从乳腺到军用装备的道路漫长而曲折。
当研究牛奶生产的科学家面临技术障碍时，他们开始探索山羊是否能分泌蜘蛛丝中所使用的蛋白质——蜘蛛丝是地球上最结实的材料之一。由此产生的产品BioSteel吸引了美国军方的兴趣，并获得了军方的资助。美国军方希望用这种织物来制作防弹背心。
这似乎是一条不太可能的创新之路，但根据科内尔领导的最新研究，这是一个非常典型的故事。该研究发现，依赖科学推理、跨学科合作和漫长的研究道路——在大多数观察者看来，下一步似乎是深不可测的——通常是导致“大跃进”发明的三个特征。
“最大的想法——最大的解决方案存在远离我们已经知道的,”玛德琳说Kneeland,酒店管理学院的助理教授和第一作者的“探索未知的领域:知识搜索过程的起源异常创新,“4月1日发表在《组织科学。
“如果我们想鼓励这种行为，无论是在个人还是组织之间，我们需要了解允许一些人做出这些重大创新的环境，”Kneeland说。“这篇论文的目的是为思考这种探索发生的方式奠定一个框架。”
Kneeland及其合作者分析了1990年至2000年美国专利商标局批准的150万份专利申请。他们使用了一种新的计算方法来识别12万项专利，这些专利在技术上至少比以前的研究进步了两步。然后，他们采访了9个最遥远的离群值的发明者——这些专利从现有知识中跨越的时间最长。
采访中透露了一些长搜索路径的例子，比如生物钢的发明者从乳腺到防弹衣的搜索路径。
“如果你想想一些人是如何从A地到达B地的，他们所遵循的思想轨迹可能与我们大多数人理解世界的方式相差甚远，”Kneeland说。“但追随它的人看到了一条清晰的前进道路，并沿着一条不同寻常的道路前进，而这条道路实际上与他们出发的地方非常遥远，或者与我们已知的情况非常遥远。”
在搜索专利档案记录时，研究人员发现，跳跃式发明的创造者比渐进式新技术的创造者更有可能在他们的专利中引用科学文章，而且更有可能被分配到一所大学。
研究人员写道:“一个科学的理论或模型可能会让我们深入了解应该奏效的解决方案，即使之前从未有人尝试过类似的解决方案。”例如，他们说，阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论的预测依赖于光的广义推理，而不是先前的工作。
研究人员探索的第三个因素是他们所谓的“远距离重组”——将不同领域的知识集合在一起的个人或团队。研究发现，拥有广泛专业知识的团队更有可能激发出不太可能的发明，尤其是当团队中的个人拥有多个领域的专业知识时。
例如，药丸摄像头——一种可以吞下以观察肠道的微型摄像机——是由一位胃肠病学家和一位为以色列军方研发导弹的光电工程师共同发明的。
研究人员通过查看发明者以前的专利申请历史，以及他们以前工作过的不同领域，确定了遥远的重组。在他们探索的三个因素中，远距离重组与大跃进式创新联系最紧密，Kneeland说。
这项研究还考虑了意外发现的作用——探索搜索路径、科学推理或遥远的重组能帮助发明家最大程度地利用偶然发现。
“有些发明似乎是凭空出现的，”Kneeland说。“但这并不是一个你可以鼓励或教授的过程。”
这篇论文是与纽约大学(New York University)斯特恩商学院(Stern School of Business)的梅丽莎•席林(Melissa Schilling)和特拉维夫大学(Tel Aviv University)科勒管理学院(Coller School of Management)的巴拉克•阿哈龙森(Barak Aharonson)共同撰写的。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：http://news.cornell.edu/stories/2020/04/study-reveals-patterns-behind-big-ideas