認(rèn)知是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的一種信息加工活動(dòng)，指通過感覺、知覺、想象、思維、判斷、形成概念等獲取知識(shí)的過程。我們的知識(shí)結(jié)構(gòu)基本上都是間接知識(shí)，來自于學(xué)習(xí)。在“知識(shí)爆炸”的今天，僅僅是學(xué)習(xí)或獲取已有的“間接知識(shí)”，就會(huì)讓我們“目不離書（屏）”，花費(fèi)大量時(shí)間，使得我們無法去創(chuàng)造知識(shí)，從而成為一個(gè)“跟讀者”。
然而，學(xué)習(xí)不能算在認(rèn)知的范疇里，學(xué)習(xí)只是為我們的認(rèn)知打基礎(chǔ)。研究的本質(zhì)是認(rèn)知，通過研究事物形成新的知識(shí)。認(rèn)知是科研人員的使命，或者說科研人員的使命是創(chuàng)造新知識(shí)。
創(chuàng)造新知識(shí)的難度非常大。如果沒有創(chuàng)新意識(shí)和熱忱，很難創(chuàng)造出新知識(shí)。自進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段至今的40年間，我寫了20余本書，發(fā)表了400多篇文章（包括作為通訊作者），但回過頭理一理，其中只有一兩本書、十來篇文章，自己覺得創(chuàng)造了一些新知識(shí)。
結(jié)合自己的經(jīng)歷，筆者認(rèn)為創(chuàng)造新知識(shí)有兩條途徑。
到自然中去求證
創(chuàng)造新知識(shí)首先是要多實(shí)踐。對(duì)于有些試驗(yàn)/實(shí)驗(yàn)型的學(xué)科，通過試驗(yàn)/實(shí)驗(yàn)可以獲取新知識(shí)。對(duì)于筆者所從事的土地科學(xué)來說，通過試驗(yàn)獲得一些知識(shí)相對(duì)比較容易。比如，利用酸度計(jì)測(cè)試在大氣酸沉降區(qū)土壤pH的變化、用壓力計(jì)測(cè)試土壤的緊實(shí)度、建立緊實(shí)度與土壤質(zhì)地和容重的關(guān)系等。但土地學(xué)科的創(chuàng)新難度卻很大，因?yàn)橥恋厣鷳B(tài)系統(tǒng)非常復(fù)雜，各種土地要素包括氣候、地形、生物、時(shí)間以及人類活動(dòng)等之間存在著物流和能流的交織，要定量地獲取這些要素之間的關(guān)系，特別是土地生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，得到新的認(rèn)知非常困難。而且，土地生態(tài)系統(tǒng)基本是不能試驗(yàn)的，比如廣泛談?wù)摰臍夂蜃兓瘑栴}。
雖然土地生態(tài)系統(tǒng)是復(fù)雜巨系統(tǒng)，但只要到實(shí)踐中用心觀察，并不是沒有創(chuàng)造新知識(shí)的可能。過去那些地質(zhì)地理學(xué)家靠雙腿、騎馬就發(fā)現(xiàn)了很多知識(shí)，其中也包括一些著名的地學(xué)理論，比如美國地理學(xué)家戴維斯的侵蝕循環(huán)理論、俄國土壤學(xué)家道庫恰耶夫的五大成土因素學(xué)說等。
今天，我們有了不同高度的衛(wèi)星可以在高空俯瞰地球，有了汽車、飛機(jī)可以到更多、更遠(yuǎn)的地方去考察，有了各種工程建設(shè)切開的地球風(fēng)化殼等，這些都使我們具備了發(fā)現(xiàn)更多地球奧秘的條件。因此，只要用心觀察，善于用相關(guān)的已有理論知識(shí)綜合分析、大膽假設(shè)，更多地到自然中去求證，就能夠發(fā)現(xiàn)新知識(shí)。
做善于問“為什么”的人
知識(shí)創(chuàng)新的第二個(gè)途徑是“學(xué)科交叉思維”。這個(gè)途徑也離不開實(shí)踐，實(shí)踐永遠(yuǎn)是認(rèn)知的基礎(chǔ)。但僅有實(shí)踐沒有思維、“熟視無睹”也不會(huì)有新認(rèn)知。創(chuàng)造知識(shí)的人總是那些善于問“為什么”的人或“抬杠”的人。當(dāng)然，要提出質(zhì)疑或“抬杠”，必須先具備有關(guān)事物的基本知識(shí)。
去年，筆者在江西萬年縣調(diào)研了一座電能制磚廠，該工廠制磚沒有取土坑，而是用挖掘機(jī)挖山，把挖出來的變質(zhì)粉砂巖破碎后，摻入粉煤灰壓制磚坯。筆者用食指和拇指碾壓石塊，石塊很容易成為細(xì)土。當(dāng)時(shí)，筆者立刻就想起了土壤物理學(xué)中學(xué)到的兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即水分很難進(jìn)入土壤微空隙和鈣積過程，由此也判斷出，這種變質(zhì)粉砂巖易風(fēng)化成土是因?yàn)榭障短?xì)而沒有膠結(jié)物。這就是在野外看到一種現(xiàn)象，綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)，通過想象、思維、判斷而形成新知識(shí)的過程。
理論創(chuàng)新難于上青天
如果說看到一些事物、經(jīng)過分析可以創(chuàng)造一些新知識(shí)點(diǎn)的話，那么理論創(chuàng)新真是難于上青天。筆者這一輩子也沒有搞出一個(gè)新理論來。
比如，直到本世紀(jì)初，土壤學(xué)界和農(nóng)業(yè)行業(yè)內(nèi)都有一個(gè)共識(shí)，即土壤肥力是下降的。根據(jù)此前學(xué)過的礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說以及上世紀(jì)70年代參加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為改革開放以來，由于化肥投入增加，使得農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度提高，同時(shí)也必然有比過去多得多的作物根莖葉歸還到土壤中，土壤有機(jī)質(zhì)含量肯定會(huì)增加。
于是在2000年，筆者讓研究生到河北省曲周縣采集土樣化驗(yàn)，與上世紀(jì)80年代初第二次土壤普查時(shí)的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果果然顯示，有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量增加了（見《20年來我國潮土區(qū)與黑土區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)變化的對(duì)比研究》，《土壤通報(bào)》2004）。但這也只是一個(gè)新的認(rèn)知，并沒有新理論發(fā)現(xiàn)。
再舉一個(gè)例子。有不少朋友對(duì)筆者寫的《山區(qū)農(nóng)村的過去、現(xiàn)狀和未來》一書給予了很高評(píng)價(jià)，認(rèn)為該書揭示了在完全依靠擴(kuò)大耕地面積維持增長的人口食物需求的年代，農(nóng)村居民點(diǎn)是由平原到丘陵再到山區(qū)擴(kuò)展；而在城市化時(shí)代，農(nóng)民有了其他生計(jì)資源，由于山區(qū)耕地的荒蕪、人員的減少，山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)肯定是逐步萎縮的變化規(guī)律。但筆者個(gè)人認(rèn)為，這僅僅是一種新認(rèn)知，并沒有什么新理論。
有了新知識(shí)后，對(duì)于目前非常熱門的生態(tài)修復(fù)就會(huì)有新的認(rèn)識(shí)，例如在某些高溫多雨的地區(qū)，其自然條件完全可以實(shí)現(xiàn)自然修復(fù)。當(dāng)然，這要求我們把地學(xué)知識(shí)、土壤學(xué)知識(shí)、氣候?qū)W知識(shí)等綜合性知識(shí)學(xué)透徹，才能有所思考，創(chuàng)造新知識(shí)。正所謂“天地人生大自然，學(xué)好地學(xué)知其然。因勢(shì)利導(dǎo)不蠻干，生態(tài)文明好實(shí)現(xiàn)”。
科研人員要把每門知識(shí)基礎(chǔ)打牢，真正理解之后，將知識(shí)進(jìn)行綜合碰撞，即通過提出大膽假設(shè)并驗(yàn)證，再進(jìn)一步研究，力爭(zhēng)把感性認(rèn)識(shí)提升到理論認(rèn)知上。
以上，便是筆者幾十年來研究土地學(xué)科的一些體會(huì)，希望對(duì)后來者有一些啟發(fā)和借鑒作用。
來源：《中國科學(xué)報(bào)》
