認知是人們認識客觀(guān)世界的一種信息加工活動(dòng)，指通過(guò)感覺(jué)、知覺(jué)、想象、思維、判斷、形成概念等獲取知識的過(guò)程。我們的知識結構基本上都是間接知識，來(lái)自于學(xué)習。在“知識爆炸”的今天，僅僅是學(xué)習或獲取已有的“間接知識”，就會(huì )讓我們“目不離書(shū)（屏）”，花費大量時(shí)間，使得我們無(wú)法去創(chuàng )造知識，從而成為一個(gè)“跟讀者”。

然而，學(xué)習不能算在認知的范疇里，學(xué)習只是為我們的認知打基礎。研究的本質(zhì)是認知，通過(guò)研究事物形成新的知識。認知是科研人員的使命，或者說(shuō)科研人員的使命是創(chuàng )造新知識。 

創(chuàng )造新知識的難度非常大。如果沒(méi)有創(chuàng )新意識和熱忱，很難創(chuàng )造出新知識。自進(jìn)入研究生學(xué)習階段至今的40年間，我寫(xiě)了20余本書(shū)，發(fā)表了400多篇文章（包括作為通訊作者），但回過(guò)頭理一理，其中只有一兩本書(shū)、十來(lái)篇文章，自己覺(jué)得創(chuàng )造了一些新知識。 

結合自己的經(jīng)歷，筆者認為創(chuàng )造新知識有兩條途徑。

到自然中去求證 

創(chuàng )造新知識首先是要多實(shí)踐。對于有些試驗/實(shí)驗型的學(xué)科，通過(guò)試驗/實(shí)驗可以獲取新知識。對于筆者所從事的土地科學(xué)來(lái)說(shuō)，通過(guò)試驗獲得一些知識相對比較容易。比如，利用酸度計測試在大氣酸沉降區土壤pH的變化、用壓力計測試土壤的緊實(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，因為土地生態(tài)系統非常復雜，各種土地要素包括氣候、地形、生物、時(shí)間以及人類(lèi)活動(dòng)等之間存在著(zhù)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)系統的運行規律，得到新的認知非常困難。而且，土地生態(tài)系統基本是不能試驗的，比如廣泛談?wù)摰臍夂蜃兓瘑?wèn)題。 

雖然土地生態(tài)系統是復雜巨系統，但只要到實(shí)踐中用心觀(guān)察，并不是沒(méi)有創(chuàng )造新知識的可能。過(guò)去那些地質(zhì)地理學(xué)家靠雙腿、騎馬就發(fā)現了很多知識，其中也包括一些著(zhù)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(shuō)等。 

今天，我們有了不同高度的衛星可以在高空俯瞰地球，有了汽車(chē)、飛機可以到更多、更遠的地方去考察，有了各種工程建設切開(kāi)的地球風(fēng)化殼等，這些都使我們具備了發(fā)現更多地球奧秘的條件。因此，只要用心觀(guān)察，善于用相關(guān)的已有理論知識綜合分析、大膽假設，更多地到自然中去求證，就能夠發(fā)現新知識。 

做善于問(wèn)“為什么”的人 

知識創(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(kāi)實(shí)踐，實(shí)踐永遠是認知的基礎。但僅有實(shí)踐沒(méi)有思維、“熟視無(wú)睹”也不會(huì )有新認知。創(chuàng )造知識的人總是那些善于問(wèn)“為什么”的人或“抬杠”的人。當然，要提出質(zhì)疑或“抬杠”，必須先具備有關(guān)事物的基本知識。

去年，筆者在江西萬(wàn)年縣調研了一座電能制磚廠(chǎng)，該工廠(chǎng)制磚沒(méi)有取土坑，而是用挖掘機挖山，把挖出來(lái)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，石塊很容易成為細土。當時(shí)，筆者立刻就想起了土壤物理學(xué)中學(xué)到的兩個(gè)知識點(diǎn)，即水分很難進(jìn)入土壤微空隙和鈣積過(guò)程，由此也判斷出，這種變質(zhì)粉砂巖易風(fēng)化成土是因為空隙太細而沒(méi)有膠結物。這就是在野外看到一種現象，綜合運用學(xué)科知識，通過(guò)想象、思維、判斷而形成新知識的過(guò)程。

理論創(chuàng )新難于上青天 

如果說(shuō)看到一些事物、經(jīng)過(guò)分析可以創(chuàng )造一些新知識點(diǎn)的話(huà)，那么理論創(chuàng )新真是難于上青天。筆者這一輩子也沒(méi)有搞出一個(gè)新理論來(lái)。 

比如，直到本世紀初，土壤學(xué)界和農業(yè)行業(yè)內都有一個(gè)共識，即土壤肥力是下降的。根據此前學(xué)過(guò)的礦質(zhì)營(yíng)養學(xué)說(shuō)以及上世紀70年代參加農業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗，筆者認為改革開(kāi)放以來(lái)，由于化肥投入增加，使得農作物產(chǎn)量大幅度提高，同時(shí)也必然有比過(guò)去多得多的作物根莖葉歸還到土壤中，土壤有機質(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，與上世紀80年代初第二次土壤普查時(shí)的有機質(zhì)和養分含量進(jìn)行對比，結果果然顯示，有機質(zhì)和養分含量增加了（見(jiàn)《20年來(lái)我國潮土區與黑土區土壤有機質(zhì)變化的對比研究》，《土壤通報》2004）。但這也只是一個(gè)新的認知，并沒(méi)有新理論發(fā)現。 

再舉一個(gè)例子。有不少朋友對筆者寫(xiě)的《山區農村的過(guò)去、現狀和未來(lái)》一書(shū)給予了很高評價(jià)，認為該書(shū)揭示了在完全依靠擴大耕地面積維持增長(cháng)的人口食物需求的年代，農村居民點(diǎn)是由平原到丘陵再到山區擴展；而在城市化時(shí)代，農民有了其他生計資源，由于山區耕地的荒蕪、人員的減少，山區農村居民點(diǎn)肯定是逐步萎縮的變化規律。但筆者個(gè)人認為，這僅僅是一種新認知，并沒(méi)有什么新理論。 

有了新知識后，對于目前非常熱門(mén)的生態(tài)修復就會(huì )有新的認識，例如在某些高溫多雨的地區，其自然條件完全可以實(shí)現自然修復。當然，這要求我們把地學(xué)知識、土壤學(xué)知識、氣候學(xué)知識等綜合性知識學(xué)透徹，才能有所思考，創(chuàng )造新知識。正所謂“天地人生大自然，學(xué)好地學(xué)知其然。因勢利導不蠻干，生態(tài)文明好實(shí)現”。

科研人員要把每門(mén)知識基礎打牢，真正理解之后，將知識進(jìn)行綜合碰撞，即通過(guò)提出大膽假設并驗證，再進(jìn)一步研究，力爭把感性認識提升到理論認知上。 

以上，便是筆者幾十年來(lái)研究土地學(xué)科的一些體會(huì )，希望對后來(lái)者有一些啟發(fā)和借鑒作用。 

來(lái)源：《中國科學(xué)報》