一奋构、科學(xué)家與工程師的區(qū)別
馮·卡門教授有句名言:“科學(xué)家研究已有的世界,工程師創(chuàng)造未來的世界”∶崮科學(xué)家與工程師的區(qū)別最先在于科學(xué)與工程兩個概念的區(qū)別:科學(xué)在于探索客觀世界中存在的客觀規(guī)律姆另,所以科學(xué)強調(diào)分析喇肋,尋求真理坟乾;工程是人們綜合應(yīng)用科學(xué)理論和技術(shù)手段去改造客觀世界的實踐活動,所以工程強調(diào)綜合蝶防,強調(diào)方案甚侣、比較、論證间学。工程師則遵照一般性法則殷费,立足基礎(chǔ)科學(xué),解決具體技術(shù)問題低葫∠晗郏科學(xué)家們需要大膽的假設(shè),同時也要對假設(shè)進行推理論證嘿悬,而工程師們要訓(xùn)練成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S实柠。科學(xué)家主要在回答“為什么”鹊漠,在回答“為什么”時主到,我們往往需要將問題分解再分解,直到研究的對象成為一個簡單到可以被認(rèn)識的東西躯概;而工程師則主要在回答“怎么辦”登钥,在回答“怎么辦”時,我們往往不得不同時考慮各種外界條件的制約娶靡,把各方面的訴求和限制都綜合起來牧牢,給出全套的解決方案,以使這個方案盡可能巧妙的處理各方面的矛盾姿锭∷ⅲ科學(xué)家的想法往往是宇宙的尺度,現(xiàn)有的技術(shù)條件只不過為其理論提供驗證的基礎(chǔ)呻此;不幸的是轮纫,工程師則必須以現(xiàn)有的技術(shù)條件為起點,在此限制里實現(xiàn)自己的創(chuàng)意焚鲜。如果把現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)作一個圈掌唾,科學(xué)家往往是在圈外操作,工程師則在圈內(nèi)操作忿磅。在實踐中糯彬,科學(xué)家可以對自己的想法有多種多樣的嘗試,即使失敗的方向亦可以作為反證葱她,從而為科學(xué)家下一步的發(fā)現(xiàn)做出鋪墊撩扒;而人們對工程師的要求相當(dāng)苛刻,對工程師的失敗可以說是零容忍吨些,工程師們也因此承受著巨大的壓力搓谆。
正因為這個原因炒辉,工程行業(yè)本質(zhì)上并不非常鼓勵創(chuàng)新。從某種意義上說挽拔,工程師是一個保守的行業(yè)辆脸。當(dāng)新的技術(shù)但校,新思想帶來沖擊的時候螃诅,部分工程師們往往以一種封閉的思維面對新的思潮,最后被時代所淘汰状囱。
柯達公司曾經(jīng)是世界上最大的影像產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù)的生產(chǎn)和供應(yīng)商术裸,但在2012年一月,有一百三十多年歷史的柯達公司宣布破產(chǎn)保護亭枷。造成柯達危機產(chǎn)生有各方面的原因:首先袭艺,柯達長期依賴有世界絕對優(yōu)勢的傳統(tǒng)膠片部門,而對于數(shù)字科技給予傳統(tǒng)影像部門的沖擊叨粘,反應(yīng)遲鈍猾编。其次,管理層作風(fēng)偏于保守升敲,滿足于傳統(tǒng)膠片產(chǎn)品的市場份額和壟斷地位答倡,缺乏對市場的前瞻性分析,沒有及時調(diào)整公司經(jīng)營戰(zhàn)略重心和部門結(jié)構(gòu)驴党,決策猶豫不決瘪撇,錯失良機「圩柯達早在1976年就開發(fā)出了數(shù)字相機技術(shù)倔既,并將數(shù)字影像技術(shù)用于航天領(lǐng)域;1991年柯達就有了130萬像素的數(shù)字相機鹏氧。但柯達對傳統(tǒng)膠片技術(shù)和產(chǎn)品的眷戀渤涌,以及對數(shù)字技術(shù)和數(shù)字影響產(chǎn)品的沖擊反應(yīng)遲鈍,這在很大程度上決定了柯達陷入成長危機的必然把还。?在柯達的管理層都是傳統(tǒng)行業(yè)出身实蓬,例如:現(xiàn)任運營系統(tǒng)副總裁Charles Barrentine 是學(xué)化學(xué)的,數(shù)字影像系統(tǒng)美國區(qū)總經(jīng)理Cohen是學(xué)土木工程的等等笨篷。在現(xiàn)任的49名高層管理人員中有7名出身化學(xué)瞳秽,而只有3位出自電子專業(yè)。當(dāng)拍照從“膠卷時代”進入“數(shù)字時代”之后率翅,昔日影像王國的輝煌也似乎隨著膠卷的失寵练俐,而不復(fù)存在。
人的思維邊界是有限的冕臭,都是被歷史經(jīng)驗腺晾、當(dāng)今的物質(zhì)條件等等因素所制約燕锥。如何讓自己有限的思維邊界盡可能的擴大,是我們必須思考和總結(jié)的問題悯蝉。從柯達公司的例子可以看出归形,一個工程師要有與時俱進的思維方式,要用發(fā)展的眼光看問題鼻由,不要被保守的思想所束縛暇榴,如果只是一味的死盯住自己的技術(shù)優(yōu)勢,而對外來的新思潮蕉世、新方法拒之門外蔼紧,最終的結(jié)果一定是被時代所淘汰。
二狠轻、突破思維障礙
現(xiàn)實中奸例,許多問題無法解決或者解決得不好,人們往往抱怨外界環(huán)境和條件向楼,其實人類遇到的最大障礙可能是思維方式上的束縛查吊。技術(shù)上得限制會隨著時間的改變而不斷地改進,問題是工程師不一定會意識到這些改變的后果湖蜕。不少按常理難以解決的問題逻卖,未解決之前是深不可測的,而答案一旦被點破重荠,往往非常平常箭阶。從一定意義上講,任何創(chuàng)新戈鲁,不論大小仇参、難易,都是相對于一種或多種障礙而言的婆殿,誰能突破思維定勢誰就能取得創(chuàng)新的成果诈乒。
人的思維定勢是通過教育、社會習(xí)俗及常規(guī)習(xí)慣長期形成的婆芦,有一定的保守性怕磨。這種定勢思維在處理日常重復(fù)、熟悉的事物和一般性問題時消约,人們可以駕輕就熟肠鲫,得心應(yīng)手,但當(dāng)面臨新情況或粮、新問題時导饲,它就變成思維枷鎖,限制了人們的思路。
喬布斯被認(rèn)為是計算機業(yè)界與娛樂業(yè)界的標(biāo)志性人物渣锦,同時人們也把他視作Mac硝岗、iPod、iTunes袋毙、iPad型檀、iPhone等知名數(shù)字產(chǎn)品的締造者,這些風(fēng)靡全球億萬人的電子產(chǎn)品听盖,深刻地改變了現(xiàn)代通訊胀溺、娛樂乃至生活的方式。在上個世紀(jì)末期媳溺,人們便攜式的聽音樂方式主要還是來自CD月幌,而光盤的存儲容量決定了攜帶并不是十分的方便碍讯。雖然硬盤早已運用在計算機等大型的計算設(shè)備上悬蔽,它的存儲能力也是光盤無法企及的,但人們的定勢思維認(rèn)定捉兴,磁盤就一定是用在計算機上的蝎困。喬布斯以其敏銳的思維能力,突破了思維定勢倍啥,將剛面世的1.8寸硬盤運用在消費電子產(chǎn)品上禾乘,在2001年研制出了iPod,并取得了巨大的成功虽缕。喬布斯憑借其敏銳的觸覺和過人的智慧始藕,勇于變革,不斷創(chuàng)新氮趋,引領(lǐng)全球資訊科技和電子產(chǎn)品的潮流伍派,把電腦和電子產(chǎn)品不斷變得簡約化、平民化剩胁,讓曾經(jīng)是昂貴稀罕的電子產(chǎn)品變?yōu)楝F(xiàn)代人生活的一部分诉植。喬布斯曾經(jīng)說過:“領(lǐng)袖和跟風(fēng)者的區(qū)別就在于創(chuàng)新。你的時間有限昵观,所以不要為別人而活晾腔。不要被教條所限,不要活在別人的觀念里啊犬。不要讓別人的意見左右自己內(nèi)心的聲音灼擂。最重要的是,勇敢的去追隨自己的心靈和直覺觉至,只有自己的心靈和直覺才知道你自己的真實想法剔应,其他一切都是次要。活著就是為了改變世界领斥,難道還有其他原因嗎嫉到?”喬布斯也許不是一個優(yōu)秀的工程師,但他絕對是一個優(yōu)秀的發(fā)明家和企業(yè)家月洛。
“知識就是力量”是哲學(xué)家培根的一句名言何恶。當(dāng)人類知識的總量有限時,獲取知識的途徑和機會極少時嚼黔,這句名言或許才正確细层,今天是知識爆炸的時代,擁有知識但不知道如何從大量知識中去調(diào)用唬涧,不會靈活疫赎、巧妙地利用知識到實際問題中,知識同樣不能形成力量碎节。許多人盲目相信知識捧搞,沒有懷疑精神。
隨著時代的發(fā)展狮荔,房屋結(jié)構(gòu)也從最初的木石結(jié)構(gòu)發(fā)展到后來的鋼結(jié)構(gòu)胎撇。由于鋼材在建筑領(lǐng)域的運用,摩天大樓成為了現(xiàn)實殖氏。其實早在18世紀(jì)末晚树,人類就已經(jīng)用鋼軌承載火車,然而直到19世紀(jì)八十年代雅采,鋼結(jié)構(gòu)的摩天大樓才誕生爵憎。為什么鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生比鋼軌晚了近一個世紀(jì)?有了鋼材婚瓜,其實木石結(jié)構(gòu)的技術(shù)限制已經(jīng)被突破宝鼓,主要是人們的先入為主限制了想象的空間,才沒有將其創(chuàng)造性的運用在建筑上闰渔。
一個突破會帶來新的問題席函,也就給工程師們提供了新的機遇。為了將人和貨物運送到更高層樓里冈涧,很早以前茂附,人們就設(shè)計出各種各樣的升降梯,但它們都有一個共同的缺陷:只要起吊繩突然斷裂督弓,升降梯便急速地墜落到底層营曼。最初,當(dāng)升降梯問世時愚隧,人們并不敢嘗試蒂阱,認(rèn)為其安全性無法保證。1854年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上录煤,美國人奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明鳄厌。他站在裝滿貨物的升降梯平臺上,命令助手將平臺拉升到觀眾都能看得到的高度妈踊,然后發(fā)出信號了嚎,令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。令人驚訝的是廊营,升降梯并沒有墜毀歪泳,而是牢牢地固定在半空中。奧的斯發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用露筒。站在升降梯平臺上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意呐伞。奧的斯沒有發(fā)明電梯,但奧的斯公司確實當(dāng)今世界最大的電梯公司慎式。
能夠把人限制住的伶氢,只有人自己。人的思維空間是無限的瞬捕,也許我們正在被困在一個看似走投無路的境地鞍历,也許我們正囿于一種兩難選擇之間,這時一定要明白肪虎,這種境遇可能只是因為我們固執(zhí)的定勢思維所致,只要勇于重新考慮惧蛹,一定能夠找到不止一條跳出困境的出路扇救。
三、敏銳地發(fā)現(xiàn)邊界香嗓,突破邊界
傳統(tǒng)的知識傳授所進行的解題迅腔,通過作業(yè)、考試等方式潛移默化地影響人們靠娱,使人形成習(xí)慣沧烈。書本中的問題多是要給足條件的,條件不多不少像云,條件和問題有直接的對應(yīng)關(guān)系锌雀。事實上,生活中許多問題的條件可多可少迅诬,問題與條件并不是直接對應(yīng)的腋逆。因此應(yīng)對解題條件有更敏銳的認(rèn)識,不要受條件的限制侈贷,學(xué)會擺脫問題條件的干擾惩歉。
在實際的研究中,我們要時刻注意邊界條件發(fā)生的變化。因為邊界條件的變化可能會給我們的研究創(chuàng)造極大地物質(zhì)條件撑蚌,給我們的創(chuàng)新帶來巨大的機遇上遥。在集成電路領(lǐng)域有一條非常著名的摩爾定律:當(dāng)價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數(shù)目争涌,約每隔24個月便會增加一倍露该,性能也將提升一倍。換言之第煮,每一美元所能買到的電腦性能解幼,將每隔24個月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進步的速度包警。其實摩爾定律就是給我們限定的邊界條件撵摆,并且這個邊界條件也在不停地發(fā)生著變化。而我們現(xiàn)在所使用的計算機體系結(jié)構(gòu)幾乎都是在上世紀(jì)60年代的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的害晦,當(dāng)時的物質(zhì)條件決定了也許那種結(jié)構(gòu)就是最適合的結(jié)構(gòu)特铝。而科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,按照摩爾定律來算壹瘟,我們所擁有的物質(zhì)基礎(chǔ)已經(jīng)是當(dāng)時的數(shù)百萬倍鲫剿,研究條件的邊界已經(jīng)有了極大地改變,邊界條件已經(jīng)大大地向外擴展了稻轨。如果我們還在死守六十年代的金科玉律灵莲,我們無法有更大的突破。
人們的思維總是受這樣那樣的條件所束縛殴俱,在研究中政冻,我們極有可能站在邊界的最前沿,擺在我們面前的將是一片未知的世界线欲。當(dāng)我們已有的專業(yè)知識已經(jīng)無法更好地指引我們前進的時候明场,什么能引領(lǐng)我們繼續(xù)向前,開拓未知的世界李丰;也許在我們面前可選擇的道路有千萬條苦锨,但哪一條是適合我們的道路,哪一條是有可能成功的道路趴泌,這是我們需要抉擇的舟舒,如何選擇必將成為我們的一道難題。這個時候人文教育往往能成為我們前進路上的航標(biāo)燈踱讨。古人云:功夫在詩外魏蔗。所謂“功夫在詩外”,就是要強調(diào)“躬行”痹筛,到生活中廣泛涉獵莺治,開闊眼界廓鞠。 當(dāng)我們迷惘谣旁、彷徨甚至對未知的世界找不到方向的時候床佳,人文藝術(shù)、文學(xué)這些人類幾千年智慧的結(jié)晶也許會為我們的創(chuàng)新帶來新的思路榄审,新的也可能是最好的方向砌们。在我們的學(xué)習(xí)中更多的讀一些文學(xué)作品,多聽音樂搁进,多欣賞藝術(shù)浪感,多看科普讀物,多讀科學(xué)史饼问,讓我們站在前人的肩上眺望未知的世界影兽。以后回頭來看,引領(lǐng)我們向前的不僅是在學(xué)校所學(xué)的技術(shù)知識莱革,我們受到的人文教育也是創(chuàng)新的一大源泉峻堰。
創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力盅视。要創(chuàng)新就要在平時勤于積累捐名,不僅僅是我們的專業(yè)知識,也包括專業(yè)以外的技術(shù)趨勢與人文素養(yǎng)闹击;工作中要善于思考镶蹋,了解變化中的技術(shù)邊界;發(fā)現(xiàn)需求與現(xiàn)有技術(shù)存在矛盾時要勇于突破思維定勢拇砰;以創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展梅忌,促進國家進步。