论文资料-论科学创造（word）可编辑.doc

蚄膈膄芁螆羀肀芀衿膆莈艿薈罿芄荿蚁膄膀莈螃羇肆莇羅螀蒅莆蚅肅莁莅螇袈芇莄袀肄膃莃蕿袆聿蒃蚂肂莇蒂螄袅芃蒁袆肀腿蒀蚆袃膅葿螈膈肁蒈袀羁莀蒇薀膇芆蒇蚂羀膂薆螅膅肈薅袇羈莇薄薇螁莃薃蝿羆艿薂袁衿膅薁薁肄肁薁蚃袇荿薀螆肃芅虿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蚀袄蒆蚆袂聿莂蚆羄羂芈蚅蚄膈膄芁螆羀肀芀衿膆莈艿薈罿芄荿蚁膄膀莈螃羇肆莇羅螀蒅莆蚅肅莁莅螇袈芇莄袀肄膃莃蕿袆聿蒃蚂肂莇蒂螄袅芃蒁袆肀腿蒀蚆袃膅葿螈膈肁蒈袀羁莀蒇薀膇芆蒇蚂羀膂薆螅膅肈薅袇羈莇薄薇螁莃薃蝿羆艿薂袁衿膅薁薁肄肁薁蚃袇荿薀螆肃芅虿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蚀袄蒆蚆袂聿莂蚆羄羂芈蚅蚄膈膄芁螆羀肀芀衿膆莈艿薈罿芄荿蚁膄膀莈螃羇肆莇羅螀蒅莆蚅肅莁莅螇袈芇莄袀肄膃莃蕿袆聿蒃蚂肂莇蒂螄袅芃蒁袆肀腿蒀蚆袃膅葿螈膈肁蒈袀羁莀蒇薀膇芆蒇蚂羀膂薆螅膅肈薅袇羈莇薄薇螁莃薃蝿羆艿薂袁衿膅薁薁肄肁薁蚃袇荿薀螆肃芅虿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蚀袄蒆蚆袂聿莂蚆羄羂芈蚅蚄膈膄芁螆羀肀芀衿膆莈艿薈罿芄荿蚁膄膀莈螃羇肆莇羅螀蒅莆蚅肅莁莅螇袈芇莄袀肄膃莃蕿袆聿蒃蚂肂莇蒂螄袅芃蒁袆肀腿蒀蚆袃膅葿螈膈肁蒈袀羁莀蒇薀膇芆蒇蚂羀膂薆螅膅肈薅袇羈莇薄薇螁莃薃蝿羆艿薂袁衿膅薁薁肄肁薁蚃袇荿薀螆肃芅虿袈袆膁蚈薈肁肇 论科学创造 -作者：徐建新 目前阅读69人次 对读者的要求：文章相当长，需要反复阅读。非心理学、教育学专业者不必要阅读。 创造之处： 从可观察、测量的凝聚性思维定义出发，通过对知识结构的讨论，论述了：高强度的动机导致的大量、广泛而又深入的思考，较强的凝聚性思维能力，是产生创造性设想的关键因素。当所有关键性知识块在创造者的短时记忆中达到最佳排列或最佳组合时，自然而然的凝聚使新中心陈述直接产生，就是直觉、灵感。并且由此出发，重新构造了几个创造者的创造过程作为案例，作出了一些日后可以被实验验证的推论，并设计了实验来验证。摘要：知识存在着内在结构，由一组精炼的，具有支配性的核心陈述和许多辅助陈述构成。从知识中凝聚出核心部分的过程，就是凝聚性思维。高强度的动机导致的大量、广泛而又深入的思考，较强的凝聚性思维能力，是产生新设想的关键因素。通过对事例、部分知识的凝聚直接产生新核心陈述，就是直觉。高水平的创造过程从整体上可分为思考，高创造、完善三个时期。掌握知识无损于创造，但只需要掌握最佳知识量即可创造。发散性思维不可能成功地解释创造。 在附录一中，根据凝聚性思维理论，论证了为什么真正具有人类智能的计算机在目前不可能制造成功，并对怎样才有可能制造成功作出了推测。 关键词：核心陈述 辅助陈述 凝聚性思维 直觉 灵感 引言：对以前的创造性思维研究结果的分析 在我国心理学界，发散性思维被公认为创造性思维的关键成分。因为它是不循常规，重组信息，发现新的因素、成分，寻求多种答案的一种思维形式。在美国、日本、德国等国，它也是主导的理论。甚至有不少人认为发散性思维就是创造性思维。发散性思维理论的优点在于发散性思维是可测量的，有着良好的可测量的基础。 但本人在考虑发散性思维理论的实验基础时，发现在我所读过的所有资料中，竟然没有一项确定无疑的证实实验，只看到过两可的支持性的实验和否定性的实验结果。当然，本人未读到过英文资料，可能英文资料有而未被介绍到国内。发散性思维是可测量的，但发散性思维仅仅是可测量的是不够的，它必须能够推论出一些可以通过实验检验的推断，并由实验证实。目前，发散性思维理论的唯一两可性的支持证据就是由此理论出发，产生了大量的创造技法和思维训练方法，在一定程度上提高了受训者的创造性。但这些也可完全在没有发散性思维理论的情况下，由下面要说到的截然不同的凝聚联结性思维理论出发而得到，并且，从凝聚联结性思维理论出发，还能够解释为什么这些只导致了较低水平的创造，而发散性思维理论却无法解答。因此，这些有一定效果的创造技法、方法，并不能认为是证实发散性思维理论的证据。 作为一个整体的人，思维能力与个性特征应当是统一的。在发散性思维测量中得分高的被试应当具有如下创造性人格特征：喜爱抽象思维，独立性，怀疑精神，自信、专心致志等等。并且，富于创造力的优秀科学家的发散性思维能力应当明显高于普通人。 “以发散性思维理论为指导进行过这种类型的实验，但结果却是：对创造发明卓有成效的人们进行发散性思维的测验时，得分并不比一般人高多少；发散性思维得分高的人往往没有与创造性密切相关的特性如好奇心，意志力，含蓄和聪慧，有时还有相反的特征如事事顺从他人，不喜爱独立沉思和受暗示性强等等。”1 还有，邵瑞珍等总结了：“众所周知的吉尔福特和托兰斯式测验（Guilford-Torrance-type tests），是以分散思维（即发散性思维，徐注）作为创造潜力的指标。这个工具显然有应慎重考虑的缺点：第一：它并不表现出一个独立的共性，各测验项目的相关不高。第二，分散思维的测分，因受一些因素如能说会道的影响而未能严格地控制自我表演、冲动性和自我批判能力之缺失。第三，这个工具没有证实在随后生活中的真正创造性。”2 此外，发散性思维理论极难甚至无法解答下面的一些问题，主要是科学创造问题： 、科学家的创造，尤其是直觉，有着很高的正确率； 、知识存在着内在的结构，发散性思维理论与它不是相互符合的； 、绝大多数杰出科学家以思想深刻、富于洞察力为最显著特征，而不是以产生大量想法为特征； 、科学家的创造，直觉最为重要，发散性思维理论尚无法解释直觉。此即意味着：发散性思维理论无法解释科学创造，最重要的创造类型之一不能解释，此理论必定无前途可言。 因此，我认为发散性思维理论在根本上是错误的。 另一种重要观点3“把创造性和它的各种起辅助作用的能力(supportive abilities)相区分，认为：创造性是一种高度特殊化的实质性能量（在某领域的努力中表现出独特而非凡的才能）。创造性的辅助能力，一般包括各种智慧能力或思维品质，如新颖性、适度的机敏性、自发的伸缩度、表述的流利性、联想的流畅性以及对问题的敏感性等等。 奥苏伯尔强调：无论如何，不能否认这些辅助能力的存在，但必须明白，这些能力并不构成创造性的本质。这些能力的确与创造性成就有内在的联系，.。” 本人则认为：虽然这观点把创造性和各种起辅助作用的能力(supportive abilities)相区分很正确，使得不再把创造性和各种辅助能力相混淆，但根据上面所述的发散性思维理论非常难于解释创造的理由，关键在于这些发散性思维能力与创造性成就不存在内在的联系。创造性虽然是一种已经表现出来的能量（本领），本人赞成“根据定义，不可能有一般的创造性测验。”但爱因斯坦等伟大的物理学家在没有作出杰出非凡的创造前，与普通的物理学的研究者相比，应当已经存在某些重大区别，并且，正是这些区别最后使得爱因斯坦等人成功地作出伟大创造。创造性心理学研究的目的就是要寻找出这些心理特征的重大区别。 至于中国大陆一些研究者受苏联心理学影响，依据思维的特性、品质等哲学式术语讨论创造性，由于这种讨论，它的依据是不可测量的或至少未见到测量方法，比发散性思维理论还不如，故本人对此不做讨论。 知识是思维的材料。创造，最终要通过产生优于旧知识的新理论、新想法而表现出来，并且，创造者的知识准备情况对创造有着重大影响。因此，在创造性研究中必须对人类的知识进行认真的研究，这对研究创造、理解创造是极为重要的。 一、知识的结构 从现代的科学哲学出发4，或者只要分析一下具有完整意义的知识或其中的一部份，那么，不管是博大精深的科学理论还是卷帙浩繁的巨著，即使小到一篇短文或仅仅一个确切的实验报告，或一类事例的总结，都可以把它分解为一组核心陈述(或一个核心陈述)和许多辅助陈述。一个陈述就是一个句子，它可以是一个长句，一个判断或一条定律、定理、一条规律等等。核心陈述组是纲要，支配着其它的辅助陈述，是一组基本、重要而且精炼的陈述或规律。辅助陈述使核心陈述在因素与过程上完整、明白、确切，使人相信并理解。有的补充说明并叙述事例，有的述说前因后果，有的引述论证。 例如：力学中的核心陈述组为：伽利略相对性原理，牛顿运动定律、能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律。 任何一门学科，必定有一个或多个理论体系，对某一个理论的体系进行分析，有现象、事实、原理三大层次，其中又有小的层次。除数学、物理学有原理外，其余学科都由现象、事实两大层次组成。现象层次的知识是基本上是描述性的，而事实层次的知识则是已经证实的、对现象背后的内在规律的推测。层次的划分是依据学科现状而定的，并且随着发展而变动。 概念只是核心陈述的一个部分，是被核心陈述决定其意义的。脱离了核心陈述，概念就毫无理论意义。但概念，代表着核心陈述最重要的辅助陈述，是它的概括。为了核心陈述的准确科学，首先必须使概念确切，概念是因为这个原因才十分重要。至于概念的层次，是由各层次知识的核心陈述决定的。 从哲学的意义上来说：只有客观规律才是真正有用的。为了认识事物的相互联系与其变化发展规律，才需要确定各事物的共同的关键属性（即概念）。这才能够确切良好地描述、解释客观世界。 从历史的角度来看，任何一个新概念，都是为了表述好新理论、新设想而提出的。这方面的例子太多了，翻开任何一本学科发展史，都能明白地看出。例如普朗克的能量子概念的提出，是为了导出黑体辐射的规律所必须具有的物理意义。有时，概念约定俗成地代表了基本原理，被当成了基本原理。如普朗克的量子概念，爱因斯坦的时空相对性概念；但这种情况的存在，并不意味着概念决定核心陈述。 从哲学史的角度来看，把概念看得极其重要，体现着哲学思想的极度滞后，几乎可以说是停留在亚里士多德时代，远远地落后于科技的进步与发展。亚里士多德的主题一般是“性质的变化”5，这个思想几乎贯穿着他的力学、哲学、生物学、政治学，等等。亚里士多德宇宙的永恒成分不是物体，而是性质。在一个以性质为本的宇宙中，概念当然是头等重要的，是理论、思想的中心。亚里士多德的这种思想在现代看来，是既过时又错误，但只是在发展最快的科学物理学中很明显。从现代的物理学理论出发，亚里士多德对力学的讨论就只是在发表谬论。其他学科的发展相对较慢，至今仍有许多学科停留于定性阶段。在定性阶段的学科中，概念仍然显得是头等重要的，概念完全被核心陈述（即被规律）决定就不如在物理学中那么清楚明白了。 当然，从概念入手学习规律，进而学习理论体系，这是完全正确的。这使得学习者不需要历经创造者所曾经走过的路，对学习者极为方便，对新知识的传播和教育极其有利。这也是为什么反而是在著作、论文中概念往往先于核心陈述出现。 概念不是知识的中心，因此，它也决不是学习的核心。核心陈述和陈述组才是知识的中心和学习的核心。 科学理论中的核心陈述原理、定律、规律、定理等，简单地看起来象是一句或几句话，象是概念的组合，实际上并非如此。严谨的理论是核心陈述组和各层次陈述组构成的联系紧密的有严密结构的知识体系，而不是核心陈述和陈述组的简单相加和拼凑。核心陈述和低层次核心陈述以及辅助陈述组在理论中存在着严格的相互关系，处于不同的地位，有着不同的作用。理论的核心陈述组是总纲，是核心，是完整的，相互联系的集合体，并且，支持核心陈述的事例、实验材料，以及导出此核心陈述的论证，都与核心陈述存在着密切的联系，与核心陈述构成有层次的结构体。所以核心陈述本身虽然已是一个整体，也包括了概念，它的适用范围却也是不可分割的一个组成部分。此外，导出此核心陈述的论证，支持事例、实验材料，以及它在整个理论中的地位、意义、作用如运用核心陈述以解决问题、与其他的核心陈述的联系等等，都是它的重要的相关联部分。 由此，可以得到一个推论：真正全面、良好地理解一个核心陈述，必须良好地理解它的每一组成部分以及它的重要的相关连部分。 对韦特海麦（Max Wertheimer）一个案例的讨论：（案例摘自心理学纲要第140142页，由于必须是在文本文件中，图A、B、C、D均略去。） “教师们似乎满足于假定一个问题的逻辑分析是唯一的或最好的教授方法，马克斯.韦特海麦对此感到遗憾。下面是他的说明： 我去听一堂课。教师：“上一堂课我们学习了如何求一个长方形的面积。你们都懂了吗？” 全班学生：“懂了”。一个学生喊了出来：“一个长方形的面积等于两边的乘积。” “现在”，教师说，“我们继续讲下去。”他在黑板上画了一个平行四边形（图）。“这叫平行四边形。一个平行四边形是一个四边形的平面，它的对边相等而且平行。” 他在四角写上a,b,c,d. “我从左上角画一条垂直线，从右上角画另一条垂直线。” 我把底线向右边延长。 “我把这两个新点标上e和f。”（图） 用图来帮助，然后他着手来证明定理平行四边形的面积等于底乘高的积，证明是通过确立某些线和角的等量关系和一对三角形的全等来进行的 这时教师提出许多问题，都是要求出平行四边形的面积，但它们的大小、边和角不相同。在结束这一小时的课以前，教师指定了十多个这类问题作为家庭作业。 一天后，这个班的下一堂课，我又去了。 课开始时，教师叫一个学生来证明平行四边形的面积是如何求得的。学生正确地回答了.一个书面的测验得到好的效果。 很多人会说，“这是一堂很出色的课；教学目的已经达到了。”但是，听了这堂课我感到不安。我觉得困惑。“他们学到了什么呢？”我问我自己。“他们进行了一点思考吗？他们已经掌握论点了吗？也许他们所作的一切不这是比盲目重复多一点罢了。我怎样才能把它弄清楚呢？我能做什么呢？ 我问教师是不是让我向这班学生提一个问题。“好吧，”他回答，显然以他的课为荣。 我走到黑板前，画了这个图（图） 显然有些人吓了一跳。 一个学生举手：“老师，我们还没有学过这个。” 另外的学生忙起来了。他们把图抄在纸上，他们象被教的那样画辅助线，从两个上角向下画垂直线和延长底边（图）。然后，他们看起来迷惑，发窘。 有些学生看起来是完全不愉快的；他们自信地在他们的图下写着：“面积等于底乘高”一个正确的设想，但是也许完全是盲目的。当问到他们能否证明在这种情况下它也是正确的时，他们也显露出迷惑。 另外一些学生则情况完全不同。他们的脸是愉快的，他们的在笑。他们把他们的纸转了45度. 韦特海麦的图当然就是转过来的教师的图。显然，对许多学生来说，他们只掌握了一个狭隘的练习而没有理解。韦特海麦的主旨是：以确实增进理解的，并且是依据对所包含的过程的心理分析而不是逻辑分析的教学方法来教解决问题的技巧，是可能的而且是必需的。 韦特海麦这个著名的工作使我补写了案例讨论前的三段话。但对这个案例，韦特海麦的观点是错误的。 这堂课的问题在于：一、若进行严谨的逻辑分析，此定理的论证有重大缺陷，教师的教学等于是只教了学生某些类型的平行四边形面积计算方法的证明而不是全面、完整的证明，完整的证明还应将韦特海麦所画的图形的证明包括进去。二、此定理的重要组成部分适用范围可能是学生的理解不够，但更大的可能是教师未说明。实际上，所有的学生都未真正理解这个定理。把纸转了45度角的学生只不过是聪明的学生，能够将面积恒定的图形进行变换，改变计算方法而已。若真正懂得了此定理，理解了它的适用范围对所有平行四边形均适用，学生就只须回答：面积等于底乘高。自己虽暂时不能证明，但必定是对的。 韦特海麦的主旨还是正确的。因为全面良好地理解核心陈述，等于良好地理解了它的所有组成部分和重要相关联部分，对学生，此要求太高，一般只有专家才能做到。对学生的教学，这些部分必定要有取舍，这要靠心理分析才能做出决定。一般说来，学生学会核心陈述的所有组成部分，再加上导出此核心陈述的论证或支持事例、实验材料，能够运用核心陈述以解决问题就够了。 在北京大学孟昭兰主编的普通心理学中，这个问题又一次出现。在第335 页的“概念的运用与理解”中，原文出现了“例如，平行四边形的面积等于底与高的乘积。这是说明平行四边形本质特征的概念。”这样的错误。平行四边形概念的本质特征是两个对边分别平行的四边形。平行四边形的面积等于底与高的乘积，这是一个定理，而不是一个概念。当然，后继的论述，已经是基于错误的出发点的论述。如果从另一个角度来理解原文，即文中所讨论的是“平行四边形的面积”这样的一个概念，其出发点也是不对的。在数学中，要求逻辑推理严密，不允许这样单独地对“平行四边形的面积等于底与高的乘积”这样给概念下定义。平面几何中已有了面积的定义，平行四边形的面积只能根据面积的定义以及其它的相关知识进行推理论证；而特定地为平行四边形用底与高的乘积来定义平行四边形的面积，将使平面几何丧失一以贯之的严密的逻辑性和简洁。 在1996年1月的新印本中，把定理当成概念讨论的错误依旧。 知识是思维的材料，知识论和生理学一样，是心理学不可或缺的相关学科。不懂知识论或对知识的理解陈旧而且错误，对学习的讨论不是容易产生错误就是容易失之于肤浅，至于对思维、智能以及创造的讨论就更容易漏洞百出。 观察到了事物的特征和外在过程，这是对科学知识的一项贡献，但这不能组成科学理论。必须超越了“知道是这样”，而认识到“内在的规律是这样”才是科学理论。如果停留在原有意义上，就没有什么价值。比如说：“月光照在身上不热，阳光照在身上有热的感觉”。这是正确的，但不是理论，没有理论意义，只有解释了它的内在原因后，它们才一起组成理论，科学理论的价值就在于具有普遍的解释能力，“知其然而知其所以然”。 高层次的知识，阐述了它所属的低层次知识的内在共同之处，相比于低层次知识却是质的飞跃。 低层次的知识被高层次知识纠正，就是重新解释，即以高层次知识为依据，重新认识原有的低层次知识，改正其中的错误。知识层次越低，对事物与其运动过程就认识越少，因而错误越多。 按理说，观察是确切的，那么观察结果总是正确无误的。但对实验结果的解释不是实验结果，不会象实验结果那样可靠。还有，实验、观察决不会无目的。实验的设计，期待的观察结果和对它的处理，总是被已有的理论或想法所支配。在观察时，基本上总是观察到预期会看到的，却可能遗漏掉一些东西。并且，完全的实验叙述不具有理论价值。实验结果在报告时，常常超出原有的范围，与对实验结果的解释混在一起，成为一个密不可分的整体，因而实验解释基本上会有错误。一个优良的实验，它的解释的正确与错误程度取决于支配这个实验的理论的正确可靠程度。 自然，低层次知识中的正确成分，是可以由高层次知识加上必须的辅助陈述经演绎推理而得到。 在现代物理学、化学、甚至生物学中，实验的解释的正确与错误程度取决于支配这个实验的理论的正确可靠程度，已不太明显了，因为这几个学科的理论的正确可靠程度已达到了相当高的地步，已进入了范型科学时代。 低层次知识一经纠正，就转变为支持高层次知识的基本材料；同样的观察材料，不同学派的科学家有时见到的是不同的东西，原因在于他们以自己信奉的高层次知识补充并改变了它。 案例：伽利略用运动相对性思想，圆周惯性原理这两个事实，很好地纠正了一个现象：反对地动说的论据塔的论据。（摘自邱仁宗.：科学方法和科学动力学，知识出版社，1984版，P185P186，是费耶拉本德（Paul Feyerabend）进行的透彻分析） 观察表明：从塔顶上落下的重物以垂直线落在地球表面。地静派认为这是地静的无可辩驳的论据，因为地静说认为落石运动是直线运动。而哥白尼理论认为：落石运动是直线运动和圆周运动的混合。如果地球有自转，塔应当被地球旋转所带动，向东移动了几百码，因此石块应落在离塔基很远的地方。这是伽利略前的知识状况。 伽利略创造了运动相对性思想，认为运动描述是相对的。他举了两个例子：一、在行驶的船上有笔尖，笔尖会不会在船上画出一条直线或弧线？当然不会，尽管笔尖已运动了长距离。他用此来说明：落石实际上向东运动了很长的距离，但观察不到，感觉到的只是石块落下的运动。 其二、小船上的一个人看着船帆上的一个点，船在动，人是否要移动来跟上那个点？当然不需要。这说明人也不能辨别塔的运动。因为共有的运动是观察不到的（即圆周运动），观察者只能感觉到塔与观察者都不参与的落体运动。 但还有个问题，为什么石块与塔留在一起，而没有落在塔的后面？也就是要解释共有的圆周运动不影响它们的关系。圆周惯性原理解决了这个问题：以一定角速度围绕地球中心的物体，永远以同样的角速度运转。至此，重新解释成功了，塔的论据不再反驳哥白尼理论。 高层次的知识凝聚了许多低层次的知识，适用范围广而又简单，知识的发展就体现在新的知识适用范围更大、更加精确、简单，也常常更正确。 至于以符号、公式等表示的数学、物理、化学等科学中的许多知识，只是语言文字表述的进一步凝炼。所以，没有本质的区别，只不过更加特殊，难于理解。它也存在着语言文字所表述的知识同样的内部结构和特点。 二、凝聚性思维直接的总体性思维 思维是以知识为材料而进行活动的。 知识的各部份重要性是不同的。其中的核心部份核心陈述最为重要。从知识中凝聚出核心部份的过程，就是凝聚性思维。它的表现有多种：读完一篇文章，总结出它的中心概要；学习了一个理论，指出它的最基本原理；面对一个问题，想出总体上的解决方向，等等。可以说：现有的心理学术语中，意义与它最接近的是“概括”，但概括只是它的一种较低级的表现。 众所周知，人脑有150多亿个相互联系的神经元，处理信息的特点是并行处理。凝聚性思维作为人脑对信息进行抽取处理的并行处理过程，决定了这样的一个特点：凝聚出的核心知识被清晰地意识着的同时，对所处理的知识也还有着一定程度的并行意识。（现有的心理学术语，无法良好表述笔者的想法，只得如此表达，请读者根据所举的例子理解。） 兹举两个例子： 1.请读者展开右手，看着食指的指尖；这时便可发现：在注意右手食指指尖的同时，右手的其它部分以及背景，也还是被并行意识着的。 2.看着一篇文章，在运用凝聚性思维想出其中心的同时，文章的相应的部分，也在一定程度上被觉察到。 凝聚性思维简称凝聚，它的品质是深入性，即迅速抓住中心，得到关键的核心陈述。通过观察，凝聚性思维大致可分为四个大的等级： 最低级的凝聚性思维是从具体的形象和动作中抽取出词和符号的过程。高一级的凝聚性思维抽取出一个陈述，即一句话，这是幼儿时期的最基本的凝聚性思维能力。 更高一级的凝聚性思维能从一组陈述组（或称语句群）中抽取出其核心意义，即能对文章，段落概括其中心大意。它比起前面两个级别是一个飞跃，这是普通人在少年时期能具备的凝聚性思维能力。 高级的凝聚性思维是从许多的低层次知识中重新凝聚出已学到的高层次知识，即能重新产生一个理论的核心陈述（如基本原理和普遍适用原理），高层次知识和低层次知识形成完整知识结构，知识达到融会贯通。高级的凝聚性思维能力较难达到，普通人一般只能做到从习题，例题中凝聚出解题思路或原理，这个过程由于反复重复和确定，所需能力介于上述两者之间。 通过观察和一些人的自述，可以知道，凝聚能力很强者都有如下特征：任何知识学习后，都能很快地把它变为一组最基本的规律。无声思维中的内部语言极其简练，思考仿佛经常跳跃进行，而在其精通的专业上则表现出一种非凡的深刻。 凝聚性思维在情绪状态良好时是最佳的，即处于适意，较轻松时是最佳的。情绪平静时就差些，但也宜于凝聚性思维。这一点，我希望以后能用实验验证。孟昭兰等（1984，1986，1989）的研究表明：诱发中等激活水平的愉快状态时，为智力操作提供最佳情绪背景。 从优秀的科学家研究的结果上看，优秀的科学家常常从某一类甚至某个事例中得到一个结论，这个结论就已是对一切事例都适用，使这个看来太大胆的猜想成为普遍的结论。 案例：卢瑟福的原子模型产生情况6 J.J.汤姆逊在年提出了原子的无核模型。卢瑟福也相信无核模型，并进行了粒子轰击金箔实验来验证。在实验中却发现了原子无核模型无法解释的现象，有极少数（万分之一）超过甚至达到的大角度散射。 对此，卢瑟福深感惊讶：“它的难以置信好比你对一张纸射出一发十五英寸的炮弹，结果却被弹了回来反而打在自己身上。经过思考，我认为反向散射必定是单次碰撞的结果，而当我作出计算时看到，除非采取一个原子的大部分质量集中在一个微小的核内的系统，是无法得到这种数量级的任何结果的。这就是我后来提出的原子核心具有小体积和大质量的想法。” 根据粒子轰击金箔实验的结果，严格进行计算、推理，就只能够说仅仅金原子确实是大部分质量集中于微小的核中。但卢瑟福以粒子轰击金箔实验的结果为基础，便跳跃到了普遍情况，认定原子都是大部分质量集中于微小的核中，即使这个原子模型还有一个重大问题未获解决。他的结论远远地超越了实验结果，但他就是如此行事并获得成功。 很多优秀科学家曾以不同的方式谈到了他们的这种情况。象巴斯德说：“如果有人对我说，在做这些结论时我超越了事实，”我就回答说：“是的，我确是常常置身于不能严格证明的设想之中，但这就是我观察事物的方法。” 不过，只有相信一些虚假的科学或哲学信条的人才会以为优秀科学家产生和发表新设想时是轻率的。没有大胆的猜测，不可能作出伟大的发现，许多正确的理论和猜想，经过了十几年甚至一百多年后才被实验验证。再说，科学家本身具有的极高的专业水平，严谨的自我批评和推敲验证，使他们极少犯发表不成熟设想的错误。例如牛顿，众所周知的是他在剑桥大学学习时期，微积分、三大定律、万有引力定律的设想就已产生，但他却工作、思考了二十多年才发表，不太为人所知的是他在化学上花费了不亚于物理学的大量时间，却几乎未曾发表他的工作。 另外还有一个例子：要制造高级光学玻璃必须排除气泡，这曾经是价值万金的技术秘密可以用一句话来说：旋转搅拌熔融状态的玻璃能够排除气泡。 以上知识结构的分析和两个例子都说明了：能够用一句话概括创新。因为概念能够统摄一类事物的共同的关键属性。 那么，科学家的新设想具体产生情况是否如此？是否就是产生这样类型的一句话，科学家就得到了创新？从.贝弗里奇等人已经调查清楚的情况来看，大多数创造过程确实是这样的，以致于必须这样来定义直觉、灵感7。那么，科学家得到这种类型的一句话的具体情况是怎样的？ 三、直觉与灵感 由于“直觉”一词有几种用法，所以我必须说明：本篇所讨论的直觉是指科学家的“顿悟”的创造，即.贝弗里奇等人已经调查清楚的情况：突然产生一句或几句陈述，科学家便确信作出了创造，问题已被解决。而灵感一词，也同样指这种情况。 直觉有几种情况，共同特点是不期而遇，突然到来的顿悟或理解。它是很简单的、往往只有一句陈述，却能使科学家有肯定的感觉，感到解决了问题，作出了重要创造。直觉有很多是在做与创造无关的事。如散步、刷牙、走路、休息时产生的。（产生几句陈述的创造事例很少，象下面要分析的达尔文的创造，可以把他的新思想看成是一个长句，也就是一个陈述。） 法国著名科学家彭加勒讲到，在进行了一段时间紧张的数学研究以后，他到乡间去旅行，不再去想工作了。 “我的脚刚踏上刹车板，突然想到一种设想. . . 。 我用来定义富克斯（Fuchs）函数的变换方法同非欧几何的变换方法是完全一样的。” 与此类似的情况很多，也是很正常的。科学家们共有的经历表明：集中精力研究某个问题一段时间后，有意识地放下工作，这个问题仍不断地进入脑中，思想总是无意识地想到它。也许，这是由于他们之中，一些人患有轻度强迫症。但正确的原因应当是这些科学家对解决科研问题有着强烈的动机，形成了固定的心向，因而勤于思考。 前面已说到，凝聚性思维在情绪状态良好时是最佳的，情绪平静时就差些，但也宜于凝聚性思维，另外，工作也会带来疲劳。所以，很多科学家巧妙的新设想出现在一夜酣睡后的早上，或者在悠闲轻松的活动中。至于在干完全不相干的事情时，想出好主意也是正常的。 把工作暂时放下可能带来另一个好处：在科研中，阅读、学习、思考那些文献资料，基本上必定会使思考形成定势。放下工作，时间会使定势消退。如果在此工作中已想出了一个好的设想，就必须不断围绕这个设想思考，以使之完整，消除漏洞。当然，这个设想就牢固地成为思考的中心，优势中心，以至在一段时间内，此项工作中不可能凝聚出新设想，只有搁置一段时间，使它不再成为优势中心，才可以进行新的凝聚。 把工作放下还能带来遗忘的好处，有利于凝聚性思维和新想法的出现。众所周知，知识的细节部分最易遗忘，但不会遗忘重要的陈述。这样，回忆中想到的往往是一些重要陈述，或随之想到一些高度凝聚的陈述，有时，某一个陈述就是高度凝聚的新设想，或是问题的最简略的解决办法或解答。 直觉之所以让人感到玄秘，是因为许多情况是产生了一个陈述，即一句话的新设想，科学家就确信解决了问题，作出了重要创造，但这也不难解释。 任何一个科学家，在某个专题的研究中，都必定具有足够的知识，通过刻苦的工作和思考，已十分熟悉并能很好运用有关的事例和已有的理论，待解决的问题和科研工作的方方面面都已相当清楚，具备了极高的才干，这样，在思考中，对部分知识进行凝聚性思维，得到了一个核心陈述，很快就能够清楚它的意义、价值，如果发现它填补了知识的空白处，是尚未见到过的新设想，创造者这时就会情绪振奋，扩散性思维速度大大加快，迅速重组自己熟知的知识，想出许多辅助陈述，构成一个较为完整的设想。 案例：梅契尼科夫自述细胞吞噬作用这一设想的起源： “一天，全家都去马戏团看几个大猩猩的特技表演。我独自留家用显微镜观察一只透明海星幼体中游走细胞的寿命。忽然，一个新念头闪过脑际，我突然想到：这一类细胞能起到保护有机体不受侵袭的作用。我感到这一点意义十分重大，非常兴奋，在房中踱来踱去，甚至走到海边去归整思想。” “这一类细胞”指的是具有吞噬作用的细胞。据简明不列颠百科全书所载，梅契尼科夫曾观察到海星幼体中某些与消化作用无关的细胞能包围并吞噬注入的异物靛蓝染料颗粒和碎屑。而这一句核心陈述意义确实十分重大。由此出发，发现了多细胞动物的吞噬现象，即某些细胞具有清除微生物及其他异物的功能。因此与埃尔利希共获一九八年诺贝尔生理学或医学奖，并由此创立了吞噬细胞学说。在后继的工作中，证实了吞噬细胞是包括人类在内的大多数动物抵御急性感染的第一道防线，人类的吞噬细胞就是白细胞，因而被公认为免疫学的创始人之一。而这一切都来自仅仅一句高创造、极其精练的核心陈述。 这个案例也是一个说明优秀科学家产生新核心陈述情况的极好例子。一个普通的生物学家要产生这个设想可能需要经过两个思维步骤：、这个细胞能保护海星幼体不受侵袭；、这一类细胞能保护有机体不受侵袭。 即使是第一个设想，也是富于创造力的大胆猜测，因为在此之前还没有过这类免疫学实验和理论。虽然看着细胞，立即猜出功能，对生物学家来说是极为平常的，只要想一下就行了，但能想到第二个设想的生物学家估计是比较少的。象梅契尼科夫那样，具有很高的凝聚性思维能力，一步就自然而然地想出了新核心陈述的估计就更少。 发现了新设想，填补了知识的空白处，就足以使科学家十分欣喜。法国生理学家贝尔纳精辟地说到：“那些没有受过未知物的折磨的人，不知道什么是发现的快乐。”在那个时刻，错误的新设想也同样让人高兴万分。只是这种情况一旦出现，平静以后就会陷入抑郁之中。而如果进一步思考证实了它的正确，则持续一段时间内科学家都会处于兴奋喜悦之中，进行加倍努力的工作。 对于有研究目的的科学家和试图解决问题的科学家，一旦从部分知识中凝聚产生了新设想，一个核心陈述就够了。这个核心陈述是最简略、最关键的解答，其它的必要的知识和技能都已运用得游刃有余了。 案例：立克次氏体的培养方法 立克次氏体是一类介于细菌和病毒之间的微生物，它是难以培养的。美国病毒学家科克斯（Herald Cox）博士试过各种改进方法，加进各种提液、维生素和激素，但都没收效。有一天，在作试验准备时，用作组织培养的鸡胚组织不够了，为了凑足数量，他使用了在以前同别人一样地扔掉了的卵黄囊。以后在检查这些培养物时，他又惊又喜地发现：在偶然放进了卵黄囊的那些试管中，产生了大量的有机体。几天以后，他躺在床上时突然想到：把立克次氏体直接种到含胚盘的卵黄囊中。这种使立克次氏体大量生长的简便方法沿用到现在，由此革新了由它们所引起的多种疾病的研究，并使得生产防止这些疾病的有效疫苗成为可能。 在这个案例中，科克斯经过多次失败，终于想到了一个正确的办法，简单之极，后续的工作，作为一个高水平的生物学家，他可以轻松自如地完成。 前面提到了彭加勒的实例，他在想到了那么一句简单的核心陈述后，其余的必要的证明，对于他这么一个有着非凡能力，又十分勤奋而极其熟悉这个问题的各方面知识的科学家来说，那是很容易的。 科学家们用了“一个想法仿佛从天而降”，“突然脑中出现了一个思想”，“巧妙的思想不费吹灰之力意外来到”等词语形容直觉的产生情况，并且很多人也忘记了确切的思考过程，其原因就在于科学家是运用了人类所固有的凝聚性思维，从部分知识中凝聚得到新核心陈述的，这个思考过程乃是一个自然而然的过程。 科学家的直觉，除原型启发外，应当不是“从天而降”那样第一个陈述就是关键的新设想，而应当是经过了几个到几十个陈述后才产生新设想。这有待于实验验证和对创造者的调查。以前的创造者自述中，都很少提到这个过程。由于他们在苦苦思考后仍未能解决问题，却在自由思想时创造性设想突然出现，极度高兴之后，回忆时忽略了一段很短的思考过程也是正常的。实验结果若是这样，就否决了一般的用潜意识来解释的观点，而说明直觉，灵感是经过反复的思考产生，并且，创造的四阶段说中的“孕育阶段”，也应改称为“调整阶段”。 至于很高水平的创造，在最终成功之前，所有的创造性设想都只是不完整的解答。还要经过长期的苦思，产生新的核心陈述，与过去的核心陈述相联系，而形成核心陈述组。多数科学家感到核心陈述组是完整的，就相信成功了。而有的科学还会根据这个核心陈述组，重新规定低层次的知识，使低层次知识支持它，才确信这个核心陈述组的意义。 对于十分熟悉已有知识的科学家来说，头脑中思维的知识虽然还是有系统有层次的，但已大大简化了，仅仅是几条最关键的意义不完整的核心陈述组，以及同样状况的低层次知识。陈述组的意义也不完整、准确，完整的陈述组在创造时是不需要的。只要这些不全的知识彼此能很好地符合，也就是说：不全的核心陈述组能得到不全的事例支持，并且融会贯通起来，几条必须的出发点，就能解释大量事例，自然就会觉得成功了。 案例：达尔文的创造过程分析： 达尔文的进化理论核心陈述组可总结为：、物种演变而繁衍；、高繁殖率造成生存竞争；、生存竞争使生物的变异受选择；、遗传使优秀变异保存。 严格地说，这些核心陈述都是不够清晰、完整的。例如其中第条核心陈述就很不完全，但对生物学家来说这已经够清楚明白了，完整一些的核心陈述应为：由于生物是一代一代繁殖的，因而会按照几何比率增加，数量会多到没有地方能够容纳，产生的个体比能够生存的多，必定会在各种情况下发生生存竞争。 支持这条核心陈述的事例极多，例如动物中繁殖力最差的象，仅仅一对象，计算它自然增加的最小速率，在年后，就应繁殖出一千九百万头象，更不用说那些繁殖率极高的植物、动物。又一类事例为：生物在高度适宜的环境中，会有几乎不可信的异常迅速的增加。 上面所述说明，进行凝聚性思维所产生的一句或几句核心陈述在创造时，是能代替完整的核心陈述和核心陈述组的。因而产生了简单的一、两个陈述就感到问题已解决是正常的。 但之所以正常是因为创造者的不懈努力、认真学习，苦苦思索，精通了创造所需要的知识，或者是在此之前创造出了某些核心陈述。 根据达尔文自传，在贝格尔号舰上就已产生了第一条核心陈述： “我在贝格尔舰的航行期内，目击到一些受感动的事实，.显然可知，只有依据一种推测，就是物种在逐渐地发生变异。”他也很早就知道遗传使变异保存。 但这些早已被拉马克和他的祖父爱拉士姆达尔文看到了，拉马克理论的核心陈述组为：、物种由于环境影响而发生变化；、用进废退原理；、生物受环境影响所得变异，能够遗传。所以，达尔文的创造在于认识到生物的高繁殖率造成生存竞争，生存竞争使生物变异受选择。 达尔文在研究人工选择对动物、植物变种影响时，就已了解生物的变异受到人工选择，使优秀变异保存，也知道可以运用于自然状态下的生物，但由于未想到过度繁殖与生存竞争是使自然选择存在的原因，就会感到“怎样可以把选择应用到那些自然状况下生活的生物方面，这在相当的时期内对我来说，依旧是个谜。” 马尔萨斯的人口论对第条和第条核心陈述的产生起了很大作用。马尔萨斯认为人口的增长是以几何级数增长的，但受到食物、灾荒、战争、瘟疫的限制。达尔文、华莱士都在阅读马尔萨斯的人口论时想出进化论，其原因就在于马尔萨斯的人口论中的那部分知识使他们易于凝聚出新核心陈述。“我为了消遣，偶而翻阅了马尔萨斯的人口论一书：当时我根据长期对动物和植物的生活方式的观察，就已经胸有成竹，能够去正确估计这种随时随地都在发生的生存斗争的意义，马上在我头脑中产生一个想法，就是：在这些（自然）环境条件下，有利的变异应当有被保存的趋势，而无利的变异则应该有被消灭的趋势，这样的结果，应该会引起新种的形成。”至此，理论的总纲已经形成，这些想法，就是表述不够好的核心陈述组8。 几乎所有谈到直觉、顿悟、灵感的科学家们都曾述说过苦苦思索总不得其解，但直觉、灵感却不期而遇的情况。 这种现象之所以产生，前面已说了两个有利于新设想产生的原因： 一、轻松舒适时，凝聚性思维是最佳的。 二、创造者需要一个调整时期，以摆脱原有的、限制思考的优势中心，或得到遗忘所带来的有利的知识准备。 但在灵感产生之前的某一段时间内以及随后，也肯定有过不少适宜于凝聚产生新设想的状态（轻松舒适，已摆脱妨碍思考的优势中心限制等等），为何只在灵感出现的那一时刻能凝聚产生灵感、直觉？ H. A. Simon正确地指出了部分原因：其重要原因在于人类知识的庞大复杂和短时记忆的容量太低。 众所周知，人脑的并行处理所能够同时容纳、处理的知识块是有限的（最多72个）。创造者大量、反复的凝聚思考使得最初的大量知识形成了许多的中间性的精练的知识块和中间性的中心陈述，但这些精练的中间性的知识块、中心陈述中只有极少数（最多允许72个）是凝聚出新设想不可或缺的部分，这些不可或缺的部分可统称为“关键性知识块”。当创造者的的头脑中，所有的那几个关键性知识块几乎同时被记忆提取或处理，达到最佳排列组合时，自然而然的凝聚就使直觉、灵感立即产生。可想而知，在几个关键的中间性知识块或中间性的中心陈述均已产生的情况下，这种最佳排列组合也不容易出现，但由于知识是一个相互联系的整体，知识各部分的联系使这种最佳排列组合存在着出现的可能，创造者不断的思考则使可能的知识块之间的联系成为现实。 通过对一些生物学科的创造者自述的分析，我认为关键性知识块的最高数量是3。直觉的两阶段模式：1、 知识（凝聚产生）大量的中间性的知识块，（凝聚产生）关键性知识块.2、 关键性知识块形成最佳排列组合，（凝聚产生）新中心陈述 典型创造案例：班廷(Frederick G. Banting )发现胰岛素 胰岛素能促进葡萄糖的氧化和储存，体内缺少胰岛素会使细胞不能有效地利用葡萄糖，造成血液中葡萄糖含量升高，过多的糖随尿排出，糖尿病因此而得名。 胰岛素发现者班廷曾说过大意如下的话：若他知道关于糖尿病的研究文献加在一起有几千页，读完这些文献都要花费一年多的时间，他决不敢冒然地研究糖尿病。当年，糖尿病的有关文献可称汗牛充栋。但班廷对于糖尿病只有很少的，但不可或缺的易于凝聚出新中心陈述的知识：胰腺分泌含有蛋白质分解酶的碱性消化液，在碱性条件下可分解蛋白质；有人推测，胰岛中可能产生一种激素，防止糖尿病，并称这种设想中的激素为胰岛素（第一个关键性知识块）。切除动物的胰腺，动物会得糖尿病。在健康人的胰腺有许多的胰岛，而在糖尿病患者的胰腺中，胰岛缩小到了只有原来大小的几分之一；但口服新鲜胰腺或胰腺提取物，对治疗糖尿病毫无用处。班廷从文献中知道：结扎胰管，则胰腺中胰岛正常，但全部腺泡细胞都萎缩，胰腺不产生胰液，但并不发生糖尿病（第二个关键性知识块）。加上医生熟知的第三个关键性知识块：激素通过血液运输。班廷便凝聚得到了一个大致如此的新中心陈述：胰岛中含有防止糖尿病的激素，胰腺中的胰液会破坏它；结扎胰管后胰腺无胰液，提取出胰岛中的激素，注射便可治疗糖尿病。 班廷在笔记本上记下了设想： “结扎狗的胰导管，等待六至八周，使胰腺萎缩，然后用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。” 在贝斯特帮助下，班廷获得了成功。注意：仅仅具备充分医学知识准备的心理学研究者才有可能理解这是一个自然而然的凝聚产生新设想的过程。心理学的研究者如果不具备必须的医学知识，根本无法理解从这三个关键性知识块中就能凝聚产生新设想，只会觉得这是不可思议的。 班廷的情况是极特殊的。现在，作为一个科学家，在进行研究时必须掌握现有的知识，这乃是一项基本工作