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钱学森思维科学的核心思想是什么?如何应用于创新思维培养?

钱学森认为,思维科学是一门研究人脑思维活动规律和方法的科学,它应该像自然科学一样,成为一个严谨的科学体系,他的目标是将看似神秘、主观的“思维”过程,变成可以客观研究、建模甚至模拟的科学对象。

钱学森思维科学的核心思想是什么?如何应用于创新思维培养?-图1

下面我们从几个方面来详细解读钱学森的思维科学理论:


核心思想:思维的“科学化”与“体系化”

钱学森提出思维科学的根本出发点,是认为人类的思维活动虽然复杂,但并非不可捉摸,他主张:

  1. 思维是物质的产物:思维是人脑这一高度发达的物质器官的机能,是客观世界在人脑中的反映,它遵循着一定的规律,是可以被科学研究的。
  2. 建立独立的科学体系:他主张将“思维科学”从哲学、心理学中独立出来,成为一个与自然科学、社会科学、数学科学等并列的大科学门类,他认为,只有建立独立的学科体系,才能系统地、深入地研究思维。
  3. 服务与实践:研究思维科学的最终目的,是为了更好地理解人类创造力,从而提高人的思维能力,并将其应用于人工智能、教育、决策、文学艺术创作等各个领域,推动社会进步。

思维科学的体系结构

钱学森不仅提出了“思维科学”这个概念,还为其设计了一个宏大的、多层次的科学体系,这个体系的核心是“抽象(逻辑)思维、形象(直感)思维、灵感(顿悟)思维”这三种基本思维形式。

三大基本思维形式

这是钱学森思维科学理论中最具原创性和影响力的部分,他认为,人的思维活动主要可以归纳为这三种:

  • 抽象(逻辑)思维

    • 特点:以概念为思维单元,运用逻辑推理(归纳、演绎、分析、综合)来进行思考,它遵循形式逻辑和辩证逻辑的规律。
    • 研究领域:传统逻辑学、数理逻辑、辩证法等主要研究的就是这种思维。
    • 应用:科学研究中的定理证明、数学推导、哲学思辨、法律论证等。
  • 形象(直感)思维

    • 特点:以表象(图像、画面、声音等)为思维单元,通过联想、想象、类比等方式进行思考,它不遵循严格的逻辑规则,更具直觉性和整体性。
    • 研究领域:这是钱学森特别强调的,认为过去被严重忽视,艺术创作、工程设计、建筑设计、医疗诊断(看CT片)等都大量依赖这种思维。
    • 应用:画家构思画作、工程师设计新产品的外形、侦探根据现场线索在脑海中“还原”案情。
  • 灵感(顿悟)思维

    • 特点:在抽象思维和形象思维的基础上,经过长期思考后,突然产生的一种“豁然开朗”的、非逻辑性的、跳跃式的思维成果,它常常是“可遇不可求”的。
    • 研究领域:这是思维的最高层次,也是最神秘的,钱学森认为它是前两种思维交叉、碰撞后产生的“火花”。
    • 应用:阿基米德在浴缸里发现浮力定律、凯库勒梦见衔尾蛇而悟出苯环结构、门捷列夫在梦中排出元素周期表。

钱学森的核心观点是: 这三种思维不是孤立的,而是相互联系、相互转化的,一个复杂的创造性过程,往往是先通过形象思维进行构思,再用抽象思维进行验证和深化,最终在某个时刻迸发出灵感。

思维科学的科学体系

钱学森将思维科学放在整个现代科学技术体系中,设计了如下结构:

  • 最高层次哲学(辩证唯物主义)
  • 基础科学思维科学本身,研究思维普遍规律。
  • 技术科学:连接基础科学与应用技术的桥梁。
    • 信息学:研究信息的获取、处理、传递和利用。
    • 控制论:研究系统的控制与调节。
    • 认知科学:研究心智及其过程。
    • 语言学:研究语言的结构和运用。
  • 工程技术:直接应用于实践的领域。
    • 人工智能:模拟人类智能。
    • 计算机科学:特别是知识工程、专家系统。
    • 教育学:研究如何科学地培养人的思维能力。
    • 科学方法论
    • 文字学(包括汉字信息处理)。

钱学森提出思维科学的时代背景与动机

钱学森在20世纪80年代初开始系统提出这一思想,并非空穴来风,而是有深刻的现实和理论背景:

  1. 对人工智能发展的反思:当时,人工智能的主流是“符号主义”或“逻辑主义”,即试图用计算机模拟人类的逻辑推理,钱学森敏锐地指出,这条路走不通,因为它完全忽略了形象思维灵感思维,他认为,真正的智能必须包含对形象信息的处理和理解,这为后来的“连接主义”(神经网络)和“深度学习”提供了重要的思想先导。
  2. 对创造力的渴望:钱学森本人是一位大科学家,他深知科技创新的源泉不仅仅是逻辑,更依赖于直觉和灵感,他希望研究思维科学,能够找到培养和激发创造力的科学方法,从而提升整个国家和民族的创新能力。
  3. 系统科学的视角:钱学森是“系统科学”的奠基人之一,他用系统论的观点看待思维,认为人脑是一个开放的、复杂的巨系统,思维是这个巨系统涌现出的高级功能,必须用系统的方法来研究它,而不是孤立地分析某个环节。
  4. 对教育改革的期望:他认为传统的教育过于侧重抽象思维和逻辑训练,忽视了形象思维和创造力的培养,建立思维科学,可以为教育改革提供坚实的理论基础。

影响与评价

积极影响

  • 开创性:首次将“思维”作为一个独立的、系统的科学对象来构建其理论体系,极大地推动了相关领域的研究。
  • 前瞻性:他对形象思维和灵感思维的强调,深刻影响了认知科学和人工智能的发展方向,特别是对后来兴起的“神经网络”和“深度学习”有重要的启发意义。
  • 跨学科桥梁:促进了哲学、心理学、神经科学、计算机科学、语言学等多个学科的交叉融合。

争议与挑战

  • 科学性与可证伪性:批评者认为,灵感思维等概念过于主观和神秘,难以通过实验进行重复和证伪,其科学基础有待夯实。
  • 技术实现的困难:如何用计算机或数学模型来真正模拟形象思维和灵感思维,至今仍是世界性的难题,钱学森的构想宏伟,但具体的技术路径依然模糊。
  • “科学主义”的倾向:有人认为,将人类所有高级心智活动都纳入“科学”的框架,可能忽略了其人文性和艺术性的维度。

钱学森关于思维科学的构想,是他留给世界的一份宝贵思想遗产,它不仅是一个学术理论,更是一个宏伟的科学纲领,尽管其中一些设想至今仍面临巨大挑战,但它极大地拓宽了人类对自身心智的认识边界,为我们理解智能、创造力和意识提供了全新的、系统性的视角,在今天人工智能飞速发展的时代,重温钱学森的思想,依然能给我们带来深刻的启示。

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