王泽山:创新需要正确的“思维方法”

 

有关“思维方法”等一些概念,已有专门的学者去研究它,有明确定义和含义。我对这些问题的理解,可能和科学的含义有出入。但下述“思维方法”是我个人在做研究时经常使用的,并在我的研究中发挥了作用。

恰当地估价自我,根据能力,掌握和规范自己的行为

我随时提醒自己,要清楚自己的能力和可以掌控的范围。

大学的学习经历,使我逐渐看到一个事实:每个人的思考和行动都有一个可以掌控或管辖的范围,超出范围就力不从心,失去调控能力。

哈军工原二系主管科研的副主任,是一位有头脑、能力强的科研领导。曾任国家重大科研项目——三代主战坦克的总师,在20世纪50年代他就提出弹丸发射之后能够转弯的设想和思路。他同时主持多项前沿课题,思路清晰,帷幄自如。这类人是在宽广的范围内具有掌控的能力的帅才。我还见过一个同学,学生日常生活用品本来就很少,但他却不间断的整理,几乎天天如此,总也理不清。做实验时,由他所组装的实验装置,不知什么时候就会塌下来。这些人掌控的能力和范围就小。

不同的人有不同的可以掌握控制的范围。不同人应根据自身的能力,规范自己的行为。

鉴于此,我把个人的奋斗目标、课题选题、课题研究过程甚至日常活动,都和“能力与范围”联系起来,做有成效的活动。

我首先把“能力与范围”作为我个人确定专业和研究方向的基础根据。根据社会、环境和自身“能力与范围”等多因素潜心思考后所确定的目标,是最容易实施的。大学选专业时,一般人不选择陆军,更不选择火炸药。当年只有我一个人是自愿学火炸药的。我对海、空军专业也有兴趣,但根据“能力与范围”的考虑,还要舍得丢弃,最热门的不一定对我是最佳的。这些年来,我很满意这一选择。对我,这是一个“社会需要、个人前途可能更灿烂、有能力胜任”的最佳选择。

在选题和从事研究时,我也注意把握“能力与范围”的尺度。

开始,我同时研究含能材料设计与装药设计。含能材料设计的理论内容多,很时尚,而装药设计偏重于应用。研究者热衷于前者。我在含能材料设计研究中已有基础和重要成果,也热爱这个方向。但基于“能力与范围”的考虑,我舍弃了材料设计,而以装药设计作为主体研究方向,后来的主要成果也来自于装药设计领域。

“选题”是一个重要的科学问题,它是做学问的要点。我体会,在“选题”时要认真考虑“能力与范围”,依此形成我的选题原则:“客观需要、国际前沿、有能力解决”。即在选题之初,就将课题置于自己可以掌控的“能力与范围”之内。

课题研究中,我随时约束自己的行动,不是什么都重要,要能舍得丢弃。尽量减少和限制自己的社会、业余活动。对课题精心、执着、顽强地攻难关。

回顾过去,我在专业研究上有所成就,与恰当地估价自我、摆正位置、专注学问、舍得丢弃不无关系。

求本与拓展——收敛与发散的思考

在哈军工曾听到数学家华罗庚报告中的一个说法:读书要把书读薄。当时他并未对“读薄”做进一步的说明。我想,华先生的说法有深刻的含义,我理解为:读书是取其精华的过程,读书不一定要记住全书的内容、甚至每一句话。但每读一次,要更接近其本质,理解其内涵、掌握其要领。

20101020日《科技日报》华罗庚诞辰100周年纪念专栏中,数学家吴文俊的文章《人民的数学家》中记述,“华罗庚还善于以隽永通俗的语言,表达深奥的数学思想。例如“读书从薄到厚,再由厚到薄,这是可以垂之后世的至理名言”。

在这些名师的教导中,我逐步形成“追求本质”(求本)的思考习惯,提升了我的“求本”能力。平时,我注意思维方法的锻炼。对一个事情,听别人的一段话,都注意在众多方面的因素中,找到它的核心,并设法用几句话道出它的本质。

在“某低温度感度发射药及其装药”课题的研究中,我就凭照“求本”的思路,一步一步的揭示了燃面补偿过程和低温感效应的机制,发现了低温感效应的功能材料,试验验证了效果,找到了事物的本质。

在追求本质过程中,我的思想从不空白。有很多问题就是在潜心的思考中得到答案的。“全等模块发射装药”是国际上没有解决好的研究课题。仅用一种单元模块究竟能不能实现火炮射程的全弹道覆盖?这个问题我连续的思考了三年。最后在思考中设计出补偿装药的技术方案,解决了这一难题。

“求本”要有执著的精神,忌“轻浮”。有一些“很聪明”的同事,经常提出一些新的思维和似乎有价值的观点。常在研究高峰期间,突然提出更动人的见解和新的方向。他们立志快,转变快。回头看,他们的业绩平平。学术方向上的游摆和轻浮是和“求本”与执著的科学精神相悖的。

既要收敛思考、“追求本质”,也要“拓展”、发散思考。对于我这样的“教学与研究型”的治学人员,可以将推理与拓宽作为“追求本质”的后续工作。把点上成果拓展为面上成果,进行“拓展”式的转化。

我发明的低温感装药方法,从一种武器,经过拓展,成为了一种普适性的原理和方法。

《装药网络图》原是一篇论文,是针对一种火炮的。我的后续工作是拓展其原理和方法,解决通用性的问题。在此基础上,建立了火炮装药网络图的设计方法。

20世纪80年代,在国内,我提出废弃含能材料资源化利用的思想,制成的民用炸药,应用效果较好。借用相似的思路,又用物理和化学等多种途径,将废弃火炸药转变成数十种资源化利用的新产品,形成拓宽与扩展的系列成果,并总结形成了“废弃火炸药处理与再利用”的著作。

我的专著《发射药能量示性数算表》、《火炮装药设计网络图》、《发射药实验方法》《低温度感度发射装药》等著作,都是在科研获得某点突破之后,再经过发散思考、“拓展”所获得的结果。

“为什么与怎么做”的思考方式

在学习和工作中,遇到问题要多问几个为什么。很多人把它作为思考问题的一种方式。

“为什么”有导向性、有启发性。应用它有助于对问题的理解,有助于查找事物的本质。要多问几个“为什么”,即“十万个为什么”。问过和思考过后,一方面认识的范围扩大了,另一方面是对问题的理解也愈加集中和深入了。

我在青少年时期,很喜欢阅读«十万个为什么»这类科普读物,它引导我去认识绚丽的世界。面对天文、地理、物理、化学等各门类的事物,都想问个为什么,用这种方式思考、观察了周围的事物,扩大了我知识面。在思考中,也培养了我的思维能力和求索的欲望。

在我介入科学研究之后,经常对准一件事物,连续地运用“为什么”向深层次思考。曾用这种方式获得了有益的结果。

随着学习和研究问题的深入,在“为什么”的基础上,我逐渐运用“为什么与怎么做”的思考方法,有助于获得创新的结果。

“为什么”之后,过程往往还没完结。这时还要问:“它还存在什么问题?”,“能不能比它还好?”,“怎么做才能比它更好?”,即要对于事物本身提出怀疑或否定,也就是在“为什么”的基础上,上升到“怎么做”(怎么做才能更好)的层次。我将这种方式称为“为什么与怎么做”的思考方法。在学习和研究中,我和学生一起曾用这种思考方式,发现一些现象,形成一些发明专利。其中,在“为什么与怎么做”的模式中,“怎么做”是尤为重要的。往往在“它还存在什么问题?”,“怎么做才能比它更好?”的思考中,形成了一些新的概念。获得意想不到的效果,一些发明往往产生于此。

我认为,“为什么”的思考方法主要是理解和认识型的思考方法,“为什么与怎么做”的思考方法是创造型的思考方法。我的20多项发明专利,多数是在创造型的思考中形成的。因此,我也在教学中,常用“为什么与怎么做”的思考方法,培养学生的创造精神、创造意识和创新能力。