科研項(xiàng)目創(chuàng)新性定義與類型分析

李 攀，宣 峰，王 強(qiáng)

（1.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海 200092；2.金華市石門藍(lán)鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)有限公司，浙江金華 321000）

1 研究背景

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，黨和國家把堅(jiān)持創(chuàng)新列為五大發(fā)展的理念之首。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)要把創(chuàng)新放在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，把科技自立自強(qiáng)作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。國家自然科學(xué)基金委員會［1-2］提出了突出原始創(chuàng)新，切實(shí)提升培育重大原創(chuàng)成果的能力，夯實(shí)創(chuàng)新發(fā)展的源頭基礎(chǔ)的4 類科學(xué)問題屬性資助導(dǎo)向。科技創(chuàng)新，已經(jīng)成為我國最為關(guān)注的發(fā)展方向。

Schumpeter［3］首次提出了創(chuàng)新理論，即以不同的方式進(jìn)行組合創(chuàng)造出新的價(jià)值，定義了創(chuàng)新的一種方式和目的。哈佛大學(xué)商學(xué)院創(chuàng)新大師Christensen［4-6］提出并發(fā)展了“顛覆性創(chuàng)新”一詞，但沒有對顛覆式創(chuàng)新等概念進(jìn)行界定。在科研項(xiàng)目評審中，往往要求評審專家就項(xiàng)目的創(chuàng)新性尤其原創(chuàng)性等方面進(jìn)行評價(jià)，然而，科學(xué)界各個層次以及個人對“原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”等創(chuàng)新性概念的理解不盡相同甚至存在爭議，申請者對如何表述或選擇哪類項(xiàng)目感到困惑，評審者也會為具體的評審打分而為難。

目前諸多研究均是探討科研管理制度的創(chuàng)新，鮮有針對“創(chuàng)新”“原始創(chuàng)新”“特色創(chuàng)新”等定義的解釋和對科研項(xiàng)目創(chuàng)新屬性的研究。創(chuàng)新類型術(shù)語表達(dá)得不規(guī)范，在科研項(xiàng)目申請和評審工作中容易產(chǎn)生巨大分歧，成為困擾科研工作者的問題。本研究試圖從字源、詞源層次深入分析創(chuàng)新的本義，分析創(chuàng)新本義與科研項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性，并對科研項(xiàng)目創(chuàng)新性進(jìn)行界定劃分。

2 相關(guān)概念的詞源本義

針對“創(chuàng)新”“特色”“原創(chuàng)”3 個常見創(chuàng)新概念相關(guān)詞匯，依據(jù)《實(shí)用說文解字》（以下簡稱《說文》）分析其源頭解釋。

2.1 字源和詞源本義

（1）“創(chuàng)新”的本義。在《說文》中［7］445：新，從斤、從木，辛聲。據(jù)甲骨文，左邊是木，右邊是斧子。“新”是“薪”的本字，薪的本義是柴火，“新”的本義是用斧子砍伐木材。在《說文》中［7］131：創(chuàng)，從刀，倉聲。金文，像一個躺著的人，手上腳上都有小豎，表示受了創(chuàng)傷，是個指事字，本義為創(chuàng)傷、傷口。顯而易見，由“創(chuàng)”與“新”二字組成的“創(chuàng)新”一詞本義是對木材砍伐，從而得到生火做飯的柴火；由本義而進(jìn)行引申，創(chuàng)新是指在原有物質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行改變，得到一種對人類有益的新物質(zhì)。

（2）“特色”的本義。在《說文》中［7］281：色，指顏氣也，從人從卪，本義指人或物體或景等表面的色彩。在《說文》中［7］33：特，樸特，牛父也。從牛寺聲；樸，大也。顯而易見，由“特”與“色”二字組成“特色”一詞，本義是某種物質(zhì)較同類物質(zhì)在外形上顯得比較大或顏色上不同；由本義而進(jìn)行引申，特色指某物質(zhì)的外形或顏色與同類物質(zhì)的不同之處，而這種不同之處對人類幸福有一定提升作用。

（3）“原創(chuàng)”的本義。在《說文》［7］357中：原，水泉本也。泉，水原也。由“原”與“創(chuàng)”二字組成“原創(chuàng)”一詞，本義是采取某種大刀闊斧的重大改變或進(jìn)行重新組合方式，形成具有根本性或顯著性提高幸福指數(shù)的新物質(zhì)。

2.2 “原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”的本義區(qū)別

根據(jù)字源本義、詞源本義，不難發(fā)現(xiàn)“原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”3 個詞具有明顯區(qū)別，具體如表1 所示。

表1 “原創(chuàng)”“創(chuàng)新”“特色”3 個詞的本義區(qū)別

“原創(chuàng)”一詞側(cè)重于對物質(zhì)進(jìn)行大刀闊斧地改變、進(jìn)行重新組裝和整合，而且形成的效果是顯著的，人類幸福指數(shù)也顯著性提高。從以前的裸體狀態(tài)到穿上新物質(zhì)衣服，不僅得到了御寒效果，而且進(jìn)入了文明狀態(tài)——逐漸產(chǎn)生了羞恥之心、愛美之心。“創(chuàng)新”一詞，側(cè)重于對物質(zhì)進(jìn)行較小地改變、提取了某種物質(zhì)，而形成的效果是明顯的，人類幸福指數(shù)明顯提高。原先人類靠漫山遍野地剪小樹枝，轉(zhuǎn)變?yōu)橛玫犊炒髽渲ψ兂尚∧緣K，方便了生活。“特色”一詞側(cè)重于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，但是外形和顏色發(fā)生了變化，并產(chǎn)生了一定的有益效果。相比一般的牛，某頭牛體型比較大、能干更重的活，使得人類幸福指數(shù)得到一定提高。

3 創(chuàng)新的本義與科學(xué)研究的關(guān)聯(lián)性分析

通過字源本義的分析，得到創(chuàng)新本義是在現(xiàn)有的思維模式的范圍外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解，利用某種知識或物質(zhì)，在特定的環(huán)境中，本著理想化需要或?yàn)闈M足社會需求為目的而改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，并能獲得一定有益效果的行為。對上述六要素進(jìn)行語序調(diào)整，創(chuàng)新定義描述為：（1）在特定的環(huán)境中；（2）本著理想化需要或?yàn)闈M足社會需求；（3）在現(xiàn)有的思維模式的范圍外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向；（4）利用某種知識或物質(zhì)；（5）而改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境；（6）并能獲得一定有益效果的行為。

不難發(fā)現(xiàn)，上述創(chuàng)新本義與國家自然科學(xué)基金等有關(guān)科學(xué)基金設(shè)立的科學(xué)研究項(xiàng)目的關(guān)注點(diǎn)相同。第一句，在特定的環(huán)境中，對應(yīng)科研項(xiàng)目的背景；第二句，本著理想化需要或?yàn)闈M足社會需求，對應(yīng)科研項(xiàng)目的現(xiàn)狀問題；第三句，在現(xiàn)有的思維模式的范圍之外，提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向，對應(yīng)于科研項(xiàng)目的關(guān)鍵科學(xué)問題；第四句，利用某種知識或物質(zhì)，對應(yīng)科研項(xiàng)目的研究方法；第五句，改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，對應(yīng)研究內(nèi)容、研究方案及關(guān)鍵技術(shù)問題；第六句，并能獲得一定有益效果的行為，對應(yīng)科研項(xiàng)目的研究意義。為了便于表述，創(chuàng)新六要素與科研項(xiàng)目關(guān)注點(diǎn)的關(guān)系梳理如表2 所示。

表2 創(chuàng)新六要素與科研項(xiàng)目關(guān)注點(diǎn)的關(guān)系

表2（續(xù)）

由表2 可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：首先，“創(chuàng)新”是有使用和影響范圍的，而其產(chǎn)生的有益效果程度也有區(qū)別；其次，有別于常規(guī)或常人的見解，體現(xiàn)了科學(xué)家對存在問題的認(rèn)識能力的哲學(xué)高度；再次，利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，體現(xiàn)了科學(xué)家對人類過去和現(xiàn)在已有知識和物質(zhì)的認(rèn)知廣度和深度；最后，改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，體現(xiàn)了科學(xué)家的創(chuàng)作靈感、知識交叉以及操作實(shí)踐等能力。

4 科學(xué)研究中的創(chuàng)新類型與定義

4.1 特定的環(huán)境——科研背景的類型

科學(xué)研究的背景問題大體分為四大類：一是跨越學(xué)科與方向的環(huán)境及產(chǎn)生共性問題；二是屬于學(xué)科和方向的環(huán)境及產(chǎn)生共性問題；三是學(xué)科方向內(nèi)部某一類環(huán)境及產(chǎn)生共性問題；四是某一個特定環(huán)境的具體問題。

（1）跨越學(xué)科與方向的環(huán)境及產(chǎn)生共性問題，是指對人類而言，需要共性面對和共性解決的問題。比如，白天和黑夜，無論是誰要面對黑夜，而黑夜導(dǎo)致了不像白天那么方便，共性需求就是晚上能像白天一樣。

（2）屬于學(xué)科和方向的環(huán)境及產(chǎn)生共性問題，指在某一學(xué)科和方向內(nèi)部的共性問題。比如，電燈讓人們居家免除黑夜的影響，但是在交通行業(yè)的長大隧道里的如何照明問題，就屬于某一學(xué)科和方向的共性問題和共性需求。

（3）屬于學(xué)科和方向內(nèi)部某一類環(huán)境及產(chǎn)生共性問題，指在某一學(xué)科和方向的某一類環(huán)境中的共性問題。比如，在土木科學(xué)、軌道交通方向中隧道病害造成的安全隱患問題。

（4）學(xué)科和方向內(nèi)部的某一特殊環(huán)境的問題。比如，在土木學(xué)科、軌道交通方向的隧道病害中，滲漏水病害對車輛行駛造成的安全隱患問題。

4.2 有別于常規(guī)的見解——關(guān)鍵科學(xué)問題

對于背景中問題的分析形成了不同思想見解，即關(guān)鍵科學(xué)問題，大體分為三類：一是在當(dāng)時超越了人類已知知識體系和已知理論體系；二是在當(dāng)時超越了已有學(xué)科方向的知識體系和理論體系；三是在當(dāng)時屬于已有學(xué)科方向內(nèi)的某知識體系和理論體系。

（1）在當(dāng)時超越了人類已知知識體系和已知理論體系，指的是某個人或某些人的意識和見解超出了當(dāng)時絕大多數(shù)人類的認(rèn)知范圍，提出了截然不同的見解和理論。比如，哥白尼在16 世紀(jì)提出的日心說、牛頓在17 世紀(jì)提出的三大定律、愛因斯坦在20世紀(jì)初提出的相對論、普朗克等在20 世紀(jì)初提出的量子力學(xué)等。

（2）在當(dāng)時超越了已有學(xué)科方向的知識體系和理論體系，指的第一次將某些見解或理論應(yīng)用于某個學(xué)科和方向，在某領(lǐng)域提出了相應(yīng)關(guān)鍵科學(xué)問題。如1934 年瓦特采用無線電波創(chuàng)造了雷達(dá)，應(yīng)用于空中探測［8］，之后雷達(dá)由探空領(lǐng)域發(fā)展至探地領(lǐng)域。

（3）在當(dāng)時屬于已有學(xué)科方向內(nèi)的某知識體系和理論體系，指的是在某一學(xué)科方向或特殊環(huán)境非首次應(yīng)用某個見解或理論，但是對見解或理論進(jìn)行了改進(jìn)或完善，更清晰地展示關(guān)鍵科學(xué)問題。如針對之前僅用一個天線進(jìn)行空中探測，有學(xué)者提出了多種頻次雷達(dá)組成雷達(dá)陣列，增強(qiáng)信號識別的準(zhǔn)確度和清晰度。

4.3 利用某種知識或物質(zhì)——研究方法

研究方法大體分為兩類：一是創(chuàng)造了新的知識和物質(zhì)；二是利用已有的知識和物質(zhì)。

（1）創(chuàng)造了新的知識和物質(zhì)，比如，牛頓和萊布尼茨提出的微積分，從不同的角度和深度更有利于分析某些問題［9］。

（2）利用已有的知識和物質(zhì)，指的是在某一領(lǐng)域和環(huán)境下，應(yīng)用了某些已有的知識和物質(zhì)。如火藥源于煉丹，但是后來應(yīng)用于攻城、開山鑿隧道等。

4.4 改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物——方法、內(nèi)容及技術(shù)

關(guān)鍵科學(xué)問題、研究方法與研究內(nèi)容、研究方案及關(guān)鍵技術(shù)等都是對創(chuàng)新性的描述，相對而言，主要區(qū)別在于關(guān)鍵科學(xué)問題和研究方法對創(chuàng)新的表述是形而上的，而研究內(nèi)容、研究方案及關(guān)鍵技術(shù)對創(chuàng)新性的表述是形而下的，即創(chuàng)新的體現(xiàn)更加具體化和實(shí)踐化。大體也可以分為兩類：一是創(chuàng)造了新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境；二是改進(jìn)了已有事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。科學(xué)研究中的七大創(chuàng)新類型如表3 所示。

表3 常見科學(xué)研究中的七大創(chuàng)新類型

（1）創(chuàng)造了新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。特別指出，這里“創(chuàng)造”是對人類認(rèn)知而言，“新”的含義是指第一次出現(xiàn)在人類知識體系中。有些物質(zhì)的特性人類能意識到，而有些物質(zhì)可能超出當(dāng)時人類認(rèn)知范圍。比如鳥類有翅膀可以在天空飛翔，帶給人類的啟發(fā)是——帶翅膀的一樣外形的東西應(yīng)該能在天空翱翔，由此飛機(jī)被創(chuàng)造出來；而火藥是在道士煉丹時發(fā)現(xiàn)的一種元素配合方式，這種元素組合可能純屬巧合，并不是任何啟發(fā)所致。也就說，有些創(chuàng)造可能是突發(fā)靈感，也可能是仿生某種自然界的物質(zhì)，這兩種類型的創(chuàng)造定義為原始創(chuàng)新。即原始創(chuàng)新包括兩種類型：在超出人類認(rèn)知范圍，而通過靈感或偶然，第一次出現(xiàn)在人類知識體系中的，屬于原生性創(chuàng)新；在人類認(rèn)知范圍，通過仿生自然物質(zhì)而出現(xiàn)在人類知識體系中的，屬于仿生性創(chuàng)新。

（2）改造已有事物、方法、元素、路徑、環(huán)境。一般情況下，常見改造行為表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)空間和應(yīng)用時間上。

1）若對已有的事物，主要通過重新組合，從而產(chǎn)生了新的效果，定義為“組合式創(chuàng)新”。如坦克是由行走的“車輛+火炮+鋼板”組成，產(chǎn)生了移動式可防御的攻擊武器；在已知鋼材中添加錳元素，形成了高強(qiáng)度的錳鋼；中藥成分經(jīng)過搭配產(chǎn)生了意想不到的療效等。

2）若對已有的事物，主要通過增加或減少，從而產(chǎn)生了新的效果，定義為“替代性創(chuàng)新”。如提取牛痘中的成分產(chǎn)生了治療天花的效果；在某種植物中提取青蒿素產(chǎn)生了治療瘧疾的效果；通過替代普通飛機(jī)、汽車和坦克的某些部件，產(chǎn)生了不同的效果，超音速飛機(jī)、四驅(qū)汽車、海陸兩棲坦克等由此誕生等。

3）若對已有的事物，主要通過轉(zhuǎn)化應(yīng)用環(huán)境，產(chǎn)生了有益效果，定義為“轉(zhuǎn)用性創(chuàng)新”。如木材殺菌劑應(yīng)用于除草劑、飛機(jī)副翼應(yīng)用于潛艇副翼；在北京硬土地層建高樓的方法和技術(shù)，經(jīng)過改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了在上海軟土地層建高樓的效果等。

4）若對已有的事物，主要通過改變尺寸或顏色等外觀，產(chǎn)生了有益效果，定義為“特色性創(chuàng)新”。如小木船改為大木船、小飛機(jī)改造為大飛機(jī)，減輕了行駛顛簸的不舒適問題等。

5）若對已有的事物，在使用上改變了應(yīng)用次序，產(chǎn)生了有益效果，定義為“次序性創(chuàng)新”。如地下建筑工程施工的臺階法，僅僅是通過施工順序調(diào)整，使得施工更加安全、減小了對環(huán)境的影響；在礦山開挖中，通過調(diào)整爆炸次序，有效降低了安全事故、提高了工程質(zhì)量等。

5 結(jié)論與討論

本研究依據(jù)《實(shí)用說文解字》，首先從字源和詞源角度分析“創(chuàng)新”及相關(guān)概念的本意，進(jìn)而分析了創(chuàng)新定義與科學(xué)研究內(nèi)涵的關(guān)聯(lián)性，并基于此對科學(xué)研究中的創(chuàng)新類型進(jìn)行了定義和劃分。根據(jù)以上分析，提出若干方面的今后進(jìn)一步思考如下：

（1）本研究對科學(xué)研究創(chuàng)新屬性的定義和界定是基于字源、詞源本義和創(chuàng)新的普遍性定義及其與科學(xué)研究特點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，是定性的分析，那么，是否必要花費(fèi)大的精力糾結(jié)創(chuàng)新性程度或定量評估，需要進(jìn)一步研究。

（2）科學(xué)研究背景和共性問題、關(guān)鍵科學(xué)問題，反映了科研工作者的認(rèn)識廣度、深度、高度。我國自古從不缺乏解決問題的好見解和好方法等，但似乎沒有重視理論提升和積累的歷史，諸如活字印刷術(shù)、火藥等，都沒有得到持續(xù)性發(fā)展，反而為歐美國家提供了科技發(fā)展的“鑰匙”。本研究對科學(xué)研究背景和共性問題及關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行了劃分界定，期望引起和促進(jìn)科研工作者重視對研究背景和共性問題、關(guān)鍵科學(xué)問題的提升和凝練。

（3）從人類已知的偉大創(chuàng)新來看，科學(xué)研究的創(chuàng)新類型屬性不是唯一評價(jià)指標(biāo)，科學(xué)研究更側(cè)重于有益效果。如國家自然科學(xué)基金的四大資助導(dǎo)向是以對人類產(chǎn)生有益效果為評價(jià)指標(biāo)，其中“鼓勵探索”側(cè)重于期望未來會產(chǎn)生有益效果；“聚焦前沿”側(cè)重于期望不久產(chǎn)生有益效果；“需求牽引”和“共性導(dǎo)向”側(cè)重于期望有益效果的即時性。

（4）對科學(xué)研究的創(chuàng)新性屬性進(jìn)行界定，有助于科研工作者形成合適的研究態(tài)度——既不夜郎自大，又不妄自菲薄，以及建立正確的科研動機(jī)。無論所開展的科學(xué)研究屬于哪種創(chuàng)新性屬性，科研工作者首先應(yīng)該樹立正確的科研動機(jī)，即任何科學(xué)研究都應(yīng)該以提高人類福祉為最終目標(biāo)。