每當我們學習並理解了一個偉大的科學理論的時候，總是深有感觸，學習這些思想已經比較困難，那究竟是什麼樣的大腦才能夠創造出這樣的理論？難道他們是與魔鬼交易的帕格尼尼麼？（編按）還是在冥冥之中有神的力量在指引 ？而當我們看到一個簡單而有效的技術方法和解決方案，又會納悶地想，他們只不過是運氣好罷了，我要是有考慮這個問題也能想到。然而什麼時候這樣的好運氣才能落到自己的頭上？介紹創新方法的文章也很多，但是為什麼我們學習了這些方法後還是不會創新？以下我們觀察兩個創新的例子，大概可以發現一些線索。

偉大的相對論

對大眾來說，最神奇的科學莫過於相對論了。它所預言的「時鐘變慢」、「距離縮短」等現象，與我們實際的感受似乎截然不同。然而相對的理論基礎異常簡單，總共只有兩句話：（1）慣性系等價、（2）光速不變。第一條是叫相對性原理，指的是慣性系當中的測量者感覺不到慣性系的運動速度。在一個靜止的實驗室裡和在一個平均時速300公里的列車上，觀察者對同一實驗所觀察到的物理規律是相同的。相對性原理並不是愛因斯坦的發明，是從伽利略時代就為大眾所知的。第二條光速不變原理指的是在任何情況下，光速是個常數，它不依賴發光體和測量者之間的相對速度。如果靜止的時候觀測到的光速為c，一個觀測者順著光的傳播方向以0.5c速度運動，他測量到的光速也是c，而不是0.5c。 這一假設與牛頓力學當中的速度疊加（stacking velocity）原理不一致。

光速不變假設並非異想天開，麥克斯韋（James Clerk Maxwell）創立的經典電磁動力學已經計算出電磁波的傳播速度是一個常數，當時的科學界非常迷惑，不知道這個速度是相對於什麼參照物的速度。當時流行的看法是整個宇宙空間充滿一種特殊物質叫做「乙太」，電磁波是乙太振動的傳播。但後來人們發現，這是一個充滿矛盾的理論。如果認為地球是在一個靜止的乙太中運動，那麼根據速度疊加原理，在地球上沿不同方向傳播的光的速度必定不一樣，但是邁克爾遜-莫雷實驗（Michelson-Morley experiment）否定了這個結論。對此，洛侖茲(H．A．Lorentz)提出了一個假設，就是著名的洛侖茲變換（Lorentz transformation），能夠推導出一切在乙太中運動的物體都要沿運動方向收縮。洛侖茲變換就是相對論的前身，也是狹義相對論當中的基本方程。而愛因斯坦的工作是理解到如果放棄牛頓力學的絕對時空觀，那麼這兩條基本假設就是融洽的，根本不需要乙太的概念。從這兩條基本架設就可以推導出狹義相對論。這個推倒過程並不複雜，愛因斯坦用了幾個禮拜的時間就完成了狹義相對論的創建，而大學一年級的普通物理教科書就比較完整地介紹了狹義相對論的基本內容。

實用的巴斯德消毒法

路易‧巴斯德是近代微生物學的奠基人，享有和牛頓同樣的地位。1675年，磨鏡片的列文‧虎克首先發現了細菌。時隔接近200年後的1865年，巴斯德把新鮮的啤酒和變酸的啤酒放在顯微鏡下觀察對比，發現了乳酸桿菌，並發明了用高溫殺死乳酸桿菌而不破壞啤酒成分的方法，這就是著名的巴斯德消毒法（Pasteurization）。巴氏消毒法挽救了法國的釀酒業，並廣泛應用在各種食物和飲料上，所獲得的利潤足夠支付法國因為普法戰爭戰敗而向普魯士繳納的戰爭賠款。巴斯德還證實了傳染病是微生物在生物體內的發展引起的，約瑟夫‧李斯特發明和推廣外科手術消毒則是巴斯德的理論的應用結果，挽救了無數人的生命。這些偉大的發明來源於對發酵、對啤酒變酸的原因的研究，方法就是把新鮮的啤酒和變酸的啤酒放在顯微鏡對比一下。

那麼無論是神奇的相對論，還是大家習以為常的高溫消毒，他們的發現發明都來源於同樣的行為，就是探索現象發生的背後原因，這是一個研究者所從事的最根本活動。所有的創新，都不是空穴來風，都需要繼承前人的大量知識，這個積累過程是漫長的，需要老老實實把問題一個一個地搞清楚，理解眾多現象背後的普遍規律。這個過程重要的任務是把思維塑造成要求所有現象都需要有合理的原因解釋。這是一個研究者所需要的思維模式，需要十幾年, 數十年時間的打造。在這個過程當中，你會發現前人在大多數情況下是正確的，但是如果你迷信權威就得不到任何創新。當具有了這種思維模式，並且能夠符合邏輯地解釋很多現象以後，如果發現了一個不能合理解釋的現象，就意味著創新機會的出現。如果還不具備這種思維模式，即使把創新擺在面前也不會認得，只能是習慣性地把它歸類為眾多的不能理解的現象之一。

高層次創新帶來造價值專利

在一個領域內的創新，實際上是和這個領域內的人類智力總和競賽，唯有在這個領域內超越了過去所有的成果，才能構成一個創新。這就決定了層次低的創新，難度也就比較小一點。層次越高，數量就越少，能做到的人也越少。

一個高效的創新型組織，理想的運作模式是由領頭人物做高層次的創新，並在這一領域投入資源，完成其下面的較低層次的優質專利的申請，形成專利保護網，並完成產品設計和開發工作，投入市場。當資訊對公眾發佈以後，已經取得了市場的領先和知智權財產權，競爭對手無法追趕。此外，一個高層次的創新，總是帶領著數量眾多的較低層次的創新，這方面典型的商業案例是蘋果公司。

當賈伯斯眼花繚亂地發佈其iPod、iPhone、iPad一系列產品時，老牌的終端廠商只能夠看著蘋果粉絲們排隊為蘋果掏錢，眼睜睜的看著蘋果公司申請的200多項專利包圍而成的專利屏障。低效的創新組織不會形成有效的創新體系。組織裏面缺乏領頭人物，沒有高層次的創新，也自然缺乏明確的投入方向。這種組織，一般是跟隨業界的熱點方向。然而不幸的是，真正的創新方向，原創者一般把最重要的專利都已經挖掘完畢後，才會向公眾公開，剩下的只是一些層次比較低的專利。有一些技術雖然也是熱點方向，好像很有前途，但是一直都沒有什麼進展，而研究的人又特別多。這些技術往往類似雞肋，吃又吃不下去，不吃又不知道有什麼其他可吃。投入研究人數多的原因不是因為技術特別好，而是因為不知道還有什麼更好的可以做。低效的組織將大量的資源投入到低層次的和錯誤的技術上去，一旦行業內出現了創新者，就會被甩在後面。所以，擁有宏觀視野和深邃洞察力，能夠做出高層次創新的領頭人是創新的關鍵。

有一些組織，雖然擁有能夠做出基礎創新的人，但是他的成果在組織內不被認可，不會繼續投入 資源進行進一步的研究。還有像高校這樣的一些學術機構（註１），他們專注於基礎研究，而不投入工程應用研究。這些人的成果發表之後，其他的研究者有可能在他們的方向上做出有價值的創新。然而，這個過程也並非易事。原創者的組織不認可，往往意味著他們的成果創新性太強而別人無法理解。在浩如煙海的論文當中發現有價值的研究成果，也要求有很高的洞察力。但是這個難度比原創小了一些。因此跟蹤學術界的研究動向，是獲得研究方向的重要手段。

Turbo碼的就是一個典型的例子，1992年Berro就發現了Turbo碼的結構，但是其論文被當年的ICC 會議所拒絕，1993年重新投稿，勉強獲得通過而獲得發表。在隨後的幾年裡，有些研究組發現了他們的成果的價值，跟進發表了一些文章。後續越來越多的人加入到這一領域的研究，促成Turbo在3G當中獲得應用，而前期的投入者也獲得了價值較高的專利。巴斯德的細菌學說也是這樣。巴斯德也不是提出疾病細菌學說的第一人，在他之前200年細菌就被發現了，類似的假說以前就由吉羅拉摩‧費拉卡斯托羅、弗裏德里克‧亨利及其他人提出過。但是巴斯德通過大量的實驗和論證有力地支持了細菌學說，這種支持是使科學界相信該學說正確的主要因素。

高價值的創新數量很少，而低價值和錯誤的創新總是占大多數。因為客觀規律只有一條，正確的結果也只有一個，誰先發現誰就成為創新者。而只取一個或幾個片面做一些局部的優化，方法卻有千千萬萬；在這樣的方向上申請些專利，發表論文都不是很困難，只不過無法承受時間的檢驗，屬於創新當中的幼稚病。

創新並沒有什麼新奇的方法，實事求是而已。

編按：在通俗文化中，任何超凡的成就都可以被歸因為魔鬼交易。從歐洲各地都有的魔鬼橋，到尼可羅·帕格尼尼精湛的小提琴技術，都有魔鬼交易的傳言。

註( 1)：高等院校：在中國大陸，大學與獨立學院等高等院校簡稱「高校」

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