科技创新启示录：创新与发明轶事 金涌 创造发明通俗读物 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

这是一本关于创新的普及读物。在本书中，作者把自己对创新的理解和领悟，用“接地气”的方式向公众做了通俗的解释；其中穿了创新与发明的上百个故事，将本该抽象、晦涩而又复杂的内容，转化为一个个形象而又生动的画面，从中传递出创新的激情和凝练的启示。在当前大力建设创新型的大变革时代，在我们正在从经济大国迈向经济强国的转折时期，作者期待这本书能对激流勇进的青少年读者、对踯躅于发明创造门槛的各行业的探索者，以及渴望变革新局面的领导干和公务员们，能有所裨益。

1 引言 2

2 理念 8

2.1 创新是社会发展恒的驱动力 10

2.2 创新发展是社会持续发展的由之路 12

技术进步是否会造成社会危机 15

社会值趋向对创新的影响 17

关注近代科学观的变革 19

2.3 原始创新根植于基础科学研究 21

基础科学研究对推动创新的重要作用 21

原始创新与颠覆性技术 25

学术交流与争论是科学创新的沃土 28

2.4 创造研究的P4要素 40

创造者（Person）的人格质 40

创造历程（Process） 41

创造产品（Product）的分析 43

社会环境、政策对创新的推动（Press） 44

2.5 人才培育是创新的百年大计 47

尊重知识，尊重人才 47

创新创业需要能工巧匠和工匠 50

拒平庸、宽容失败 56

在继承、竞争、合作中成长 57

3 知识 64

3.1 知识的获取路径 68

再问“钱学森之问” 68

继承前人知识的创新成果与大学使命 72

科普教育与伪科学 78

教育新理念与新模式 81

信息时代的知识累积征 90

3.2 创新人才的立体知识的4个维度 92

科学与工程的关系 94

人文与科学的关系 96

工程与人文的关系 101

3.3 创新机构“知识背景”的四个象限 113

卡文迪什实验室 114

巴斯德生物工程研究所 120

爱迪生实验研究所 123

贩卖想象力的奇才——迪士尼 125

4 128

4.1 想象力 132

2500年前地球周长的测定 132

想象中的异材料制备 134

抽象思维提升想象力 135

水平思维与垂直思维 139

4.2 联想力 140

仿生联想 141

功能延伸联想 144

4.3 观察力 149

对小概率现象的观察——捕捉13亿光年远的信息 149

对平淡无奇事物的观察——绿色汽车燃料的合成 151

对偶然出现事物的观察——发明需抓住蓦然之间的细节 152

4.4 思辨力 168

辩证思维——美国高中作文考题 168

思维守旧的代——居里实验室的“教训” 170

学科交思维——DNA双螺旋结构的发现 173

4.5 行动力 196

发现问题——从教堂吊灯引出的颠覆性成果 196

整体寻——钱学森倡导的系统工程理论 199

4.6 内驱力 214

5.1 创新人才养成的环境因素 246

5.2 品德是创新的内核 263

顺应时代——钱学森的四次选择 265

品德高低——影响科学成就大小的正反馈 266

人性的弱点——从多角度观察伟大牛顿 270

沉默淡定——灵魂纯洁的罗·狄拉克 272

理性判断——DDT冤案 274

5.3 创新离不开智慧 288

42——宇宙秘数字的答案 304

循环经济原理——“盖娅”假说与“美狄亚”假说 305

6 方法 308

6.1 概述 310

6.2 头脑风暴法 316

6.3 智力激励法 317

6.4 5“W”2“H”分析法 319

6.5 TRIZ法 320

7 愿景 326

图片来源 350

参考文献 354

跋 356

图片使用说明 358

金涌，清华大学化学工程系教授；中国工程院院士；1959年于苏联乌拉尔工业大学，1959—1973年在中国科技大学任教，1973—2019年在清华大学任教休；业方向为化学反应工程、生态工业工程，近年来热心科学普及工作。现任中国化工学会、中国颗粒学会常务理事，中国生态经济学会副理事长，工业生态经济与技术业委员会主任，清华大学产业创新与金融研究院顾问；曾任第四、五、六届国务院学位委员会学科评议组成员并化工组召集人，第三~六届北京市政府业顾问。曾荣获科技进步奖、发明奖各1项，美国化学工程师协会（AIChE）讲座教授奖；曾荣获全国五一劳动奖章、全国劳动模范、全国秀教师奖、光华工程科技奖，以及“典赞?2016科普中国十大科学传播人物”等荣誉。

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书籍介绍

这是一本关于创新的普及读物。在本书中，作者把自己对创新的理解和领悟，用“接地气”的方式向公众做了通俗的解释；其中穿插了创新与发明大师的上百个故事，将本该抽象、晦涩而又复杂的内容，转化为一个个形象而又生动的画面，从中传递出创新的激情和凝练的启示。在当前大力建设创新型国家的大变革时代，在我们国家正在从经济大国迈向经济强国的转折时期，作者期待这本书能对激流勇进的青少年读者、对踯躅于发明创造门槛的各行业的探索者，以及渴望开创变革新局面的领导干部和公务员们，都能有所裨益。

• 作者：Eddy 发布时间：2022-09-28 15:51:53

  要建立科学素养和哲学思维，才能更好的理解规律、理解自然这个复杂系统

• 作者：Kurt 发布时间：2023-04-26 10:52:02

  创新也是有规律的，有内因和外因，当两者相互作用的时候，创新的涌现也就不远了。很好的一本书，值得推荐！

• 作者：单字一兔 发布时间：2019-06-07 07:30:06

  06.07.19

• 作者：Noth'am 发布时间：2023-08-20 10:14:12

  人类社会的发现、发明、创造是人类知识积累的产物，也是人类文明发展历史背景下的产物，它的出现具有必然性。但是这些发现、发明、创造的出现，又因人的“个体”的差异和环境的给予而有一定的偶然性。我们应该关注这种社会背景。

• 作者：momo 发布时间：2021-06-09 11:06:02

  道理通俗深刻，论证生动有趣，很好的科普读物。

• 作者：你的名字 发布时间：2021-11-23 17:24:09

  一系列故事组成的，许多故事咱也看不懂哈哈

• 许多故事背后的故事

  作者：kkkkk 发布时间：2021-04-27 17:02:02

  广阔的科技海洋里泛起的朵朵浪花，真是美妙。

  人类科技的发展史，对于未知的探索史，不禁会让人思考，在人类存在的时空里，我们的科技到底会发展到什么地步，未来的世界到底是怎样的？

  金院士深入浅出地展示了许多有趣特别的的科学家轶事，让我们看到了很多科技创新的来源和许多伟大科学家不为人知的一面，人无完人，真的谢谢这些走进我们课本的科学家，我们现在以为的常识是你们突破了所在时代的束缚，勇敢，坚韧，不断探索才创造发展出来的，让我们得以站在巨人的肩膀上，与时代同性行。

• 进化论很重要，进化思维更重要。

  作者：恩恩 发布时间：2022-03-30 13:55:21

  自1859年《物种起源》一书出版至今，在100多年的时间里，进化论已经从达尔文个人的天才推想，变成了一门有坚实理论基础和大量实验证据支持的现代科学理论。

  而我们大多数人，对进化论还停留在中学课本的初级印象中，你一定对适者生存，自然选择，这些名词并不陌生，但很多认知在今天已经过时，甚至已经被颠覆了。进化论，作为整个生命科学的基础，理解进化论，能帮助我们更好的理解自己和世界，理解进化思维，更是改变世界的一把利器。

  

  一，什么是进化论？

  进化之所以能出现，并持续了40亿年，这背后有一个基本前提，一对永恒的矛盾：自私和匮乏。在这个前提下，可以把进化分成两个部分来理解，一组进化的公理体系，一组是生物进化的基本面貌。通过进化历程中的关键要素，把生命起源，增长，适应环境和形成复杂组织串联成一条生命科学的线索。

  进化论的公理体系，它由四大环节组成，分别是可遗传的变异，生存竞争，自然选择，生殖隔离，这四个首尾相连环节，犹如进化的车轮，让生物从一致性中产生差异，再让差异固定下来，逐渐形成了地球上千变万化的生物特性。

  进化过程中呈现出的六个特征：稳定的代际遗传，永不停息的红皇后效应，强者恒强的马太效应，不断修补的得过且过，历史经验带来的路经依赖，无可逃避的死亡和灭绝。

  二，进化思维，对我们的帮助。

  1，进化思维，可以帮我们更好的理解自己。

  现代人之所以能告别古典世界，进化论是最重要的思想发动机。

  进化论之前，我们的祖先认为世界充满秩序，每个生命的诞生背后都有一种神秘的力量。进化论之后，人们普遍开始相信，生命的诞生不需要造物主的特殊安排，人类和其他生命一样都是自然规律的产物。

  同时让我们知道，只有人类发展出了智慧和文明，这种独特的自我认知，让现代人面对世界，探索世界有了信心基础。

  2，进化思维，可以帮我们更好的看待世界和改造世界。

  很多时候，人们对世界有一个朴素的认识，在遇到难题时，要一层层分析拆解，找到最本质的原因，再设计出一套逻辑严丝合缝，细节完美无瑕的行动方案，但在面对一个真实的世界，无比复杂的系统，这样拆解成几条简单的原则，往往带来的是彻底的失败。这种简单思维的有四个特征：先验性，确定性，还原性，建构性。

  进化思维，为我们提出了另外一种解决方案。复杂系统，能够自发形成，复杂问题，总能自己找到解决方案，我们需要的是清晰的边界条件，持续的计划动力以及足够的耐心。这种进化思维的四个特征：边界性，不确定性，还原性，涌现性。

  通过对进化历程的了解，让我们认识到人类是自然规律的产物，同时又拥有自我认知的独特能力，这种能力帮助我们更好的认识和应对复杂真实的世界。

  三，进化思维，给我们的启发。

  1，多重博弈，带来多元合作：

  物种关系的三种合作：

  竞争：两个生存方式，高度相似的物种，在同一环境中生存繁殖，可能会出现你死我活，非此即彼的竞争关系。这是一种比较直接和残酷的方式，不管获胜还是失败，他们的生存和繁殖机会都会受到影响。

  掠夺：当一个物种的生存和繁殖部分，甚至全部依赖于另一个物种所提供的资源，从进化的角度看，掠夺者并不一定是坏的，两个物种需要形成一种稳定的关系，对彼此都带来一定的价值，从而持续推动生物的进化，塑造更多元的相处方式。

  共生：两个生物之间彼此需要一方的生存，繁殖，离不开另一方的支持。这种稳定的合作关系，除了需要共同的利益基础，还需要对背叛者的惩罚机制。

  对抗，源于利益的不一致，一个复杂的生物组织本身就是一个高度的利益共同体，而通过重复博弈，能够稳定复杂组织。

  我们也可以利用这个原则去理解人类社会。只要允许重复博弈发生，不同的利益相关方就有可能达成共识，和平相处，甚至形成合作。

  如果允许博弈重复发生，那么最好的策略是采取——有底线的好人策略。就是在交往中，率先表达善意，选择合作，如果对方背叛，则立刻采取报复，但报复是对等的，并不升级。如果对方在被惩罚后改正错误，又继续恢复善意和合作。

  2，分级创新，突破创新窘境：

  每一次创新，每次变化都让生物变得更好，但所有变化叠加起来，却无法给出一个整体上最好的生存策略，从进化的视角看，生物永远活在当下，只关注此时此刻的特征，能否保证生存和繁殖的机会，并不会做长远的计划。——这就是局部最优陷阱。

  如何突破这种窘境，进化论可以带给我们一些启发——分级创新。

  第一级创新：微创新。在给定的方向上持续优化保持竞争优势，解决眼下的生存问题。

  第二级创新：组合式创新。在许多已有经验的积累上，通过不同的分配和重新组合的方式，带来改变未来发展的方向。

  第三级创新：生存空间创新。也是最有颠覆性的创新。

  如果说，微创新和组合创新是在给利润的进化方向上做出一些具体的优化和调整，那么生存空间创新，则是创造前所未有的进化方向。

  从生命起源开始，在漫长的进化历程中，生命遭遇过我们能想象和不能想象的所有类型的挑战，经历了40亿年的延绵不绝，足以证明进化力量的坚韧不拔。

  进化论，把人类从神的世界中解放出来，让人类掌握了探索，改造，前进，反思的主动性，让人类放弃了对确定性的痴迷，不得不接受一个没有目的，没有确定性的混乱世界，成为现代人认识和改造世界的重要工具。

  进化思维，让现代人真正在精神上站起来，把自己和客观世界摆在对等的位置上。可以说，进化论，可能是世界上唯一可靠的成功学，运用好进化思维，可以帮助我们解决眼下的问题，更能找到通往未来的方向。