物理学家的创新方式对大学生创新创业的启示

刘向远，程和平，张穗萌，俞鹤，何锐

(1.皖西学院电气与光电工程学院，安徽六安237012；2.黄山学院信息工程学院，安徽黄山245041)

物理学家的创新方式对大学生创新创业的启示

刘向远1，程和平2，张穗萌1，俞鹤1，何锐1

(1.皖西学院电气与光电工程学院，安徽六安237012；2.黄山学院信息工程学院，安徽黄山245041)

从物理学家的创新谈起，概括了物理学家的4种创新方式：把握物理学规律发展的方向，发展创新；突破陈旧观念，开拓创新；立足实践，实验创新；团队合作，协作创新。这些创新方式体现了物理学创新成功的方法和创新者应该具备的精神品质。大学生创新创业能够从物理学家的创新方式中得到启示：把握创业方向，发展创新；开辟新的创业领域，开拓创新；勇于创业实践，尝试创新；融入创业团队，合作创新。这些启示将为大学生的创新创业实践提供有益的指导，具有方法论的意义。

创新方式；创新创业；创业方向；创业领域；创业实践；创业团队

1 前言

物理学的发展史是一部创新史，从牛顿三定律到爱因斯坦的相对论，从经典力学到量子力学，新的概念和原理一次次把人类社会推向更高层次的文明发展。在物理学的创新发展过程中，物理学家们发扬创新精神，创造了物理学发展史上的一个又一个奇迹。今天，我们的社会经济发展同样离不开创新，习总书记强调：创新是引领发展的第一动力。作为社会发展的生力军，今天的大学生需要树立牢固的创新创业思想，培养创新能力，为将来社会经济发展和个人的价值实现打下良好的基础。但是，当今的大学生对创新创业充满了迷茫，究竟如何创新创业，很多大学生感到无从着手。有的学生对创新与创业的关系理解不清，往往把传统的工作当作是创新创业。实际上，创新创业首先是创新，在创新的基础上实现价值创造才是创新创业。那么，如何实现创新基础上的创业？物理学家是创新成功的典范，他们的创新为社会发展带来了巨大的财富，从广义上讲，具有创新精神的物理学家们也是创业者。他们独特的创新方式能够给大学生实践创新创业提供有益的启示。

2 物理学家创新的方式

2.1 把握物理学规律发展的方向，发展创新

从物理学发展的历史阶段看，物理学规律发展的方向在于深层次、普遍性的揭示物质运动的内在必然性。牛顿的三大运动定律和万有引力定律是经典物理学的代表，而牛顿的成功在于把握了物理学规律发展的方向。例如关于物体运动与受力关系的研究，早在1638年伽利略就提出了关于直线运动研究的结论[1]：一个运动的物体，假如有了某种速度以后，只要没有增加或减小速度的外部原因，便会始终保持这种速度在水平面上运动下去。1664年，笛卡尔进一步提出[2]：只要物体开始运动，就将继续以同一速度并沿着同一直线方向运动，直到遇到某种外来原因造成的阻碍或偏离为止。1687年，牛顿认为实际上物体运动与外力无关，力的作用只是改变了物体的运动状态，在此基础上提炼出了牛顿第一运动定律：一切物体不受外力作用下总保持匀速直线运动或静止状态[3]。1820年，奥斯特发现了电流的磁效应之后，引起了电磁学发现的一系列连锁反应。1821年，安培在实验的基础上提出磁场对载流导线作用的规律；拉普拉斯提出了毕奥-萨伐尔定律；1831年，法拉第发现了电磁感应现象；楞次指出了感应电流的方向；基尔霍夫澄清了电动势、电场强度等概念。麦克斯韦意识到电磁学理论应该有一个普遍适用的统一理论，在这种思想的引导下，他提出了涡旋电场和位移电流的假说，总结出电磁场的统一规律：麦克斯韦方程组[4]。因此，把握物理学规律发展的方向，发展创新，物理学家们获得了创新成果。

2.2 突破陈旧观念，开拓创新

公元11世纪，亚里士多德的经院物理学受到了教皇的支持，他的观点之一是：任何运动着的事物都必然有推动者。伽利略对亚里士多德的观点却持怀疑态度，坚持用数学和实验相结合的方法研究物理学。伽利略通过斜面滚球实验，计算了路程和速度的关系，得出外力与运动无关的结论，有力地否定了亚里士多德的错误观点，开拓了物理学研究数学方法。爱因斯坦是20世纪最杰出的理论物理学家，早在爱因斯坦创立狭义相对论之前，洛伦兹就提出了洛伦兹变换，并证明了电子质量与速度的关系，更早之前，庞加莱就提出了光速不变的猜想，菲兹杰拉德提出了长度收缩的概念，但是他们都不愿意放弃以太假说。只有爱因斯坦坚定地否定了以太假说，提出了狭义相对论时空观[5]，成为科学发展史上的重大里程碑。伽利略和爱因斯坦不迷信权威，敢于坚持真理，开创了物理学发展的新领域，创造了物理学发展的新奇迹。

2.3 立足实践，实验创新

有些物理学家从事实验研究，获得了创新发现，这些新的发现成为新理论的产生提供了强有力的证据。昂尼斯是荷兰的低温物理学家，1911年，发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，他把汞的这一新状态称为超导态。1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德研究超导锡及铅样品，共同发现了超导体的另一个极为重要的性质：迈斯纳效应[6]，从而催生了超导理论的诞生。经典霍尔效应表明霍尔电阻与磁场强度成正比例关系。1980年，德国的物理学家冯·克利青实验研究1.5K温度和强磁场18T的作用下二维体系的霍尔效应，发现了整数量子霍尔效应[7]。后来，美籍华人崔琦、德国科学家霍斯特·施特默和美国科学家罗伯特·劳克林在实验中又发现了分数量子霍尔效应[8]。由于整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的发现，使得以上4人获得了诺贝尔物理学奖。同时，量子霍尔效应的新发现推动了人们对极端条件下固体中电子本质的新认识。这些物理学家立足于实践，在不同的物理条件下进行实验研究，获得了举世瞩目的新成就，为新理论和新认识的建立提供了条件。

2.4 团队合作，协作创新

有人统计了52位物理学诺贝尔物理学奖获得者的成果，结果表明有86.92%的研究成果是合作研究得到的[9]。卢瑟福被称作核物理研究之父，20世纪初，他领导的曼彻斯特大学物理实验团队有25人之多，其中包括后来的名人玻尔、査德威克、威尔逊、盖格、马斯顿等。这个团队分工明确，进行了举世闻名的α粒子散射实验，发现了原子的核式结构[10]。卢瑟福有一句名言：科学家不是依赖于个人的思想，而是综合了几千人的智慧，所有的人想一个问题，并且每人做它的部分工作，添加到正建立起来的伟大知识大厦之中。从这里，可以看到团结合作、协作创新的力量。美籍华人丁肇中是著名的实验物理学家，他领导的团队有四、五百乃至上千人之多[11]，2014年该团队公布了暗物质发现的新证据。中微子被称作“宇宙隐身人”，我国关于中微子振荡的研究联合了国内十几所大学和研究院，以及香港、台湾、俄罗斯、美国等研究机构，在大亚湾核电站实验中发现了中微子振荡的新模式，对中微子物理未来发展方向起到了决定性作用[12]。由以上事例能够看出团队合作是一种重要的创新方式。

3 物理学家的创新方式对大学生创新创业的启示

3.1 把握创业方向，发展创新

今天的创业者，有许多成功的实例，例如马云的阿里巴巴和淘宝，俞敏洪的新东方教育等等。从马云的创业经历来看，马云实际上并不是一个网络专家，但是，在1995年，他创建了中国第一个互联网商业公司，1999年创建了阿里巴巴网站并上线。人们羡慕马云的成功，然而我们能够从他的名言里领悟他成功的秘诀：互联网将由“网友”和“网民”时代进入网商时代，阿里巴巴有一个使命，那就是把互联网带入网商时代。由此可以看出马云把握了互联网发展的方向，实现了成功创业[13]。不过，把握创业方向不能一味地模仿，而要有自己的创意并符合市场发展的方向。马云的成功就是如此，是发展创新。回顾伽利略到牛顿关于运动和力的研究，实际上，牛顿提出第一定律是对伽利略和笛卡尔理论的创新发展，麦克斯韦的电磁场理论也是对安培、法拉第、拉普拉斯等人电磁理论研究成果的新发展。

当前，大学生不知道如何创新创业，常常对创新创业的目标和方向感到迷茫。这里，把握创业方向就是方法之一。从历史的角度看，20世纪以蒸汽动力的改革和应用、电力的广泛应用和电子计算机的广泛应用为特征的两次技术革命，引起了社会生产的深层次变革，振兴了相关产业，也造就了大批科学家、技术发明家和产业巨头。今天，人类正处于第三次技术革命期间，新能源、新材料、互联网以及人工智能成为这次技术发展的标志。如果大学生能够把握这些新的机遇，发展和应用新技术，结合社会需求，经过努力，很有希望获得创新创业的成功。

3.2 开辟新的创业领域，开拓创新

有人说我们正处在一个创业的新时代，这种说法有其时代特征。创新是创业的基础，虽然创业需要具备很多条件，但是最基本的首先应该要有想法，接着开始准备其他方面的工作，然而并不是每一个想法都能造就一段成功的创业，所以此刻就要讲究创新。创业的方式有多种，其中创新型创业具有潜在的高收益[14]。从20世纪90年代以来，涌现了一批新的创业模式，例如Google、百度的网页搜索、网页游戏、戴尔的直销模式等，开辟了新的市场，提升了顾客需求。我国鼓励创新型创业，已经连续九届举办发明创业奖，涌现了一大批发明创业的项目和创业人物。

在物理学发展史上也有创新型创业的例子，例如富兰克林发明了避雷针，用于保护建筑物免遭雷击，获得了广泛的应用；爱因斯坦提出了光电效应方程，使得光电倍增管应用于自动控制成为现实。不过，要开辟新的创业领域，必须具有开拓进取、不迷信权威的精神，就像伽利略和爱因斯坦那样，有新的思路、方法，敢于突破一些传统观念和做法。有的大学生没有领会创新创业的真实含义，往往把继承传统的工作认为是创新创业，其实这其中就缺少了创新的成分。只有正确认识创新与创业的关系，才能够在创业的道路上有新的作为。创新是指理论、方法或技术等某一方面的发现、发明、改进或新组合。创业是一种思考、推理和行动的方法，在于把握机会，创造性地整合资源，从而创办新的企业或开辟新的事业。将创新的思想或成果用于产业或事业当中，开创新的领域或新的局面，就是创新创业。

3.3 勇于创业实践，尝试创新

有关调查研究表明将近1/3的学生认为创业有风险[15,16]，这种心理状态不利于大学生创新创业。物理学研究中，超导和量子霍尔效应的发现正是基于科学家们勇于探索和实践的结果。例如迈斯纳效应的发现也经历了一个长久的过程，并非一蹴而就。原因在于起初发现迈斯纳效应，超导实验中使用的是空心导体，而空心导体不能表现出迈斯纳效应。22年后，迈斯纳等人在实验中采用了实心导体做实验，才发现了迈斯纳效应[17]。这个事例表明物理学家的创新需要勇于实践的精神，大学生创新创业也是如此。马云在一次演讲中说：创业注定充满艰辛，其过程重复而单调，但同时也是通往成功的必经之路；要保持一颗平常心，学会变通，减少抱怨，同时懂得取舍，这种脚踏实地的努力终将带来回报[18]。

今天的大学生生活在一个科技进步的环境里，生活享受比以前任何时期都要多。但是另一方面，今天的创业平台比任何时候都更多，国家和社会支持的力度也比较大。因此，大学生不要总是想着被动就业，应该勇敢地去尝试创新，在实践中增强创业才干。例如参加创新创业大赛、大学生科技创新、创新创业营销计划等活动。实践中，大学学生创新创业也涌现了诸多成功的案例，例如天津商学院的大学生黄俊科，基于“善草堂”濒危野生黑果枸杞保护繁育与开发应用在校创新创业项目，创办了甘肃省民勤县西禾生态农业开发有限公司，年产值达到6600余万元[19]。

3.4 融入创业团队，合作创新

团队合作历来受到人们的重视，不仅科学研究如此，创新创业也需要团队建设。创新创业团队的优点在于优势互补和风险共担，从而更容易获得创新成果。物理学研究中，卢瑟福团队、丁肇中团队和中微子研究团队就具有这些特征。微软创始人比尔·盖茨正是聚集了一大批软件开发和营销人才才成就了一个企业帝国[20]。大力发展合作创新和集群创新，有利于克服自身创新能力不足的弱点、缩短创新周期及克服科研与生产脱节等问题。国外高校大学生的创新创业团队建设比较成熟，例如德国慕尼黑工业大学有名的“boom”创业团队[21]，2014年做一款社区服务APP的开发与应用，整个团队具有合理的知识架构、情感纽带和产品价值观。

我国的大学生创新创业团队的建设正处于起步阶段，组建大学生创新创业团队重在培养团队精神、创新意识、创业意识。团队精神包括成员之间的情感纽带和相互依赖，共同的创业目标是相互合作的基础。除此之外，团队中的每一个成员必须有一定的专业技能，能够为团队创新创业活动的开展承担责任。那些创新意识强、有一定专长的学生能够在团队中发挥着重要作用。燕山大学把大学科技园建设与大学生创新创业教育相结合，每年举办创新创业大赛，多年来，共有450多个大学生创业团队参加了竞赛，130多个创业项目获得了奖励[22]。因此，大学生在校努力学习专业知识、参加多种竞赛活动，主动地融入创新创业团队，能够培养学生的创新创业团队精神。

4 结论

大学生在创新创业实践过程中，要学习物理学家的创新精神，主动把物理学家的创新品质融入到自己的创新创业活动之中，提升自己的创新创业意识和创业能力，成为“双创”型人才。

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Enlightenment of Physicists’Innovative Approaches on the Innovation and Entrepreneurship of College Students

Liu Xiangyuan1,Cheng Heping2,Zhang Suimeng1,Yu He1,He Rui1
(1.School of Electrical and Photoelectric Engineering,West Anhui University,Lu’an 237012,China;2.School of Information Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

This article summarizes physicists’innovative approaches,which are:to develop and innovate by mastering the laws of physics,to explore and innovate by breaking through antiquated ideas,to innovate experimentally based on practice and to innovate collaboratively through team cooperation.These approaches reflect successful ways to innovation in physics and spiritual qualities an innovator should possess.Today,college students can obtain beneficial enlightenments from physicists’innovative approaches for innovation and entrepreneurship.These enlightenments include mastering the trend of business,creating a new business field,bravely conducting entrepreneurial practice and integrating into entrepreneurial team,which will be of methodological significance and guide college students through innovation and entrepreneurship practice.

innovative approaches;innovation and entrepreneurship;trend of business;business field;entrepreneurial practice;entrepreneurial team

G645

A

1672-447X(2017)05-0115-004

2017-06-18

安徽省教育厅教学研究重点项目（2016jyxm1101）；安徽省教育厅精品资源共享课程（2016gxx153）

刘向远（1969-），安徽六安人，皖西学院副教授，研究方向为应用光学、物理教学论。

责任编辑：胡德明