思维科学探索-第6章
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学”，大家都可来讨论和加入这个行列，做些探索工作。
客观世界发展过程中的相似现象（同与变异）经常会反
映到人们的大脑中来。所以人们总是在自觉或不自觉地按相
似的规律不断地去认识世界和改造世界，这已经由人们生活
和工作中大量的事例及科学发展史所证明。总结人们的这些
有成效的活动，探索客体和主体发展过程中的这些相似现象
之间的内在联系和基本规律。无疑将能够提高我们的认识水
改进思想方法和工作方法，增强对事物发展方向的预见
性，使我们少走弯路。纷繁复杂的客观事物，可以看作是很
多相以的点组成的一些线，很多相似的线又组成一个和周围
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相似问题的提出
米切尔
但科学技术的不断深入又必然使人们逐步认
有关联的圆圈。再由此组成一个相互联系的相似系列以至
变成一种学科
识到事物内在发展过程中的那些相互联系中存在的相似的共
同根源和运动方式。先是找到了那些科学、技术中相互交叉
的共同相似点，从这些交叉点又逐步变为相互联系的一条
线、一个区间。最后又会发展为一种综合性的所谓“边缘学
科”。客观事物发展的过程和人们的认识发展过程就是这样
由低级到高级，一步一步前进。
相似性方面可以分为功能相似、结构相似、
相似现象可以大致分为宏观相似、微观相似、静态相
似、动态相似
我们
动力相似、几何相似。在宏观相似与微观相似关系中要特别
注意对微观相似的研究，在静态与动态相似过程中要特别重
视动态相似过程的研究，这样才容易认识事物的本质
掌握了事物发展过程中的这些相似规律和相互关系，就能在
改造客观世界的活动中，不断地有所前进、有所创造。对事
物发展的过程才能建立一个较完整的物理图象。
大至宇宙星系之间，小至每个原子运动的形式都存在着
大量的相似之处。在我们周围的植物中，高至参天的松柏，
小至原始的藻类，都存在着相似的叶绿素。在动物中，从精明
红素
强干的人类直到最低等的软体动物大都存在着赖以生存的血
而叶绿素和血红素都是和空气中的二氧化碳与氧起作
年为彼得
用，都是由此成为植物、动物的能源供应者。这一系列的相似
关系都是一种巧合吗？都没有规律所遵循吗？英国的科学家
戴维，开林想了很多年之后，终于在
～
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终
核前生物体变异来的。
证明：动物的线粒体呼吸量和叶绿体非环状光合氧化还原链
的化学原理是基本相似的。因而获得一九七八年诺贝尔化
学奖。现代化学还进一步证明，叶绿素和血红素的化学结构
也是相似的。都是卟啉络合物。叶绿素是啉卟接合了镁元
素，而血红素是卟啉结合了铁元素。所以客观世界中看来是
风马牛不相及的东西却深刻的存在着相似的特性。因为人、
植物都是有共同的祖先
人类科技发展史和社会发展史都如同史学家惊叹的那
样，“呈现着惊人的相似”，大多数的民族都不约而同的经
过石器时代、陶器时代、铜器时代。社会都经过了原始部落
社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社，会。不但宏观的
过程和结构是这样的相似，就连很多伟大的发现创造过程也
是那样惊人的相似。爱迪生和法拉第都受过百科全书的启发，
成了伟大的发明家，法拉第受到老师戴维把化学能变成电
能，又把电能转化为化学能的可逆过程的启发，立志也要把
已有的电生磁现象可逆为由磁生电。经过了九年的努力，
于实现了这个有历史意义的实验。还有些伟大的发现有时甚
至是在不同的地方前后同时出现。达尔文与华莱士同时发现
理，去对天体演化
了生物进化的自然选择原理。牛顿和莱布尼兹同时发现了微
分方法。而人们又利用生物的进化社
会进步、以致微观物质演变进行了各种相似的推论，获得了
很多伟大的成就。微积分的出现导致变量进入数学中，恩格
一系列触目惊心的规律来。在技术
斯认为这是数学由低级到高级发展的一个标志，由此发展出
用上，人们由于蒸汽推
动汽盖运动产生的相似联想而发明了蒸汽机。人们又把蒸汽
机装在车上出现了火车，装在船上出现了轮船，装在纺织机上
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类比、模
出现了自动纺织机，装在动力厂发出了强大的动力使生
力为之飞跃前进，从而出现了文明史上一次最有意义的产业
革命运动。这些都可以归之于人们利用相似原理进行思维的
结果。而后又把蒸汽机发展为内燃机和喷气蜗轮发动机，这
是相似中的优化运动。
由于各种科学技术各自发展的差异，在十九世纪到二十
世纪初，出现了物理学、化学、生物学、天文学、遗传学、
医学等学科，表面上好象各不相干的大发展，但它们内部却
还是存在着潜在的相似因素。果然，到二十世纪末，各种学科
不知不觉的在还原原则的指导下，殊途同归于量子学。如量子
物理学、量子化学、量子生物学、量子遗传工程学、量子声
学，射电天文学。这都是共同去研究核外电子运动的相似
律所取得的进展。目前又进入了“量子阶梯”的阶段了。
此外科学研究中普遍应用的一些方法，如
型、模拟等都是依赖人们头脑中贮存的相似现象与过程为基
础的。否则和谁去类比，同谁模拟，以什么为实体来作模型
呢？从这个方面看来，相似现象和规律又能提供建立类比、
模型、模拟的物理模式。
再从文学、艺术上来看，文学中强调的典型，修辞中强
调的比喻、摹状、对偶、排比等，绘画中强调的神似和形
似，音乐中强调的重复、再现，诗歌和戏曲中强调的音韵、
曲调、格式等，都离不开相似的这个核心，都离不开人们已
有的相似习惯。客观对象只有和大脑中已有的概念和存贮的
信息即“相似块”相互和谐共呜才能生出美的感受来。否
人们就会无动于衷，文艺也便失其作用了。因此“相似论”
既是认识论和方法论，也是思维科学的一个部分。以上这些
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相似的定义和原理
就是研究相似问题提出的根据和想法。
客观事物发展过程中，都存在着同和变异，因为只有同
才能有所继承，只有变异，事物才能往前发展。所以相似不
等于相同，相似就是客观事物中存在的同与变异矛盾的统
一。变异就是事物发展过程中和运动过程中的差异。相似现
象就是基本粒子在统一场作用下运动的一种和谐协调而又相
互适应的组合形式。世界上几十亿人口中没有相同的指纹，
成千上万的树叶中也不会有两片绝对相同的叶片。就是一个
氢原子中的电子运动的轨道也不尽相同，而呈现着五条线
谱，红氢、黄氢、绿氢及二条紫氢等。我们知道物质都是由
稳态的电子、中子、质子所组成。所以物质有同的一面，
但由于排列组合不同和上述原因，物质在发展过程中必然出
现变异的一面。元素周期表告诉我们，电子、质子、中子的不
同排列组合就是元素本性不同属性的由来。微观结构越相
近、宏观物理、化学性质越相似。钾、钠、钙、镁化学性质
较活泼，金、银、铜、铁是导体，而硅、锗、硒、铟是半导
体，它们分别构成相似的一类。所以事物的不同排列组合在
一定的条件下就是质变的重要原因。
为了研究方便，我们可以把相似现象分成纵向和横向两
种形式。自然界常常由于内部物理、化学联系中的相似关系
而形成各个系统，人们对一个系统的研究又会独立为一个学
科，这些我们都可以称为纵向相似系列。而跨行、跨业、跨
学科形成的那些相互联系、相互作用的相似关系，我们称为
横向相似系列。在相似性方面还可分为：功能相似、结构相
～ ～
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硬
似、动力相似、几何相似，这样在设计新产品中就便于革新
和移植。
人们在学习和实践活动中积累起来而贮存在大脑中的知
识单元我们称为“相似块”，人们在认识外界过程中常常要
依赖它的存在。人们大脑中贮存的相似块不是静止的，它一
方面和感觉器官输入的信息联系相互作用又能和其它“相似
块”相互作用，相互联系，就如频谱分析仪中的相干、相关
作用一样，也会结成一个新的相干、相关的新的“相似块”
来。列宁说：“范畴是区分过程中的一些小阶段，即认识世
界的过程中的一些小阶段，是帮助我们认识和掌握自然现象
之网的网上纽结”。在一定的基础和条件下得出的相似规
律只适应一定的范畴，不能随意推而广之，然而人们恰巧经
常不注意这个规律而犯错误。牛顿规范只适用于宏观低速阶
段，牛顿原来以为三大定律加上万有引力就能解决物质运动
的所有规律，其实不然。而欧姆定律只适用于一定的温度范
围，
的
温度低于某一数值时，一些材料就变为超导，也就没有
电阻了。同样，任何地方所得出相似经验和规律也要在相
似的条件和环境下才能得到相似的结果，不能一刀切和生搬
辩证唯物主义为什么是正确的呢？就因为它不但总结
了自然、社会和思维中规律的规律，而且还在于它承认自己
要不断地前进、发展，不断地用新的科学成就来完善和丰富
自己
～
～
想活动中。这种普遍现象后面一定反映着本质和规律。我
（一）因为相似现象大量存在于客观事物和认识主体思
研究相似的意义
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研究它，就能够从这里入手，去探索出客观世界和思维发展
过程中所必须遵循的一些基本规律。处在科学技术突飞猛
进、“知识爆炸”和日新月异的今天，研究事物异中之同才能
使千头万绪现象变得简明、清晰；研究事物同中之异使我们
看到事物间那种关系的多样性、灵活性，使我们头脑不至僵
化，并深刻体会到现代科学技术相互渗透相互组合的重要性。
（二）通过这方面的研究为思维科学提供一些线索和规
律。
（三）也是想要回答目前科学争论的一个问题：科学
究竟是沿着什么样的规律发展、前进的。目前世界上对库
恩、波普、拉卡托斯，费耶阿本德等人的观点讨论很热烈，
在马克思主义哲学观点的指导下，我们认为相似论可以解释
一些科学是沿着什么规律发展的具体道理。
（四）研究事物的相似运动规律中同与变异的根本原
理，在工作上更自觉的应用这些规律和原理，就能提高我们
的预见性，创造性，少走弯路，起到事半功倍的作用。
五）研究相似中的同与变异就会逐步熟悉唯物辩证
法。数学家张广厚曾引证恩格斯的话，“在涉及概念的地方，
辩证的思维至少可以和数学计算一样地得到有效的结果”。
他指出辩证思维是他工作中得到成果的根本原因。著名科学
家钱学森特别强调科学工作要重视辩证唯物主义的研究，它
可以增进自己的才干，提高工作中的自觉性和目的性。
～
世界等认识深化的同一类的同一序的）概念”。所以只有研
什么是规律呢？列宁说：“规律和本质是表示对象，对
相似现象中的关系和规律
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（ 二）静
究同一类，同一序列的相似现象和本质才容易找到事物本身
的规律。我们这里仅提出以下相似关系和规律供同志们参
考。
（三）宏观相似和微观结构相似
三个关系是：（一）相似现象和本质的关系
态相似和动态相似的关系
的关系。我们认为这三个关系是构成相似事物的主要因素，
我们将它们综合叫做“相似的基因”。
四条规律是：
（一）一事物是由一定的相似的单元、层次，排列组合
而来的。
（二）相似的基因，相似的条件和环境，产生相似的结
果。
（三）一事物所包含的相似功能越多，其作用就越大，
应用范围就越广。
（四）各种学科中往往由一个或几个相似功能较多的学
科作为带头学科，而带头学科中又有一条带头原理，决定着
它内部的相似规律和系列。
以下，我将上述三个关系具体讲一下：
（一）相似现象和本质的关系
毛主席告诉我们：“我们看事情必须要看它的实质，而
把它的现象只看作入门的向导，一进门就抓住它的实质，这
才是可靠的科学分析方法”。因为事物的本质，就是事物
的内部较稳定的联系。现象乃是事物本质的表现，就是假象
也是本质的反映，因此列宁说：“假象＝本质的否定的本
性”。所以通过事物的现象去认识本质是很重要的事情，
伯乐之识千里马，农民之识“快牛”与慢牛” ，运动员
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意义
之选型，都是认识了相似的现象反映着相似的本质。所以我
们研究相似现象认识它的本质同样离不开这些规律。但我们
科技工作者如何才能认识自然中更多的相似现象后面的本质
呢？我们应从事物的两个主要关系去认识和掌握它的本质。
一个从动态和静态相似中去认识，一个是从宏观相似与微观
结构相似去认识。化学、物理学长期处于“唯象论阶段”，
这是它们发展停滞的原因，我们要研究事物的微观结构才能
了解本质，才能知其所以然，才能逐步过渡到自觉阶段。
（二）静态相似和动态相似的关系
恩格斯说：“自然科学的对象是运动着的物质，物体。
物体和运动是不可分的，各种物体的形式和种类只有在运动
中才能认识，离开运动，离开同其他物体的一切关系，就谈不
到物体。物体只有在运动中才显示它是什么。因此，自然科
学只有在物体的相互关系中，在物体的运动中观察物体，才
能认识物体。对运动的各种形式的认识，就是对物体的认
识”。
这句话对我们研究自然科学的人来说，有很重要的指导
同样我们研究相似事物，在静态与动态的关系中必须
更重视动态，即从事物运动中和运动相互关系中去考察，才
能认识事物的特点和本质。高能物理学，是从粒子高速碰撞
中出现的新粒子运动轨迹形态中去认识新粒子的。又比如
自行车在静止时它会倒的，所以人们当初设计时后轮旁又
加两个小轮子把它撑住，但在运动中，由于转动产生了惯
性，就相似于陀螺运动中产生了轴向均衡力使自行车不倒
了。两旁小轮不但没有作用，反而使其转弯不灵，于是便把
它取消而变成了今天这个样子。汽车转弯时后轮齿包的差速
～ ～
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器主要是考虑到汽车在高速运动中也会产生相似的轴向惯性
的，只有前轮变方向是不行的。又如英国慧星式喷气客机在
太平洋上空转弯时折断了机翼，就是没有研究金属在应力反
复的振动作用动态过程中，金属也会发生疲劳的相似现象，
再加之转弯时要克服运动中的惯性力，机翼上的力距要比静
态力距大得多，因此造或了重大事故的发生。所以我们考虑
问题要从动态相似中去观察问题，才能更全面的认识事物的
相似本质。再如高速旋转的子弹击穿玻璃，我们很容易认为
是相似于钻头很快钻入玻璃的过程一样。但在子弹高速动态
中击穿玻璃并不相似钻头而是相似于爆炸产生的冲击波破坏
物体的过程。（高速同步摄影机所拍摄的照片显示出子弹刚
要接触玻璃时，玻璃已被弹头前产生的冲击波穿出一个洞
了。）只有子弹在低
