工程科技创新的逻辑

贾玉树

2020-09-09 10:34:15　来源：学习时报

　　工程是人类征服自然的智慧结晶。无论是古代万里长城、京杭大运河，还是现代“曼哈顿”计划、“阿波罗”计划等，都凝聚着人类的伟大劳动。不同的是，古代工程是能工巧匠经验与技能的产物，现代工程则完全是现代科技的一种演绎与应用。如果没有爱因斯坦相对论，再杰出的能工巧匠也无法想象“曼哈顿”工程。从这种意义上讲，科技创新是现代工程的灵魂，决定工程创意及其成败。

　　人类造物的大逻辑。人类工程实践形形色色，土木、冶金、机械、电子、航空、航天、海洋、船舶、化工、生物等，千差万别。抛开这些具体的差别，从哲学上讲，都是人类创造出来的物。所以，工程在本质上应当是人类造物的活动。以人作为主体，物作为客体，在人与其所造物之间，存在三个永恒的问题，即造什么？能造吗？怎么造？关于这三个问题的回答，构成人类工程实践的思想基础。

　　一般说来，这三个问题可以从多种不同的层面切入：从人类造物的过程或规程看，可以被表述为提出问题、分析问题和解决问题；从人类造物的理论或知识看，可以被表述为工程哲学、工程科学与工程技术；从人类造物的方法或手段看，可以被表述为创意、设计和研制等。综合看来，“造什么”是提出问题，由于这是一个无中生有的问题，所以属于工程哲学，其中首先是可能世界中的创意，包括概念和意象，一流的创意不仅决定着工程价值，而且能够推动工程科技创新；“能造吗”是分析问题，它需要考察科学基础，现有的科学知识不能够解答，必须通过新的科学实验加以解决，所以属于工程科学问题，最终应当在科学与艺术的张力中拿出一套切实可行的设计方案；“怎么造”是解决问题，必须拿出合格的产品或样品说话，由于这是一个制造问题，所以属于工程技术，其核心是研制，不仅需要购置或自制特定装备，而且需要特定的工艺流程。

　　从工程科技创新链全过程考察，三个问题都拥有各自独特的地位与作用，不可偏废。无视“造什么”的哲学问题会导致创意萎缩，同原创无缘；漠视“能造吗”这样的科学问题必然远离核心技术，造成设计乏味；而搁置“怎么造”的工程技术问题，就只有购置或引进，研制也成为一种多余。由于这里讨论的都是抽象与普遍性问题，所以称为人类造物的大逻辑。由此观察中国引进消化吸收再创新模式，仅涉及第三个“怎么造”的问题，这不能不引起反思。

　　科技创新的小逻辑。高等院校、科研院所与工业企业都是科技创新的主体。然而由于社会分工与职能定位等各种差异，三者在工程科技创新链中的作用也必然呈现出各自的不同特点。高等院校是人类的思想库、理论库、知识库等，可以激发人们无限想象力，是科技创新的大本营，“造什么”这种无中生有的源头创新问题理所当然降临在它头上；科研院所是人类工程科技创新的案例库、工程项目的设计库、产品生产的标准库等，拥有丰富的专业知识和相关的仪器设备，是科技创新的职业部队，“能造吗”这样的可行性问题顺理成章落在它头上；工业企业是人类的设备库、工艺库、产品库等，是科技创新的前沿阵地，无论高校还是科研院所创新，常常联系企业协同进行，“怎么造”这种终极问题由它回答天经地义。

　　一般说来，高等院校以创新思想、创新理论、创新知识为特色，这往往是反思现有的思想、理论、知识、文化等的结果。原始性创意0—1、个性化设计与示范性产品应该出现在这里。科研院所以创新设计、创新标准、创新案例为特色，间或有理论、实验、试验、设备、仪器、工艺、产品等出现，只是鲜有思想。模仿性创意1—1、流行化设计、高性能产品大都出现在这里。工业企业以创新市场、创新需求、创新消费为特色，也带动产品、工艺、设备的创新。复制性创意1—N、模式化设计、标准化产品常常出现在这里。创意与设计是工程科技创新的灵魂，也是中国工程领域一大薄弱环节。完善引进消化吸收再创新模式原创端缺失是创新驱动的本质要求。

　　如果说大逻辑主要是务虚的话，小逻辑则必须务实。高等院校、科研院所与工业企业是科技创新的具体承担者和载体。不过现实世界的情况丰富多彩，高等院校可以办科研院所和工业企业，科研院所可以办高等院校和工业企业，工业企业也可以办高等院校和科研院所等。但无论如何复杂，工程科技创新链始终是从高等院校走向工业企业的。高校教育的首要问题是激发学生创造欲望与冲动，其次才是提供创造的知识、理论与方法。前一个问题解决了，后一个问题学生完全可以自己解决。这样一种教育理念在科研院所和高校中是很难实现的。这也是出现“钱学森之问”的根本原因。

　　从需求牵引走向创新驱动。需求牵引与创新驱动是工程科技领域两种截然不同的逻辑。从理论上讲，以人类所造之物为界，需求牵引位于造物之后，以创新链终端的社会作为前提和基础，通过市场调研获取需求数据，由产业部门组织实施。没有物就没有对物的需求。创新驱动则位于造物之前，是以创新链开端的科学作为前提和基础理性建构可能的商品与需求。物作为创新的结果，由科技部门无中生有。

　　在需求牵引语境中，“造什么”和“能造吗”两大创造性理论问题都已经获得圆满解决，剩下的“怎么造”在本质上是一个具体的实践问题。这是头部缺失的半截子创新链，中国工程界流行的引进消化吸收再创新模式就是这样一种典型，特点是目标明确、快速高效、经济实惠。然而，把高等院校、科研院所和工业企业导向这样的创新模式，必然产生创意萎缩、设计乏味、科研无趣等问题。

　　在创新驱动语境中，“造什么”和“能造吗”是工程科技创新的首要与核心问题，创意与设计作为人类造物的核心内容，构成创新驱动的动力源泉。其中创意是无中生有的起点，一切人工物之源，首先驱动对于可能的人工物的想象、探究与设计，然后进行模型仿真与研制，接着根据发现的问题进一步修改、补充、完善创意和设计，几经反复，直到拿出物的样品，形成一条完整创新链。

　　从需求牵引走向创新驱动要求以创意为核心，重构工程科技创新的逻辑。现代化本质上是理性化，即人的思维超越感性具体现实世界对于未来可能世界理性构造。无中生有0—1是创新驱动的灵魂。无论是DARPA、NASA、GOOGLE，还是马斯克等，都把工作重心放在创新链头部，以创意为核心在造物的过程中创造需求。没有手机就没有对手机的需求，只有首先创造出手机才能够产生对手机的社会需求。社会需求是人类造物的结果，这就是创新驱动的逻辑。

编辑：迟语洋

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