清华大学《创新思维及创造能力养成》

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1、崭新的理论体系引领新的创造带着怀疑的目光在无尽隧道中潜行听到涛声以为出口在即而其可能导入另一个新迷宫数学有解的方程是否都对应着一个真实的物理世界四把火炬理性思维逻辑推演数学运算实验规则创造的产品Product创造能力体现于发现与发明提出创造性概念完美仅存在于追求过程之中创新空间永存仅靠逻辑推理数学演绎无法实现命题多来自实践是一定历史阶段的产物新的自然现象的揭示观察自然了解自然再现自然演绎自然预测自然利用自然证明前人的命题猜想科学假设直觉离不开科学实验数学是自然哲学而不是自然科学对科学假设真伪判断真理相对性它都有适用范

2、围寻找其边界如弱相互作用宇称不守恒发现与发明导致技术和工艺突破核心技术突破改变历史它是发现和发明的归宿科学家工程师能工巧匠是推动社会进步的三驾马车能工巧匠的贡献15世纪海上航行通过测量北极星高度确定纬度经度测量一筹莫展1530年弗里西斯GFrisius荷兰提出利用船内时钟指示的原出发港时间和在船所在地点从太阳高度测出的当地时间两者之差可算出两地经度差每差一小时经度相差15度当时在温度湿度重力变化不停颠簸转弯航行中没有精确的钟表二百多年海难不断1735年英国木匠约翰哈里森作出第一台航海钟三个月内只差了五秒钟准确的经纬度

3、测量成就了英国的海上霸业创造环境推动Press政治经济军事发展需求教育科研开发体制与结构政策激励机制等小结创造能力培养的基础还是在于对已有知识的系统全面深刻的掌握这样才能真正站在巨人的肩上有所发现创造出于思索成功出于勤奋科学理论体系的客观真理性不能单纯靠科学本身来判定实践是检验科学理论和客观真理的最终标准谢谢交叉与组合能力凡能自由想象并把互不相干的各种观点结合起来的人就是最勇敢最有创造性的实验者思维活动中最困难的是重新编排整理一组熟悉的资料并且摆脱当时流行的理论从不同角度着眼看待它HBuuerfield这种交叉组合作

4、用似乎是创造性思维的本质特征爱因斯坦交叉创新领域交叉炼油煤化工冶金化工行业交叉硫酸法钛白湿法磷酸通过稀硫酸磷矿石技术交叉反应分离以反应操作达到分离目的学科交叉生物化工生物酯作催化剂大爆炸宇宙论伽莫夫GeorgeGamow1904-1968于20世纪40年代提出大爆炸模型根据是①河外天体元素光谱谱线有系统性的谱线红移红移与距离成正比若用多普勒效应解释必有大爆炸产生②球状星团同位素测得年龄都在宇宙温度降至几千度后产生短于150～200亿年③许多天体氦丰富度为30％左右为宇宙早期高温时产生不能用恒星内部核反应解释④1965

5、测得宇宙背景辐射温度约3K与大爆炸宇宙论假设说推算值相符合但在解释星系形成均匀各向同性的起源等方面尚有困难因大爆炸宇宙模型1978年彭齐亚斯和威耳逊获诺贝尔奖而伽莫夫已于1968年逝世大分子三维排序可作遗传基因信息传递的物质基础测出DNAT胸腺嘧啶A腺嘌呤C胞嘧啶G鸟嘌呤四种碱基数目相同蛋白质结构α螺旋排列DNA双螺旋结构的确认1951-1953最初采用碱基同配A-AC-CT-TG-G最终模型糖-磷酸苷螺旋骨架T-AC-G碱基配对薛定谔ESchrodinger《生命是什么》1944EChargaff和RDHotchk

6、iss色层分析1948鲍林LCPaulingX射线衍射1950弗兰克林威尔金斯DNAX衍射照片1951JDonohue的批评1953沃森JWatson克里克FCrick《自然》4356期发表maxbook118comDNA脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现T－胸腺嘧啶A－腺嘌呤C－胞嘧啶G－鸟嘌呤FRANKLIN和她的X光衍射图片蜜蜂基因组共有236亿个碱基对人类基因组的碱基对要比蜜蜂多十倍以上基因测序的直接应用全基因组关联研究GWAS已查明心脏病糖尿病癌症自身免疫病人常见DNA变异对精神病哮喘老年痴呆骨质疏松等症也可能出

7、现变异千人基因组计划已确认了1500万个基因变种可能通过对人类遗传密码正确排序的比对对理解引发疾病的复杂遗传环境因素随即突变等各因素作用有意义对早期筛选高危人群和治疗更有针对性人造生命细胞synthiak·文特尔团队将山羊支原体的内部挖空注入覃状支原体的DNA使新的支原体自我繁殖植入的DNA片段包含的850个基因人类的DNA有20000个基因可用制造特定藻类吸收CO2加速疫苗食材新物质合成可对自然生物多样性和制造生物武器造成威胁研制出一个完全由人工合成的基因体所控制且可自我复制的细胞是一种彻底的基因工程还不能称合成细

8、胞交叉领域的成就从多学科联合探究入手诺贝尔自然科学奖统计时间段获奖项数交叉学科数比率％1901－1925692536231926－1950742635141951－1975964142911976－200095454737∑3341374102观察力Observation对小概率现象的观察对平淡无奇事物的注意对交叉领域的观察对跨尺度现象的观察善