上一篇博文里，我们提到，在科研选题立项和实际开展过程中，产生 idea 极其重要。这里 idea 含有主意、设想、构想、想法、意见、想象、模糊感觉等意思，经常挂在科研工作者的嘴上（我的文章中，偶尔用一两个英语单词，是因为找不到单一的对应中文单词）。有些初涉科研的青年朋友会问： idea 从何而来？如何源源不断地产生有效的 idea ？ 我不是哲学老师，讲不明白人的正确思想是哪里来的这样的问题，只想举一些身边的例子，让大家懂得科研开题和做题的 idea 的来源。 一般来说，科研工作主要是为社会发展和科学进步服务的， idea 主要源自经济建设、国防建设的实践和学科发展的探索。先来看看本所几位成员的实际情况。 我所的 狄勤丰 教授原在石油大学工作，他的科研立项与石油工程密切相关。他每年几乎有一半时间泡在全国的各个油田里，从中发现问题、解决问题。大约十年前，他发现了钻井采油的一个关键技术问题：钻杆难以稳定地快速直打，因此，他敏锐地抓住此问题，经现场观察和文献调研，确立了直井眼防斜打快技术这一项目，通过艰难摸索（理论分析、数值计算和试验、实验），发明了一种预弯曲动力学方法 双稳定器滑动导向钻具组合 ，并在各油田反复试用和推广，取得了数以亿元计的经济效益，从而获得了 2008 年度上海市科技进步一等奖。 狄勤丰 教授的科研 idea 主要来自直接的工程实践 。 我所 张田忠 教授的科研 idea 主要来自解决现代纳米科技中的关键技术问题 。他集中攻克碳纳米管难题。十几年前，他进入这一新兴科技领域，发现作为多种纳米器件的要素碳纳米管的力学机理不甚清晰，故而很快选定以此为主攻方向，不久就有了创新性成果， 2003 年发表在固体力学国际权威刊物 JMPS 的论文位列年度 Top Articles （ Most Downloaded ）的第二名。接着，在2007年，他通过分子动力学模拟发现了碳纳米管塌陷过程中的 多米诺现象 。储藏在碳纳米管中的范德华势能会在多米诺过程中释放出来，部分转化为动能，从而使得碳纳米管可在纳米器件中不仅可充当储能单元，而且可成为 供能单元 。作为示例，论文给出了一种多米诺驱动的纳米枪，其出口速度可达 1km /s ， 10 倍于沙漠之鹰手枪的出口速度。 2007 年论文在物理类顶尖刊物 PRL 发表后，很快被英国《自然》杂志社和网上刊物《自然纳米技术》、《自然中国》遴选为中国大陆和香港地区的突出研究成果，作为亮点予以专文报道（ highlight ）。 张田忠 博士告诉我，他取得这些新成果来自 对未知事物的好奇心、持续的研究兴趣和良好的科研环境 。正因为他有好奇心，又专心致志，所以，新奇的 idea 就能不断地冒了出来。 再举一个我自己的例子。 1982 年，我和我的师兄李家春在中科院研究生院讲授渐近分析及其应用的硕士生课程。在讲到奇异摄动法时提到：摄动法主要适用于弱非线性问题，对于强非线性问题则无能为力，我心里总是不大服气，心想，能否拓广摄动法的应用范围呢？在为讲授平均法备课时，我突发奇想，能不能通过改进 KB 方法来解决强非线性问题？具体来说，把相位方程右端第一项从常数改成振幅的函数，用多岀的一个自由度来攻克难点？经一个月的反复试探，终获成功，得到了一类强非线性振动问题的满意的首项解。但我仍不满足，进而改进了 KBM 方法，得到了同样的问题的多项一致有效摄动解。相关的论文在《应用数学和力学》、《中国科学》、 Nonlinear Dynamics 等刊物发表，引起较为广泛的注意，成为我的科研成果中引用率最高的首批系列论文。 我这里的科研 idea 来自寻求学科发展的过程中 ，也从另一方面说明了教学与科研的互动作用。 综观上述三个例子，我们可以得到如下结论： 科研 idea 可以来自工程实际需要中。要做到这样，必须把自己的身心沉浸于工程实践中，要比工程师们懂得更多的相关知识，比他们想得更深更远。工科类的青年朋友不妨多从这一角度寻求 idea 。 现代科技的迅猛发展提供了新鲜 idea 的取之不竭的源泉。这就要求科研工作者敏感地抓住科学发展的新动向，做个弄潮儿。国人经常会跟风，而且跟进慢一拍，往往抢不到先机，没有源头创新，没有原始的 idea ，这恐怕是我们缺少重大科技创新的原因之一。以纳米科技为例，如果现在才跟进，就有点晚了。 学科的近代发展提供了产生 idea 的机会。即使看起来已经有点陈旧的研究方向（如渐近分析），只要深入思考，仍有出现新鲜 idea 的机会；而新兴的学科的探究中，出现 new idea 的机会更多。 任何科研的 idea 不可能凭空产生，必须通过艰巨的脑力劳动才会形成。因此，必须进行深入持久的积极实践和冥思苦索。 青年朋友们，别指望天上掉馅饼那样掉下来idea，也别指望让科研老板来告诉你绝妙主意，最靠得住的是你自己的脑袋积极思考的脑袋。不用怕把脑袋用坏了，一般来说，脑袋是越用越灵的！你用足了你的脑袋，就会像 钱伟长 先生所说：有满脑袋的问题了，再接下来，就是满脑袋的主意了。 写于 2010 年 9 月 29 日晚
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