试论钱学森的思维科学理论构想，本文主要内容关键词为：试论论文,思维论文,理论论文,科学论文,钱学森论文，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。
思维是人区别于其它动物的根本标志之一。正如高士其说的：“科学的发展史，也是一部思维的发展史”（注：高士其：《科学的发展史就是一部思维的发展史》，上海人民出版社，1986年版，第1—5页。）。在人类的社会实践中，正是思维提供了客观世界的真实情况和运动规律，从而推动了科学的发展，而科学的发展，又对人类的思维提出了更高的要求。这种周而复始的螺旋式前进，使人类的思维经历了一个从低级到高级，从简单到复杂，从具体到抽象的发展历程。恩格斯曾经指出：“每一时代的理论思维，从而我们时代的理论思维，都是一种历史的产物，在不同的时代具有非常不同的形式，并因而具有非常不同的内容”（注：刘奎林：《思维科学研究的回顾与展望》，《求是学刊》1991年第2期。）。
一、思维科学诞生的科学依据
从人类认识的总体发展来看，人类探索、认识和把握世界的重点对象，在不同的历史时期有不同的侧重。古代人为了生存，研究的重点是人所面对的天地万物，即客观的物质世界；到了近代，人们开始着重研究人所面对的客观世界和人的精神世界的关系，也就是客观与主观、存在与思维的关系问题；到了20世纪中叶，人们开始把更多的注意力放到研究人类自身上，希望用现代科学技术的手段，揭开思维的内在奥秘和运动规律，以便更好地把主观的思维和科学的研究结合起来，从而达到内外和谐和主客观的高度统一。这是在人类科学地解决了主观和客观、思维和存在的关系之后，人的认识开始向更高层次合乎规律的推进。所以，钱学森院士倡导建立思维科学并非一时心血来潮，而是顺应了人类历史发展的趋势。当代科学技术的发展，特别是电子计算机的问世，为思维科学的诞生准备了物质前提。科学技术的发展和前人对思维的认识，使得人类进入了一个注重自知、探索自我认识的阶段。这就是说，人类对思维的长期观察、探索、研究、认识所积累起来的经验与知识，已经到了进行系统总结和整理的时候了。
思维科学的诞生不仅是科学逻辑的自然延伸，也是科学技术和社会发展的实际需要。
首先，信息时代的需要。由于计算机的广泛应用，以及电子技术、生物工程、海洋工程、宇航工程、激光技术、新材料技术、新能源技术的兴起，世界范围内掀起了一场新的技术革命。人类社会已经步入信息时代，其显著特征是，知识、信息、智力提高到了前所未有的高度。钱学森认为，知识、信息、智力的问题实际上都是一个思维的问题，都与思维科学密切相关。因为新技术的广泛应用，使人们越来越深刻地认识到科学技术作为第一生产力的巨大威力，而且还更加深刻地认识到研究和利用这些现代化高技术的关键是人，是具有创造性思维能力的人。因此，思维科学的诞生是信息时代的召唤，也是历史的必然。
其次，全面揭示思维规律的需要。亚里士多德创立的形式逻辑既是人类理性思维的结晶，也是人类探索逻辑思维的路标。十九世纪末二十世纪初创立的布尔代数和数理逻辑，将形式逻辑完全形式化和数学化，终于使它们不仅成为人类理性思维的历史标志，而且还成为20世纪研制电子计算机的理论基础。然而，科学家和哲学家们却发现了逻辑思维的局限性，认识到逻辑思维规律只是人类思维规律的一部分，而并非全部。事实上，人类的重大科学发现、技术发明等创造性思维活动，并非完全遵循逻辑的规律。显然，人类的整个思维，还包括了幻想、联想、想象、直觉、灵感等非逻辑思维活动。现在，人们越来越认识到非逻辑思维的重要性，并希望用现代科技手段揭示其规律性，以便自觉地加以运用，从而全面地认识人类的思维奥秘。
第三，研制新一代智能机的需要。如果说蒸汽机的应用标志着人类体力劳动的解放的话，那么计算机的广泛使用就使得人类脑力劳动的解放成为现实。电子数字计算机虽然是形式逻辑特别是数理逻辑的杰作，但也越来越显示出形式逻辑的无能为力。所谓的“机器思维”，不过是一种严格的逻辑思维，而形象思维如猜测、想象、幻想，等等，在计算机上根本无法实现。所以，与人脑相比，目前的计算机还极为笨拙。日本提出研制“第五代”电子计算机，结果以失败告终，其根本原因就在于没有新的理论基础（注：《钱学林同志与本刊编辑部座谈科学、思维与文艺问题》，《文艺研究》1985年第1期。）。 这种新的理论基础就是思维科学。要想让机器有点智能，让计算机变得聪明起来，就必须研究思维科学，特别是研究形象思维的规律。“电子计算机要模拟人的智能、搞人工智能，就必须解决这个问题”（注：钱学森：《系统科学·思维科学与人体科学》，《自然杂志》1981年第1期。）。所以， 钱学森强调指出：“推动思维科学研究的是计算机技术的需要。”（注：刘奎林：《思维科学研究的回顾与展望》，《求是学刊》1991年第2期。 ）。
第四，提高人的创造性思维能力的需要。恩格斯在《自然辩证法》中指出：“一个民族要想站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维”。在信息社会，哪个民族、国家和地区占有高科技的优势，它在世界新技术革命中就有主动，这种高科技及其产业，一方面要靠理论思维去发现、去创造、去占有，另一方面又要靠理论思维去转化、去推广、去应用。所以，千方百计提高全民族的理论思维素质，已日益受到各国政治家、战略家、军事家、企业家们的重视。“未来社会的竞争，是综合国力的竞争，是社会生产力的竞争，是高科技的竞争，是人才的竞争，但归根到底是人的理论思维能力的竞争”（注：钱学森：《现代科学的结构》，《哲学研究》1982年第3期。）。 由于人们并不了解创造的过程，也不清楚创造性思维的规律，所以直到现在，我们还不能运用比较完整的规律和原理来开发人的创造能力。钱学森认为，要掌握这种规律，就必须开展思维科学的研究，用思维科学的理论来教育人，以便提高人的创造性思维能力。这是我们的一项战略任务，要有紧迫感。
二、思维科学的地位和体系
钱学森教授以马克思主义哲学为指导，从现代系统论和科学学出发，创立了现代科学技术体系结构的独特理论。他认为，思维科学是与自然科学、社会科学等现代科学技术部门相并列的一个独立的科学技术部门。钱学森强调，研究“思维科学的目的在于了解人是怎样认识客观世界的，人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存贮和加工处理成为人对客观世界的认识的”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第18页。）；同时也“研究人认识客观世界的规律和方法”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第149页。）。不言而喻， 钱学森是把思维科学划分为一个独立的科学部门、从而肯定了思维科学学科地位的第一人。
思维科学作为一个既新又老的科学部门，必须与现代科学技术体系中的各个科学部门理清关系。由于思维科学研究要运用系统科学的一些理论与方法，于是有人认为系统论、信息论和控制论应列入思维科学体系之中；因为思维的物质基础是大脑，所以有人又建议将研究大脑活动的脑科学等也列入思维科学的体系中。针对这些看法，钱学森认为，必须从整个现代科学技术体系的大背景中来考虑思维科学的体系：“我们不能就思维科学谈思维科学，要考虑和其它科学技术部门的关系，”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第149 页。）在构建思维科学体系时应注意“不能把系统科学和人体科学的东西拉到思维科学这个体系中来”（注：钱学森：《系统科学·思维科学与人体科学》，《自然杂志》1981年第1期。）， 否则就会打乱整个现代科学技术的体系。钱学森早在1981年就为思维科学划定了明确的研究范围。他说：“思维科学应该是专门研究人的有意识的思维，即人自己能够加以控制的思维。下意识不包括在思维科学的研究范围，而归入人体科学的研究范围，是心理学的事”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第17页。）。钱学森也曾直截了当地指出：“思维科学只研究思维的规律和方法，不研究思维的内容，内容是其他科学技术部门的事”（注：钱学森：《现代科学的结构》，《哲学研究》1982年第3期。）。
在完成了思维科学的外向描述之后，钱学森重点进行了思维科学的内向描述，即思维科学的体系建构。他认为现代科学技术各部门分为四个层次：工程技术、技术科学、基础科学、哲学。既然思维科学是现代科学技术体系中的一个大部门，那么，思维科学与其他科学技术部门一样，也应包括上述这样四个层次。
钱学森认为，思维科学的基础科学包括抽象（逻辑）思维学，形象（直感）思维学，灵感（顿悟）思维学和社会（集体）思维学，它们合在一起称为思维学。其中，抽象（逻辑）思维学是这四门学科中经过系统研究的学科，其主要成果是逻辑学。这里所说的逻辑是指人的思维规律，即人脑子里的思维逻辑，钱学森称之为“主观逻辑”，以别于哲学讲的“客观逻辑”。有人建议将其直接称为逻辑思维学，钱学森不同意，他认为仍然称作抽象思维学为好。在谈到抽象思维的特点时，钱学森认为：“抽象思维好象是线型的，或者分枝型的”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第134页。）。
形象（直感）思维学是钱学森论述的重点，这是因为它在思维学中至关重要。过去我们把形象思维的研究局限在文艺领域内，并认为无规律可循。钱学森不同意这种流行看法。他认为，形象思维不仅文艺工作者使用，其他人包括自然科学家、工程师等也经常使用。只是后者将它称为直感而已。钱学森满怀信心地提出：一定可以建立一门形象思维的科学，叫形象思维学。钱学森吸取了英国学者斯巴克斯的观点，认为形象思维“是一种不同于简单科学归纳的思维，而是复杂的、多途径的、多回路的思维”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第21页。）。换句话说，“抽象逻辑思维是一步步推下去的……而形象思维常常连一点来龙去脉都搞不清楚”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第135页。）。 他认为，形象思维的特点好象是面型的、二维的。
灵感是人在科学研究或文艺创作中突然出现的、转瞬即逝的特异思维过程。对于灵感的研究，钱学最先冲破“禁区”。1980年他就指出，灵感在创造性思维中是“不同于形象思维和抽象思维的思维形式”。他第一次鲜明地把灵感作为人类思维的一种基本形式提出来。在1981年初，钱学森再次提议，把灵感思维学同抽象思维学、形象思维学并列，共同作为思维科学的基础科学。钱学森吸取外国学者威尔逊的“多个自我”学说后认为，个人的大脑意识部分之外，还有独立的潜意识部分，甚至不止一个独立的潜意识部分，每一部分都可以独立进行不同于意识内的种种思维。人不只有一个自我，而有好几个，既有自己意识到的，还有没有意识到的。问题在于“在这些潜意识里加工来加工去，得到结果了，这时可能与我们的显意识沟通了，一下子得到了答案。整个加工过程，我们可能不知道，这就是所谓的灵感。”所以灵感的本质“就是形象思维的扩大，从显意识扩大到潜意识，是从更广泛的范围或是三维的范围，来进行形象思维”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第142页。）。由此， 钱学森认为灵感并不神秘，它是人们的感受，是可以认识的。他强调灵感思维的特征是突发性，故可用禅定的语言“顿悟”一词，所以他将灵感思维学全称为灵感（顿悟）思维学。相对于前两种思维的一维性、二维性，他认为灵感思维具有三维性。
社会（集体）思维学，是钱学森1984年在全国首届思维科学讨论会上特别提出来的。他认为，人的思维离不开社会实践；离不开知识的影响，因此人的思维是集体的，不完全是一个人的，它受集体的影响也是非常重要的。社会思维学就是“要研究人作为一个集体来思维的规律，它与集体的相互关系，相互影响”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第22页。）。
值得注意的是，钱学森特别声明，将思维分为四种这种划分，是从思维规律的角度来说的，也就“是为了科学研究的方便，不是讲人的每一类具体思维过程”。他认为，实际上人的那一种思维活动都不会是单纯的一种思维在起作用，往往是两种、甚至三种先后交织在一起。比如人的创造思维过程，就决不是单纯的抽象思维，总要有点形象思维，甚至是灵感。钱学森还预言，随着思维科学的发展，也许会发现这样划分不合适，还有其他类型的、具有不同规律的思维，比如“特异思维”的存在。
钱学森认为，思维科学的技术科学层次是由信息学、情报学、数理语言学、结构语言学、模式识别和科学方法论所组成。
钱学森认为，思维科学中直接改造客观世界的学问，有人工智能、计算机软件工程、密码技术、情报资料库技术、文字学和计算机模拟技术、等等，均属于思维科学的工程技术层次。
钱学森的科学技术体系学认为，每一个科学技术门类通过某种中介桥梁层次，都要上升到马克思主义哲学的核心即辩证唯物主义，思维科学与辩证唯物主义的中介桥梁是认识论。他把马克思主义哲学的认识论纳入思维科学体系，但又认为这里的认识论已经不是经典的辩证唯物主义认识论了。这是因为：“经典的认识论没有概括关于人脑活动细节，也因而没有新的、将要发展的思维科学的基础，还停留在思辨的阶段，局限性比较大”（注：钱学森：《现代科学的结构》， 《哲学研究》1982年第3期。）。 认识论在这里承担着双重的任务：一是马克思主义哲学通过它来具体指导思维科学的研究；二是思维科学通过它来丰富和深化马克思主义哲学。也就是说：“从马克思主义哲学到思维科学，从思维科学到马克思主义哲学”，都要经过作为中介桥梁的认识论。由此可见，思维科学与马克思主义哲学是紧密联系的。至此，我们可以把钱学森关于思维科学的体系图示如下（见图）。
钱学森的思维科学体系图示
三、思维科学的方法和思路
钱学森认为思维科学的研究方法主要有两种：微观的结构方法和宏观的功能方法。
用现代脑科学的研究方法，在脑细胞及其分子水平上揭示思维的奥秘，这是一种最彻底最直接的方法。因为人的思维不过是大脑微观结构的系统功能而已。钱学森所说的思维科学研究的微观方法，就是要把人脑这种微观结构和一个个神经元的动作性能同人的思维活动直接联系起来。这种带根本性的彻底的研究方法却客观地存在着困难。因为人脑是由大约10[15]个神经元突触开关所组成的、而且受社会作用的开放复杂的巨系统。目前，大脑微观结构还是个谜。所以，要靠脑科学来阐明思维的机理，显然相当遥远。为此，钱学森建议使用第二种方法，即从心理学、人工智能或者认知科学方面着手，采用宏观的功能方法。
宏观的功能方法就是把人脑当成一个“黑箱”，通过观测输入与输出信息的变异来建构模型，由此而阐明思维的机制。实际上，这是系统科学的黑箱方法在思维科学中的应用。这个方法的最大优点，是可以采用电子计算机模拟人脑的部分功能，以达到揭开思维奥秘的目的。这样，大脑的部分功能结构便对应于电子计算机的程序结构，从而对于理解思维活动是个重要的启发。许多人工智能专家如美国的明斯基就曾尝试用这个方法来寻找音乐家写作复音音乐的思维过程。所以钱学森说：“计算机模拟技术是研究思维科学的一个有效工具”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第24页。）。
钱学森认为，系统学中开放的复杂巨系统的方法论对研究大脑这个开放的复杂巨系统很有用处。并且“最终会使微观研究思维学的方法取得成功，完成从微观到宏观的过渡”（注：钱学森：《系统科学·思维科学与人体科学》，《自然杂志》1981年第1期。）。例如， 思维学的社会思维涉及个人与集体的关系，是一个由众多子系统所构成的巨系统，就必须用系统学的方法加以解决。
思维科学的各分支学科虽有一定的历史，但整个思维科学这个科学技术部门目前却处于初创阶段，因此研究工作可以说是千头万绪。面对这种情况，钱学森认为，形象思维应成为我们当前研究思维科学的一个突破口，究其原因有三。
首先，人认识客观世界首先用的是形象思维。研究发现，形象思维在一些动物身上已经开始了，人类祖先以及现在的聋哑人和语龄前儿童，他们都是运用形象来思维。从人类的发展来看，形象思维出现在语言之前，而抽象思维却在其后。任何人在日常生活中都离不开形象思维。可见，形象思维是人类基本的思维能力。不仅艺术家要用形象思维，语言学家、哲学家、设计师、等等，都无法同形象思维绝缘。发明创造、科学研究、技术革新、工程设计等，都不可能是纯粹的抽象思维，必然少不了形象思维的参与，所以形象思维具有普遍性。
其次，从四种基本思维形式的关系和目前的研究现状来看，目前只有抽象（逻辑）思维比较成熟，已成为科学的形态。其余尚处于前科学的形态。而灵感思维和社会思维要取得进展，就必须等待形象思维的突破。这是因为，从难度来说，前两者比后者的研究难度更大得多。从他们的关系来说，灵感思维实质上是显意识扩大到潜意识，所以只要“形象思维搞清楚了，灵感思维的内涵、规律，也就差不多了”（注：《钱学林同志与本刊编辑部座谈科学、 思维与文艺问题》， 《文艺研究》1985年第1期。）。人们在社会交往中，多数情况都用形象思维， 而不是用抽象思维，所以，社会思维也与形象思维有密切的关系。
第三，从现实需要来看，形象思维研究也迫在眉睫。目前，计算机之所以智能低下，而智能机的研制也裹足不前，关键在于计算机只能进行抽象思维，却不能进行形象思维和灵感思维。新一代智能机的研制要取得成功，必须用形象思维的研究成果来武装计算机。正如钱学森所言：“由于智能机的研制工作已经提到日程上来，对突破形象思维也是一个压力”（注：《钱学林同志与本刊编辑部座谈科学、思维与文艺问题》，《文艺研究》1985年第1期。）。
由于形象思维的重要性，所以钱学森强调，凡是对我们有用的，可以给我们一点线索，一些启发的形象思维的素材，都要下功夫去搜集、分析和研究。他列举了认知心理学、科学语言、人工智能、文艺理论和美学、人体特异功能、梦呓之谜、心算神童的奥秘等与形象思维有关的七个方面的研究：“要综合一切可以利用的素材，加以整理，把它构筑成一门形象思维的学问，形象（直感）思维学”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第141页。）。
四、思维科学的意义及其影响
首先，它促进了传统科学分类的发展。长期以来，我国学术界一直将科学技术分为自然科学和社会科学两大类。钱学森将科学技术分为包括思维科学在内的十大门类，适应了现代科学技术的发展，使传统的科学分类进一步发展。
其次，推动了人类思维能力的提高。思维科学研究表明，人的思维能力除抽象思维能力外，还有形象、灵感、社会等思维能力，它们对人的思维能力的提高同样重要。钱学森说：“科学技术工作者决不能局限于抽象思维的归纳推理法，即所谓的科学方法，而必须兼用形象或直感思维，甚至要得助于灵感或顿悟思维”（注：钱学森主编：《关于思维科学》，上海人民出版社，1986年版，第23页。）。综观科技史，许多成功者在论及思维问题时，几乎都是善于驾驭各种思维形式的强者。发展思维科学不仅能使我们懂得如何更充分地发挥人类的各种思维能力，而且“可能有朝一日使我们懂得创造的规律，能教学生搞思维飞跃”（注：钱学森：《自然辩证法、 思维科学和人的潜力》， 《哲学研究》1980年第4期。）。
第三，加速前科学知识向科学知识的转化。钱学森将能够纳入科学技术体系的知识称为科学知识，反之，则是前科学知识。前科学向科学的转化，有时须经漫长的历程。思维科学的发展、特别是形象思维规律的全面揭示，就把前科学的那一部分，别人很难学到的那些科学以前的知识，即精神财富，都可以挖掘出来，这将把我们的智力开发大大地向前推进一步。
第四，思维科学的发展特别是形象思维的突破，必将给计算机的智能化带来革命。届时，智能机将能利用科学、前科学、经验等人类的全部知识，完成象人一样既能计算又能推理的梦想。几百年前，前辈哲学家为我们揭示了抽象思维的规律，因此产生了形式逻辑、辩证逻辑、数理逻辑等一系列的科学成果，推动了自然科学和社会科学的全面发展。我们相信，思维科学的研究和发展，定将促进人类思维与整个科学事业的巨大飞跃。
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