(yùn)用邏輯思維、形象思維和靈感思維等方式獲得普遍的、一般的和本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的質(zhì)的飛躍。而新概念的提出及其發(fā)展，更是離不開(kāi)綜合性、集成性的創(chuàng)造性思維。

3.1.1 邏輯思維

邏輯思維，又稱抽象思維，是以感性認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)概念、科學(xué)判斷、科學(xué)推理等方式透過(guò)表象或意象、抽取本質(zhì)的思維方式，包括形式邏輯、數(shù)理邏輯和辯證邏輯等[15]。邏輯思維舍棄事物的個(gè)別形態(tài)，精確、系統(tǒng)和有條理的概括出同一類事物的本質(zhì)屬性，具有連續(xù)性、嚴(yán)密性、規(guī)范性的特點(diǎn)。

邏輯思維是人類智力和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展到高級(jí)階段的產(chǎn)物。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，“科學(xué)家的目的是要得到關(guān)于自然界的一個(gè)邏輯上前后一貫的摹寫(xiě)?！睆膴W裔英國(guó)科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普爾（Karl Popper）的著作《科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯》[26]來(lái)看，邏輯思維能力也是科研工作者研究素養(yǎng)的重要標(biāo)志。

3.1.2 形象思維

形象思維，又稱直感思維，是在認(rèn)識(shí)過(guò)程中對(duì)表象或意象進(jìn)行取舍和重構(gòu)，通過(guò)想象、聯(lián)想、類比等形式，具體、直觀、生動(dòng)地反映客觀事物基本特征的思維方式[15]。形象思維以個(gè)別形態(tài)表現(xiàn)同類事物的共同特征，具有形象性、概括性、創(chuàng)造性和藝術(shù)性的特點(diǎn)，在文學(xué)藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)中廣泛應(yīng)用。

通常而言，利用邏輯思維對(duì)已有科學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納和演繹常常難以擺脫原有的科學(xué)研究范式，而形象思維是新概念產(chǎn)生的重要機(jī)制。例如，法拉第憑借想象力，用生動(dòng)直觀的磁力線來(lái)刻畫(huà)磁場(chǎng)，并在此基礎(chǔ)上提出了“電磁場(chǎng)”概念；“信息高速公路”概念也是綜合形象思維的產(chǎn)物。

3.1.3 靈感思維

靈感思維，又稱頓悟思維，是在意外的剎那間、突然涌現(xiàn)的使冥思苦想的問(wèn)題得到瞬間解決和直接判斷及理解的思維方式[15]。靈感思維是一種非邏輯的思維過(guò)程和無(wú)意識(shí)智慧，是顯意識(shí)和潛意識(shí)互相交融的結(jié)果，可視為隱性知識(shí)的迸發(fā)，具有突然性、偶然性、獨(dú)創(chuàng)性、模糊性的特點(diǎn)。靈感思維在科學(xué)研究中起著重要的革命性作用，是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明過(guò)程中的先導(dǎo)、橋梁和觸媒。靈感思維的模糊性和邏輯思維的精確性的有機(jī)融合，可為科研人員開(kāi)展科學(xué)研究提供強(qiáng)大的認(rèn)識(shí)工具。

靈感和直覺(jué)是靈感思維的兩種主要形式，受到科學(xué)巨匠愛(ài)因斯坦的盛情贊美。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森和波普爾、庫(kù)恩等科學(xué)哲學(xué)家也極為推崇靈感。國(guó)學(xué)大師王國(guó)維以形象思維描繪了靈感產(chǎn)生的3個(gè)階段：“古今之成大事業(yè)、大學(xué)問(wèn)者，罔不經(jīng)過(guò)三種之境界：‘昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù)。獨(dú)上高樓，望盡天涯路。’此第一境也?！聨u寬終不悔，為伊消得人憔悴?！说诙骋??！娎飳にО俣?，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處?！说谌骋??！盵27]也就是說(shuō)，靈感的產(chǎn)生，首先需要站在高處提出問(wèn)題，即使經(jīng)歷質(zhì)疑、無(wú)人同行；然后需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的辛苦思索卻仍不得其解；最后在某個(gè)不經(jīng)意間靈感就會(huì)突然到來(lái)，使問(wèn)題得到瞬間解決。直覺(jué)作為靈感思維的另一種表現(xiàn)形式，受到當(dāng)代決策心理學(xué)家、德國(guó)馬克斯·普朗克人類發(fā)展研究所格爾德·吉仁澤（Gerd Gigerenzer）的大力宣揚(yáng)，其認(rèn)為直覺(jué)是基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和價(jià)值觀總結(jié)出的簡(jiǎn)單且有啟發(fā)性的經(jīng)驗(yàn)法則構(gòu)成的適應(yīng)性工具箱根據(jù)實(shí)際決策情景調(diào)動(dòng)而產(chǎn)生的合理決策[28][29]。從靈感和直覺(jué)的思維產(chǎn)生過(guò)程來(lái)看，通常兩者都嚴(yán)重依賴豐富的經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)期的信息積累，是對(duì)辛勤的科學(xué)思維活動(dòng)的獎(jiǎng)賞，往往需要依靠實(shí)踐去激發(fā)、在充足的大腦信息網(wǎng)中去捕捉。

3.1.4 創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性思維，又稱創(chuàng)造思維，一般指開(kāi)拓領(lǐng)域新認(rèn)識(shí)的思維形式。創(chuàng)造性思維具有高度的綜合性和集成性，是集中概括了邏輯思維、形象思維和靈感思維等各種思維方式的精華后反映出的整體思維成果，其本質(zhì)特征是新穎性和開(kāi)創(chuàng)性[15]。創(chuàng)造性思維是創(chuàng)新的關(guān)鍵和核心所在，新概念的提出和發(fā)展離不開(kāi)創(chuàng)造性思維。

創(chuàng)造性思維具有邏輯和心理兩重性。一般來(lái)說(shuō)，邏輯思維因?yàn)槠溥B續(xù)性和嚴(yán)密性而缺少突破性，而形象思維和靈感思維因?yàn)槠涓爬ㄐ曰蚰：源嬖诓煌潭鹊碾S意性而可能導(dǎo)致認(rèn)知錯(cuò)誤。由于創(chuàng)造性思維是各種思維方式綜合運(yùn)用的結(jié)果，凝聚了各種思維方式的優(yōu)勢(shì)和精華，既具有邏輯思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，也具有形象思維的生動(dòng)性，還具有靈感思維的創(chuàng)造性、超越性，在科學(xué)研究活動(dòng)中具有很高的價(jià)值。正如我國(guó)科技情報(bào)先驅(qū)者包昌火認(rèn)為“創(chuàng)造性思維過(guò)程包含直覺(jué)的洞察和靈感的迸發(fā)、想象的發(fā)揮與模型的構(gòu)想、類比的跨接與思路的外推、歸納的概括與假設(shè)的試探、演繹的聯(lián)接與溯因的溝通、分析的還原與綜合的歸納、反饋的利用與控制的運(yùn)籌，最后通過(guò)不斷的試錯(cuò)與逼近，形成新的概念框架和理論體系”[30]。在很大程度上，創(chuàng)造性思維是引導(dǎo)新概念、新方法、新設(shè)計(jì)、新決策、新理論、新思想等產(chǎn)生的思維機(jī)制[31]。

3.2 客觀影響因素

人的感覺(jué)、知覺(jué)、概念、范疇、規(guī)律和全部科學(xué)認(rèn)識(shí)都是客觀存在的反映，都是自然界的現(xiàn)實(shí)事物和現(xiàn)實(shí)過(guò)程的復(fù)寫(xiě)?？茖W(xué)概念創(chuàng)新的思維過(guò)程也是對(duì)歷史資料、外界環(huán)境和科學(xué)發(fā)展規(guī)律等客觀存在的概括性反映。

3.2.1 歷史資料

存在于各種載體（如書(shū)刊、電子存儲(chǔ)媒介、光盤(pán)等）里的歷史資料里的數(shù)據(jù)和信息，如國(guó)內(nèi)外期刊、會(huì)議論文、學(xué)位論文、專利、標(biāo)準(zhǔn)等科技文獻(xiàn)資源里記載的理論、假說(shuō)、概念、規(guī)律、方法和事實(shí)等及其概括反映的客觀世界的本質(zhì)，是影響科學(xué)概念創(chuàng)新的客觀因素。唐朝著名詩(shī)人杜甫在《奉贈(zèng)韋左丞丈二十二韻》里提出：“讀書(shū)破萬(wàn)卷，下筆如有神”?？茖W(xué)巨匠牛頓曾說(shuō)：“如果我比別人看得遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。”?dāng)代德國(guó)決策心理學(xué)家格爾德·吉仁澤也表示：“對(duì)新領(lǐng)域的任何一種探索都必須建立在前人探索的基礎(chǔ)之上，并借鑒當(dāng)代有關(guān)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?！盵32]這些證據(jù)表明，新的科學(xué)概念基于傳統(tǒng)科學(xué)概念的總結(jié)、拓展、延伸甚至顛覆，是建立在傳承前人先賢和借鑒當(dāng)代專家研究成果的客觀基礎(chǔ)之上。

3.2.2 外界環(huán)境

概念創(chuàng)新的人類機(jī)體總處于一定的環(huán)境之中，人的思維活動(dòng)和行為既受到機(jī)體本身的影響，同時(shí)也是適應(yīng)外界環(huán)境的結(jié)果。穆榮平等研究表明，杰出科學(xué)家通常在一流的學(xué)術(shù)環(huán)境中成長(zhǎng)起來(lái)，其涌現(xiàn)表現(xiàn)出較強(qiáng)的群落效應(yīng)和明顯的師承關(guān)系[33]。

外界環(huán)境包括物理環(huán)境和文化環(huán)境。一方面，人類的認(rèn)知過(guò)程總是受到所處時(shí)代和環(huán)境的發(fā)展水平、尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平的限制；在不同的科技發(fā)展階段，人的心智分別被類比成火漆、機(jī)器、電話交換臺(tái)和計(jì)算機(jī)軟件。另一方面，科研人員所處的國(guó)家體制、社會(huì)機(jī)制、歷史、經(jīng)濟(jì)、政治和教育等文化環(huán)境因素，也深刻影響著科研人員的思維方式。實(shí)驗(yàn)哲學(xué)研究表明，不同文化、不同經(jīng)濟(jì)地位、不同教育背景的被調(diào)查人群，在考慮同樣的知識(shí)論問(wèn)題時(shí)有不同的理解[34]。理查德·尼斯比特（Richard Nisbett）等心理學(xué)家在21世紀(jì)初的跨文化心理學(xué)研究中表明，東方人和西方人在感知、注意和記憶等重要認(rèn)知環(huán)節(jié)方面存在系統(tǒng)性差異，不同文化和思維方式將影響人的語(yǔ)義直覺(jué)。德國(guó)馬克斯·普朗克人類發(fā)展研究所的Machery Edouard和3位美國(guó)語(yǔ)言哲學(xué)家受此啟發(fā)，基于問(wèn)卷實(shí)驗(yàn)調(diào)研對(duì)和專名指稱問(wèn)題相關(guān)的語(yǔ)義直覺(jué)進(jìn)行了測(cè)試，認(rèn)為中國(guó)人普遍持有整體性、關(guān)聯(lián)式的思維方式和描述性直覺(jué)，而西方人普遍持有分析性、因果性的思維方式和“因果-歷史”直覺(jué)[35]。

此外，外界環(huán)境對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新的客觀影響也體現(xiàn)在同樣的術(shù)語(yǔ)可能因語(yǔ)言表達(dá)環(huán)境或研究創(chuàng)造環(huán)境的客觀差異而具有截然不同的內(nèi)涵，比如“普朗克”在不同的環(huán)境中分別表示一個(gè)人或測(cè)量尺度。也就是說(shuō)，不同的科研人員可能在各自外界客觀環(huán)境影響下使用同一術(shù)語(yǔ)表達(dá)不同概念內(nèi)涵。

3.2.3 科學(xué)概念發(fā)展規(guī)律

科學(xué)概念的形成需要一個(gè)孕育和精確化的發(fā)展過(guò)程。事物發(fā)展總是量變與質(zhì)變、漸進(jìn)與革命、連續(xù)與間斷、肯定與否定的辯證統(tǒng)一?；谘芯繉?duì)象的科學(xué)抽象活動(dòng)往往也不是一蹴而就，而需要經(jīng)過(guò)曲折、反復(fù)、螺旋上升的多次思維創(chuàng)造過(guò)程。毛澤東同志在《實(shí)踐論》中寫(xiě)道：“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)，這種形式，循環(huán)往復(fù)以至無(wú)窮?！?/p>

隨著科學(xué)的發(fā)展，同一概念的內(nèi)涵和外延有可能會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化并不斷發(fā)展，逐漸出現(xiàn)更高水平的概括。1777年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫首次提出“氧化（Oxidation）”的概念，指物質(zhì)和氧通過(guò)化學(xué)反應(yīng)結(jié)合。此后的一個(gè)多世紀(jì)里，隨著化學(xué)知識(shí)的不斷增長(zhǎng)和逐漸深入，“氧化”這個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的概念內(nèi)涵也在不斷拓展，不僅包括物質(zhì)同氧化合，而且包括物質(zhì)失去氫，還被一般的定義為元素失去電子[36]。科學(xué)家在長(zhǎng)期、豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)上，運(yùn)用各種邏輯方法對(duì)科學(xué)概念雛形進(jìn)行反復(fù)的推敲和琢磨，可進(jìn)一步將初步概念發(fā)展成深刻概念。正如德國(guó)著名物理學(xué)家、量子力學(xué)的重要?jiǎng)?chuàng)始人之一馬克斯·普朗克所說(shuō)：“在科學(xué)史中，一個(gè)新概念從來(lái)都不會(huì)是一開(kāi)頭就以其最完整的最后形式出現(xiàn)的，象古希臘神話中雅典娜一下子從宙斯的頭里跳出來(lái)那樣，都將經(jīng)歷曲折的發(fā)展過(guò)程”[37]。

4 科學(xué)概念創(chuàng)新的形成過(guò)程和最終目標(biāo)

綜合科學(xué)概念創(chuàng)新的主客觀影響因素，作為一種創(chuàng)造性思維活動(dòng)，科學(xué)概念創(chuàng)新的產(chǎn)生和形成過(guò)程可總結(jié)為4個(gè)發(fā)展階段：

（1）科學(xué)問(wèn)題提出階段。科研人員通過(guò)資料積累和知識(shí)獲取提出新的科學(xué)問(wèn)題，從而導(dǎo)致對(duì)于新的理論或方法的追求。新問(wèn)題可能源于新的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)或是舊理論的缺陷。雖然在這個(gè)階段認(rèn)知主體還不確定新理論或新方法的具體特征和基本規(guī)律，但是為新理論的選擇機(jī)制準(zhǔn)備了明確的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

（2）試探性解答階段。科研人員采取各種方法，制定策略、構(gòu)思框架、建構(gòu)模型、考慮方案，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行各種試探性解決。在這個(gè)階段，認(rèn)知主體集中注意力對(duì)新的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行思考，不時(shí)有一些解決方案浮現(xiàn)出來(lái)，但因?yàn)椴煌耆珴M足新理論的評(píng)價(jià)遴選機(jī)制而被否定。經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間思考和多次信息搜索，不僅提高了正確答案的評(píng)價(jià)值，在思考中得到的不完全正確答案也使問(wèn)題需要解決的核心更為突出。

（3）新概念明朗階段?？蒲腥藛T萌發(fā)出正確答案并繼續(xù)醞釀和形成較系統(tǒng)、完整的新概念雛形。在這個(gè)階段，前期有意識(shí)的思考不斷逼近正確答案，使得認(rèn)知主體在顯意識(shí)和潛意識(shí)間，由于外界環(huán)境的觸發(fā)或大腦內(nèi)部思想火花的激發(fā)，經(jīng)常出現(xiàn)靈感和直覺(jué)，表現(xiàn)為認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程中的質(zhì)的飛躍。

（4）新概念驗(yàn)證和修正階段?？蒲腥藛T對(duì)明朗階段獲得的新概念雛形運(yùn)用邏輯思維或?qū)嶒?yàn)手段進(jìn)行驗(yàn)證和證明，對(duì)靈感思維結(jié)果的真?zhèn)芜M(jìn)行科學(xué)的分析與鑒定，收斂創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)和不缺定性，進(jìn)一步修正和完善以形成最終理論產(chǎn)品。最終形成的新科學(xué)概念及其凝縮的科學(xué)原理通常既有理性的創(chuàng)造性思維活動(dòng)作為其創(chuàng)新的基礎(chǔ)，又有經(jīng)驗(yàn)事實(shí)作為其歸納概括和邏輯完備性的基礎(chǔ)。隨著新概念及其理論產(chǎn)品的公開(kāi)發(fā)表與交流，其他研究人員的關(guān)注和反饋、相關(guān)研究成果和技術(shù)發(fā)展也將持續(xù)促使新概念進(jìn)行改進(jìn)和完善，從而體現(xiàn)科學(xué)概念的發(fā)展規(guī)律。

一般來(lái)說(shuō)，科學(xué)概念創(chuàng)新的最終目標(biāo)應(yīng)是開(kāi)創(chuàng)一種科學(xué)研究范式。美國(guó)物理學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家托馬斯·庫(kù)恩在《科技革命的結(jié)構(gòu)》中指出，能稱為范式的研究具有兩個(gè)基本特征：范式研究取得的成就，一方面空前吸引了一批堅(jiān)定的擁護(hù)者脫離與之相競(jìng)爭(zhēng)的其他科學(xué)活動(dòng)模式，另一方面也足夠無(wú)限制為重新組成的一批實(shí)踐者留下一些有待解決的問(wèn)題[38]。科學(xué)研究范式需要形成對(duì)應(yīng)的科學(xué)共同體，也離不開(kāi)科學(xué)共同體的共同建設(shè)，而成熟的科學(xué)研究范式是包含定律、理論、原則、價(jià)值和方法等的綜合體系?？梢岳斫獾氖牵瓤茖W(xué)概念創(chuàng)新更為艱難、復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的科學(xué)工作，是如何用新的科學(xué)概念來(lái)影響更多的研究人員形成科學(xué)共同體，并將其逐漸發(fā)展成一個(gè)成熟的科學(xué)研究范式從而賦予新科學(xué)概念更長(zhǎng)久的生命力。這個(gè)過(guò)程往往不僅受科研人員個(gè)人、科研團(tuán)隊(duì)和科研機(jī)構(gòu)層面的影響，還受科研管理機(jī)構(gòu)、國(guó)家層面的綜合影響。

5 總結(jié)與展望

科技創(chuàng)新是科技發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力。除了技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐成果，創(chuàng)造性地提出一個(gè)新的科學(xué)概念也能推進(jìn)科學(xué)發(fā)展。面對(duì)層出不窮的科學(xué)概念和我國(guó)重大原創(chuàng)性科學(xué)理論、原創(chuàng)思想相對(duì)缺乏的問(wèn)題，本研究在智庫(kù)雙螺旋法的指導(dǎo)下，首先基于問(wèn)題解析法界定了科學(xué)概念創(chuàng)新的定義和意義，分析了科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀性和客觀性，并進(jìn)一步分解了影響科學(xué)概念創(chuàng)新的主觀因素和客觀因素，然后融合各影響因素對(duì)科學(xué)概念創(chuàng)新過(guò)程進(jìn)行了歸納演繹，總結(jié)出科學(xué)概念創(chuàng)新過(guò)程需要經(jīng)歷“科學(xué)問(wèn)題提出-試探性解答-新概念明朗-新概念驗(yàn)證和修正”4個(gè)發(fā)展階段。研究認(rèn)為，科學(xué)概念是科研人員基于歷史資料，在外界環(huán)境影響下，遵從科學(xué)概念發(fā)展規(guī)律，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S、生動(dòng)的形象思維和突發(fā)性的靈感思維綜合作用下的科學(xué)抽象產(chǎn)物。綜合性、集成性的創(chuàng)造性思維是科學(xué)概念創(chuàng)新的關(guān)鍵?？茖W(xué)概念的生成和創(chuàng)新是科研人員創(chuàng)造性思維活動(dòng)和客觀存在兩者的完美結(jié)合，是一個(gè)需要在實(shí)踐中不斷觀察、思考、假設(shè)、求證和歸納的復(fù)雜過(guò)程。而科研人員從事科學(xué)概念創(chuàng)新活動(dòng)的最終目標(biāo)應(yīng)是形成具有一定規(guī)模的科學(xué)共同體，繼而開(kāi)創(chuàng)出一種成熟的科學(xué)研究范式。

致謝：特別感謝中國(guó)人民大學(xué)哲學(xué)院劉永謀教授對(duì)本研究的指導(dǎo)。