第1章导论

1.1课题研究背景及意义
众所周知，原始性创新是一个国家竞争力的源泉。我国自主知识产权短缺，核心技术长期受制于人，追根溯源，还是原始性创新缺乏，这是制约我国科技发展的根本问题。早在2006年全国科学技术大会上，党中央、国务院就明确提出了“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技指导方针。党的十七大进一步指出，在建设国家创新体系过程中，要推进学科体系、学术观点、科研方法的创新。同年，国务院就王大珩院士等提出“科学思维、科学方法、科学工具等创新方法工作相对薄弱，是制约自主创新、建设创新型国家的源头问题”的意见，肯定了“‘自主创新，方法先行和创新方法’是自主创新的根本之源”的提法。党的十八大之后，创新方法研究更是成为创新领域研究的焦点，各省(市)的创新方法培训方兴未艾。由于原始性创新是自主创新的重要组成部分，是当今世界科技竞争的制高点，研究原始性创新路径、方法进而为创新实践提供指导，对于促进我国实现跨越发展、建设创新型国家有着重要的理论和现实意义。

我国是一个发展中国家，许多产业领域的技术水平与发达国家相比还存在很大差距，关键技术自主研发比例和自给率低，自主创新能力不强，产业技术的一些关键领域存在对外依赖。而要提高自主创新能力，单纯依靠我国现有的经济实力和科研实力，希冀通过理论创新实现跨越式发展是不切实际的。所以，目前国家十分重视发展战略性新兴产业，要求在最有基础、最有条件的领域突破核心和关键技术。值得注意的是，随着科学技术化和技术科学化的趋势日益增强，近年来诺贝尔科学奖的成果中，依靠原始技术创新而获奖的数量呈上升趋势。因此，原始性创新中的应用基础研究，特别是原始技术创新应成为我国现阶段自主创新的主要类型。我们的研究将结合我国实际，着重研究原始性创新中的应用基础研究，特别是原始技术创新路径和方法，通过分析、探讨国内外这类原始性创新，如国际上的诺贝尔奖获得者、国内的重大发明奖获得者(包括国家发明奖、国家科技进步奖等)，以及发明专利获得者等的成功实践，获得原始性创新过程中带有规律性的东西，形成对我国创新实践具有指导作用的理论成果和对策建议。这是现阶段我国在推进自主创新进程、建设创新型国家中亟待解决的重要且具有现实意义的创新管理问题。
因此，我们拟从物理学领域选择该类原创成果奖的获得者(如诺贝尔科学奖获得者、我国中科院和工程院院士)作为研究样本，对他们的成功创新实践，利用诺贝尔物理学奖获得者的高级科普读本、英文官方网站，中科院和工程院院士院史丛书、院士录、院士官网，以及诺贝尔物理学奖获得者和院士的百科名片、360百科名片以及相关文献等，计量分析、研究原始性创新路径、方法问题。此外，从研究者采用的研究方法看，大部分国内研究采用的是描述性的定性分析方法、简单的统计分析方法等，研究方法单一，难以准确描述创新路径、方法中涉及的各个因素特征，更难以揭示它们之间的关系。应该说，创新管理研究应该广泛应用心理学的研究方法和先进的计量分析工具，因此，本研究也立足从研究方法上进行改进。
1.2国内外研究述评
从本研究涉及的创造学、创造心理学、创新方法论目前的研究现状来看，这些领域相关研究中提及的创造与原始性创新中的创造存在交叉关系，大多研究立足日常生活中的“小c”(little c)创造力和著名的“大C”(big C)创造力混合的对象，因此得出的结论与目前仅有的少量“大C”创造力研究有相似之处，甚至有的方面极为相似。但我们知道，“大C”创造力和“小c”创造力的创新程度有很大区别［14］，影响因素、演化机理不同，创新路径、方法也会有所区别，并且因学科领域而异。
从本研究涉及的几个关键问题的国内外研究现状看，主要探讨以下方面。
1.2.1创新思维方面
1926年，Wallas首次对创造性思维所涉及的心理活动过程进行了深入的研究［5］。此后，这方面的研究方兴未艾。Werthermer在《创造性思维》中明确提出了这一概念，他认为创造性思维既不是形式逻辑的逐步操作，也非联想主义的盲目联结，而是格式塔的“结构说”，是通过顿悟而获得［6］ 。Guilford提出创造性思维的核心是发散思维，具有流畅性、灵活性、独创性和精致性特征［7］。Rotherberg提出创造性思维的另一种形式： 兼容并蓄的思维［8］。钱学森认为创造性思维是各种思维方式中最高级的思维方式［9］。刘奎林则进一步认为灵感思维居于创造思维过程中的重要位置［10］。Sternberg认为创造性思维是他提出的“创造力三维模型”中的智力维［11］。Robin从人类最高级思维模型与脑神经机制之间探索创造性思维的产生［12］。这些都是当代较有影响的研究成果。此外，我国学者周义澄的《科学创造与直觉》、陶伯华与朱亚燕的《灵感学引论》、岳海等的《灵感奥秘试探》、张庆林与曹贵康的《创造性心理学》等代表性成果，还有刘仲林、傅世侠等，都对创造性思维的特征以及直觉、灵感、情绪等在创造性思维中的作用等问题进行了深入的研究［1315］。顾瑜琦、Larry.V、J.P.Matthew、G.Crystal等学者探讨了创造性思维的产生机制等问题［1619］。在“大C”获得者的研究方面，有学者发现他们在具备丰富专业知识经验积累的基础上对自身所从事的研究工作具有强烈的悟性、灵感和直觉判断［20，21］，并善于运用新的观点、新的信息编码与加工形式，通过多方法、多渠道、强能量、高效益、多反馈地进行否证思考［2224］。他们创造性思维的特点是不被现有框架束缚［2527］，常常进行反向思考［26］，具有高的思维流畅性、灵活性、敏感性［28］，并敏锐地重新审视和及时改变方向［29］。他们也擅于运用悟性和直觉在无序复杂的信息中摒弃无价值的东西，看到研究前沿的不足、缺陷和需要，且总是有不寻常的想法和联想［2530］。有些学者发现他们创造性的想法、灵感或闪光点往往在出其不意的情况下出现，有时甚至可能是在与他人谈话中产生的［26］，［27］，而产生这些创意往往是温故而知新的结果［25］，［27］。在思维培养方面，研究者认为创造性思维是可以通过精心设计训练项目提高的［3133］，特别是人的创造性解决问题能力(creative problem solving)。计算机技术在此同样发挥作用，如创新科技多媒体技术培养创造性思维(HICEMTs)［34］,等等。近年来，创新思维能力的概念越来越清晰，很多学者从教学方法、影响因素等角度研究创新思维能力［35］，［36］，Thomas甚至从性别上寻找创新思维能力的差异［37］。更多的学者将研究集中在创新思维能力培养上，从灵感到技术设备支撑［38］，从课堂到实践［39］，［40］，从经验型学习到开发型培养［41］。
学者们所运用的研究方法各异。20世纪50年代，创造性的研究开始了突飞猛进的发展。此时期Guilford的发散思维测验［7］ 、Torrance的创造思维测验等著名测验都已编制成功［42］。这一时期主要采用协商一致的技术(Consensual Assessment Technique，CAT)判断人的创造性思维程度［43］。80年代开始出现DT测试方式，以及自测创造性思维方式(selfrated) ［44］。90年代后随着计算机技术的发展，研究者试图借助于计算机技术手段，结合现有的数学模型以及心理学知识来测试人的创造性思维，如A.E.Kiv ［45］、N.P.Bechtereva ［46］、Andreas Fink［47］等。但是由于创造性思维的复杂性，通过计算机模拟和推演显然难于准确把握其真实情况，因而更多的研究者选择通过设计指标(思维流畅性、灵活性、原创性和精密性等)及问题，对研究样本经过自然主义观察后再进行创造性思维评分(creative thinking scale)，如M.S.Claudia［48］，D.Yaron ［49］，S.Shefali ［50］等。部分学者使用量表测量，如郑秀英使用“威廉姆斯创造性量表”和“典型行为的创造性思维能力测验”进行创造性思维能力测试［51］。还有部分学者通过案例分析方法还原情景，分析创新思维，如Cesar［52］、Chenyao Kao［53］。而Minna等采用逆向思维，以微创新试验方法对创新思维过程中的阻碍因素进行研究［54］。David等设计IGI工具用以测量创新思维能力［55］。
1.2.2创新人格
学者们普遍认为人与人之间在人格上存在的个体差异直接影响创造性的发展与表现［15］，［56］，［57］。根据20世纪70年代美国Berkeley大学历时6年的早期研究和后来学者们的研究，认为创造性人格主要与个人价值观、好奇心、想象力、独立性、意志力、自信及自治、灵活性、责任心、宜人性等特征相关 ［44］，［5860］。而在对“大C”获得者的研究方面，国内外学者也进行了一些探索，但多局限在对诺贝尔科学奖获得者的研究，得到的结论与创造心理学的研究结果较为相似，只是要求程度更高。例如，高度的自觉性与独立性、旺盛的求知欲、强烈的好奇心、丰富的想象、敏锐的知觉，广泛的爱好、出色的文艺才华［61］，［62］，比一般人更具有事物的外观感知和联觉能力［6365］、梦想［27］，［66］、创新精神、奉献精神［67］、稳定的情绪［68］，更容易入迷［65］，更强的抽象思维、注意力、意志力、受挫能力以及验证能力［27］，［69］，等等。
学者们所运用的研究方法，有早期较为传统的人格量表，如Gough和Heilbrun提出的形容词检核表(Adjective Check List)、Cattell和Butcher的十六人格因素问卷(Sixteen Personality Factor Questionnaire)、Davis和Subkoviak编制的“你如何思考”测量表(How Do You Think)。Gough于1977年发展了creative personality scale(CPS)这一专门测量创造者人格特质的人格测验量表。Rimm提出“发现创造性天才的团体量表”。Eysenck发展了艾森克人格问卷(Eysenck Personality Questionnaire)。Feist发展了大五人格量表(Big Five)［70］，DeYoung［71］、Silvia等［72］和Paul J.Silvia［73］对大五人格量表的完善等。另外，为了能在有创造力的名人传记资料(Biographical或Biodata)中找出有创造性人格特质，学者们用传记量表，如创造行为研究机构的A传记量表(Alpha Biographical Inventory)、Schaefer和Taylor的传记量表等。台湾学者吴静吉和朱秀慧提出的创造性人格量表、“思考风格量表”，包含了创新导向、分析批判导向和实践导向等。此外，自DSMIV提出关于轻躁狂症(hypomania)后，学者们借助于轻躁狂人格测量表(Hypomanic personality scale)，开始探讨这一人格特质与创造性之间的关系，如Jamsion。Rebecca设计出CPQ(Creative personality Questionnaire)量表，用以测量教师的个性如何影响学生的创造性学习［74］。也有很多学者跳出人格量表方法，如Vlad提出创新人格的三大范式： He范式、I范式、We范式［75］； 韩国学者李京勋采用计量分析工具SPSS程序研究创新人格与创新动机的关系［76］； Salih等使用智能PLS程序分析个性对创新行为的影响［77］。
1.2.3创新环境
美国学者Simonton较早对创新环境进行系统研究，随后许多学者纷纷探讨了影响创造力的具体环境因素，总结起来主要有学校、家庭、社会人际环境及科研机构影响等 ［7880］。对于“大C”获得者，国内外学者发现大多数诺贝尔科学奖获得者都出自良好教养的家庭，从小受父母自身文化修养和个性、教育方式和家庭氛围等潜移默化的影响［69］，［81］，［82］。Harrington还发现自主创新的成功人士大多会有支持性的配偶、伴侣和朋友［83］。学校方面，则注重为孩子提供一个多元、丰富且富有创新文化的学习环境［68］，［84］。再者，绝大多数诺贝尔物理奖获得者都来自于世界一流高等学校、研究机构和重点实验室等，可见创新机构的学术地位、科研实验条件的完善是发明创造的重要环境因素［78］，［8587］。同时，他们大都处于一个开放的社会环境中，频繁的国际交流与合作给予了他们良好的学习和提高的机会［88］，和谐的合作关系特别是跨学科团队合作为其研究取得突破奠定了重要基础［8991］。有学者进一步研究发现，“科学共同体”内部信任机制与知识溢出区域的形成是解决原始性创新分布的枢纽与互动机制的重要环境［92］。另外不能忽视的是良师教导这一因素［93］，［94］，如美国一流的物理学家大都出自名师的栽培，如名师费米、施温格、特里曼，他们当年的弟子有不少自己已发展成为一派宗师［27］，［88］。时代变化带来环境因素的改变，Yuxian Liu和Ronald分析了新媒体对诺贝尔物理学奖获得者们的创新成果的影响［95］。
学者们运用与研究创新环境的理论和方法也较多，如Harrington借助线性回归分析方法探讨罗杰斯的创新培养环境问题，结果证实应用罗杰斯提出的学龄前子女创新培养方案是有效的［96］。台湾学者陈昭仪等以台湾杰出发明家为研究对象，以深度结构访谈、问卷调查为方法收集资料，通过一致的研究方法进行归纳分析，得出大多数发明家的父母教养方式多半是采取听任自由发展、任其自由发挥的态度［68］。学者Silvia Cslrhsti等通过动态模糊本体方法来研究在创新学习环境下如何促进创新实践活动［9799］。王猛构建了基于知识观的原始性创新多Agent模型，剖析了原始性创新支撑知识、发起与参与主体以及主体合作网络之间的联系［100］。
1.2.4创新技法
创新技法是创造方法、创造经验、创造技巧的总和，它来源于创造实践并指导创造实践［101］，［102］。目前创新技法的研究成果主要有亚历克斯·奥斯本的智力激励法、F.茨维基的形态分析法［103］、W.J.戈登的综摄法［104］、Altshuller的TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)方法、中山正和的NM法(中山正和法)、许国泰的信息交合法［105］、刘仲林的补美法、宋文奎的扩缩笔记目录分类法、可变多维形态属性列举法［106］、许立言、张福奎的和田十二法［107］、L.Noel的概念设计集成模型［108］、Rupert.W的图形介导同步对话理论［109］等。此外还有头脑风暴法、635法、KJ法、奥斯本检核表法、5W2H法、希望点列举法、等价换法、思考六帽法、组合法，以及人工创造力系统的方法研究［110］、支撑创造学的关键领域的相关方法研究［111］。还有学者从实践论、历史观或某个科学的角度进行研究，如创新系统方法论［112］、科学思维创新方法论［113］、TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)方法论、ITRIZ(Idealing—TRIZ)方法论［114］、QFD五步模型、SIT拓展思维方法［115118］、全方位创造性思维模式［119］、创造性思维的多层循序渐进系统方法［120］、基于神经网络直觉联想过程的原始创新技法［121］等。在对“大C”获得者的研究中，一些学者发现这些发明者有时需要借助于各种技术方法，使得其创新的想法能够从虚体转向实体，从空想转向现实，如国内外学者通过对诺贝尔物理讲获得者的研究发现，他们除了运用本学科的技术方法(如现代电子技术、加速器技术等)进行发明创造外［69］，还需要借助于哲学理论方法(如逻辑推理等)、数学理论方法(如数学模型、统计等)［122］，［123］、唯象理论方法［124］、科学美学方法［125］等。特别要强调的是进入21世纪信息时代，计算机技术的广泛应用，也成为创造中一个必不可少的技术方法［123］，［126］。基于计算机技术，学者们陆续衍生出一些新方法，如岳志勇的四元主体模型［127］、Sitthichai的UCCPS模型［128］，Michinov的电子头脑风暴会议法［129］等。
1.2.5创新路径
关于创新过程模型，Helmholtz很早就提出了两阶段模型，包括知识的浸透(Saturation)和思想的启发(Illumination)［130］。Dewey则提出包括感到困难、想一些可能的方案、通过推理验证(Implication)、通过经验推测方案四方面［131］。而真正可以作为这一领域开创性研究标志的是沃拉斯，他提出了至今仍为大家所采用的创造四阶段(准备、孕育、明朗、验证)论。此后学者Kris、Polya、Guilford、Buhl、Osborn、Parnes、Jones、Stein、Barron、Amabile、Couger、Isaksen、Shneiderman、Basadur、Kryssanov等都在沃尔斯研究的基础上不断提出新的创新过程模型，或把四阶段缩为三阶段，或把四阶段扩大为五阶段，甚至更多［132］。此外还有著名的梅尔(Maier)对顿悟与问题解决的研究。帕特里克对沃拉斯的创造四阶段的验证［133］。当代较有影响的模型还有刘奎林提出的基于“潜意识推论”的模型，认为潜意识孕育灵感时，除了靠潜意识推论，还常有显意识功能的通融合作，当孕育成熟即突然沟通，涌现于显意识，成为灵感思维［8］。还有Nina Robin的基于“关系复杂性”的模型把人类思维对不同水平复杂关系的处理和前额叶皮层中不同部位的控制机能联系起来，使人类对整个逻辑思维的心理操作过程有了更为深刻的认识［12］。后来，学者们又提出了一些新模型，如何克抗的“内外双循环模型”(Inside and Outside Circulation Model，DC模型)［134］，周昌乐的多主体场论创造性模型［135］，等等。有些学者通过对“大C”获得者的研究，发现创造者在两种情形下能萌生发明的主意或发现问题［68］，［133］，［136］： ①在研究或工作的过程中遇到无法使用现有知识解释的现象； ②主观发掘问题，寻找发明的机会［61］。例如，一些诺贝尔物理学奖获得者的发明创造大都从兴趣开始 ［137］，并且密切关注研究领域的前沿，具有较强的专业敏感性［138142］。他们或是选择从观察生活中常见的现象开始，或是选择从验证现有的理论预言开始，或是选择自制仪器设备创新实验技术开始，等等［124］，［125］，［143］。其后，经过他们的深入研究，以及长时间的思索，大脑会形成一种专业直觉［139］，［142］，［143］，这种直觉经过时间的积累之后会产生一些零散的闪光点、灵感等［144146］，促使他们的思维产生“顿悟”，使发明创造产生突破性的进展，最终取得重大的成就［124］，［125］，［142］，［143］，［145］，［146］。也有学者研究了创新路径锁定机理、锁定效应以及解锁模式，从提高参与人认知能力、改善外部环境、实施利益诱导和外部冲击四个方面提出实现创新解锁的途径［147］。还有学者结合渐悟与顿悟的观点，提出创新是渐悟与顿悟相结合的、内隐知识社会化螺旋上升的过程，渐悟—顿悟过程是一种知识螺旋。渐悟是量变引起质变，顿悟极大地促进了隐性知识向显性知识转化的知识创新［148］，［149］。
学者们运用不同的研究方法： Simonton等应用逻辑推导方法探讨科学发明创造中的组合群论创造过程［150］； Gilson等应用调查和访谈方法研究团队创造过程，通过聚类分析发现那些意识到自己的任务需要高水平创造力、高水平合作、高参与问题解决的创新团队在创新过程中更有创造力 ［151］； MarkKilgour等学者应用因子分析方法研究创造性思维技术和发散性思维技术如何运用于原创过程［152］，［153］，等等。
从文献检索看，较为成熟的、切题的相关研究是针对诺贝尔科学奖获得者展开的，但他们只是本项目拟研究的那类原始性创新中创新程度最高的创新者。以我国为研究范畴，还应包括国家发明奖、国家科技进步奖等获得者。本项目涉及的几个关键问题，如创新人格、创新思维、创新技法、创新环境和创新路径的相关研究还较为零散，综合、系统地探讨创新过程中涉及的关键要素、环节以及他们之间相互关系的研究也较为缺乏。除此，研究原始性创新路径、方法，需要针对具体学科领域的应用基础研究类原始性创新，特别是原始技术创新的各类创新者进行全面研究，这样得出的理论成果和对策建议才能真正对学科领域的原始创新起指导作用，而我们的研究正是如此设计的。
1.3主要研究内容
1. 原始性创新的内涵与特征研究

详细剖析原始性创新的定义、内涵以及界定原始性创新的表征形式和涉及的领域范围，并指出原始性创新的特征。
2. 原始性创新研究路径的结构维度研究
通过文献研究法，对原始性创新的路径进行理论推导，主要包含知识的充分积累、创新环境的营造、创新研究路径、方法的选择、深入的探索研究，以及寻求产生直觉、灵感的“西托”状态等。同时对创新积累与创新顿悟对原始性创新的贡献进行分析。
3. 原始性创新中的创造性思维研究
创新思维一直是思维科学研究的热门领域，本文主要从创新型思维概念模型入手，基于直觉模糊集对原始性创新的结构维度进行详细阐述，并基于研究结果对原始性创新的创新思维类型进行比较分析。
4. 原始性创新中的研究技法研究
创新不是一种随机探索，而是具有规律的，这些规律被揭示出来形成一定的方法，指导人们遵循规律按步骤地进行创新，其结果具有预测性和可控制性。本文旨在研究在原始性创新中比较具有代表性的创新技法，以期为实践提供一些借鉴。