灵感(inspiration,也称灵验或灵应)是指基于知识积累或偶发事件而忽然产生的科研创新与文学艺术等方面的上佳思路或解决办法。换句话说，灵感是一个顷刻间产生的好主意(good idea)。灵感(好主意)对科研创新的重要性不言而喻。从学位论文的开题，到研究报告的构思，再到项目申请的筹划都离不开灵感(好主意)。一连串的灵感(好主意)是科研创新可持续性的保证。鉴于灵感(好主意) 的有无决定着科研创新的成败，人们自然会想知道其形成或产生的原理，探究增加其出现频率的途径。不可否认，很多人觉得灵感(好主意)是一种虚无缥缈，似现似隐的东西，乃 鬼神之作，非常人所及；还有人以为灵感(好主意)即使能够获得，也是可遇不可求。其实，科研创新的灵感(好主意)的形成与产生既不是源于凭空瞎想，也不是那么神秘莫测，而是可以通过逻辑推理，换位思考，和突发奇想去增加其产生的机率，提高其出现的频率。

逻辑推理（logical reasoning）。逻辑推理是指根据已知数据，规则或结论，经过演绎（deduction，即由整体到个体的推理，或从已知的普遍性结论推导出新的个别性结论）、归纳（induction，即由个体到整体的总结，或从许多个别结论推断出一个概括性的结论）或溯因（abduction，即从结果出发，推测出事件发生的原因）而做出合理与正确的决择。逻辑推理在科研创新的应用可以递推，因果和逆向思维方式表现出来（参见前面的博文《科研创新的有效思路》）。

所谓递推思维（lateral thinking）是指将某种发现或原理在同一类事物中引申与推广，正如常言说的‘顺藤摸瓜’，‘循序渐进’。例如，早年在做李氏杆菌基因诊断研究时，我筛选出了两个致病性特异基因片断，分属转录调控因子和内因子。通过基因组序列检查发现，李氏杆菌拥有约50个转录调控基因，占其基因总数的～5%。其中一些转录调控基因显示出属，种或致病群特异性。于是，我订制了相关引物，通过聚合酶链反应中验证其属，种或致病群特异性，很快在国家级或国际专业协会主办的杂志上发表了几篇第一作者研究报告。

所谓因果思维（causal thinking）是指从某种原因而推断出可能结果的思维方式，正如常言说的‘有因必有果’。例如，在筛选出了李氏杆菌的属，种或致病群特异性基因（因）后，会很自然地联想到其可能的功用（果）。由于细菌转录调控基因的主要功用是调控下属基因群，因此，通过删除某个转录调控基因就可以观察到其下属基因群的表达变化，获得一些原创性科研成果，发表更多的第一作者研究报告。当你对某细菌的所有转录调控基因都了如指掌，便可以将此细菌改造成可调可控的生物化学原料工厂，食品加工厂，或垃圾废物处理工厂。

所谓逆向思维（reverse thinking）是指从某种结果而反向推断出可能原因的思维方式，也称反向思维或逆反思维。例如，后来我在做核酸甲基化转化研究时，尝试了各种方法，最后采用逆向思维，成功地将关键的转化步骤从3小时缩短到15分钟。具体地说，原来的转化步骤牵涉一步一步往里添加化学物直到形成最后混合物，而我则采取从最后混合物里一点一点往外拿出（减少）化学物以找到最佳条件。

值得一提的是，递推，因果和逆向思维都是基于已知数据，规则或结论所进行的延伸。如果此数据由你首获，那么不论你怎样延伸都会有原创性结果。如果此数据由别人首获，则大概率别人已经作了一定的延伸。因此，要想从别人的数据延伸，你必须要比别人做的更好（或弥补别人的不足）或不同，才会有所收获（见前面的博文《我的科研创新策略》）。

换位思考（transposition thinking or empathy）。换位思考是指站在另一个（包括对方，第三方或其它方）视角去看问题。换位思考的最常见表现方式是平行思维。所谓平行思维（parallel thinking）是将某个数据或原理在不同类事物中引申和推广，正如常言说的‘举一反三’，‘触类旁通’。例如，在了解到李氏杆菌转录调控基因的属，种或致病群特异性后，我随即对其它细菌基因组序列进行了分析，发现大多数细菌都拥有约50个转录调控基因，占其基因总数的～5%。有些细菌转录调控基因的核酸程序虽然不同，但其蛋白质程序有相似之处。于是，我用转录调控基因引物和聚合酶链反应对其它细菌的转录调控基因进行了属，种或致病群特异性验证，又在国家级或国际专业协会主办的杂志上发表了十几篇第一作者研究报告。

换位思考的另一种表现方式是后移焦聚，变近距离观察（此乃科研创新的常态）为远距离观察，以得到更为全面的视野，正如古诗所说：‘会当凌绝顶，一览众山小’。例如，人类和动物一般都有神经系统，而植物和各种微生物没有神经系统，但人类，动物，植物和各种微生物都拥有转录调控基因（占各自基因总量的～5%）。显然，转录调控基因是神经系统之外的跨生物的另一调控体系。人类和动物的生理活动可以通过神经系统和转录调控基因共同进行调控，而植物和各种微生物的生理活动只能依靠转录调控基因来实现。大家知道，中医经络学是中医理论和实践的重要组成部分，不少疾病症状可以通过针灸不同穴得以缓解，乃至治愈。可以设想，转录调控基因极有可能是人们一直在寻找的经络体系，受到刺激的不同穴位可能代表相互关联的转录调控基因的不同激发点。因此，系统性地研究转录调控基因不仅可能为经络体系奠定分子基础，而且有助于揭示各种疑难疾病的深度病理机制，从而达到以本治标的目的。

突发奇想（swift imagination）。突发奇想是指从某个偶然事件中得到启发，忽然产生与此直接或间接相关的奇异想法(或主意)。事实上，不少引人注目的科研创新都是受到某个偶然事件启发的结果。例如，1928年，弗莱明在意外超长置放的葡萄球菌平板培养皿里，观察到外来青霉菌株在葡萄球菌落间产生了一个无菌圈(抑菌圈) ，于是想到这可能是青霉菌分泌的一种物质阻止了葡萄球菌生长；经过提纯此物质，获得了青霉素。又例如，1982年，马歇尔和华伦在意外超长置放的患有胃炎的胃壁黏液层平板培养皿里，发现一种以前未曾见过的细小菌株(即幽门螺旋杆菌)，为“幽门螺旋杆菌引起胃溃疡与胃癌”这一假想提供了有力证据。可见，青霉素与幽门螺旋杆菌的发现都源于意外超长置放的培养皿里出现了不常见的菌株。因此，在设计实验时，适当增加一些不寻常的变数，有助于提高获得意外结果的机率。当然，应注意不要一下子增加太多变数，因为一个人可以集中精力，不间断地观察或做4-5小时试验，超过此时间，就会因疲劳等而影响试验效果。

突发奇想的另一种产生方式是利用随机实验手段（即随机思维，也称跳跃性思维或开放性思维），让一些百年不见，千载难逢的事件在几天或几周内出现，以期获得意想不到的原创性突破。分子生物学常用的随机实验手段有两种：一是基因库建立与筛选，二是转座子诱变与筛选。只要建立了基因库（DNA library）或转座子库（transposon library），就可以根据需要去筛选或确定某特定基因及其功用，取得原创性突破。

值得一提的是，上面说到的逻辑推理（包括递推，因果和逆向思维）和换位思考（包括平行思维），都是从已知数据或原理出发，所取得的突破大多是渐进性或改良性的。反之，随机实验手段（或随机思维）是以未知为起点，以不可预判的特定结果为终点，所取得的突破大多是原创性的。由于随机实验手段不依赖已知数据，对课题了解不深的科研新人来说，是出奇制胜，弯道超车的法宝。说实话，当年我参与了两个博士后研究项目，就是凭借随机实验手段用6-8个月时间在我尚不熟悉的领域里逐一取得了原创性突破。

综上所述，灵感一般是基于已知数据，规则和结论的延伸或受到偶发事件的启发，而形成或产生的上佳思路或解决办法(好主意)。科研创新的灵感(好主意) 可以通过逻辑推理(包括递推，因果和逆向思维），换位思考（包括平行思维），和突发奇想（包括随机思维或随机实验手段），去增加产生的机率，提高出现的频率。灵活地运用逻辑推理，换位思考，和突发奇想，助我迅速攻破了长期困扰别人的科研创新难题，轻松地在国家级或国际专业协会主办的杂志上发表了一篇又一篇第一作者研究报告。希望科研新人也能从逻辑推理，换位思考，和突发奇想中获得科研创新的灵感(好主意)，不论是学位论文的开题，或是研究报告的构思，还是项目申请的筹划，都充满智慧和信心，在科研创新征途上，大显身手，大展宏图。