高校教師為什么需要做科研(4):什么是科研、如何成果共享(高校教師做科研的意義)
科研是“科學研究”的簡稱,更準確的全稱是“科學技術研究”,是指人類的一項智力活動,目的是創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)新知識,增加人類的知識積累,包括自然、藝術、社會等等;或者使用已有的知識完成創(chuàng)新性成果(新概念、新方法、新解釋),達成新的應用。
科研活動的分類有多種,不同的角度可以有不同的分類,例如,按照研究目的,可劃分為理論研究、應用研究;按照處理的數(shù)據(jù)類型,可劃分為定性研究、定量研究等等。
1、創(chuàng)新的六個階段
從科技創(chuàng)新的“全流程”角度出發(fā),可以將創(chuàng)新過程劃分為不同的階段。從一項理論的出現(xiàn)到最終形成商業(yè)化產品,需要經歷六個階段:理論研究、基礎研究、應用研究、技術研發(fā)、產品開發(fā)、工藝設計。
理論研究、基礎研究、應用研究、技術研發(fā)、產品開發(fā)、工藝設計是科技創(chuàng)新的全流程,人類在大腦里萌發(fā)的原始思想、奇思妙想、原理構想等,經過若干階段的推進,最終成為服務于社會的成果。這六個階段的界限有時候并不那么涇渭分明,例如材料學的研究,研究一種新的制備工藝、新的材料配比、新的膜系結構等等,它可以是介于基礎研究和應用研究之間的。
我們常說的“科研”,其活動范圍可以涵蓋全部的六個階段,并沒有狹義地限定在“理論研究”和“基礎研究”階段。不同類型的科研活動,對不同階段的涉足程度有所不同而已。
科技創(chuàng)新的六個階段及其主要特性
2、關于技術的成熟度
技術成熟度又稱作“技術就緒指數(shù)”(TRL,Technology Readiness Index),用于評價一項技術的成熟水平,通常分為九個評價級別,從第一級到第九級,成熟度遞次上升。TRL由美國國防部最早提出,后為NASA以及很多美國企業(yè)所采用,約翰C. 曼金斯在《美國航空航天局技術就緒水平白皮書》中做了相似描述。我國國家標準(GB/T22900-2009)對科學技術研究成熟度評價給出了更為詳細的描述,我們通過對比可以看出中國與美國的關于技術成熟度的對應關系,詳見本文的附表。
3、關于成果形式與共享
科研成果的產出,不僅僅只是論文、專著、報告,還包括專利、標準、樣機、樣品、模型、裝置、儀器、產品、外觀造型等等。論文專著只是科研收獲的一種交流形式,對于可以共享的研究成果,通過論文、專著的形式發(fā)表,可以在盡可能廣泛的空間和時間范圍內交流。
很顯然,理論研究和部分基礎研究,總是希望在盡可能廣泛的范圍內分享,這也是“科學無國界”所指向的科研成果的性質。但是,隨著創(chuàng)新階段的繼續(xù)推進,從創(chuàng)新流程的開始到后端,技術成熟度越來越高,成果共享的程度也會越來越低。甚至有些科技研究工作,從技術研究開始就有了技術保護措施,到應用研究階段基本上不會將關鍵技術成果全部公開。到產品開發(fā)、工藝設計階段的階段,就成了機密信息了,不可被共享。
如果有企業(yè)認為“科技無國界”,那么,這樣的企業(yè)要么天真無暇,要么沒有多少拿得出手的核心技術,根本上說,還是企業(yè)高層對科技的認識嚴重不到位。1297年,意大利的地中海西岸城市威尼斯,針對一位藥劑師構想的秘方頒布保密法令。從那時候開始,歐洲各國便先后建立了“智慧壟斷”的制度——知識產權保護。此后,隨著資本主義制度的建立、全球化的快速推進、世界新秩序的逐步形成,“科技無國界”就越來越不現(xiàn)實了。
有興趣的讀者可以閱讀以下段落,進一步了解創(chuàng)新的六個階段的含義。
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理論研究:又稱作“純研究”,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象和觀察事物本質,它關注的是知識發(fā)現(xiàn)、而非實際應用。例如哲學研究、文學研究、數(shù)學研究、物理理論,提出新學說、新公理、新定律等等。
基礎研究:面向一定的應用背景,研究基礎性問題,獲得關于事物基本原理的新知識,得出基本理論、解釋基本現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律、新的效應、新的模型、新的發(fā)展等等。
應用研究:又稱作“科學應用研究”,面向應用領域,關注特定的問題,研究工作有一定的預先目標,探索開辟基礎研究成果可能的新用途,或者為了達到預定的目標探索應采取的新方法或新用途而進行的創(chuàng)造性研究。
技術研發(fā):又稱作“技術應用研究”,關注于某一特定產品的開發(fā),目的是新的科研成果被應用于新產品、新材料、新工藝的生產、實驗過程。直接解決改造客觀世界中的實際問題,主要針對特定的目的或目標。技術開發(fā)與目標產品直接相關,但尚存在需要攻關的技術難題。試驗發(fā)展、工程開發(fā)均屬于技術開發(fā)的范疇。
產品開發(fā):面向市場需求,運用現(xiàn)有的原理、方法、技術等改進已有產品,或者開發(fā)新產品;通過實質性的改進,使其具有新的特征、新的功能或者某些技術指標達到新的水平。通常情況下,產品開發(fā)過程中不確定的技術因素占比較低,所采用的原理、理論或者技術都是成熟的,材料、元件、器件、模塊等都是可以采購或者有成熟加工工藝保障的。
工藝設計:設計產品批量化生產過程中所涉及的新工藝、新服務等,包括一系列的加工流程、操作規(guī)范、儀器設備、工具器材、工裝夾具、原料材料、半成品、測試方法等等,包含的是批量生產過程中的幾乎全部細節(jié),最后使之成為成品的工作、方法、和技術問題。
等級 | NASA的定義 | 中國國家標準 | ||
定義 | 基礎研究 | 應用研究 | 開發(fā)研究 | |
1 | 提出基本原理或沿用已有的原理,作為提出應用設想的基礎 | 產生新想法并表述成概念性報告 | 發(fā)現(xiàn)新用途并形成思路性報告 | 觀察到基本原理并形成正式報告 |
2 | 基于基本原理,確定應用設想,但未進行實驗支持這些設想 | 被同行確定為一個值得自由探索的方向 | 形成了特定目標的應用方案 | 形成了技術概念或開發(fā)方案 |
3 | 試驗驗證了設想的可行性,無重大原理性技術障礙 | 被組織確定為一個值得探索的具體目標 | 關鍵功能分析和實驗結論成立 | 關鍵功能分析和實驗結論成立 |
4 | 實驗驗證了關鍵技術的可行性,部分關鍵技術達到實際要求 | 實驗室環(huán)境中仿真結論成立 | 在實驗室環(huán)境中關鍵功能仿真結論成立 | 研究室環(huán)境中的部件仿真驗證 |
5 | 逼真模擬環(huán)境中,驗證關鍵技術、大部分功能、性能基本滿足實際要求 | 實驗室環(huán)境中半實物仿真結論成立 | 相關環(huán)境中關鍵功能得到驗證 | 相關環(huán)境中的部件仿真驗證 |
6 | 高逼真度模擬環(huán)境驗證,關鍵技術、全部功能及性能滿足要求 | 實驗室環(huán)境中實物功能性指標可測試 | 中試環(huán)境中初樣性能指標滿足要求 | 相關環(huán)境中的系統(tǒng)樣機演示 |
7 | 接近實際使用環(huán)境的工程樣機驗證,全部功能和技術指標滿足要求 | 試驗結果與理論相匹配 | 中試環(huán)境中正樣性能指標滿足要求 | 在實際環(huán)境中的系統(tǒng)樣機試驗結論成立 |
8 | 在實際使用環(huán)境中測試,狀態(tài)穩(wěn)定、無明顯問題,全部關鍵技術指標達到要求 | 論文發(fā)表,報告立卷,著作出版 | 正樣得到用戶認可 | 實際系統(tǒng)完成并通過實際驗證 |
9 | 已投入生產,技術指標全部滿足要求,具備穩(wěn)定的生產能力和客戶服務能力。 | 論文著作被引用,研究報告被采納 | 正樣品、專有技術、專利技術被轉讓 | 實際通過任務運行的成功考驗,可銷售 |
(未完待續(xù))
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