科研創(chuàng)新：從跟蹤到原創(chuàng)

  科研創(chuàng)新旨在通過觀察、假設和驗證，對自然現象作出可靠的、邏輯的、非任意性的解釋，以改進現有的理念或方法，形成造福人類社會、維持生態(tài)平衡的新技術、新產品。

  根據其起點的已知程度，科研創(chuàng)新可劃分為跟蹤性與原創(chuàng)性兩大類。一般來說，科研新人從跟蹤性科研創(chuàng)新入手，在獲得一定技能的基礎上，繼而進行原創(chuàng)性科研創(chuàng)新。然而，從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉變，并非不假思索就輕易可得，而要采取精心策劃的攻略才能實現。

  在此，我集多年的觀察和體會，談談跟蹤性與原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的概念及攻略，為科研新人實現從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉型提供參考與借鑒。

 

科研創(chuàng)新的跟蹤性與原創(chuàng)性

 

  跟蹤性科研創(chuàng)新是以別人已經想到過且做到過的東西（如數據、規(guī)則或結論）為起點進行的探索與延伸�？蒲袆�(chuàng)新的跟蹤有異于簡單的模仿，前者試圖延伸或改進已知的概念或技術，后者則是了無新意的復制。科研創(chuàng)新的跟蹤方式大體有兩種：橫向跟蹤和縱向跟蹤。

  科研創(chuàng)新的橫向跟蹤主要涉及某種已知數據、規(guī)則或結論在不同方面（地區(qū)、種類）的應用。例如，有人發(fā)現了一個可以準確檢測某種病原微生物的新基因，并通過源自某地區(qū)的樣本證實了其特異性，于是其他人將此基因用于源自不同地區(qū)的病原微生物的檢測。又如，有人開發(fā)了一個分析炎癥反應的新技術，并通過某器官炎癥展示了其有效性，隨后其他人將此技術用于不同器官炎癥。

  科研創(chuàng)新的縱向跟蹤大多是基于某種已知數據、規(guī)則或結論（如病原體、基因、技術）的原理或機制做出的進一步探索。例如，幽門螺旋桿菌在1982年被首次鑒別后，引發(fā)了一系列全球性的縱向跟蹤研究，包括分子生物學、免疫學、傳染病學、病理機制研究等。

  一般來說，科研創(chuàng)新的橫向跟蹤缺乏新穎性，難度也不大，得到的結果多為補充性、重復性的。科研創(chuàng)新的縱向跟蹤具有一定的新穎性或難度，得到的結果或許是漸進性、改良性的，包括簡化步驟、降低成本、提高靈敏度、增進了解等。與原創(chuàng)性科研創(chuàng)新相比，跟蹤性科研創(chuàng)新耗時短、費力少、成果產出確定性高、易于發(fā)論文。

  原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是以別人既沒想到過又沒做到過，或已經想到過但沒做到過的東西為起點進行的探索。原創(chuàng)性科研創(chuàng)新可細分為三種：一是填補空白，即別人既沒想到過也沒做到過的東西；二是破解難題，即別人想到過但沒做到過的東西，包括數學領域的一些猜想、限制各行各業(yè)發(fā)展的瓶頸問題等；三是實行替代，即別人想到過也做到過的東西，但由于技術封鎖或“卡脖子”的原因，必須另起爐灶、從頭做起。

  一般來說，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新有賴于新思路的提出或新技術的開發(fā)，具有相當大的難度和不確定性，所得到的結果多是顛覆性的。與跟蹤性科研創(chuàng)新相比，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新耗時長、費力多、成果產出確定性低、不太容易發(fā)論文。在考核周期短、注重量化評價和短期績效指標的環(huán)境中，科研人員會很自然地傾向跟蹤性科研創(chuàng)新，而刻意回避原創(chuàng)性科研創(chuàng)新。長此以往，一些科研人員可能會將跟蹤性科研創(chuàng)新當成常態(tài)，從而逐漸喪失做原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的能力和動力。

 

跟蹤性與原創(chuàng)性科研創(chuàng)新攻略

 

  跟蹤性科研創(chuàng)新是依賴別人已經想到過和做到過的東西，如數據、規(guī)則或結論等所進行的橫向或縱向探索和延伸。跟蹤性科研創(chuàng)新不僅是緊跟日新月異的科研潮流的關鍵手段，而且為培訓科研新人提供了重要平臺。跟蹤性科研創(chuàng)新的有效攻略包括邏輯推理和換位思考。

  值得注意的是，建立在現有數據、規(guī)則或結論上的跟蹤性科研創(chuàng)新常要面對其他人已經做過或正在進行相關延伸的現實。因此，卓有成效的跟蹤性科研創(chuàng)新要著眼于比其他人做得更好，彌補其不足或不同。跟蹤性科研創(chuàng)新的最高境界是要將別人的弱項變成自己的強項，最終實現從跟蹤性到原創(chuàng)性科研創(chuàng)新的轉變。

  原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是基于別人既沒想到過又沒做到過的，或已經想到過但沒做到過的東西進行的探索，以填補空白、破解難題和實行替代。

  填補空白的有效攻略是運用隨機實驗手段或隨機思維，讓一些百年不遇、千載難逢的事件在特定時間內出現，增加發(fā)現顛覆性突破的概率。此外，許多已知定理、定律只在特定條件下存在，一旦條件有變，這些現成定理、定律將不再成立，而新定理、定律則可能由此而生。

  因此，在科研創(chuàng)新中，適當添加一些常規(guī)之外的變數，可以提高獲得意外結果的概率。作為分子生物學的隨機實驗手段，基因庫和轉座子庫有助于增加原創(chuàng)性發(fā)現的可能性。

  破解難題的有效攻略是換位思考，變近距離觀察為遠距離觀察，變戰(zhàn)術性思維為戰(zhàn)略性思維�？傮w而言，西方科學是構建在戰(zhàn)術性思維基礎之上的，其雖能解決一些相對簡單的科學問題，但面對一些復雜的難題和瓶頸問題往往收效甚微。

  戰(zhàn)略性思維可以彌補戰(zhàn)術性思維的不足，為破解難題和瓶頸問題提供一條新路。例如，當今社會所面臨的一個重大難題是伴隨工農業(yè)發(fā)展和城市化進程而產生的環(huán)境污染。盡管戰(zhàn)術性思維的應用減緩了環(huán)境污染的蔓延與惡化，但人們遠未找到一套確保人類生活環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的解決方案。

  站在戰(zhàn)略性思維的高度，人們注意到微生物表現出極強的適應力，不管接觸到什么外來物，假以時日，其都會很自然地成為最終勝利者。當然，成為最終勝利者的可能是某種未曾鑒定過的微生物，也可能是某種具有新賦能的已知微生物。因此，用微生物治理環(huán)境污染要采取戰(zhàn)略性思維，而不要將思路局限在已知微生物或微生物的已知賦能上。

  實行替代的有效攻略是提高投入的精準度或增加篩選方法的特異性。相對于填補空白和破解難題，實行替代至少有一些可以聚焦的目標，通過逐步提高投入的精準度或增加篩選方法的特異性，勢必會有所收獲。當然，做任何科研創(chuàng)新都不能將自己的思維局限于某個特定的思路與手段，而應根據實際需要，機動靈活，毫不猶豫地采納其它辦法。

  在科研創(chuàng)新領域里，有幾種廣泛流行的觀點值得商榷。

  一是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新難在無規(guī)律可循。從上述討論中知道，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新是有規(guī)律可循的，只要攻略適當、善于變通，原創(chuàng)性科研創(chuàng)新就會像跟蹤性科研創(chuàng)新一樣，順理成章、水到渠成。

  二是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新具有高度不確定性。原創(chuàng)性科研創(chuàng)新除了在時間上顯示出不確定性外，只要用對方法、鍥而不舍，在結果上大概率是可確定的。

  三是原創(chuàng)性科研創(chuàng)新離不開自由思維。在科研創(chuàng)新項目的任何階段，從來沒有誰不讓思維自由。許多人缺乏有效的科研創(chuàng)新攻略，搞不出原創(chuàng)性結果，卻推諉于人。

  四是忽視應用科學對基礎科學的促進作用。一些人認為，基礎科學才是真正的學問，而應用科學是上不得臺面的雕蟲小技，寧愿待在實驗室里漫無邊際地空想，也不踏足半步，到生產第一線去發(fā)現和解決阻礙各行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。殊不知，解決瓶頸問題有利于開拓基礎科學的新視野，推動基礎科學的突飛猛進，為基礎科學錦上添花�！�

（作者系澳大利亞皇家病理學家學院研究員）