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科技创新与创新精神的培养黄天芳科技创新是原创性科学研究和技术创新的总称，科技创新是高等学校培养高层次人才的根本手段。享誉海内外的杰出科学家钱学森（1911---2009）多次讲到：“科学精神最重要的是创新”“大学要有创新精神”、“大学要按照培养科学技术发明创造人才的模式来办学”。作为一名大学师生，我们要扪心自问：我有创新精神吗？当今社会需要创新人才，无论干什么工作都需要有创新精神。从近年来有人对大学生科技创新精神培养现状的调查了解到，“当今大学生思想活跃，但缺乏科技创新思维；有的虽具有创新意识，但不善于利用和创造条件；有的虽具有创新热情，但缺乏毅力”。2009年科技部一位负责人在讲到我国科技创新方法存在的问题中，首先指出的是“科学思维培养不够，创新思维与创新精神培养缺位的问题。因此，加强对大学生创新精神的培养是当前摆在高等学校面前的一项十分重要的任务。下面通过一些具体事例谈谈科技创新与创新精神培养的问题。一．从几名学生的实验研究看科技创新例1.院学生蔡明才等从蚯蚓提取蛋白作为营养液的实验研究。蚯蚓是一种优质蛋白源，特别是含有丰富的赖氨酸和精氨酸，上世纪八十年代全国各地曾掀起一股开发利用蚯蚓的热潮。生物科学专业2000级学生蔡明才等带着提高蚯蚓提取液中蛋白质含量及其营养价值的研究目的，运用所学的生物学知识和了解的信息，大胆进行了革新提取工艺，改进提取方法的实验研究。他们没有采用常规的水解提取蛋白质的方法，而是根据在蚯蚓消化道的咽和胃中有许多腺细胞，这些腺细胞能分泌分解蛋白质的蛋白酶的特点，采用了不清洗蚯蚓消化道，以充分利用消化道中的蛋白水解酶进行酶解的方法，这就在传统水解提取蚯蚓蛋白的基础上增加了酶解过程，有效的提高了蛋白质的含量。接着他们有进一步研究了最佳的温度和PH值条件下的酶促反应，获得了营养价值更高的蚯蚓蛋白营养液。蔡明才等几名学生的该项实验研究很有独到之处，他们撰写的“蚯蚓蛋白质的自溶与开发利用”的研究报告被刊登在2004年第4期《生物学通报》上。由此可见，创新就是运用的已有知识、信息、技能和方法，根据一定的目的和任务，进行科学研究，创造出新颖有价值的成果来，科技创新最主要的特点就是新颖性和价值性。例2.中南大学大三学生刘嘉忆攻克国际数学难题——西塔潘猜想。西塔潘猜想（即拉姆齐二染色体定理的证明）是英国数理逻辑学家西塔潘与90年代提出的一个猜想，近20年来一直没有被数学界彻底解决。中南大学数学科学与计算学院应用数学专业2008级学生刘嘉忆关注科学前沿，对数学逻辑特别偏爱，有自己独到的思维方式。他在大三自学发推数学时，第一次接触到困扰了中外数学界多年的“西塔潘猜想”，后经两个多月的冥思苦想，有一天他在深入思考这个问题时，受到某种启发而灵机一动，突然想到利用之前用到的一个方法稍作修改，便可证明这一结论。由于平时的钻研和积累，他连夜将该证明过程写出，投给了数理逻辑国际权威杂志《符号逻辑杂志》并得以发表。于是该原创性研究成果迅速得到海内外科学家的权威认可。其论文审稿人芝加哥大学达米尔·扎法洛夫博士评价道：“这是一个重要的结果，该问题的研究促进了反推数学和计算性理论方面的研究。”中国科学院李邦河院士等认为，刘嘉忆在大三时就独立解决了重要的数学难题，可见是难得一见的数学人才。他们建议有关部门采取特殊措施，加强对其学术方面的培养，并在各方面对其进行扶持。中南大学在2011年10月特批刘嘉忆硕博连读；在安排他提前通过本科论文答辩后，又安排他频繁出国进行学术交流；2012年3月20日，刘嘉忆被中南大学破格提为正教授级研究员，学校还特别给与了100万元的奖励。现在他已在该校著名数学家侯振廷教授研究所专心从事研究工作了。二．从我国古代的发现和发明看古人的创新精神及其成就发现和发明是两个不同的概念，从科学技术研究的角度看，发现的实质可概括为一个“找”字，即找到自然界本来就存在，只是未被人们知道的事物，它是将未知变成已知的过程。发明的实质则可归结为一个“造”字，即造出世界上从来没有过的东西，它是从无到有的过程。我国是世界上历史最悠久的国家之一，中华民族是一个勤劳勇敢、聪明能干、富于创造精神的伟大民族。早在四、五千年以前，我们的先民已创造出了以丰富多彩的陶器为代表的新石器时代文化。此后，在夏、商、周三代创造了辉煌的青铜文化和甲骨文、金文。以后又发明了指南针、造纸术、印刷术和火药等，古代四大发明誉满全球。春秋战国百家争鸣，是我国古代学术思想最为丰富而活跃的时期，关于生命的来源、生物进化以及人类在自然界中的位置等问题，那时在墨子、庄子和荀子等人的著述中就已有了明确的论述。例如庄子（约公元前369——前286年）在其《庄子·骈拇篇》和《庄子·山木篇》里就记述了生物和环境的关系以及适者生存的自然规律，这比达尔文提出的生存斗争、自然选择、适者生存的学说要早两千多年；《荀子》中早已提出了对动植物资源合理保护和利用的思想。公元166年左右，东汉崔寔在《四民月令》中记载植物的性别与繁育关系，比欧洲早一千五百多年；公元304年，西晋嵇含的《南方草木状》中关于生物防治的记载，比西方早一千五百多年；东汉华佗运用全身麻醉药物，比西方早一千四百多年；在公元前581年我国已有针灸疗法的记叙，此法于公元前550年传入日本，十七世纪传入欧洲；公园132年张衡发明世界上第一台记录地震的仪器——候风地动仪；我国最早制造出瓷器，比西方早一千多年。南朝时祖冲之算出圆周率π的值在3.1415926和3.14125927之间，也比西方早一千多年。许多天文记录，以我国最为完备，例如英国哈雷发现1682年出现的彗星，与1607年及1531年出现的彗星为同一颗彗星，它约每隔七十六年六个月出现一次，于是他便往上查这颗星出现的时间，但查欧洲的记载职能上溯到公元989年，用世界上最早记录此事的法国天文杂志也只能查到公元66年，而我过的有关记录却可追溯到公元前661年，即春秋鲁文公十四年秋七月“有星入北斗”的记载。另外，我国古代在养蚕缫丝、炼铁、建筑、手推车、风车、水车、风箱、多轮磨、染料、农耕、酿酒、制糖、制酱、医药等方面的发明创造，也都在世界上遥遥领先。据有关资料报道从公元六世纪到十七世纪在世界重大科技成果中中国所占的比例一只在54%以上。据统计，我国古代医药学著作达万种以上，数学著作有上千种，农学著作达400种。这些古代著作的科学典籍不仅记载了我国古代在天文、地理、数学、医药学、农学、化学、物理和工程技术等各个学科领域取得的成就，还介绍了许多前人进行科学研究的经验和教训。英国生物学家和科学技术史学家李约瑟（1900——1995）在撰写的《中国科学技术史》巨著中，以浩瀚的史料，确凿的证据向世界表明“中国文明在科学技术史上曾起过从来没有被认识到的巨大作用”；作者在向全世界展示中国古代数千年来积累的科学技术的伟大成就及其对世界文明发展作出的巨大贡献时明确讲到：“要是没有这种贡献，就不能有我们西方文明的整个发展过程。”我国在科学技术上曾有过令人自豪的灿烂辉煌，古人的创造精神是历代有识之士的精神财富，也应当是当今青年学生投身科技创新的精神动力，为了实现中华民族的伟大复兴，我们要认真学习前人、古人的创新思维和创新方法，弘扬中华民族敢于创新、敢于奋斗的大无畏精神，立志为祖国重新成为科学技术强国而努力奋斗。三．从创新成绩卓越者看所具备的卓越品质在科学研究中，为什么有的人很快就抓住了本质，创新成绩卓越；而很多人则长时间停留在表面，难以突破科学“瓶颈”，例如研究过引力问题的人很多，为什么唯独是英国科学家牛顿的贡献最大？从对中外科学家的考察了解到，创新成绩卓越者当中的很多人都具有执着的追求、勤奋求知、远见卓识、独特的思维和巧妙的解决问题的能力等卓越品质。例1.伽利略意大利科学家伽利略（1564——1642）是世界上首先融会贯通了数学、天文和物理三门学科的科学巨人，他开创了以实验为基础且具有严密逻辑理论体系的近代科学。伽利略从小就对各种事物充满强烈的好奇心，热爱科学研究。他十七岁进入著名的比萨大学后，没有按照父亲的意愿学习医学，而是充分利用学校图书馆丰富的藏书，孜孜不倦地学习数学、物理等自然科学，并开始用怀疑的眼光看待自古以来被人们奉为经典的学说，他的潜心研究不仅纠正了统治欧洲近两千年的古希腊大学者亚里士多德的错误观点，还创立了研究自然科学的新方法，发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》、《关于两门新学科的谈话和数学证明》、《论力学和运动》以及《试验者》等著作。伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他运用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律，为后来牛顿理论体系奠定了基础。他在发现惯性定律的基础上，发现了相对性原理，这成为了后来爱因斯坦狭义相对论的先导。伽利略利用其改进的望远镜观测天体，发现了木星的四颗卫星、土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象等，进一步证明了哥白尼的“日心说”，并开辟了天文学的新时代。伽利略一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争，主张用具体的实验来认识自然规律，他认为实验是理论知识的源泉。伽利略一生坚持真理，与罗马教会势力对他的迫害进行不屈不挠的斗争，直到喊冤去世前仍在进行科学研究。三百年后的1979年，罗马教廷终于公开承认当年对伽利略的审判不公正，并宣布给他平反。伽利略执着地追求科学真理的精神一直为后人所敬仰。例2.爱因斯坦20世纪维达的科学家爱因斯坦（1879——1955）一生贡献卓越，其中最重要的是创立了代表现代科学的相对论与量子力学，并为核能的开发奠定了理论基础。爱因斯坦自幼就对各种自然现象特别感兴趣，常常为叶片形状、花瓣的颜色、蚂蚁跑动、星星闪光和罗盘的小磁针为什么总是指着南边等吸引甚至入迷，他靠着强烈的好奇心、求知欲和坚忍不拔的勤奋好学精神，逐步地步入科学殿堂。爱因斯坦善于运用思维的洞察力，大胆地提出问题，具有远见卓识的胆量，他16岁读中学时就开始思考着两个问题：要是一个人以光速跟着光波旅行，将会面临怎样的图像？把一个人关在自由下落的升降机里，将会发生什么现象？前一个问题他整整钻研了10年，才建立起狭义相对论；后一个问题他思索了18年才得出答案，建立起广义相对论。德国物理学家海森堡说：“在科学史上，以往也许从来没有一个先驱者像爱因斯坦和他的相对论那样，在他在世时那么多人知道，而他一生的工作却只有那么少的人能够懂得。”爱因斯坦的信念是：“追求真理比占有真理更为可贵。”他一生热爱科学、追求真理、谢绝名利，科学探索之外别无他求。1921年荣获诺贝尔物理学奖时，他没有按照惯例在受奖仪式上演讲；50寿辰庆典时他有意地躲开大群贺客；逝世后人们按照他生前的意愿，骨灰秘密保存，不举行葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。爱因斯坦在宇宙学、统一场论、物理学和哲学等许多方面都展开过深入的研究，他的思想至今仍然指导着前沿学科前进的方向。爱因斯坦除了科学成就之外，他还是一位维护世界和平和支持人类正义事业的伟大战士，作为一个有强烈社会责任感的科学家，爱因斯坦一直受到各国人民的崇敬。例3李时珍李时珍（1518-1593）是我国明朝杰出的医学家和药物学家。他14岁就考取了秀才，但是他没有走读书中举、读书做官的道路，决心追求自己理想的事业。李时珍从少年时代，就立志当一名医生，研究并应用中药为解除老百姓的病痛服务。他跟着自己的父亲从医后，一方面刻苦攻读前人的各种医学书籍，借鉴前人的经验；另一方面创造性的应用中草药，给许多人治好了病，成为当时蕲州一带的名医。他曾为在武昌的楚王的儿子治好病，为了感谢他，楚王赏给他很多金银珠宝，他没有要；1588年楚王推荐他到京城的太医院，这使他有机会看到了很多珍贵的藏书及各地送来的药材，从而获得了不少新的知识。他在阅读前人医学书籍时，发现其中错误很多，且不完整，为了更好的发挥中药材治病救人的目的，于是他立志要重新修订一部新的“本草”。为此，李时珍离开了京城的太医院，回到了蕲州家乡，他深入实际，亲身接触大自然，对很多动物、植物的形态习性和功用做了大量细致的观察和研究工作，他不但跑遍了家乡的山山水水，还长途跋涉，到过河南、河北、江西、安徽、江苏等地，搜集了大量