科学头脑风暴是一套面向科研的结构化创意流程，用于生成、连接和评估研究想法，最终形成可检验假设的研究方向。它强调协作、好奇、领域感知、结构化与挑战性五条原则，并区分发散、连接、收敛三类方法：发散类包括 SCAMPER、激发法（Po）、随机输入、未来回溯；连接类包括形态分析、仿生学、反向假设；收敛类包括六顶思考帽、TRIZ。
主要方法：SCAMPER 用替代、组合、适应、修改、他用、消除、反转七个算子改进现有方法；六顶思考帽从事实、直觉、风险、收益、创意、流程六个角色评估问题；形态分析定义维度与选项并系统组合；TRIZ 通过技术矛盾、理想最终结果和发明原理解决“改善 X 却恶化 Y”的权衡；仿生学按定义、生物化、发现、抽象、应用五步寻找自然启发；激发法用荒谬前提打破定势；随机输入用外部刺激强制联想；反向假设翻转基本假设；未来回溯从已解决的未来倒推中间步骤。
使用方式：先花至少 20% 时间理解问题背景与约束，再用“是的，而且……”延展想法，明确区分生成与评估阶段。推荐三方法序列：先发散（SCAMPER 或激发法，约 15 分钟），再连接（形态分析或仿生学，约 15 分钟），最后收敛（六顶思考帽或 TRIZ，约 15 分钟）。若某方法 10 至 15 分钟不再产生新想法，应切换方法。结束时需聚类想法、选出 3 至 5 个最有前景方向并定义下一步。
适用场景：改进实验方案、探索设计空间、跨学科联想、解决技术矛盾、评估研究决策、规划长期方向。限制：资料未提供具体平台支持、收费、价格或安装命令；方法效果依赖领域知识与执行质量，过早评估、混淆发散与收敛、缺乏综合是常见问题。