? ? ? ? 本文繼續圍繞《走出思維泥潭》（2021）（Innovation Generation: How to Produce Creative and Useful Scientific Ideas， 2012）一書討論科學創新。
? ? ? ? 在《走出思維泥潭》一書中，作者認為科學創新的核心在于能否跳出思維的框架從而產生創新性的想法，并最終導向創造性的科學發現。
? ? ? ? 如何才能夠跳出思維的框架呢？概括而言，主要有兩種方法：1.掌握足夠多的認知框架；2.做一個足夠優秀的觀察者。
? ? ? ? 大腦中的認知框架足夠多，思維就不會輕易地陷入任何一種單一的認知框架中，那么在不同的認知框架下就有可能對相同的事實做出完全不同的解讀，概括，進而抽提出令人意外的結論。比如，關于條件性恐懼的長時程記憶，分子生物學家，細胞生物學家，生物化學家，解剖學家，系統神經科學家，計算神經科學家，都會從各自不同的角度去解讀相應的大腦機制。很顯然，一個具備多重背景的研究人員就可以從更多的視角去探究這一問題，也意味著他/她更有可能挖掘出被人注意不到的要點，這就是創新。但有一個重要的前提是，必需真正對各交叉學科有足夠深入的理解，而不是犧牲深度而獲得的膚淺的廣度。
? ? ? ? 第二個或許是更具革命意義的方法：做一個足夠優秀的觀察者（2021-11-14Observation---The art of scientific investigation - 簡書 (jianshu.com)）。如何才算一個優秀的觀察者呢？首先，必須是用大腦，而不僅是用眼睛去觀察；其次，不能帶有明確的預設，因為預設會給大腦帶上自動濾鏡，使人只能看到想看的東西；接下來，還需要很好的聯想能力，這樣才能夠敏感地覺察到表面上毫不相關的事物之間的內在聯系（聯想能力是可以在日常生活中通過鍛煉而加強的）；最后，還需要有豐富的知識儲備，即多元化的認知框架。另外，在當今這個大數據的時代，對于數據的解讀（觀察）能力已經成為一個創新型科研人員的必備素養。
? ? ? ? 科學上的創新是可以根據重要性劃分出等級的（技術創新不在討論范圍之內）。第一，最重大的創新是具有石破天驚的意義的，比如牛頓三大定律，進化論，DNA雙螺旋結構，視覺皮層如何編碼外界刺激，place cell對于編碼空間信息的意義等等。這類創新在做出之前，沒有人能夠想象出來它應該是怎樣的，它們直接使人們能夠解釋之前無法理解的現象。第二，是通過將不同的元素（事實，假說，理論）通過意外的組合而產生的新的理論，認識。各種交叉學科的開創凡屬此類。比如控制論，人工智能，計算神經科學，多巴胺獎賞學習系統等等。第三，是在舊體系基礎上做出重大的補充，使原有理論系統更加完善。比如，一系列逆中心法則遺傳現象的發現，又比如多巴胺還能夠編碼Aversive prediction error對于reward prediction error加強學習理論的補充。第四，將一套原本比較粗糙的認識體系進一步細化，使之更加深入和系統化的工作，也不失為重要的創新。很顯然，這種創新高度依賴新技術的發明。
? ? ? ? 粗略而談，第一第三類創新，不是事先可以預想出來的，細致敏銳的觀察能力是其根基，但豐富的學識亦必不可少。第二第四類創新是以原有框架為基礎的，豐富的學識是其根基。
? ? ? ? 所以，綜合來看，豐厚的知識儲備，細致而敏銳的觀察能力，以及發達的聯想和想象的能力，應該可以看作科學創新的根基和原動力。
? ? ? ? 任何一個有抱負的科研人員都應該有意識地著重去加強這些能力的培養。否則，奢談創新就變成了一句空話，淪為一種膚淺的時尚而已。
