如何如何进行最原始创新

鸡 天 下
我们科技工作者 任重而道远！
运 火 炬
白
红 中国地图集2004
中 国 南 海 曾母暗沙
创新、撰写与演讲的关系
创新、撰写与演讲的关系 创新是对 未知问题 的研究与 探索过程
撰写是对 已知存在 的报告与 总结过程
演讲是对 创新成果 的汇报和 传递过程
创新、撰写与演讲的关系 创新是在 爬山途中 探索过程
问题
我们为什么要“跟着做”？ 我们如何才能做到“想着做”？
产生原始性思想的思维方法
常规思维法 论文
语言
人脑 文字
研究
自然图象思维法 论文
人脑
语言 文字
研究
传播于他人
自然
在幼儿、小学、中学、 大学、研究生等等学习 过程中，我们都用的是 此方法。
原因在于我们必须经历 这样的学习过程来学习 和掌握语言、知识 、 技术和他人对自然研究 的发现、规律和成果。
撰写是登 山后回看 前瞻过程
演讲是血 汗受审查 欣赏过程
创新、撰写与演讲的关系
拜读了您的
对您和他人 它都是未知
您的 研究
对您， 它是已知；
您的 撰写
论文或听了 你的演讲后
，都感兴趣
但对他人， 演讲 ，它对他人
它还是未知
也成了已知
您或他人用您的发现 （已知）来做进一步 解决、研究其它未知
又遇到新的 问题和未知
认
论
识
瞎子摸象说
文
是
是
相
绝
对 在未知面前，人人都是瞎子 对
真
真
理 最为重要是准确表述 理
未 您目前的观测、假设与认识 历
来
史
实例简介(1)
猛虎 = 野猪+熊猫
宋朝的猛虎下山石刻
实例简介（2） 地球板块理论的形成、发展与假设
• 20世纪初，德国科学家魏格 纳根据地球上各大陆的轮廓 以及地层和古生物学方面的 资料，提出了大陆漂移的理 论
岳
精
母
忠
刺
报
字
国
图示的重要性
延
革
安
命
宝
圣
塔
地
图示的重要性
石 根 华 教 授 创 立 的 岩 石 力 学 块 体 理 论
图示的重要性
纯钻进时间（秒）
岩土抗钻强度 =
钻头深度随时间变化的速度
钻
岩土抗钻强度随深度
头
分段均匀变化
进
深
(米)
DPM 法
中国地图
中国大陆
一 唱
中国的疆界像什么呢？
首 举
雄
奥
实例简介(6)
大家可例举出许许多多 其它实例！
产生原始性思想的思维方法
“跟着做”过渡到“想着做”
结合自己对百年世界自然科学史的研究， 中科院 路甬祥院长阐述：
• 过去欧美为什么能产生那么多科学 贡献，
科学时报 2006年3月30日 作者：郑千里 易蓉蓉
• 因为它们在科学积淀的基础上，能 够提出很多新的科学思想。
实例简介(5)
多层弹性力学空间问题的解析解
Thompson W. (Kelvin)(1848); Boussinesq J (1885)
Mindlin RD (1936);
Burmister DM (1943, 1945, 1962)
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• 通过大量地采集原位试验和测量的时间和空间序列数 据，可得到更能反映自然本质的、新的、具有普遍意 义的规律和方法
但是发现或找到一个具普遍意义的科学方法或规律
还是很不容易的！
如何原始创新
在前面介绍的工作中, 我们已具体地运用了这些认识 来从事、进行科技的创新研究!
图示的重要性
图示的重要性
图示的重要性
实例简介 读无字之书 语言大师
世界伟人
实例简介
超人?
大家见过吗？ 一定见过了！
大家见过超人写的论文或文章吗？ 一定没有见过的！？
要有也一定是他人写的！！！
DPM 法 = 科学发现
净钻时间（分钟）
压缩流体压力值 (MPa)
钻Leabharlann Baidu
头
岩土抗=钻钻强度 头进深随时间呈分段线性变化
钻头深度随时间变化的速度
钻
表明
进 深
钻进速度随深度呈分段匀速变化
度
每一匀速段代表一段均匀抗钻岩土层
m
岩土抗钻强度随钻头进深的变化规律
DPM 能例快二各速种、细地自观下动测强软、量度硬实和和岩时表与 空、岩土抗钻强度述土间连地分续质布、钻头钻进速体精的确推进气体压力、原旋转气体压力位地冲击气体压力 特别是地下断层和强度差层土层和度缝隙值的位值置 值
• 科学家有了原始性思想，即便借助对图书文献和已获得数据的 整理与加工，也能够做到有所发现、有所创新。
• 在过去的20世纪里，世界五个重大科学发现中的三个半，都是 对已有知识的整理与提升，如
爱因斯坦的相对论、 维格纳的大陆板块漂移学说
中国科学应尽快从
勒梅特的宇宙大爆炸理论。 “跟着做”过渡到“想着做”
全球互联网上在办公室 可快速搜索所有已有相关文献和知识
已有知识的大脑记忆已经不重要了
思维方法和语言能力的不同组合 或许可将人群分成五大类
大师： 超人:
思维方法
语言能力
自然图象思维法 + 高文字语言能力
自然图象思维法 + 低中文字语言能力
知识分子： 常规思维法 + 中高文字语言能力
工匠与技工: 常规思维法 + 低中文字语言能力
文盲:
常规思维法 + 低文字语言能力
实例简介
李四光 •
• •
1889-1971
•
地学大师
•
三十年代初，李四光不畏艰险，几次横渡大江 ，跨越秦岭、南岭，亲自勘探测量，实地观察 地层构造，进一步探讨地壳表面各种痕迹的规 律
他运用力学的观点研究地壳运动与矿产分布规 律，把各种构造看作是地应力作用的结果。
传播于他人
突破语言障碍的 自然图象思维法
自然
原始创新的 自然图象思维法
产生原始性思想的思维方法
我
们
在
读有字之文章 思 读无字之天书
数理逻辑： 解析分析、综合分析
维 上
数理逻辑： 解析分析、综合分析
、推理、归纳、演绎 一 、推理、归纳、演绎
、判断
定
、判断
有中再有
要
无中生有
江郎才尽
变
下笔有神
“跟着做” ！ “想着做”
数字图像结构测量分析 有限元数值分析方法
Digital Image Processing Techniques for Mechanical Analysis of Inhomogeneous Materials
沥青混凝土细观结构数字图像定量分析
原始创新实例 B
现场测量 岩土材料力学强度与细观空间分布的
对于中国东部地区的地质特点，李四光运用地 质力学的理论分析，他认为新华夏构造体系的 3个沉降带具有广阔的找油前景，从而否定了“ 中国贫油”的观点。
1954年，他亲自组织队伍，在松辽平原和华北 平原开展石油普查，经过几年的艰苦努力，相 继发现了大庆油田、胜利油田、大港油田
他对第四纪冰川遗迹的研究推翻了过去的“中 国无第四纪冰川”的断言。
您或他人用您的发现 （已知）来应用、发 展生产力
成名成家总 是有机会的
创新是做不完的,文章是写不完的，越讲是越艺术的！ 创新、撰写和演讲永远是有生命力的!
创新、撰写与演讲的关系
瞎子摸象 第一种通常的理解是 要我们全面地认识和了解每一事物
但还有第二种理解
创新、撰写与演讲的关系
科
撰
学 科技创新与论文撰写的 写
净钻时间（分钟）
钻
头
钻
进
深
度 强度差土层，对发生滑坡起控制作用！
m
知弱知强，才能有效加固边坡！
如何原始创新
• 自然或工程实践的原始观察和长期存在的问题
• 现有科技理论或方法一定有一些基本假设或局限性， 对某一基本假设和局限性的改变和取消可产生原始创 新成果
• 现代测试技术和方法、数据处理手段的不断提高和 普 及更给我们带来了定量和数量化的能力和手段
更
Newtonian fluid
好
地
预
测
地
震
薄球壳块模型应更符合地球实际
实例简介（4）
极
1. Coloumb, 1776, 挡土墙土压力公式 2. Culman C. 1866.
限 3. Fellenius W. 1927: 瑞典园弧法
平 4. Taylor D.W. 1937; 1948
衡 5. Bishop A.W. 1950: 力矩平衡
• 后来，由于海洋地质和海底 地球物理研究的进展，出现 了海底扩张、地壳消减的概 念，
• 最后导致法国科学家勒皮雄 、美国科学家摩根和英国科 学家麦肯齐在60年代晚期共 同提出了板块构造学说。
薄球壳地球运动和动力学模型(3)
王仁院士 1999年提出
Thin spherical shell model with
法 6. Janbu N. 1954: 水平力平衡 (简化)
理 论
7. Lowe J. and Karafiath L. 1960 8. Bishop A.W. and Morgenstern N. R.1960 9. Morgenstern N.R. 1963
体 10. Morgenstern & Price 1965: 任意型状滑裂面的严格方法
钻孔过程自动数字监测法
Automatic Drilling Process Monitoring for In-Situ Measurement of
Geomaterial Strength and Distribution
DPM 法 = 技术发明
US Patent US 6,637,523 B2 and China Patent ZL 01140858.8
系 11. Spencer E. 1967: 条间力倾角为常数 (f(x)=1)
的 12. Janbu N. 1973: 通用条分法
形 13. Sarma, S.K. 1973, 1979 成 14. Chen Z.Y. （陈祖煜）and Morgenstern N.R. 1983;
15. Etc. …
如何如何进行最原始创新
如何原始创新
三项具原始创新的 研究实例
原始创新实例 A
传统滚筒式压路机
应力与变形集中造成 沥青混凝土拉张挤压破坏并残留
新型平板式压路机
两种压路机结果比较
传统滚筒式压路机
+20%
新型平板式压路机
+30%
原始创新实例 B
非均质材料
(土、岩石、沥青混凝土和水泥混凝土等工程材料)