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新书|科技革命的本源: 如何培育卓越研究与创新

文卡特希、杰夫里 勿食我黍
2024-08-28

《科技革命的本源: 如何培育卓越研究与创新》

[美] 文卡特希·那拉亚那穆提 / 杰夫里·颐年·曹  著

程志渊 / 计宏亮  译

中译出版社

2024年5月




【内容简介】


近代人类社会发展史是一部持续的科技革命史。在科学技术加速涌现、国际竞争日益加剧的今天,科技创新不仅是第一生产力,更是国家战略性力量。然而,这也是难度最大的人类活动。如何构建研究创新生态,如何领导卓越研究机构,如何培育杰出研究人才,如何激发科技创新潜力,美国在过去几十年里无疑是世界的标杆。

本书的两位作者基于他们几十年的丰富科研实践和研究机构管理经历,以及在这个过程中产生的深刻体会和研究思考,撰写了这本书。本书通过对历史上大量具有代表性的科学和技术进步实例的分析,从多学科视角(科技史、科技哲学、科研政策与管理、进化生物学、复杂性科学、物理科学、经济科学等)对研究与创新的内在机理进行了深入科学的阐述。

二战后,美国一份著名报告《科学:无尽的前沿》奠定了美国国家科技发展体系,但也导致一些错误观念广泛流传。本书纠正了这些错误观念,深入分析了科技革命的本源以及研究的本质,全面揭示了科学与技术相互促进、协同进化的共生本质,以范式为介导催生知识的巩固和颠覆的知识进化模式,以及知识进化的六种机制。对这些本质与特性的深入理解,可以帮助我们更好地实现卓越的研究和创新。基于此,本书提出了面向未来高效研究与创新的整体思路,围绕研究机构、生态、文化、组织、机制、资金、资源、人才、领域等方面提出了适用于各种类型研究机构的三大指导原则。


【作者简介】

文卡特希·那拉亚那穆提(Venkatesh Narayanamurti),美国国家工程院院士、美国艺术与科学院院士、著名物理学家,在固体电子学研究和科技创新政策研究领域均具有很高的学术造诣。


杰夫里·颐年·曹(Jeffrey Y. Tsao),桑迪亚国家实验室高级科学家,斯坦福大学数学学士、电子工程硕士,哈佛大学应用物理学博士,美国物理学会、美国科学促进会和光学学会会员。



【内容选读】



“技术 - 科学”整体探索文化的另一个标志是拥抱知情反叛。这点很重要,因为最极端的意外和创造性破坏是发现“看起来不可信的效用”——意外的但却有用的知识进步。


那么怎么才能发现意外呢?


在决定去哪里寻找时,人们可能会遵循传统智慧,但是却发现传统智慧没有预料到的东西。然后,尽管这一发现可能看起来不可信,但经过足够认真的培育之后它成为一项新的发明或发现。在图 4-4 中,当异质结构通过材料合成技术进步获得前所未有的电子迁移率时,寻找新的电子现象是“有意义的”,但显示出分数电荷而不是整数电荷的观察结果完全是出乎意料的。它们有可能会被视为观察错误或噪声而被忽视,好在事实上没有被忽略,这一结果成就了 1998 年的诺贝尔物理学奖,也成就了霍斯特·斯托尔默(Horst Stormer)、崔琦(Daniel Tsui)和罗伯特·劳夫林(RobertLaughlin)(Stormer, 1999)。或者,在决定去哪里寻找时甚至可以与传统智慧背道而驰,在此基础上发现传统智慧没有预料到的东西。如前文所述,根据亚里士多德宣称的,天体是完美且不可变的球体,那么伽利略用望远镜去探究太空就是毫无“意义”的。但是,伽利略就是这样去做了并且发现了木星的卫星——这是完全出乎传统智慧意料的。托里切利(Torricelli)对空气进行称重也是没有“意义”的,更不用说发现空气其实有重量。


这两种方法有一个共同点,都愿意认真对待与传统智慧相矛盾的观察或想法。因为传统智慧是有限的,正是当研究人员的观察或想法超越传统智慧时(甚至是似乎不合情理时),看起来不可信的效用的潜力才是最大的。看起来不可信的效用要求研究人员放弃传统智慧的一部分信念,并认真对待反叛者的替代方案。比如地球的大陆漂移,不论是什么样的参照系光速都是恒定的,iPhone 可以实现人类所需的功能,或音频信号可以通过电线传输。


与合理可信的效用不同,看起来不可信的效用是一条孤独的道路。任何观察或想法,如果其效用是可以被传统智慧事先预测到的(uConvWis),那么根据定义它就不是看起来不可信的效用(如图 4-6 的右侧所示)。正是因为在传统智慧看来是合理可信的,所以对于成功的研究成果来说它是“见光死”。只有图 4-6 中左侧的观察或想法,即那些反叛者,才有可能成为看起来不可信的效用。


然而,反叛,这是大多数研究人员和研究机构难以接受的。反叛,这需要有能力能够承受来自同行的批评,甚至是轻视。实际上,同行的轻视经常是正确的,因为历史上充满了当时被轻视并最终被证实确实没有效用的观察和想法。比如 1989 年对冷聚变报道的轻视最终被证实了。但反过来,那些成功的反叛者的观察和想法则可能是变革性的:历史上也同样充满了当时被忽视但最终证明非常有成效的观察和想法。


因此,那些旨在“改变人们思维或行为方式”的研究人员和研究机构必须拥有自由,不仅是成为反叛者的自由,而且也要有犯错的自由。在 1899 年那个时代背景下,爱迪生错误地认为电动汽车将优于汽油或蒸汽动力汽车,在 1902 年他又错误地认为一次充电可以行驶 100 英里以上的电池将被发明。但正是因为他有成为反叛者的自由和犯错的自由,他才有自由去尝试并最终成功地实现其他一些改变世界的发明,包括第三章讨论的电灯泡和发电和配电系统。反叛有时会导致失败,但从失败中学习,从学习中经常会产生看起来不可信的效用,意外的但有用的效用。


然而,反叛不是研究人员获得看起来不可信的效用的唯一条件。还有一个要求是知情。传统智慧和现有范式是“有效”的——这是我们最初接纳它们的原因,也是强烈抵制推翻它们的原因。因此如果一个研究人员想要认真对待与传统智慧相悖的观察和想法时,他最好有充分的理由这样做——以及形成这些充分理由的学科知识。我们把这些理由称为“知情”——该研究人员拥有他的同行们尚未掌握的“内部”知识或能力。这些内部知识使得该研究人员认为他是对的,而传统智慧是错的。这个研究人员是一个“知情的反叛者”,他与传统智慧背道而驰,但是以一种知情的方式,以减少违背传统智慧的巨大风险。


就像金融套利者利用关于资产真实价值的更多“知情”来购买当前被传统智慧低估的资产一样,“知情反叛”的研究人员是研究的套利者,他们利用自己对研究观察或想法的价值的更多“知情”来认真对待那些当前被传统智慧低估的想法。为了研究套利最大化,我们希望尽可能靠近图 4-6 的左上角。研究人员寻找那些知情价值高但是传统智慧认为价值低的观察或想法。可以与风险资本家选择支持哪些初创企业进行类比。正如著名风险投资家彼得·泰尔(Peter Thiel)对他可能要投资的创业者们所说的那样,“告诉我一些几乎没有人同意,但却是真实的情况”(Hof, 2014:1)。如果玩味地引用巴斯德的名言,可以说“反叛偏爱知情的头脑”。



因此,我们在研究人员中寻找的要点是知情的反叛。知情的反叛并不能保证成功;研究人员仍然可能失败。但是不知情的反叛情况更糟糕。这相当于在图 4-6 的左下象限,在那里没有任何知情的信心,但却希望反叛会得到好回报,也许出于绝望——就像美式足球中的成功率极低的长距离“万福玛利亚传球”。


在研究人员层面,知情的反叛需要能够平衡不同的性格极端:既具有“不同寻常地思考”的倾向,又能对“不同的思考”进行严格检验;既有探索未知的热情,又有对已知的尊重;既能适应必要的风险和不确定性,又对不必要的风险和不确定性感到不安;既对未知痴迷和好奇,又尊重已知(或应该知道的);既自信地相信自己的观点,又能够自我批评地质疑自己的观点;既具有质疑和推翻传统智慧所必需的个人雄心,即所谓的抱负,又具有尊重真理并在必要时改变自己观点的诚实和正直。


在研究机构层面,知情的反叛也需要类似地平衡不同极端。一方面,研究机构必须鼓励新的想法和反叛者的想法,即使这些想法与其信仰相悖,而且必须保护那些经常提出这些想法的奇特古怪的研究人员。另一方面,研究机构必须鼓励对这些想法的质疑,以淘汰那些没有意义的想法,或至少当时没有价值去追求的想法。尤其是一个人反叛时,需要是知情的,而要做到知情,就必须能从他人的认识和质疑中受益。在这个过程中,它会产生一定的压力,但人们不会期望精英研究人员在没有压力的情况下达到最佳表现,就像人们对精英运动员的期望一样。事实上,这种真理文化的对立面是共识文化,它是社会和谐、避免冲突、群体思维和降低压力的处方,而不是面对反叛时的知情(Avina et al., 2018)。


—End—


本文选编自《科技革命的本源: 如何培育卓越研究与创新》,特别推荐阅读。本文只做推荐作者相关研究的内容参考,不得用于商业用途,版权归原出版机构所有。任何商业运营公众号如转载此篇,请务必向原出版机构申请许可!


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