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异想天开:激发科学精神的创新之源

时间:2023-07-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:“异想天开”往往能为科学探索提供鲜活的命题和无限的遐想空间,把“异想天开”与严谨的科学求证结合起来,可能会取得更多原始创新的突破。这个“异想天开”却变成了现实。科学研究领域很需要覃重军这样的“异想天开”。科技史已经用事实告诉我们,许多“异想天开”都是科学探索的起点,许多科学发现都是由此而来。唯有把“异想天开”和严谨的科学求证结合起来,才能收获惊喜。

异想天开:激发科学精神的创新之源

“雪融化了是什么?”(问题)

“雪融化了是春天。”(孩子的回答)

“错,雪融化了是水!”(老师的解析)

上面这简单的三句话,是一个很多人都听过的故事。在孩子看来,雪融化了,就意味着春天要来了,这是他们对事物的理解,也是他们眼中的世界,更因为他们活在想象的世界里。老师给出的回答,无疑是符合自然科学的标准答案,可从另外的一个角度来说:教育是一个引导的过程,而不是命令式的说教,尽管“标准答案”只有一个,但不能因此扼杀和限制孩子的无限想象力

爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严肃地说,想象力是科学研究中的实在因素。”

科学是严谨的,但缺乏想象力的科学,却会阻碍我们前行。科学精神的内核就是敢于质疑经验、挑战权威,如果一味地听从或迷信权威和经验,想象力必然会受到束缚。哥白尼始终秉持着科学精神,大胆地提出“日心说”,对抗当时占据主流思想的“地心说”;伽利略发明天文望远镜,试图探索浩瀚的宇宙,带人类走出地球视野,这一切也离不开想象力的支撑。“异想天开”往往能为科学探索提供鲜活的命题和无限的遐想空间,把“异想天开”与严谨的科学求证结合起来,可能会取得更多原始创新的突破。

2018年8月,《自然》杂志在线发表过一篇文章,描述的是中国科学院覃重军研究团队与合作者在国际上首次人工创建单条染色体的真核细胞创造了自然界不存在的全新生命。有趣的是,这个被认为是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破,最初的雏形就是覃重军多年前存在于脑海中的一个疯狂大胆的猜想。当时,很多人都说他是异想天开,可现在呢?这个“异想天开”却变成了现实。

科学研究领域很需要覃重军这样的“异想天开”。科技史已经用事实告诉我们,许多“异想天开”都是科学探索的起点,许多科学发现都是由此而来。150 多年前,法国科幻作家儒勒·凡尔纳,曾经在自己的作品《地球到月球》中描写了这样一个情景:3 名探险家乘坐一枚大炮弹飞上了月球。这也是他的想象,但后来真的有科学家受到启发,写成了世界上第一部研究以火箭解决星际飞行问题的科学著作。(www.xing528.com)

在现实生活中,不少“异想天开”都被视为是脱离实际、好高骛远,但对于科研人员来说,多一点“异想天开”没什么不好,这意味着不局限于固有模式的限制,大胆地去想象,有可能会迸发出创新的火花。

德国气象学家魏格纳卧病在床期间,望着墙上的世界地图思考:为什么大西洋两岸的弯曲形状如此相似?亚马孙河口突出的大陆刚好能填进非洲的几内亚湾;沿北美洲海岸到非洲海岸的凸形地带,它们拼合在一起,简直就像一块完整的大陆。这是巧合,还是原来的整块大陆被分割成几块了呢?

第二年秋天,魏格纳在一份材料上看到,南美洲和非洲、欧洲、北美洲等地区的蚯蚓、蜗牛、猿以及其他古生物化石,都有一定的相似性。这让魏格纳想起自己生病期间思考的那个问题,难道这些古生物都是飞过大西洋的吗?

魏格纳开始发挥自己的想象力,脑海里呈现出大陆的原始模样,以及后来如何分崩离析,像浮在水面上的冰块一样不断漂移,形成现在的格局。为了证明自己的想法,他不断地翻阅资料,仔细考证,最终提出了一个全新的地质结构学说——大陆漂移。

任何一种发明创造和事物的发展创新,都是经过对事物的知觉到初步的想象,最终完成实践求证的过程。列宁曾引用皮萨列夫的话说:“如果一个人完全没有这样幻想的能力,如果他不能在有的时候跑到前面去,用自己的想象力来给刚刚开始在他手里形成的作品勾画出完美的图景,那么我就真是不能设想,有什么刺激力量会驱使人们在艺术、科学和实际生活方面从事广泛而艰苦的工作,并把它坚持到底……”

想象力是所有计划的基础,借助头脑的想象力,各种渴望就有了形质,并能够付诸行动。我们不能扼杀想象力,限制想象力,它可以帮我们开启一扇未来之门。与此同时,我们也要谨记,得依靠理性去选择其中正确的一扇门。唯有把“异想天开”和严谨的科学求证结合起来,才能收获惊喜。

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