思维科学探索-第31章
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年发表。但是总的
说来，由于对创造性思维的形式和规律研究得不透，离揭示
创造性思维的活动规律也还有相当的距离，因而已经提出的
第 289 页
卷第
年第
期。
一些创造性技法，虽能点燃创造性思维的火花， 但能量不
大，可以说尚未形成方法论意义上的创造性思维方法。
术（如拟制创造性思维活
思维科学与其它科学一样有基础科学、技术科学、工程
技术三个层次③。如果我们能以思维学、信息科学这些基础
科学的研究成果为基础，总结模式识别、人工智能、计算机
模拟技术等具体工程技术的经验，就可以总结出较科学的创
造性思维方法论，还可以在创造性思维方法论的基础上，运
用认识科学、微电子技术、人工智能、脑科学，特别是神经
生理学的成果来建立创造工程学。创造工程与任何工程一样
是一个技术系统，它由一系列的技
动的设计模式，提高思维的创造性效率的公式等）组成。这
些技术不仅具有知识形态，而且具有一定的物质形态，它不
标，并且具有确定的或直接的经济作用
是进行自由的理论探讨，而是有一个明确的改造世界的目
当然，作为基础科
学的思维学、信息科学，作为技术科学层次的创造性思维方
法论，和作为工程技术层次的创造工程学这三个层次的发
展，是互为前提的，互相渗透的。
参 考 文献
①钱学森：《关于形象思维问题的一封信》，《中国社
会科学》， 年第
年版。
②爱因斯坦：《探索的动机》，《爱因斯坦文集》，第
页，商务
③钱学森：《关于思维科学》，《自然杂志》，
期。
～
第 290 页
加以评。价。对
年， 杜威在《我们是怎样思维的》一书中提出了
王 通讯
国家科委研究中心）
人类思维“五步骤”经典模式： 感到某种困难的存在
认清是什么问题
接受或抛弃试验性的假说；
搜集资料，进行分类，并提出假说
得出结论并
此，有人认为这是找到了解决问题的“最终公式”，有人则指
出这一模式的明显缺陷在于它忽视了有时对于解决问题异常
有效的直觉、顿悟等非逻辑思维的重大作用。创造性思维，是
“个体将一种或多种心智运用到内在与外在的材料上，以产
生某种独特而且具有人生或文化价值的产品”为特征的思
维，毫无疑问，这一过程，必须有逻辑思维的参与，但在一些
时候，尤其是在关键时刻，又往往跳出了逻辑思维的轨道。
那么，创造性思维到底是通过怎样的思路展开的呢？本
文拟从五个方面提出一些不成熟的意见。
把它定义为：“从所给的信息中产生信息。其着重点是在从
吉尔福特（ 称之为“分殊思考”，并
辐射思考
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辐集思考
可
，
可
可以把它放到空中玩；
同一的来源中产生各式各样为数众多的输出，很可能会发生
转移作用”。例如：把一只美丽的风筝拿到孩子们中间，他
们会辐射出各种各样的想法：
可以利用它给台湾同胞送信
可以把它放到天空，当作射击的
可以在游泳时把风筝线栓在腰上，增大浮力；
以用它测试风向、风力
可以借它传递军事信号；
靶子；
以在雷雨天把它放到空中，从天取电；
加德纳
由于这种思维是朝着不同方向进行的。所以有时能够通
过“转移作用”探索到未知的东西。辐射思维水平高的人，
创造性思维比较发达。美国当代著名数学家，马丁
说：“你考虑的可能性（不管它多么异乎寻常）越多，也就
越容易找到真正的诀窍，这是所有具备创新能力的数学家的
奥秘之一。
与辐射思考相对的是辐集思考，这条思路也同样受到创
造性思维研究者的重视。辐集思考是指以某个思考对象为中
心，从不同方向将思维指向这个中心点，以达到解决问题的
目的。例如，某医院为采用放射疗法治疗一胃癌患者，征求
施治方案。病人家属提出的咨询是，用强光线照射，可以获
得较好的疗效，但又会伤害健康组织用弱光线照射，能够
减轻健康组织的损失，但疗效不佳，这该怎么办？与会者想
到的方案有： 咽下放射性物质
露，直接照射；
动手术，将病变部位暴
注射一种药水，使放射线对健康组织不发
生作用，专门破坏癌细胞； 改为中药治疗。
围绕着这个胃癌病例，四条辐集思维指向了这个中心
第 292 页
相似思考
难以使放射性物质正好对准癌变部
方案
点。讨论结果是：方案
位难以持久；方没有现实可能性方案家属不同
意。
最后，以下方案获得通过：不断转动的较弱射线从四面
八方射向癌变部位，使之成为众多光线的聚集点，这样既提高
了放射强度又减小了对健康组织的危害。正如吉尔福特所
说，辐集思考是从产生的许多信息中“引出一个正确答案或
列出一种大家认为最好的或常规的答案”。个体与群体的思
维辐集密度越大，解决问题的办法越多，创新的可能性越大。
德
相似思考是指将某客体与思维对象联系起来从它们的相
似关系中发现某个“启发点”，从而解决问题的思考。
说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往
能指引我们前进。”
世界上第一个“构盾施工法”，就是相似思考的产物。
十九世纪二十年代，英国要在泰语士河下修建地下隧道。如
果采用传统的支护开掘法，松软多水的岩层很容易塌方。工
程师布鲁内尔为此而一筹莫展。一天，他无意中发现有只小虫
在使劲地向坚硬的橡树皮里钻。布鲁内尔注意到：那只小虫是
在其硬壳保护下进行“工作”的，此情此景使工程师恍然大
悟：河下施工，为什么不能采用小虫掘进技术呢？循着这条
思路，布鲁内尔发明了“构盾施工法”，也就是先将一个空
钢柱体打入岩层中，而后在这个“构盾”保护下进行施工。
在这里，那只以壳护身敢钻橡树皮的小虫，叫做“启
发原型”，水下隧道施工技术叫做“思考对象”。“小虫外
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反向思考
壳”与“空心钢柱体”是二者相似处，启发点是一个“壳”
字。通过相似思考，“构盾”代替了“支护”，做出了发
明、创造。有的学者认为，相似思考的内在机制是“意象相
通”一一启发原型的形象或某一部分进入思考者的脑海，它
与思考对象的相似之点，一瞬间接通了“百思不得其解”的
思路，使思考者一下子进入了豁然开朗的境地。
相似思考之所以能够做出发明与创造，是因为事物之间
具有同一性。但是，事物间同时存在的差异性将可能阻止这
条思路的通行。所以，这条思路并不是在任何对象之间都能
相通的。事物间表面的相似较易寻找，本质的相似与联系较
难发现。斯宾塞抓住生物体与人类社会之间的表面相似，将
生物体的个别特征来类比、解释人类社会，不仅没有得到正
确的结论，反而陷入了历史唯心主义的泥坑。
反向思考是指将人们通常思考问题的思路反过来，用对
立的、看上去似乎不可能的办法解决问题。
“水乳交融，油水不合”，千百年来人们就是这么说
的。在印刷业，由于这个传统观念，即使油墨中有百分之零
点几的水份，也要设法蒸发掉。水份蒸发了，油墨就会发
粘，影响正常印刷。怎么办？于是，掺之以油。单这一道工
艺每年就消耗大量食用油。
那么，油与水能不能相合呢？有人在思考了。他们开始
实验，发现常速搅拌，油水确实不合；高速搅拌，加水
也能相合。
加上这么多的水，油墨在印刷过程中的粘纸问题解决
～
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分合考
了。可是，把印好的半成品堆放在一起，又会发生纸张粘
连。这时，实验者大胆地加入的水，采用超声波技
术进行油水混合，水与油墨的微粒被击碎成为只有微米
的直径，混合得相当均匀。再加上一点活性剂进去，油墨印
刷粘连、印刷品堆放粘连问题全部得到解决。
魏
明信片里流露过自己进行反向思考的愉快。他
著名科学家爱因斯坦曾在一九二三年五月底写给
耳的一
说：“我即将把广义哈密顿函数证明寄给您。您的新的思路
的心情。数学是好极了，
是有趣的。总的说来，对于整个问题我再一次处于逆来顺受
但是大自然总是牵着我们的鼻子
转，而且，有一个好笑的方。我要从您相反的方向进行，
然而我得到的方程组同您的特殊效应原理所得到的方程组完
全一样一一撇开您关于宇宙学部分的表示。”
进行反向思考，需要依具体情况具体分析，不能简单
化。简单化不会有创造，只能产生荒谬。这是运用反向思考
法应该注意的。
分合思考是将思考对象的有关部分从思想上将它们分
开或合并，试图找到一种新的产物的思考。
德国化学家欧立希看到一份化学杂志介绍药品“阿托什
尔”可以杀死危害人的锥虫。可是，使用这种药物的病人，
锥虫被杀死了自己双眼也失明了。看到这种怕人的副作用，有
的人放手不去研究了，欧立希不是这样。他想，有什么办法既
保持“阿托什尔”的杀虫作用，又不致伤害人的视觉神经呢？
他于是设法将“阿托什尔”的正作用与副作用分开，抛弃掉
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据考证，我们
骨器
，挽救了许多患者的生命。
副作用。“在分开”思想的指导下，欧立希经过艰苦的多次
努力，终于和他的同事们找到了改变药品化学结构的巧妙办
法，制出了
与“分离”相对的是“合并”。
蘸水笔
音机与录
铅笔与橡皮合并，成为小学生喜爱的皮头铅笔
与墨水瓶的合并，出现了书写方便的自来水笔
音机合并，满足了边听边录音者了需要激光与音乐的结
合，造成有色听觉，使多少欣赏者飘飘欲仙
今天的自行车，也是合并思考的产品。最初的自行车，两只
。
轮子是硬邦邦的。因此，它获得一个理所当然的绰号：“震
年，一个叫做邓禄普的英国学生为参加自行车
组合法已经
比赛，将花园里一条浇水用的软胶管子拉来，安到了车轮
上。“这就是充气轮胎”的开始。现在，合并
成为创造发明的一条重要思路。
值得注意的是，能不能够“合并”，原则是合并后应该
比原来两个单一产品具有更大的价值。如不符合这一原则，
就没有必要合并在一起。有人曾把收音机与照相机合并在一
起。使用起来很不方便，很快被淘汰了。
分离常可“化腐朽为神奇”，合并常可由结合而创造，
二者都是各有妙处的。
以上，我们一共讨论了关于创造性思维的五条思路。但
是，创造性思维的内在机制究竟是怎样的？可以说是一个至
今尚未揭开的奥秘，有待深入研究。在上文提到的爱因斯坦
的明信片中，还有如下一段话：“整个思路必须制订出来，
并且是非常优美的。但是在它之上是毫不留情的大自然的冷
酷的微笑，大自然赋予我们的是渴望多于智慧。”让我们从
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。的创造性的思维的奥秘，并准备接受大自然的检验吧
创造学、脑科学、人才学的角度，来积极探索“非常优美
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模式识别。
戴 汝为
一、模式识别与形象思维学 随着电子计算机，的发
展与推广应用， 人们用计算机来进行各种类型的模式信息
处理，对文字、图形、声音、物体等模式进行分类、描述和
理解的研究，逐渐形成了一门新的技术科学
一门技术科学能得到迅速发展的原因，主要在于其研究结果
能直接或间接的得到应用，通过模式识别的研究，目前已设
计出各种模式信息系统。另外光学文字识别机（
识别细胞及血球的机器、声音识别装置等，在国外已经成为
商品，然而用计算机来做模式识别这类工作往往就不象做数
值计算的本领那样高，更不能与人相比。人所以具有目前程
度的识别能力，也是人类经过千万年的实践才形成的。根据
人科脑结构专家们的研究，在人类的进化中，人的认识功
能是有阶段性的。在进化中，脑会发生结构重组，包括第
一视觉槽皮质区的缩小和跟认识功能有关部分脑的增大。有
一种观点认为：中枢神经结构重组有可能增强在复杂环境提
示下的辨别力和扩大预见力及记忆力。进化到现在人的识别
功能达到了非常高的程度。一个人到一大群人中间去寻找他
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思维科学的出现。从基
的朋友，即使他们多年来未见，朋友的庞面、体态、装束、
打扮有了很大的改变，他也能准确无误地认出自己的朋友。
我们知道，人的认识活动包括感觉、知觉、思维等，另外还
有一种心理成份是记忆。思维可以看做是大脑的信息加工活
动，而大脑的这种加工又是以符号信息加工为核心，而信息
的存储就是记忆。语言是由一系列符号组成的。记忆、思维
与语言有着密切不可分的关系。人们往往把语言称为思想的
物质外衣。人通过人脑这个信息加工处理器官，可以从一大
堆不准确的材料中，抓住主要的因素。一个人能听懂另一个
人说话，尽管说的人用的是方言，既使有口音，甚至有句
法的错误，彼此也能听得懂。人也可以从写得很不清楚的字
迹中，了解所写的意思。人识别图形模式的本领是很高的。
斯巴克思认为这种思维不同于简单科学归纳的思维，而是复
杂的多途径、多回路思维，也就是钱学森同志所概括的形
象（直感） 思维
一切都
钱学森同志并且明确地提出，所有这
示着一个新的研究领域
门基础科
础理论和应用技术的关系来讲，形象思维学属基础科学，而
科学的语言学和模式识别属技术科学。为建立一
学，往往要向技术科学求援，也就是先研究具体的东西，再
研究它一般的理论。
模式识别和科学的语言学是两门技术科学。通过对这两
门技术科学的研究和加以应用，可以为共同的基础科学形象
思维学提供素材，而这两门技术科学之间有一致的地方，它已
经由句法模式识别加以沟通。模式识别的发展经历了从统计
模式识别、句法模式识别到词意句法模式识别的过程。词意句
法模式识别的方法与人识别模式的方法之间的差距，在某种
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十五年才发展起来的。
程度上缩小了。或者说前者由于受到人的识别启发其方法更
多一些。这里针对科学语言学与模式识别之间一致的地方，
以及词意句法模式识别的初步形成作一个简单的介绍：
以往根据一般性的识别方法把模式识别分为统计（决策
理论）模式识别及句法（结构）模式识别两大类
模式识别首先把模式进行数
选取的特征对于通常遇到的干扰束来说，应尽可能具有不
变性，或者至少是很不敏感。对于比较简单的模式，模式
识别就是对模式进行分类。如果抽取
描绘原来的模式，那么就可以用一个
的模式。用特征向量构成代表相应模式类的“模板”对于一
个未知的模式，就用与模板进行匹配即计算相关函数的办法
来进行分类。这种办法是以高维随机向量分析作为基础的，分
类就相当于把特征空间划分成若干部分，每一部分与一模式
类相对应。很明显人脑用的不会是这种办法。句法模式识别
着眼于把模式的构成与语言的构成
