随着我们国家发展到一定阶段，创新，尤其是科学与技术的创新被提到几乎是最高的位置。
这样做的必要性可以从国家的科学发展报告里得到印证。首先，科技创新是后发国家最重要的事情。韩国在五十年代比中国要穷，日本当时跟中国的GDP 差不多，年人均大概在90 多美元，而韩国只有它的2/3。但是经过 40 多年的发展，韩国今天已经达到 3 万美元。美国作为世界的标杆是 5 万多美元，台湾大概是 2 万多，香港 3 万多。而我们大陆今年可能到八九千，北上广深肯定是超过 1 万。这些当然只是从数字上看。除了韩国，正面的例子还有芬兰。在上世纪80 年代，及时把握无线通讯技术的发展机遇，大力发展通讯产业，成为世界上最具竞争力的国家之一。也有一些国家成为反面的教训，像拉丁美洲，阿根廷、墨西哥等等。尤其是阿根廷，在 50 年前非常富裕。布宜诺斯艾利斯的建筑绝对不比上海的要差。他们到达过1 万多美元的人均 GDP, 但是现在退到了 1 万以下。墨西哥也曾经到达了 1 万，又退到了几千，然后再慢慢的爬回去。这就是因为他们只靠本国的资源优势，包括劳动力。这些都是要过时的。但同时过度依赖外国资本和技术，忽视自主创新。当然他们也试图创新，花了很多钱建立了世界上最大的墨西哥国立大学。27 万学生，就像一个城市。然而并没有达到目的。
在“2007 年科学发展报告”中也提到，我国的关键技术自给率比较低。各位可以到大公司去看看，差不多都是进口的。尤其是高端的设备几乎没有一样不是进口的。发明专利总量 2007 年排名世界第 8 位。现在好一些了。论文总数现在已经排到了第二位。引用频次也有提高。
但最关键的还不是这些数字，我觉得最关键的是原创率。我们的论文大多数都是“炒菜”型的。人家发现了这个菜，我们去加点盐，放点油，然后再炒一次，并不是原创型的。从这个角度来讲，所有领域的开创性的东西还都是在国外。国内的绝大部分还是跟在人家屁股后面，就是换油换盐，或者把两盆菜放在一起再炒一次。
因此，我们希望探讨一下别人做科研创新时所遵从的一些基本原则，也就是所谓四条基本原则。这个是在九十年代，美国科学促进会召集了一批诺贝尔奖级精英总结出来的，其重要性不言而喻。
第一是要“结合基础研究与应用研究”。这句话不是说说而已，这句话要真正做到非常困难。常常听人讲，“我是搞基础的＂。另外一个说“我是搞应用的”。做应用的人瞧不起基础，做基础的更瞧不起做应用的。这一切都是创新的障碍。一定要真正地结合。后面会通过举例子让大家看到，没有一样创新可以单独只限在基础研究方面。因为最基础的那些东西包括物理化学早就基本做完了。甚至于生化的一些最基本的东西，DNA 等也都已经搞得很清楚了。但是，搞应用的人若不涉及基础，就只能跟在人家屁股后面炒菜，甚至于连炒菜都算不上。所以这一条极其重要，放在第一。
第二要“综合各个领域”，这一句大家更是耳熟能详了。怎么综合呢？这又是一个很大的问题。希望大家能够结成一个团队，真正的去把各个领域融会贯通。但是做到这一点非常困难。尤其是作为领军人物，要能够跨领域跨行业，知道很多基础都是相连相通的。这也跟我们的教育有关，长期以来被苏联的教育系统不止搞坏了一代人，甚至于到现在都还是如此。我们的大学名称本身就是一个反例。国外的大学，凡是一个大学就是综合性的。并没有什么“海事大学”、“中医大学”、“航空航天大学”。是大学就应该什么都有，而不是细分成各个领域。
第三是要有充沛的时间。充沛的时间不是说可以无限制地做下去，而是指不要有一个“催命”的时间表。从这个角度讲，你按计划做出来的东西不叫科学研究。计划连经济都不行，研究更不行。
第四是要超越常规。各位肯定深有体会，尤其是在国内条条框框太多，西方好一点，但还是需要经常地打破常规，才能做到科研创新。
所以这个四项基本原则在全世界任何地方，甚至在美国，都很难保证随时随地能实现。正因如此，创新就变得尤其难。我的意思是指真正的创新，不是炒菜。尤其是科研创新，那是难上加难。也正因为如此，你天天看的绝大部分论文，都是跟着人家后面。真正的创新，一眼望去，不管它发表在哪个杂志，放在什么地方，是个人都能看得出来。
这几条原则还须稍微详细地作些讨论，要用一些具体的例子作说明。
第一是要基础研究和应用研究相结合。这就先要问什么叫创新？创新首先是知识的创新。不是说人家有了原子弹，我也想方设法去造了个原子弹，这个不叫创新。虽然很伤感情，但是我们要把道理搞明白。知识的创新才是真正的创新。没有新的知识就没有超越常规的新应用。这里的一个正面的例子是高温超导的发现。高温超导在1987年一下子轰动了全世界。现在大家都知道高温超导已经很成熟了，甚至于变成了一个产业。高温超导很快就得了诺贝尔奖。高温超导是在陶瓷系统里面发现的。大家读中学时就知道陶瓷是个绝缘体，高压电线都用陶瓷相隔。既然是个绝缘体，连普通导电都谈不上，怎么想到做超导呢？原因就是，欧美的本科是一个通才教育，他们的知识面相当的广。做出这个科研创新的两人是在瑞士的IBM, 他们又没有任何常规的任务，就扯到了陶瓷上面。当然中间是经过了很长的过程。这个例子给整个科学界非常大的震撼。那么多人搞超导，搞来搞去才 20 几度。在合金上面拼命地炒菜，炒了近 70 年没有大的进展，最高温度只到了 23 度。而他们那个系统一下子被后人发扬光大到了液氮的温度，就是七十七度。所以这个是非常好的正面例子，科研创新的最重要的例子之一。从原本绝缘的材料到发现它的高温超导特性，需要对各个学科和领域都有所了解。尤其重要的是，要跨越“基础”与“应用”之间的鸿沟。如果只是局限在“基础”或者“应用”之内，是无法打破这个思维局限，取得这个重大突破的。
同时我们也可以看到相反的例子。新加坡从高中开始，学物理的人不学数学跟化学，学化学的人不读物理和数学，学数学的人不做物理跟化学。结果到了大学的工学院，数学就只是高中的水准，连微分方程都没法做。90 年代他们从美国请了一个新加坡人回去当了他们的大学校长，彻底改变这一切，才让国立大学在这短短几年的时间内变成了一个世界级的大学。什么东西都按美国的，把新加坡的那一套彻底改变。但是他们细分的科目就跟国内一样，已经根深蒂固。隔行如山，很难在一代人里面把它彻底消除。
第二个是要综合各个领域，各个领域要学科交叉。这里面尤其要强调的是数学物理这些基础。因为你没有办法，在各个部门分得很细，每人只知道自己眼下的一亩三分地的情况下，做到综合各个领域。在国外这个事情相对容易一些，因为一个大学的校园里面，很多时候是你的隔壁就有别的领域的专家。像我们一个楼里面有各种系的教授，就让你们混合在一起。而不是说某某系全在这一栋楼里面。我在哥伦比亚的时候，整个工学院就是一栋楼。若有问题，坐电梯就可以到另外一个什么系得到解决。这个就是一种学科交叉，大家可以打破门户之见，随时可以交流。
第三是充沛的时间。新发现往往需要非常长的时间，最重要的是你不知道什么时候能发现。假如可以设置详细的时间表，那就不可能是真正的新发现。这里有个很好的例子，就是二战当中磁控管的发明。大家知道珍珠港事件以后美国才全身投入战争。当时日本的舰队快到了眼前，美国才发现。怎么回事呢？当时的雷达是用长波的，稍微小一点的东西， 就“看”不见。其实不光是美国，英国德国都希望把雷达波长改短。雷达的原理在一战的时候就已经知道。但是因为当时的真空管里面电子来回需要较长时间，所以它的频率提不高。那怎么把电子管的频率提高，使得不要等飞机到了头顶才发现呢？小罗斯福总统把这个重大项目交给了麻省理工学院，成立了声名赫赫的＂辐射实验室”。因此麻省理工学院就变得很“牛”。他们先是拍胸脯说几个月就能解决问题，但搞了一年多还没有解决问题。这就是之前说的，真正的新发现不可能有时间表。但与此同时在英国，在德国飞机的轰炸下，有两个科学家在防空润里面居然做出了可以产生高频率的电子管。因为他们发现引入磁场以后，可以做到高频。总而言之，“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫＂。这就是一个很好的例子。这也就是为什么大学要实行终身教授制。你要让他有个保障，不要去催他，要给他充分的信任，要“养”着他。这些大学教授才会有可能做出真正的科研创新。除了少数的＂烂苹果”，大部分人是不会让大家失望的。
刚到麦克马斯特大学的时候，我们的教务长是哈佛的毕业生。曾说起当年， 哈佛大学招了一个年轻的助理教授。他干了近 30 年，居然没有写一篇文章。要是在麦克马斯特大学早就踢出去了，终身职肯定拿不到。但哈佛就有这个雅量让他继续做。等到了第 31 年的时候，终于出了一本书。而且很薄的一本书。从此以后，凡要研究这个方面的人，都得先读他这本书，这成了该领域的“圣经”。大家应该也听说过美丽心灵这个电影，讲的是普林斯顿大学的约翰·纳什的故事。哈佛和普林斯顿就有这样的雅量和耐心。这也就是为什么他们可以成为世界的顶尖学府。
第四个原则，超越常规。这个是一个很大的话题。我想根据基金申请当中的问题来谈，因为我在美国加拿大都曾参与了这方面的工作。美国最健康，加拿大稍微差一点。欧盟我也曾有机会观察过。我要谈的是，你要能随时调整方向。就是说你拿了钱，去做 A 问题，也就是你打算在A 上面发些论文。结果你做着做着发现，得到的结果不是 A, 而是 B 甚至于是 C。 这个时候你就必须要把你的方向调整过来。你的科学问题，必须改成 B 甚至于改成 C。这个时候你对科学的贡献其实要比你盯着 A 要大得多。给经费的人就应该有这个雅量让你去做 B 或者 C, 甚至要鼓励你去这样做。
前述这四项基本原则，其实是西方大部分科学家的共识。但似乎很少公开宣传，因为大家觉得这些是不言而喻，当然也有可能被认为是“武林秘籍”不可轻易示人。
图说智能化网新域名：http://www.chinaypd.com/
