类比是一种重要的创造性思维方法,本文主要内容关键词为:是一种论文,创造性思维论文,方法论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
类比方法是人类思维活动中一种特有的方法,在认识客观事物的思维活动时,在探索新的事物发展规律,建立事物之间联系的过程中,发挥着极其特殊的作用,它的创造性是归纳方法、演绎方法所无法比拟的。本文根据类比方法的特点,在分析类比思维创造性的核心内容的基础上,对于类比在创造中的作用、创造机制给予了初步的分析和讨论。
一 类比方法的特点
类比是一种从特殊到特殊的推理。它的前提和结论是或然的,是一种不严格的推理。因此推理的不严格性是它的特点之一。这个特点既是它的所长,也是它的所短。因为在科学研究和生产实践活动中,需要严格的推理,没有严格的推理,科学的理论大厦就不可能建立,正常严肃的生活秩序就不会建立。演绎推理的严格性,正好与类比推理的不严格性相互补充,共同促进科学的发展。从亚里士多德的完备的三段论到现代数理逻辑的发展和完善,演绎推理成为一种严密的强有力的推理和证明工具,成为思维活动中的一个重要的组成部分。但是,科学要进一步发展,要解决科学研究中出现的矛盾,不断进行理论扩充,严格的推理,只能使科学被限制在一定的框架之内,循规蹈距地前进。类比推理的不严格性,可以诱发人的创造性思考,它可以触类旁通,启发思路。正如康德所指出的那样:每当理智缺乏可靠论证思路时,类比这个方法往往能指引我们前进。
我们生存的世界是具有多样性统一和事物之间的普通联系的客观世界,建立这样客观基础上的类比方法,具有联系的广泛性的特点。有了类比的这个特点,才可能使牛顿从地上想到天上,从地上的引力规律类比推及宇宙天体的引力规律,从而发现万有引力定律。才能使德布罗意和薛定锷从光学和力学的类比中,建立波动力学。维纳把生命体与机器作类比,才创立了控制论。由于事物之间联系的广泛性,才有利于了解事物间的内在联系、本质属性,来发现新的联系和属性。
此外,由于类比方法所具有的不严格性和联系的广泛性也就决定了它的另一个特点,即具有探索性。这也正是它的创造性所在。科学的研究就是要不断探索新问题,解决新问题。联系的广泛性可以为进一步的探索建立基础,而探索的目的是为了科学发现和科学创造,所以类比思维的这三个特点,既反映它的创造性特点,又为科学研究提供了基本方法。
二 类比方法的核心及其对创造性的影响
在形式逻辑中,类比,就是选择一已知对象(已经明确其某些属性),把它与另一待考察对象相比较,找出二者的相似属性,并依次把已知对象所具有的属性推移到考察对象上,其典型模式如下:
A:具有属性a,b,c,且有d
B:具有属性a’,b’,c’
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所以,B可能具有属性d’
其中,a,b,c与a’,b’,c’为相似的属性d’为推出的属性。
对于这种类比,很多人都认为不同对象之间的相似属性越多类比的可靠性就越强。因为在这种类比中,把A、B两个事物的相似属性作为类比的前提,这样A、B之间的某些属性在类比之前就“已知发现”了,类比只不过是对两者的相似性进行合理的再推,是对已发现属性的检验罢了,因此这种类比只是从表面、形式和量的关系上着眼的。这种类比是与最常用和最古老的“例如”来进行比喻的意义是一样的,它可以把一个难于理解的道理转换成一个易于明白的事例,从而通过人的已知的直观形象来知晓与此有相似关系的抽象内容和思想。因此这类类比的重要功能是解释功能。要发挥类比的创造性,深入了解事物的本质,把握事物的内容和形式,质和量的统一关系,至关重要的一点就是,正确认识和把握“发现相似及其关系”这一类比方法的核心问题。
“发现类似及其关系”并不是指形式逻辑意义上的类比关系,而是指能够发现并建立不同事物之间的类比关系,而导向认识上的飞跃。这种相似类比,是建立在狭义类比基础上的广义类比。它要求在思维上首先容忍事物之间不相关,然后通过辩证分析法把握认识事物之间的本质联系,这是对事物之间关系的洞察,而不是直接从推理中直接得来的。因此,在人类的认识过程中,p、q都分别有属性p[,1]、p[,2]和q[,1] ,若p[,1]有属性p[,2],q很可能没有q[,2],这样的情况是很常见的。与此相反,我们如果能够在看上去毫不相干的事物之间发现并建立相似关系,往往可以借助某种个别上的相似之处也足以可以推导出可靠的结果。经典电动力学的集大成者麦克斯韦,曾通过某些数学方程的类似,用构造的模型来直观地表达理论方程的物理意义。物理学家玻尔兹曼也说到:同一方程式可以解决流体力学的问题,也可以表达势论、流体的游涡理论和气体的摩擦理论显示出同电磁理论有惊人的类比。从自然科学研究历程,我们可以看出,类比方法的基础是立足于自然界的统一性,而着眼从普遍联系中去发现把握事物之间的相似关系,来取得创造性的成果。如果否认了发现类比及其关系在类比思维中的作用,那么类比思维的创造性特征也就丧失殆尽了。同时,还会导致在客观上把类比的逻辑性,排除在创造功能以外。把类比思维方法仅仅当作纯粹的逻辑推理形式,把其作用仅仅局限在形式逻辑的推理范围之内,就等于否认了类比的创造性功能。只有正确认识和把握“发现类似及其关系”在类比思维过程中的地位和作用,才是发挥其最大创造性的前提。
三 类比思维对创造的作用及创造机制
通过正确认识和把握事物之间的类似及其关系,使不同事物之间的本质联系被揭露出来,形成认识上的飞跃,得出创造性的成果,在科学史上也是屡见不鲜的。
在近代科学史上,麦克斯韦曾得益于类比,建立了麦克斯韦电磁理论。开卜勒受几何图形类似的启发,进一步揭示出行星运动三定律,他曾说:我特别喜欢类比——我的最可靠的老师,因为它们给我们揭开了自然界的各种秘密;电荷相互作用规律以及“磁荷”相互作用规律与万有引力规律十分相似;热传导规律与流体力学规律,热传导规律与电流的规律也是十分相似的。
现代科学发展阶段自然科学发展的鲜明特点是既高度分化,又高度结合,而二者的一致性,导致现代科学发展的整体趋势、门类繁多的各门科学日益相互渗透,紧密地联系在一起,把一些学科的研究对象从本质上联系起来。因而在这种科学发展的整体化趋势中,在揭示物质组成的统一性、结构的相似性中,类比可以更加广泛地发挥作用。
以类比在仿生科学中的应用而导致新的创造为例。
仿生学从生物体的生理过程中,从生物的结构功能原理中得到启发,模拟生物的一些奇特功能,它以生机勃勃的生物界为仿照对象,从动物所具有的功能以及结构清晰、效能高的人体中,获得研究崭新的机械、仪器、建筑结构和工艺过程的方法,把各不相干的技术科学和生命科学密切联系起来。同样,类比方法在其它新概念、新方法的创造过程中,也发挥了重大作用。例如模拟方法的使用,把人的行为、目的等引入机器而产生的控制论,都是以类比为基础的。
根据类比思维方法的特点,我们认为运用类比思维进行科学创造应包括三个重要的阶段:
第一阶段,把创造对象由具体上升到抽象。也就是说,把感性的、具体的创造对象,通过科学的抽象,上升到理性的、一般的认识,使创造者对认识对象有较深刻的理解和把握。这个阶段是创造的基础。
第二阶段,由三个小阶段构成,我们把这个阶段称为求同思维阶段。首先,第一阶段一系列思维过程搜索出另一个或一类具体的类比对象,其次,对已确定的、具体的类比对象进行科学加工,对类比对象的本质和属性加以概括的提炼,最后,在创造对象和类比对象之间找到共同点或相似点,实现创造对象和类比对象的抽象统一。
第三阶段,在前两个阶段的基础上,通过联想、想象、猜测、直觉、抽象、综合、归纳、演绎等形式,进行初步的建构和组合。在抽象统一中发现个别属性,找出创造结点,实现认识上的飞跃,这是一种求异思维。
在创造过程中这三个阶段不断连续更替,三个阶段的交互作用,使创造对象逐渐明朗,思路逐渐清晰,不断逼近创造目标,其过程用下图表示:
创造机制模型
从上图可以看出,在三个阶段中,第二阶段最为复杂,也是关键的阶段。第一阶段是整个创造过程的基础,第二个阶段是创造的关键,第三个阶段是创造的目的。
在这里还值得我们一提的是,直觉思维——这一令人瞩目的创造性思维,它的产生机制也与类比有着密切的联系,通过它们的相互联系与相互作用共同完成创造的过程。关于这一点,日本著名物理学家汤川秀树认为:类比是直觉和想象力发展的“最重要”的“最具体”的一种方式。对他自己创造介子理论的过程,也曾就类比对直觉的作用作了阐述,他说:由于探索到类似性和本质的不同点,就能飞跃到另一个新阶段,但在这时,类推或模型作了飞跃跳台也起了很大作用,我自己提出介子理论的最初阶段,也是因为把当时熟知的电磁力作了类推,而抓住了当时还不十分清楚的核力本质。在那时候,开始就预想到两者具有类似点的同时,也应该具有不同点。像这样类推的思考过程,若能把过去熟知的东西作为线索,对于发现和理解与其类似而性质不同的新事物很起作用。很显然,他这里既承认了类比在科学探索中的直接作用,又表明通过建立在相似基础上的类比可以沟通知识联系获得启示而实现直觉大飞跃。我们认为无论是类比物的选择,还是物质属性的类推都会有直觉的成分,而直觉与类比又是密不可分的。