重点科技未来与创新.ppt

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1、2019/5/13,1,科技未来与创新 王 兵 南阳师范学院,2019/5/13,2,教学目的,认清科技形势,开阔视野,引领未来。,2019/5/13,3,目 录,1.从“大学”与“博士”说起 2.21世纪的时代特征与经济特征 3.21世纪科技发展趋势 4.中国中长期科学与技术发展规划纲要 5.创新的背景 6.创新的主力是青年人 7.关于创新的几个值得思考的问题 8.怎样进行创新 9.创新要求高素质人才 10.科学大师谈成功,2019/5/13,4,从“大学”与“博士”说起（1）,一,大学 “大学”的英文是:“university”, 它与“宇宙”、 “天下”、“世界”、“万物”的英文：“un

2、iverse” 有同一的词根:“univers”。 普遍主义（universalism）与大学也是同一词 根。 应采用普遍主义（universalism）的大学教育理念,2019/5/13,5,从“大学”与“博士”说起（2）,二，普遍主义的大学教育理念 1. 大学的研究和教学内容应是普遍的； 2. 大学应以通识教育为主,专业教育为辅； 3. 大学教员应来自全世界(普遍的)； 4. 大学学生应来自全世界(普遍的)； 5. 大学的社会职责应是普遍的,即大学必须将教 学、研究、服务三大任务集于一身。 6. 加强基础，扩大面向，强化能力，重视实践才 能实现普遍主义的教育理念； 7. 普遍主义的教育理念

3、就是教育国际化的理念。,2019/5/13,6,从“大学”与“博士”说起（3）,三，博士 “博士”的英文是：PhDDoctor of Philosophy的 缩写,即哲学博士; 后来大学的各种不同学科的博士都用 PhD 来表示， 可见人们对哲学博士学位的重视； 哲学是关于自然界与人类社会普遍真理的科学，是 博士学位学术基础之“博”，和博士学位学术水平之 “高”的原由与根本； 正确的哲学思维将在最高的层次上推动原始创新的 形成与发展。,2019/5/13,7,国务院学位委员会关于 工学博士学位的学术标准,1. 宽广而坚实的基础理论 2. 系统而深入的专业知识 3. 独立而创新的科研能力,2019

4、/5/13,8,21世纪的时代特征,2019/5/13,9,21世纪的时代特征,1. 世界形势发生了重大变化，冷战时代已结束，两大阵 营已不存在，和平力量超过了战争力量，世界大战暂 时还不会发生，但世界上还存在许多不可预测、不稳 定的因素。和平与发展是本世纪的主题。 2. 世界上尽管有的国家想自己说了算，但总体上是多极 化的趋势在发展。 3. 经济全球化和科学技术迅猛发展。 4. 世界文化继续呈现出多样化的态势。 5. 中国的和平发展越来越快，中国的崛起是必然的趋 势，我们的国际地位越来越高。,2019/5/13,10,21世纪的经济特征,2019/5/13,11,21世纪的经济特征（1）,美

5、国社会学家托夫勒1980年在第三次浪潮中提出：“后工业社会”（ “Post- Industrial Society”）。,2019/5/13,12,21世纪的经济特征（2）,美国经济学家奈斯比特1982年在大趋势中提 出：“信息经济”（ “Information Economy” ）,2019/5/13,13,21世纪的经济特征（3）,1990年联合国研究机构提出：“知识经济”，1997年2月美 国总统克林顿正式采用“知识经济”的说法。,American Former President William Jefferson Clinton formally adopted the defini

6、tion of “Knowledge Based Economy” in February, 1997,2019/5/13,14,21世纪的经济特征（4）,当前我国学术界把“知识经济”称为： “新经济”。 1996年12月30日的美国“商业周刊”阐述了“新经济”概念： “人类正在步入一个以智力资源的占有、配置，知识的生产、分配、使用（消费）为最重要因素的经济时代。” 结论：“新经济”的本质是智力经济,2019/5/13,15,21世纪 科技发展总趋势,2019/5/13,16,21世纪中心科学技术转移趋势,1.信息科学技术 目前是发展高峰期，预计其中心科学技术的 地位还可持续四十年。 2.生命

7、科学技术 现在已开始注重其发展与应用，预计21世纪 30年代开始将逐步转变为中心科学技术。 3.认知科学技术 智能化趋势现已显露，预计21世纪70年代开 始将成为科学技术发展的中心。 结论:智能化是中心科学技术的发展方向,2019/5/13,17,21世纪科学技术发展总趋势,世界科技中心（地区或国家）的转移 中国（公元3世纪公元13世纪） 意大利（1540年1610年） 英国（1660年1730年） 法国（1770年1830年） 德国（1810年1920年） 美国（1920年 ） 可能转向东方（日本、中国） 结论:中国政局最稳定,社会进步最好，经济增 长最快,科技、教育持续发展，人民生活水平

8、不断提高，世界科技中心有可能转移到中国。,2019/5/13,18,2019/5/13,19,高技术及其产业的领域,(1) 信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术） (2) 生物科学技术（包括生命科学技术） (3) 新能源科学技术（包括核能科学技术） (4) 新材料科学技术（包括纳米科学技术） (5) 环境科学技术（包括地球科学技术） (6) 航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术） (7) 海洋科学技术（包括地球科学技术） (8) 先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术） (9) 管理科学技术（包括软科学技术） (10)认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）,2019/5/13,2

9、0,21世纪改变人类的科学技术,科学 技术 物质科学 纳米技术 生命科学 生物技术 认知科学 信息技术 能源技术 材料技术 制造技术,2019/5/13,21,什么是NBICM会聚技术(1),会聚技术是指用先进制造技术将纳米技术(包括微机电系统,MEMS)、生物技术（包括生命科技、生物制药及基因工程）、信息技术（包括先进计算机、网络及通信）、认知科学（包括认知神经科学）会聚、协同和融合起来，并最终制造出产品的综合交叉技术。,2019/5/13,22,什么是NBICM会聚技术(2),以上五种技术的简化英文的联式为：Nano-Bio-Info-Cogn-Manuf，缩写为NBICM。 NBICM会

10、聚技术将会引发一场新的产业革命，实现科技与经济发展的新突破，并将人类社会带入创新与繁荣的新时代。,2019/5/13,23,知识经济与制造业,2019/5/13,24,制造业的重大意义(3),2019/5/13,25,中国中长期科学与技术 发展规划纲要,2019/5/13,26,中国中长期科学与技术 发展规划纲要（1）,国务院于2006年3月发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要，是我国进入新世纪新阶段对科学技术发展进行的第一次全面规划，是在社会主义市场经济条件下制定的第一个中长期科技发展规划，是指导未来15年我国科技发展的纲领性文件。 制定和实施中长期科技发展规划，对于实现新阶段发展目标，应

11、对世界科技革命和提高我国竞争力，加快我国科技发展，都具有十分重要的意义。,2019/5/13,27,中国中长期科学与技术 发展规划纲要（2）,总体目标：经过15年的努力 使我国进入创新 型国家行列，为在本世纪中叶成为世界科技强 国奠定基础。 总体部署 ：确定了11个国民经济和社会发展 的重点领域，68项优先主题 ，16个重大专项 27项前沿技术，18个基础科学问题，4个重大 科学研究计划和4项条件保障。 战略重点：能源、水资源和环境保护技术，装 备制造业和信息产业核心技术，生物技术，空 天和海洋技术，基础科学和前沿技术。,2019/5/13,28,中国中长期科学与技术 发展规划纲要（3）,16

12、个重大专项：核心电子器件、高端通用芯片及基础软件，极大规模集成电路制造技术及成套工艺，新一代宽带无线移动通信，高档数控机床与基础制造技术，大型油气田及煤层气开发，大型先进压水堆及高温气冷堆核电站，水体污染控制与治理，转基因生物新品种培育，重大新药创制，艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治，大型飞机，高分辨率对地观测系统载人航天与探月工程等。 我国仍然缺乏核心竞争力：在汽车制造领域，真正的国产轿车仅占10%；在医药领域，97%的化学药品为仿制药，医疗机械设备大量依赖进口。,2019/5/13,29,规划纲要的核心 -十六字方针,规划纲要以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，贯彻落实科学发展观，

13、从全面建设小康社会全局出发，确定了“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的指导方针，提出了建设创新型国家的总体目标。 自主创新是十六字方针的核心，是贯穿规划纲要的主线。自主创新是科技发展的灵魂，是一个民族发展的不竭动力，是支撑国家崛起的筋骨。 坚持不懈地努力，使我国自主创新能力显著增强，科学技术实力显著增强，科学技术对经济社会发展和国家安全的保障能力显著增强，进入创新型国家行列。,2019/5/13,30,规划纲要中的国防科技工业(1) 高技术产业工程重大专项,民用飞机: 发展新支线飞机、大型飞机、通用飞机 和直升机。开发先进发动机和机载设备。 卫星应用：研制新型气象、海洋、资源、通信等

14、卫星，开发无毒无污染大推力运载火箭。建设对 地观测和导航定位卫星系统、民用卫星地面系统 设施及应用示范工程。 新材料：建设信息、生物、航空航天等行业急需 的各类高性能新型材料产业化示范工程。,2019/5/13,31,规划纲要中的国防科技工业(2) 装备制造业振兴重点,大型海洋石油工程设备； 30万吨矿石和原油运输船； 万标箱以上集装箱船； 液化天然气运输船等大型、高技术、 高附加值船舶； 大功率柴油机等配套装备。,2019/5/13,32,规划纲要中的国防科技工业(3) 重大科技专项,核心电子器件、高端通用芯片及基础软件：开发高端电子通用器件 和高可信网络化基础软件，信息安全所需芯片和器件等

15、关键技术。 大型先进压水堆及高温气冷堆核电站：开发百万千瓦级大型先进压 水堆核电设计技术和20万千瓦级模块式高温气冷堆商业化技术。 大型飞机：开发大型飞机设计与制造成套技术。 高分辨率对地观测系统： 开发基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分 辨率先进观测技术，建立堆地观测数据中心及重点应用系统。 载人航天与探月工程：突破航天员出舱活动以及空间费心器交会对 接重大技术，建立具有一定规模短期有人照料、长期在轨自主飞行 的空间实验室。开发月球探测关键技术，建立月球探测工程系统。,2019/5/13,33,规划纲要中的国防科技工业(4) 重大科技基础设施,建设散裂中子源； 强磁场装置； 大型天文望远镜；

16、海洋科学考察船； 航空遥感系统； 结冰风洞； 大陆构造环境监测网络； 重大工程材料服役安全研究评价设施等。,2019/5/13,34,创新的背景,2019/5/13,35,建国50多年来经济发展的巨大成就,50多年走过了西方200年的路，是改天换地的50多年; 50多年经济上告别了短缺经济，大部分地区已达到小康，2005年GDP达18.23万亿元(相当于2.267万亿美元,美国是12.77万亿美元),增长率9.9% (美国的增长率是3.5%)，经济总量已占世界第四位; 谷物、肉类、棉花、花生、油菜籽、水果等的产量已列世界第一; 钢、煤、水泥、化肥、电视机、摩托车产量已居世界第一，发电量、棉布、

17、化纤等居第二； 我们有权利为50多年的伟大成就而自豪，但是我们没有资格骄傲。,2019/5/13,36,我国在经济与科技方面的差距,2019/5/13,37,未来10年中国经济增长率 可保持7-9%,1. 城市化（包括工业化和信息化）将使GDP每年 增加 3-5%； 2. 加入WTO以后，将使GDP每年增加 2.5-3.5%; 3. 申奥成功以后，将使GDP每年增加 0.5-1%; 4. 农业现代化将使GDP每年增长 0.5-1%； 5. 美国麦迪森教授（世界经济二百年回顾一书著者）曾经在1998年预言：假定中国经济增长率保持在7%，而美国的经济增长率保持在3%，中国将在2015年-2020年

18、成为世界经济总量第一的经济强国。,2019/5/13,38,要重视技术和应用研究(1),这些年，我们化了很多钱引进产品和技术，但核心技 术外国公司是不会给我们的，我们只能永远跟踪。不 仅如此，核心技术在人家手中，我们永远受制于人， 经济发展和国家安全都没有保障。 技术革命直接推动产业革命、经济发展和社会进步。 美国是一个年轻的国家。1776年，第二次大陆会议发 表了独立宣言，才宣告美利坚合众国成立。到现 在，美国只有230年的历史。但美国是一个注重技术的 国家。她是三次产业革命的策源地。美国经济的高度 发展得益于美国对技术和应用研究的重视。 美、日、英、法等国的应用研究占政府科技投入的比 例都

19、在80%以上。,2019/5/13,39,要重视技术和应用研究(2),我国对技术的不重视有深刻的思想根源： 历来人们都把技术看成是手艺，是一种“雕 虫小技”，是没有出息的人干的职业。 现在企业缺少高级技术工人；企业里搞工 艺的人待遇低、职称评不上；国家评审科 技进步奖，搞技术的、搞工艺的评不上大 奖等等奇怪现象均根源于对技术的不重 视。,2019/5/13,40,要重视技术和应用研究(3),我国的学术界也不重视技术：美国的著名大学： California Institute of Technology 和 Massachusetts Institute of Technology ，本来是：

20、“加州技术学院”和“麻省技术学院”，我们偏偏 把人家改成“加州理工学院”和“麻省理工学院”。 我们自己的重点大学，没有一所称为技术大学 的，统统称为“理工大学”或“科技大学”，而把 非重点的大学称为“职业技术学院”。,2019/5/13,41,创新的主力是青年人,2019/5/13,42,科技创新的主力是青年人,爱因斯坦于1905年提出狭义相对论,年仅26岁 玻尔的原子结构理论诞生于1912年，其时他不过27岁 海森堡建立量子矩阵力学时不过24岁 狄拉克23岁为量子力学找到普适的数学工具，26岁建立了相对论性量子理论 1953年4月25日，英国自然杂志刊登了沃森和克里克关于DNA双螺旋结构模型

21、，其时沃森25岁，克里克也不过37岁 哥德尔25岁提出并证明了哥德尔不完备定理 图灵1936年提出图灵机概念，时年24岁,2019/5/13,43,大学生阶段作出了巨大创新,1. 牛顿(I.Newton)1665年(22岁)发明微积分; 2. 图灵（A.M.Turing）1936年（24岁）提出图灵机概念； 3. 埃克特(J.P.Eckert)1946年(时为研究生)与莫切利 (J.W.Mauchly)发明计算机; 4. 皮兹(W.Pitts)1943年(时为博士生)与麦克科洛奇 (W.McCulloh)提出神经元的数学模型; 5. 卡尔曼(Kalman)1960年(时为研究生)提出可控性、可

22、观 测性、最优控制理论及卡尔曼滤波； 6. 佩特里(Petri)1972年(时为博士生)提出Petri网; 7. 密歇根大学的许多博士生在上世纪60年代进行了遗传算 法的开创性的研究; 8. 比尔.盖兹1975年(1973年19岁时离开哈佛从商)创办微 软公司,现已连续12年为世界首富(2005年榜,他 的个人财产为465亿美元)。,2019/5/13,44,关于创新的几个 值得思考的问题,2019/5/13,45,为什么三大数学猜想不是中国人提出的?,2019/5/13,46,费马大定理的证明,1. 什么是费马大定理? 勾股定理: X2+Y2=Z2 费马大定理: Xn+Yn=Zn 在n2时没

23、有正整数解 2. 与哥德巴赫猜想齐名的费马猜想是由法国人皮埃尔德费马于1637 年提出的, 300多年来难住了一代代数学家。 3. 美国数学家安德鲁怀尔斯出生于英国剑桥（1953), 1980年移居美 国。1963年他十岁时在回家的路上的图书馆里，看到埃利克坦普 尔贝尔写的科普读物大问题，受到吸引，产生了爱好，于是 终身从事数学, 后来获得数学博士, 1985年(32岁)被聘为普林斯顿大 学教授，他一直为实现童年梦想而奋斗, 孜孜不倦、默默无闻地努 力，9年没出一片文章，终于在1994年10月证明了费马大定理，论 文发表在1995年5月的数学年刊上，并因此获得数学史上唯一 的一个菲尔兹特别奖（

24、因他已超过40岁，按规定不能获奖）。 4. 费马大定理的证明被誉为20世纪的重大科学进展之一。,2019/5/13,47,关于哥德巴赫猜想问题（1）,1.德国人哥德巴赫在1742年写给大数学家欧拉的信中提 出这一猜想:任何一个大于2的偶数都是两个素数之和。 简记为 “1+1”。 2.1920年，挪威数学家布朗改进了有2000年历史的埃拉 多然尼氏的“筛法”，证明了 “9+9”。 3.1924年，德国数学家拉代马哈证明了 “7+7”。 4.1932年，英国数学家埃斯特曼证明了 “6+6”。 5.原苏联数学家布赫夕塔布于1938年与1940年分别证明 了 “5+5” 与 “4+4”。 6.1952

25、年中国数学家华罗庚在中科院数学所组织并领导 了“哥德巴赫猜想讨论班”。,2019/5/13,48,关于哥德巴赫猜想问题（2）,7.1956年,中国数学家王元证明了 “3+4”，同一年，原苏 联数学家阿维诺格拉多夫又证明了 “3+3”，1957年， 王元又证明了 “2+3”。 8.1962年,中国数学家潘承洞证明了 “1+5”，1963年，潘 承洞和巴尔巴恩又都证明了 “1+4”。 9.1965年,阿维诺格拉多夫、布赫夕塔布与意大利数学 家朋比尼证明了 “1+3”。 10.我国数学家陈景润再对筛法做了新的改进后,终于在 1966年证明了 “1+2”,取得了迄今为止最好的成果。40 年过去了，哥德

26、巴赫猜想问题仍然没有解决。,2019/5/13,49,四色问题,1.问题:任何一张地图只用四种 颜色就能使相邻的国家有 不同的颜色。 2.四色猜想来自英国,1852年 由格里斯兄弟提出,1872年由数学家凯利正式向倫敦数学学会提出,从而成为世界数学难题。 3.1976年6月哈肯和阿佩尔在美国伊利诺斯大学用两台计算机,化了1200小时完成证明。,2019/5/13,50,为什么电子可分论 不是中国人提出的?,2019/5/13,51,英国科学家马瑞斯提出电子可分论,1. 科学家认为最基本的粒子是不可分的。自电子1897年 4月30日由汤姆逊发现以来，还不曾有任何证据表明 电子是可分的。 2. 2

27、000年11月美国布朗大学研究液氦的英国物理学家马 瑞斯,根据量子力学理论(每一种基本粒子都可用“波函 数”来描述), 经计算发现, 电子的“波函数”可以分成两 部分, 所以他认为电子可一分为二。 3. 美国佛罗里达大学诺贝尔奖获得者伽里说，如果马瑞 斯的预言正确，他肯定会获诺贝尔奖。,2019/5/13,52,怎样进行创新,2019/5/13,53,解放思想是创新的前提,1.不唯书，不唯上，只唯实； 2.要克服“小康即安,小富即满”的小 农思想; 3.淡泊名利,无私奉献才能解放思想; 4.解放思想要勇于质疑和批判过去; 5.解放思想要有自信心。,2019/5/13,54,要敢于对过去的理论

28、和权威说“不”,爱因斯坦是在与麦克斯韦的电磁场基本规律挑战 中得出相对论的。过去把时空隔离开，爱因斯坦 说 “不”，他把时空联系起来，才提出了相对论。 过去认为能量是连续的，普朗克说“不”，而提出 了量子能级学说。 牛顿认为光是粒子流，玻尔说“不”，他指出：光 既是粒子，也是波动，并由此建立了量子力学。 过去认为宇称是守恒的，杨振宁、李政道说 “不”，他们提出了宇称不守恒原理，由此而获得 诺贝尔物理奖。,2019/5/13,55,科学权威也会犯错误(1),爱因斯坦曾竭力反对玻尔等人提出的量子力学统计 解 释, 他断言 “几乎没有任何迹象表明能从原子中获得能量”。 核物理学家卢瑟福也曾说过，“谁

29、企图研究从原子转换中获得能量，那他是在干一件荒唐的事”。 19世纪末担任英国皇家学会会长的开尔文是一位极 富革新精神的物理学家，但晚年却宣称“X射线将会被证 明是一种欺骗”，“无线电没有前途”。 大发明家爱迪生曾强烈反对交流电，要求完全禁止 使 用交流电。 海王星的发现者西蒙. 纽科姆曾断言“空中飞行 是属 于人类永远无法解决的问题”。,2019/5/13,56,科学权威也会犯错误(2),1956年6月, 李政道、杨振宁在物理评论杂 志上提 出“弱相互作用下宇称不守恒”。当时遭到了不少权威 的反对; 1954年获诺贝尔奖的泡利（W. Pauli) 愿押任 何数目的钱来赌“宇称一定是守恒的”，他

30、认为吴健雄 作此实验是浪费时间，不会有结果； 1952年获诺贝尔奖的布洛克（F. Bloch)则说，“宇称 在 弱相互作用下不守恒能得到实验证明，我愿意吃掉 我 的帽子”。 1970年，人们认为基本粒子都可归纳为三种夸克。丁 肇中对此表示怀疑，想进行有关实验，却遭到几乎所 有国家大型实验室的反对。1972年至1974年，丁肇中 等最终发现了一种全新的夸克。,2019/5/13,57,科学权威也会犯错误(3),著名企业家兼技术专家犯错误的例子也不少。发 明磁芯存储器并开创文字处理机时代的王安，晚年 跟不上开放式潮流而破产； 敢于挑战IBM，于20世纪60年代建立小型计算机王 国的DEC创始人奥尔

31、森（Olsen），晚年却认为 “PC是不该出现的怪胎”； “巨型计算机之父”克雷（Cray）晚年跟不上大规 模并行计算的潮流而 破产； 以太网的发明人Metcalfe曾打赌“互联网在2000年 前会出现瘫痪”。,2019/5/13,58,科学权威也会犯错误(4),曾任英国皇家学会会长、1904年诺贝尔 奖得主瑞利曾发誓“60岁以后不对任何 新思想发表意见”，这大概是因为他年 轻时受到权威们的压制而引起的想法。 有一句名言也许是有道理的：“当一位 杰出的老科学家说什么是可能的时候， 他差不多总是对的；但当他说什么是不 可能的时候，他差不多总是错的。”,2019/5/13,59,创新的基础在学习,

32、1. 情况是在不断地变化，要使自己的思想 适应新的情况，就得学习。 毛泽东 2. 如果我比笛卡儿看得远，那是因为我站 在巨人们的肩上的缘故。 牛 顿 3. 在科学上面是没有平坦大道可走的,只有 不畏劳苦沿着陡峭山路努力攀登的人,才 有希望达到光辉的顶点。 马克思 4.成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说空话 爱因斯坦,2019/5/13,60,现代青年人必须具有的 最重要的科学基础,1.数理科学基础 其中尤以高等工程应用数学为重要； 2.信息科学基础 其中尤以计算机科学及软件设计学为重要； 3.人文科学基础 其中尤以中国语言学及交流英语为重要； 4.社会科学基础 其中尤以哲学及公共关系学为重要。

33、,2019/5/13,61,研究生要抓住“非”、“智” 两字做研究、写论文,当前科学理论前沿的特征往往表现在 “非”、“智”两字上: “非” “智” 1) 非线性 1）智能系统 2) 非定常 2）智能控制 3) 非经典 3）人工智能 4) 非一般 4）智能数学,2019/5/13,62,创新的科学思维方法,1. 需求是创新思维的源头； 2. 问题是创新思维的起点； 3. 分析是创新思维的钥匙; 4. 综合是创新思维的途径。,2019/5/13,63,需求是创新思维的源头,1.创新的目的是推动社会进 步和人类文明; 2.需求不断,创新不断; 3.实践无止境，创新无止境。,2019/5/13,64

34、,问题是创新思维的起点,1.问题来自矛盾; 2.矛盾是事物发展的根本原因; 3.提出一个好问题等于成功的一半。,2019/5/13,65,分析是创新思维的钥匙,1.一分为二是唯物辩证法的基本方法; 2.一分为二是创新思维的基本方法; 3.分析才能深入到事物的内部; 4.分析才能接触到事物的本质; 5.分析才能为复杂的事物理出头绪; 6.人类的认识从分类开始。,2019/5/13,66,综合是创新思维的途径,1.日本实施技术立国政策时提的口号： 综合就是创造！ 2.中国古语云：集思广益 3.综合是创新思维的最佳途径: 1)逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合 2)演绎（分析）、归纳（综合）相结合

35、3)哲学、艺术，科学相结合,2019/5/13,67,逻辑思维、形象思维、 灵感思维相结合,变换矩阵CAD与机器人学的基础 A B A B P A B C P C D C D Q D E F Q M N S H I J R L M N S 1. 二维变换矩阵: 表示点的位置变换。 2. 三维变换矩阵: 左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；M、N 产生平移变换；P、Q产生透视变换；S产生全比例变换。 3. 四维变换矩阵: 左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；左下 角产生平移变换；右上角产生透视变换；右下角产生全比例变换。 4. 五维变换矩阵: 迄今不知何意?!,2019/5/13,68,灵感

36、与科技创新（1）,在科技创新中常出现灵感现象。人们在解决科技问题时，常 在冥思苦想不得其解时，突然“灵机一动，计上心来”，即在 “山穷水尽疑无路”时，突然“柳暗花明又一村”，找到了解决 问题的好办法。这种思维的结果，就如同文学家所说的“踏 破铁鞋无觅处”，转瞬间出现了“得来全不费工夫”的令人欢 心的局面。这就是灵感。 灵感来自长期的探索实践和思考。周恩来总理精辟地概括为 八个字：“长期积累，偶然得之”。俗话说：“熟能生巧”， “熟”就是“深思熟虑”，“巧”就是“灵巧感悟”。爱迪生一生做 出了2千多项技术发明，他说：“天才就是百分之九十九的汗 水，加上百分之一的灵感。”,2019/5/13,69

37、,灵感与科技创新（2）,王国维的治学“三境界” 一种境界是：“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯 路。” 这是形容人们在初学阶段，如同从平地一下登 高远望，顿时大开眼界。 二种境界是：“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。” 这是形容人们在强烈的求知欲驱使下，潜心专注，废 寝忘食，即使身瘦衣宽，容颜憔悴也不后悔。 三种境界是：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在 灯火阑珊处。” 这里王国维借原诗写一位青年诗人在 元宵节的灯光下找到情人的经过，比喻在追求真理的 过程中，必须经历“千百度”的努力，才能产生灵感， 从而找到真理这个“情人”。,2019/5/13,70,演绎与归纳相结合,1. 中国人思维方

38、法的缺陷: 多归纳,少演绎; 2. 许多科学理论,如麦克斯韦尔电磁场 方程等都是演绎得来的; 3. 演绎(如分析、比较、分类、判断推 理等）能深入事物内部，归纳(如抽 象、聚类、集成、综合、决策等)能 求得结果。,2019/5/13,71,哲学、艺术、科学相结合,1.门得列也夫发明元素周期表是受音乐家作五线谱曲的启示。 2.哲学的发展观启发创新思维，如： 1) 无限观启示：超光速、超绝对零度、宇宙黑洞存在； 2) 一分为二观启示：电子可分； 3) 螺旋式发展观启示：世界科技中心转移趋势是： 不断向西转移，今后可能再次到达东方； 3.中国古诗云： 不识庐山真面目， 只缘身在此山中。 4.所以要在

39、高层次上把哲学、艺术、科学结合起来。 5.站得高才能看得远。,2019/5/13,72,2019/5/13,73,交流、碰撞、融合、创新,1. 著名物理学家海森堡说: “科学扎根于交 流,起源于讨论”。 2. 开展学术交流, 繁荣学术园地, 推动学科 发展, 促进人才成长是科技团体的基本 职能。 3. 交流、碰撞、融合才能创新。 4. 现代科技成果愈来愈多地依靠团队集体 创新。,2019/5/13,74,创新要求 高素质人才,2019/5/13,75,什么是高素质 ?,高素质即是: 1.远大的志向 2.高尚的人品 3.丰富的经验 4.渊博的知识 5.坚强的能力,2019/5/13,76,远大的

40、志向,人无志向, 生活无意义; 当前中国青年的最大志向是 振兴中华; 有远大的志向才能眼界宽、思路宽、 胸襟宽； 要把志向分解成每日的行动; 志向可以培养兴趣; 兴趣是创新之源。,2019/5/13,77,高尚的人品,1.真诚 2.博爱 3.勤奋 4.敬业 5.奉献,2019/5/13,78,丰富的经验,1. 真诚待人的经验 2. 踏实工作的经验 3. 开拓创新的经验 4. 组织管理的经验 5. 廉洁奉公的经验,2019/5/13,79,渊博的知识,知识(Knowledge) =6W+2Q 6W 2Q Why(知因) Quality(质量) What(知事) Quantity(数量) How(

41、知窍) Who(知人) 特别要强调的是: When(知时) 量变会引起质变, Where(知地) 要掌握事物的度。,2019/5/13,80,坚强的能力,1) 学习能力 (learning) 2) 思维能力 (thinking) 3) 分析与综合能力 (analyzing & integrating) 4) 设计与计划能力 (designing & planning) 5) 决策能力 (decision making) 6) 竞争能力 (competing) 7) 创新能力 (innovating) 8) 实践能力 (practicing) 9) 沟通与合作能力 (communicating

42、& cooperating） 10)组织与管理能力 (organizing & managing）,2019/5/13,81,科学大师谈成功,2019/5/13,82,科学大师谈成功,爱因斯坦： 成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说空话 季羡林： 成功=天资+勤奋+机遇 陈省身：把他的成功归结为四个正确：在正确的时间，选择了正确的方法，去到了正确的地方（去了德国而不是别人都想去的美国），找到了正确的老师。 沃森（DNA双螺旋结构的发现者之一），把他的成功归结为四个要素：1）向胜利者学习；2）要有冒险精神；3）要有坚强的后盾，即有很多人协助；4）一定要做你自己喜欢做的事，同时要保持开放，不能与世隔

43、绝。沃森把第4）点看作最重要的因素。,2019/5/13,83,王选院士谈成功的因素,一、勤奋来源于正确的科研动力; 二、跨领域的研究容易出大成果; 三、具备同时代大多数人所没有的多方 面知识和经验; 四、远见和洞察力是能否抓住机遇的关 键之一; 五、向胜利者学习，也要从别人的失败 中吸取教训。,2019/5/13,84,成 功,成功（Success)=6I+3W 6 I 3 W Inspiration (激励) Will (志愿) Imagination (想象) Work (工作) Investigation (调研) Wait (等待) Innovation (创新) Integration (集成) Implementation (实现),2019/5/13,85,谢谢大家！,