科研创新旨在通过观察、假设和验证，对自然现象作出可靠的、逻辑的、非任意性的解释，以改进现有的理念或方法，形成造福人类社会、维持生态平衡的新技术、新产品。
根据其起点的已知程度，科研创新可划分为跟踪性与原创性两大类。一般来说，科研新人从跟踪性科研创新入手，在获得一定技能的基础上，继而进行原创性科研创新。然而，从跟踪性到原创性科研创新的转变，并非不假思索就轻易可得，而要采取精心策划的攻略才能实现。
在此，我集多年的观察和体会，谈谈跟踪性与原创性科研创新的概念及攻略，为科研新人实现从跟踪性到原创性科研创新的转型提供参考与借鉴。
科研创新的跟踪性与原创性
跟踪性科研创新是以别人已经想到过且做到过的东西（如数据、规则或结论）为起点进行的探索与延伸。科研创新的跟踪有异于简单的模仿，前者试图延伸或改进已知的概念或技术，后者则是了无新意的复制。科研创新的跟踪方式大体有两种：横向跟踪和纵向跟踪。
科研创新的横向跟踪主要涉及某种已知数据、规则或结论在不同方面（地区、种类）的应用。例如，有人发现了一个可以准确检测某种病原微生物的新基因，并通过源自某地区的样本证实了其特异性，于是其他人将此基因用于源自不同地区的病原微生物的检测。又如，有人开发了一个分析炎症反应的新技术，并通过某器官炎症展示了其有效性，随后其他人将此技术用于不同器官炎症。
科研创新的纵向跟踪大多是基于某种已知数据、规则或结论（如病原体、基因、技术）的原理或机制做出的进一步探索。例如，幽门螺旋杆菌在1982年被首次鉴别后，引发了一系列全球性的纵向跟踪研究，包括分子生物学、免疫学、传染病学、病理机制研究等。
一般来说，科研创新的横向跟踪缺乏新颖性，难度也不大，得到的结果多为补充性、重复性的。科研创新的纵向跟踪具有一定的新颖性或难度，得到的结果或许是渐进性、改良性的，包括简化步骤、降低成本、提高灵敏度、增进了解等。与原创性科研创新相比，跟踪性科研创新耗时短、费力少、成果产出确定性高、易于发论文。
原创性科研创新是以别人既没想到过又没做到过，或已经想到过但没做到过的东西为起点进行的探索。原创性科研创新可细分为三种：一是填补空白，即别人既没想到过也没做到过的东西；二是破解难题，即别人想到过但没做到过的东西，包括数学领域的一些猜想、限制各行各业发展的瓶颈问题等；三是实行替代，即别人想到过也做到过的东西，但由于技术封锁或“卡脖子”的原因，必须另起炉灶、从头做起。
一般来说，原创性科研创新有赖于新思路的提出或新技术的开发，具有相当大的难度和不确定性，所得到的结果多是颠覆性的。与跟踪性科研创新相比，原创性科研创新耗时长、费力多、成果产出确定性低、不太容易发论文。在考核周期短、注重量化评价和短期绩效指标的环境中，科研人员会很自然地倾向跟踪性科研创新，而刻意回避原创性科研创新。长此以往，一些科研人员可能会将跟踪性科研创新当成常态，从而逐渐丧失做原创性科研创新的能力和动力。
跟踪性与原创性科研创新攻略
跟踪性科研创新是依赖别人已经想到过和做到过的东西，如数据、规则或结论等所进行的横向或纵向探索和延伸。跟踪性科研创新不仅是紧跟日新月异的科研潮流的关键手段，而且为培训科研新人提供了重要平台。跟踪性科研创新的有效攻略包括逻辑推理和换位思考。
值得注意的是，建立在现有数据、规则或结论上的跟踪性科研创新常要面对其他人已经做过或正在进行相关延伸的现实。因此，卓有成效的跟踪性科研创新要着眼于比其他人做得更好，弥补其不足或不同。跟踪性科研创新的最高境界是要将别人的弱项变成自己的强项，最终实现从跟踪性到原创性科研创新的转变。
原创性科研创新是基于别人既没想到过又没做到过的，或已经想到过但没做到过的东西进行的探索，以填补空白、破解难题和实行替代。
填补空白的有效攻略是运用随机实验手段或随机思维，让一些百年不遇、千载难逢的事件在特定时间内出现，增加发现颠覆性突破的概率。此外，许多已知定理、定律只在特定条件下存在，一旦条件有变，这些现成定理、定律将不再成立，而新定理、定律则可能由此而生。
因此，在科研创新中，适当添加一些常规之外的变数，可以提高获得意外结果的概率。作为分子生物学的随机实验手段，基因库和转座子库有助于增加原创性发现的可能性。
破解难题的有效攻略是换位思考，变近距离观察为远距离观察，变战术性思维为战略性思维。总体而言，西方科学是构建在战术性思维基础之上的，其虽能解决一些相对简单的科学问题，但面对一些复杂的难题和瓶颈问题往往收效甚微。
战略性思维可以弥补战术性思维的不足，为破解难题和瓶颈问题提供一条新路。例如，当今社会所面临的一个重大难题是伴随工农业发展和城市化进程而产生的环境污染。尽管战术性思维的应用减缓了环境污染的蔓延与恶化，但人们远未找到一套确保人类生活环境可持续发展的解决方案。
站在战略性思维的高度，人们注意到微生物表现出极强的适应力，不管接触到什么外来物，假以时日，其都会很自然地成为最终胜利者。当然，成为最终胜利者的可能是某种未曾鉴定过的微生物，也可能是某种具有新赋能的已知微生物。因此，用微生物治理环境污染要采取战略性思维，而不要将思路局限在已知微生物或微生物的已知赋能上。
实行替代的有效攻略是提高投入的精准度或增加筛选方法的特异性。相对于填补空白和破解难题，实行替代至少有一些可以聚焦的目标，通过逐步提高投入的精准度或增加筛选方法的特异性，势必会有所收获。当然，做任何科研创新都不能将自己的思维局限于某个特定的思路与手段，而应根据实际需要，机动灵活，毫不犹豫地采纳其它办法。
在科研创新领域里，有几种广泛流行的观点值得商榷。
一是原创性科研创新难在无规律可循。从上述讨论中知道，原创性科研创新是有规律可循的，只要攻略适当、善于变通，原创性科研创新就会像跟踪性科研创新一样，顺理成章、水到渠成。
二是原创性科研创新具有高度不确定性。原创性科研创新除了在时间上显示出不确定性外，只要用对方法、锲而不舍，在结果上大概率是可确定的。
三是原创性科研创新离不开自由思维。在科研创新项目的任何阶段，从来没有谁不让思维自由。许多人缺乏有效的科研创新攻略，搞不出原创性结果，却推诿于人。
四是忽视应用科学对基础科学的促进作用。一些人认为，基础科学才是真正的学问，而应用科学是上不得台面的雕虫小技，宁愿待在实验室里漫无边际地空想，也不踏足半步，到生产第一线去发现和解决阻碍各行业发展的瓶颈问题。殊不知，解决瓶颈问题有利于开拓基础科学的新视野，推动基础科学的突飞猛进，为基础科学锦上添花。■
（作者系澳大利亚皇家病理学家学院研究员）
《科学新闻》 (科学新闻2024年8月刊 观点)