近代人類社會(huì)發(fā)展史是一部持續(xù)的科技革命史。在科學(xué)技術(shù)加速涌現(xiàn)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的今天,科技創(chuàng)新不僅是第一生產(chǎn)力,更是國(guó)家戰(zhàn)略性力量。然而,這也是難度最大的人類活動(dòng)。如何構(gòu)建研究創(chuàng)新生態(tài),如何領(lǐng)導(dǎo)卓越研究機(jī)構(gòu),如何培育杰出研究人才,如何激發(fā)科技創(chuàng)新潛力,美國(guó)在過去幾十年里無疑是世界的標(biāo)桿。
本書是美國(guó)哈佛大學(xué)著名教授文卡特希·那拉亞那穆提院士和美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室杰出科學(xué)家杰夫里·頤年·曹的力作。兩位作者基于他們幾十年的豐富科研實(shí)踐和研究機(jī)構(gòu)管理經(jīng)歷,以及在這個(gè)過程中產(chǎn)生的深刻體會(huì)和研究思考,撰寫了這本書。本書通過對(duì)歷史上大量具有代表性的科學(xué)和技術(shù)進(jìn)步實(shí)例的分析,從多學(xué)科視角(科技史、科技哲學(xué)、科研政策與管理、進(jìn)化生物學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)、物理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)等)對(duì)研究與創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了深入科學(xué)的闡述。
二戰(zhàn)后,美國(guó)一份知名報(bào)告《科學(xué):無盡的前沿》奠定了美國(guó)國(guó)家科技發(fā)展體系,但也導(dǎo)致一些錯(cuò)誤觀念廣泛流傳。本書糾正了這些錯(cuò)誤觀念,深入分析了科技革命的本源以及研究的本質(zhì),全面揭示了科學(xué)與技術(shù)相互促進(jìn)、協(xié)同進(jìn)化的共生本質(zhì),以范式為介導(dǎo)催生知識(shí)的鞏固和顛覆的知識(shí)進(jìn)化模式,以及知識(shí)進(jìn)化的六種機(jī)制。對(duì)這些本質(zhì)與特性的深入理解,可以幫助我們更好地實(shí)現(xiàn)卓越的研究和創(chuàng)新;诖,本書提出了面向未來高效研究與創(chuàng)新的整體思路,圍繞研究機(jī)構(gòu)、生態(tài)、文化、組織、機(jī)制、資金、資源、人才、領(lǐng)域等方面提出了適用于各種類型研究機(jī)構(gòu)的三大指導(dǎo)原則。
1.內(nèi)容前沿,理論價(jià)值極高。如何培養(yǎng)從0到1的原始創(chuàng)新能力?如何培養(yǎng)顛覆性研究能力?如何培育杰出人才?如何激發(fā)科技創(chuàng)新潛力?如何把科技創(chuàng)新潛力轉(zhuǎn)化成新質(zhì)生產(chǎn)力?如何尋求解答大師之問與時(shí)代之問?本書作者基于自己在多所世界級(jí)權(quán)威研究所(院)和多所大學(xué)研究為基礎(chǔ),探索如何真正培養(yǎng)人才,培育研究,試圖探索尋求解答約瑟夫之問錢學(xué)森之問等。
2.作者專業(yè)性、權(quán)威性強(qiáng)。兩位作者在科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富、成就斐然。文卡特希·那拉亞那穆提有豐富的科研和組織管理經(jīng)驗(yàn),不僅在著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任過研究員和管理人員,還領(lǐng)導(dǎo)并參與了美國(guó)多家知名大學(xué)的學(xué)科研究,為工業(yè)界、學(xué)術(shù)界做出了卓越的貢獻(xiàn)。 杰夫里·頤年·曹先后在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事激光器及半導(dǎo)體外延領(lǐng)域的研究,獲得了馬林-瑪麗埃塔年度作者和杰弗遜杯獎(jiǎng)以及11項(xiàng)美國(guó)專利。
3.科技如何轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,特別是在當(dāng)前國(guó)家大力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,本書更具有參考價(jià)值和借鑒意義。本書可為科研項(xiàng)目的組織者、科研機(jī)構(gòu)的管理者、投資者提供有益參考,對(duì)我國(guó)促進(jìn)科技創(chuàng)新,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力具有很好的借鑒意義。
4.專業(yè)性、權(quán)威性、理論性兼?zhèn)涞氖吩?shī)級(jí)著作。眾多權(quán)威大學(xué)校長(zhǎng)、院士重磅推薦。顧秉林、薛其坤、黃如、宋永華、龔克、薛瀾、張慶瑞、李開復(fù)、陳向東、程志淵、約翰·霍爾德倫、南希·安德魯斯、勞拉·迪亞茲·阿納登等重磅推薦
文卡特希·那拉亞那穆提(Venkatesh Narayanamurti),美國(guó)國(guó)家工程院院士、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士、著名物理學(xué)家,在固體電子學(xué)研究和科技創(chuàng)新政策研究領(lǐng)域均具有很高的學(xué)術(shù)造詣。
他曾任貝爾實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電子研究實(shí)驗(yàn)室研究員和主任(19681987)、桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究副總裁(19871992)、加州大學(xué)洛杉磯分校工程學(xué)院院長(zhǎng)(19921998)、哈佛大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院創(chuàng)始院長(zhǎng)(19982008)、哈佛大學(xué)文理學(xué)院首任物理學(xué)院長(zhǎng)(20032006)、哈佛大學(xué)肯尼迪政府學(xué)院科學(xué)、技術(shù)和公共政策項(xiàng)目主任(20092015)。他已經(jīng)積累了超過14 000次谷歌學(xué)術(shù)引用,他的谷歌學(xué)術(shù)h指數(shù)為59。2018年,他獲得了美國(guó)國(guó)家工程院阿瑟-布埃切獎(jiǎng),以表彰他對(duì)凝聚態(tài)物理學(xué)的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)以及對(duì)工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室多學(xué)科研究的遠(yuǎn)見卓識(shí)的領(lǐng)導(dǎo),從而產(chǎn)生了研究和工程進(jìn)展。
杰夫里·頤年·曹(Jeffrey Y. Tsao),桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高級(jí)科學(xué)家,斯坦福大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)士、電子工程碩士,哈佛大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)博士,美國(guó)物理學(xué)會(huì)、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)和光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員。1981-1991年,他先后在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任研究員,從事激光器及半導(dǎo)體外延領(lǐng)域的研究,獲得過馬林-瑪麗埃塔(Marin Marietta)年度作者和杰弗遜杯( Jefferson Cup)獎(jiǎng)。1991-2001年,他在桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室先后管理多個(gè)半導(dǎo)體材料與器件研究部門,包括技術(shù)領(lǐng)先的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)部門和銦鎵氮(InGaN)金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積(MOCVD)部門。他還擔(dān)任過新加坡材料研究和工程學(xué)院客座講師,并在E2O通信公司(一家上市前的光纖通信公司)擔(dān)任研發(fā)副總裁。他積累了超過11 000次谷歌學(xué)術(shù)引用;獲得了11項(xiàng)美國(guó)專利。他的谷歌學(xué)術(shù)h指數(shù)為50。
推薦序 / 001
譯者序 / 009
中文版前言 / 017
引 言 / 001
第一章 技術(shù) - 科學(xué)方法:科學(xué)、技術(shù)及其協(xié)同進(jìn)化
第一節(jié) 技術(shù) - 科學(xué)知識(shí)庫(kù)集合:S 與 T / 028
一、科學(xué):事實(shí)及其解釋 / 031
二、技術(shù):功能及實(shí)現(xiàn)功能的形式 / 034
三、文化: S(`)與T(`)的選擇壓力 / 038
第二節(jié) 技術(shù) - 科學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng):S(`)與T(`)/ 042
一、工程方法的三種機(jī)制 / 046
二、科學(xué)方法的三種機(jī)制 / 055
第三節(jié) S(`)與T(`)的循環(huán):晶體管和微波激射器 / 激光器 / 077
一、晶體管 / 079
二、微波激射器和激光器 / 088
第四節(jié) 本章回顧 / 100
- 錯(cuò)綜復(fù)雜的問題 - 答案發(fā)現(xiàn)之舞
第一節(jié) 問題與答案的網(wǎng)絡(luò):Q 和 A / 107
一、網(wǎng)絡(luò)是層級(jí)結(jié)構(gòu)的:?jiǎn)栴}和答案的嵌套 / 108
二、網(wǎng)絡(luò)是模塊化的:促進(jìn)利用和探索 / 111
三、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)的:一個(gè)自我強(qiáng)化的無縫網(wǎng)絡(luò)/119
四、層級(jí)結(jié)構(gòu)上下的相似性:多者異也 /123
五、層級(jí)結(jié)構(gòu)上下的差異性/128
第二節(jié) 發(fā)現(xiàn)新的問題和答案:Q(`)和 A(`)/ 130
一、現(xiàn)有可能性 / 131
二、鄰近可能性 / 134
三、下一個(gè)鄰近可能性 / 143
第三節(jié)Q(`)和 A(`)的循環(huán):狹義相對(duì)論和 iPhone / 152
一、狹義相對(duì)論 / 155
二、iPhone 手機(jī) / 161
第四節(jié) 本章回顧 / 171
- 知識(shí)進(jìn)化的間斷平衡:意外與鞏固
第一節(jié) 范式作為意外和鞏固的介導(dǎo) / 180
一、范式作為樣板 / 184
二、范式作為腳手架 / 187
三、意外與鞏固作為對(duì)相信或懷疑的否定與證實(shí) / 190
四、貫穿技術(shù) - 科學(xué)方法的意外和鞏固 / 196
五、意外和鞏固作為探索與利用 / 199
第二節(jié) 意外與鞏固的相互孵化 / 202
一、意外孵化鞏固 / 203
二、鞏固孵化意外 / 207
第三節(jié) 意外與鞏固的循環(huán):人工照明技術(shù) / 213
一、油燈照明 / 216
二、燃?xì)庹彰?/ 220
三、電力照明 / 223
四、固態(tài)照明 / 226
第四節(jié) 本章回顧 / 230
第一節(jié) 將組織、資金和治理與研究協(xié)調(diào)一致 / 239
一、投資研究是為了實(shí)現(xiàn)元目標(biāo),而非僅僅是
實(shí)現(xiàn)一般目標(biāo) / 240
二、研究與開發(fā):隔離但不孤立 / 249
三、將整塊資金分配給研究人員,而不是給
項(xiàng)目 / 254
四、領(lǐng)導(dǎo)力 / 259
第二節(jié) 擁抱技術(shù) - 科學(xué)整體探索的文化 / 267
一、 T(`)既引領(lǐng) S(`),也跟隨 S(`):超越布什 / 268
二、啟發(fā)類型不是影響力的有效指標(biāo):
擴(kuò)展巴斯德象限 / 274
三、擁抱答案 - 發(fā)現(xiàn)和問題 - 發(fā)現(xiàn):
超越海爾邁耶 / 283
四、科學(xué)方法不僅僅是假設(shè)驗(yàn)證:超越波普爾 / 285
五、擁抱知情反叛:超越同行評(píng)議 / 290
第三節(jié) 以關(guān)愛與責(zé)任培育人才 / 296
一、招募、聘用和指導(dǎo) / 297
二、對(duì)研究負(fù)責(zé) / 306
第四節(jié) 本章回顧