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(xué)研究”的簡(jiǎn)稱,更準(zhǔn)確的全稱是“科學(xué)技術(shù)研究”,是指人類的一項(xiàng)智力活動(dòng),目的是創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)新知識(shí),增加人類的知識(shí)積累,包括自然、藝術(shù)、社會(huì)等等;或者使用已有的知識(shí)完成創(chuàng)新性成果(新概念、新方法、新解釋),達(dá)成新的應(yīng)用。
科研活動(dòng)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(yīng)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(gè)階段
從科技創(chuàng)新的“全流程”角度出發(fā),可以將創(chuàng)新過(guò)程劃分為不同的階段。從一項(xiàng)理論的出現(xiàn)到最終形成商業(yè)化產(chǎn)品,需要經(jīng)歷六個(gè)階段:理論研究、基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)。
理論研究、基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)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(gòu)想等,經(jīng)過(guò)若干階段的推進(jìn),最終成為服務(wù)于社會(huì)的成果。這六個(gè)階段的界限有時(shí)候并不那么涇渭分明,例如材料學(xué)的研究,研究一種新的制備工藝、新的材料配比、新的膜系結(jié)構(gòu)等等,它可以是介于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究之間的。
我們常說(shuō)的“科研”,其活動(dòng)范圍可以涵蓋全部的六個(gè)階段,并沒(méi)有狹義地限定在“理論研究”和“基礎(chǔ)研究”階段。不同類型的科研活動(dòng),對(duì)不同階段的涉足程度有所不同而已。
科技創(chuàng)新的六個(gè)階段及其主要特性
2、關(guān)于技術(shù)的成熟度
技術(shù)成熟度又稱作“技術(shù)就緒指數(shù)”(TRL,Technology Readiness Index),用于評(píng)價(jià)一項(xiàng)技術(shù)的成熟水平,通常分為九個(gè)評(píng)價(jià)級(jí)別,從第一級(jí)到第九級(jí),成熟度遞次上升。TRL由美國(guó)國(guó)防部最早提出,后為NASA以及很多美國(guó)企業(yè)所采用,約翰C. 曼金斯在《美國(guó)航空航天局技術(shù)就緒水平白皮書》中做了相似描述。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T22900-2009)對(duì)科學(xué)技術(shù)研究成熟度評(píng)價(jià)給出了更為詳細(xì)的描述,我們通過(guò)對(duì)比可以看出中國(guó)與美國(guó)的關(guān)于技術(shù)成熟度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,詳見本文的附表。
3、關(guān)于成果形式與共享
科研成果的產(chǎn)出,不僅僅只是論文、專著、報(bào)告,還包括專利、標(biāo)準(zhǔn)、樣機(jī)、樣品、模型、裝置、儀器、產(chǎn)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(duì)于可以共享的研究成果,通過(guò)論文、專著的形式發(fā)表,可以在盡可能廣泛的空間和時(shí)間范圍內(nèi)交流。
很顯然,理論研究和部分基礎(chǔ)研究,總是希望在盡可能廣泛的范圍內(nèi)分享,這也是“科學(xué)無(wú)國(guó)界”所指向的科研成果的性質(zhì)。但是,隨著創(chuàng)新階段的繼續(xù)推進(jìn),從創(chuàng)新流程的開始到后端,技術(shù)成熟度越來(lái)越高,成果共享的程度也會(huì)越來(lái)越低。甚至有些科技研究工作,從技術(shù)研究開始就有了技術(shù)保護(hù)措施,到應(yīng)用研究階段基本上不會(huì)將關(guān)鍵技術(shù)成果全部公開。到產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)階段的階段,就成了機(jī)密信息了,不可被共享。
如果有企業(yè)認(rèn)為“科技無(wú)國(guó)界”,那么,這樣的企業(yè)要么天真無(wú)暇,要么沒(méi)有多少拿得出手的核心技術(shù),根本上說(shuō),還是企業(yè)高層對(duì)科技的認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不到位。1297年,意大利的地中海西岸城市威尼斯,針對(duì)一位藥劑師構(gòu)想的秘方頒布保密法令。從那時(shí)候開始,歐洲各國(guó)便先后建立了“智慧壟斷”的制度——知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。此后,隨著資本主義制度的建立、全球化的快速推進(jìn)、世界新秩序的逐步形成,“科技無(wú)國(guó)界”就越來(lái)越不現(xiàn)實(shí)了。
有興趣的讀者可以閱讀以下段落,進(jìn)一步了解創(chuàng)新的六個(gè)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(zhì),它關(guān)注的是知識(shí)發(fā)現(xiàn)、而非實(shí)際應(yīng)用。例如哲學(xué)研究、文學(xué)研究、數(shù)學(xué)研究、物理理論,提出新學(xué)說(shuō)、新公理、新定律等等。
基礎(chǔ)研究:面向一定的應(yīng)用背景,研究基礎(chǔ)性問(wèn)題,獲得關(guān)于事物基本原理的新知識(shí),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(yīng)、新的模型、新的發(fā)展等等。
應(yīng)用研究:又稱作“科學(xué)應(yīng)用研究”,面向應(yīng)用領(lǐng)域,關(guān)注特定的問(wèn)題,研究工作有一定的預(yù)先目標(biāo),探索開辟基礎(chǔ)研究成果可能的新用途,或者為了達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)探索應(yīng)采取的新方法或新用途而進(jìn)行的創(chuàng)造性研究。
技術(shù)研發(fā):又稱作“技術(shù)應(yīng)用研究”,關(guān)注于某一特定產(chǎn)品的開發(fā),目的是新的科研成果被應(yīng)用于新產(chǎn)品、新材料、新工藝的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程。直接解決改造客觀世界中的實(shí)際問(wèn)題,主要針對(duì)特定的目的或目標(biāo)。技術(shù)開發(fā)與目標(biāo)產(chǎn)品直接相關(guān),但尚存在需要攻關(guān)的技術(shù)難題。試驗(yàn)發(fā)展、工程開發(fā)均屬于技術(shù)開發(fā)的范疇。
產(chǎn)品開發(fā):面向市場(chǎng)需求,運(yùn)用現(xiàn)有的原理、方法、技術(shù)等改進(jìn)已有產(chǎn)品,或者開發(fā)新產(chǎn)品;通過(guò)實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),使其具有新的特征、新的功能或者某些技術(shù)指標(biāo)達(dá)到新的水平。通常情況下,產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中不確定的技術(shù)因素占比較低,所采用的原理、理論或者技術(shù)都是成熟的,材料、元件、器件、模塊等都是可以采購(gòu)或者有成熟加工工藝保障的。
工藝設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)產(chǎn)品批量化生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的新工藝、新服務(wù)等,包括一系列的加工流程、操作規(guī)范、儀器設(shè)備、工具器材、工裝夾具、原料材料、半成品、測(cè)試方法等等,包含的是批量生產(chǎn)過(guò)程中的幾乎全部細(xì)節(jié),最后使之成為成品的工作、方法、和技術(shù)問(wèn)題。
等級(jí) | NASA的定義 | 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) | ||
定義 | 基礎(chǔ)研究 | 應(yīng)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(yīng)用設(shè)想的基礎(chǔ) | 產(chǎn)生新想法并表述成概念性報(bào)告 | 發(fā)現(xiàn)新用途并形成思路性報(bào)告 | 觀察到基本原理并形成正式報(bào)告 |
2 | 基于基本原理,確定應(yīng)用設(shè)想,但未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)支持這些設(shè)想 | 被同行確定為一個(gè)值得自由探索的方向 | 形成了特定目標(biāo)的應(yīng)用方案 | 形成了技術(shù)概念或開發(fā)方案 |
3 | 試驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)想的可行性,無(wú)重大原理性技術(shù)障礙 | 被組織確定為一個(gè)值得探索的具體目標(biāo) | 關(guān)鍵功能分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論成立 | 關(guān)鍵功能分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論成立 |
4 | 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了關(guān)鍵技術(shù)的可行性,部分關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到實(shí)際要求 | 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中仿真結(jié)論成立 | 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中關(guān)鍵功能仿真結(jié)論成立 | 研究室環(huán)境中的部件仿真驗(yàn)證 |
5 | 逼真模擬環(huán)境中,驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)、大部分功能、性能基本滿足實(shí)際要求 | 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中半實(shí)物仿真結(jié)論成立 | 相關(guān)環(huán)境中關(guān)鍵功能得到驗(yàn)證 | 相關(guān)環(huán)境中的部件仿真驗(yàn)證 |
6 | 高逼真度模擬環(huán)境驗(yàn)證,關(guān)鍵技術(shù)、全部功能及性能滿足要求 | 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)物功能性指標(biāo)可測(cè)試 | 中試環(huán)境中初樣性能指標(biāo)滿足要求 | 相關(guān)環(huán)境中的系統(tǒng)樣機(jī)演示 |
7 | 接近實(shí)際使用環(huán)境的工程樣機(jī)驗(yàn)證,全部功能和技術(shù)指標(biāo)滿足要求 | 試驗(yàn)結(jié)果與理論相匹配 | 中試環(huán)境中正樣性能指標(biāo)滿足要求 | 在實(shí)際環(huán)境中的系統(tǒng)樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)論成立 |
8 | 在實(shí)際使用環(huán)境中測(cè)試,狀態(tài)穩(wěn)定、無(wú)明顯問(wèn)題,全部關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到要求 | 論文發(fā)表,報(bào)告立卷,著作出版 | 正樣得到用戶認(rèn)可 | 實(shí)際系統(tǒng)完成并通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證 |
9 | 已投入生產(chǎn),技術(shù)指標(biāo)全部滿足要求,具備穩(wěn)定的生產(chǎn)能力和客戶服務(wù)能力。 | 論文著作被引用,研究報(bào)告被采納 | 正樣品、專有技術(shù)、專利技術(shù)被轉(zhuǎn)讓 | 實(shí)際通過(guò)任務(wù)運(yùn)行的成功考驗(yàn),可銷售 |
(未完待續(xù))
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