开宗明义,究竟创新是怎么回事?而要回答这个问题,我们又必须回到另外一个更为基本的问题:我们这个世界图景以及它在人类大脑内的反映形象(映射)“其根本性的面貌”究竟是怎么样的?
首先特别指出,这两个问题西方讲创新的书是避而不谈的。于是,阐释解明的大任就落到了咱中国人的肩膀上了。
革命导师恩格斯在其名著《反杜林论》里,用下面这一段话对物质的和精神的世界之真实面貌作了最科学、最深刻、最有远见、最富启发、最具善果的定性描绘:“当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或我们自己的精神活动的时候,首先呈现在我们眼前的,是一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交织起来的画面,其中没有任何东西是不动的和不变的,而是一切都在运动、变化、生成和消逝。这种原始的、素朴的、但实质上正确的世界观是古希腊哲学的世界观,而且是由赫拉克利特最先明白地表述出来的:一切都存在而又不存在,因为一切都在流动,都在不断地变化,不断地生成和消逝。”
世界,原来竟然是万事万物相互联系、互相作用、变化运动而交织起来的一张“网”!
恩格斯的这尊至理名言一举为众学科交叉和多学科交融奠定了根基坚实、前景光明的基石。
特别值得我们马克思主义者欣慰万分而且理直气壮的是——恩格斯这一名言实际上已经给他生前以及后来的科学新发现所雄辩地证实了,并且还正在继续证实之中。实际上,可以说自从十九世纪末叶到今天,全部自然科学的发展进步、新发现、新理论风起云涌,全都可以说是恩格斯这句话的一个个流光溢彩、切中肯綮的注脚!下图为我们赋予恩格斯名言的一种形象表现,一张由种种相互联系、互相作用、变化运动的粗综复杂的关系而交织起来的图画。
高能物理学中发现了量子纠缠,就是一则明显易懂的佳例。而特别有趣的,则是恩格斯这段话的德文原文里有一个很长的词儿Verschlingung,当年的英文翻译者就恰恰译成了Entanglement,其意即(量子)纠缠!我们初步调研了一下,印证恩格斯教导的科学例子可说是车载斗量。例如,恩格斯所说的这种景象在数学(拓扑学)中映射成了拓扑学的Manifold,中国译为“流形”(我在北大的一位数学老师、中国拓扑学开拓者江泽涵教授翻译,似取自文天祥《正气歌》中“天地有正气,杂然赋流形。”)。Manifold的意思本来是各种各样、多姿多态、繁茂盛多、万象森罗等等,大有深意。万物联系,无巧不书:2016年诺贝尔物理学奖三位获奖者的功绩很给力,他们发现了某些物理上的作用与数学上拓扑流形之间居然存在着内在联系。这一类例子还非常之多;而且,会越来越多。
凡此种种,都足以证明一点:恩格斯对于客观世界与我们大脑之组成图像乃是一幅繁茂多态、相互勾连、广泛联系、互相作用的图画的看法,实在是目光如炬、深刻切肤的真知灼见,更是纵横四海、颠簸不破的科学真理!学习如何沿着这一教导前进,我们就能在创新道路上披荆斩棘、所向披靡。
当然,恩格斯的这句名言也可称为是新兴交叉学科的立身之本!
我们把恩格斯的教导奉为本书的指导思想。这样就顺理成章地确定了一个观点:任何创新不是别的什么,而是在万事万物相互联系、互相作用而交织起来的这张网络中,去寻找出新的联系和新的相互作用(乃至于“新的纠缠”!)。如下图所示,在A 和B 两点之间我们找到了新的联系线路。例如,牛顿在苹果下落现象和地心引力之间,瓦特在蒸汽顶起盖子和机械驱动之间,爱因斯坦在空间和引力之间(空间弯曲就是引力),福特汽车厂发现肉类加工流水线倒过来就是汽车装配流水线,还有缝针针眼相对位置从针的尾巴移动到头部就一举启发了缝纫机的发明,等等。
我们在A与B两点之间找到了新的联系,注意,联系线路就建立在原先纠缠图画所提供的线路之上
这也就是我们对创新的崭新定义。从这个集科学之大成的定义出发,我们提出了自己关于如何创新的思维导向、基本理论和系统方法。
我们先且忽发奇想得出一条推论:要对创造和求新之枢纽关键给出某种恰当的、科学的解明,就应该首先把世间物质和精神的千姿万态、丰富多彩的特色搜罗完备并坦呈于众——这也才是我们由此开始着手求索新事物的演兵场,从中方可动手寻找新联系和新作用。从这一点出发,一项明确无误、精当细致、切中要害而思绪绵密的论述就应该包括:从上述对于世界本质之繁茂多态而相互勾连的体认之中,科学地找出其中新联系的指导思想(相当公理系统)、基本理论(并赋形于某种程度的数学表达)和解决方法(科学检验)。这样,因为具备了以上公理性的基础,加上比较严格数学的描述和科学的检验,就可以称得上一项科学理论了。
目前,创新行动已经被当成了中国经济发展的强大动力。但是,要说到科学、系统而又体系完备的论述,能够揭示那种种充满原创性的新发想究竟是如何产生之奥秘的书籍,市面上却非常缺乏。而另一方面,人们对这一类书籍的需要真是如大旱之望云霓!
我们原本天真地希望过,那些从事创新的智慧巨人理应把他们在从事这项伟业时的奥秘揭示给我们,以便嘉惠世人,使得我们普通人可以模仿、有例遵循。可是,事与愿违。爱因斯坦揭穿了其中的灰色实情,他说:“创造(新)的秘密就在于隐瞒根由。”也正因为如此,西方出版界出现了一桩怪现状——关于创新的畅销读物几乎都是新闻记者或者普通作家写的,专门家们不喜欢大概也不愿意说穿自己的创新密码。这也就带来了一个严肃的问题:这些从表面上是谈论创新的书,其实主要是讲述和渲染新闻和新奇的故事,而少有真正的科学论说和严格的理论体系。
于是,我们这些普通人就不得不挺身向前,以这一使命为己任了。
我们认为,创造能力和创新发想同样出自一丛繁茂多态而相互勾连且广大无垠的“罗网”里面,其中各门学科也是相互勾连、阡陌交通而不分仲伯的,一句话:交叉的。文艺复兴之后“数学复兴”的旗手、恩格斯在《自然辩证法》尊为哲学家的笛卡尔就说过:“学习科学时搭配联系着一起学,比割裂开来单个学要有效得多。” 而且,他奉为“心灵指导规则”。实际上,这里就已经含有学科交叉的极为有力的理据了。学习,研究、求索和阅读其性质原来就是一样的,都服从同样的心灵规律——也就是说,其中创造与求新的源流都在于一定程度上自然而必然的交叉、混成、融汇和聚合。我们进一步把事物放置在更广阔的背景之下考察就会发现,所有的科学原来都是出自人类大脑这种那种的艺术,而把这一求艺过程硬行分门别类则不过是近代的做派而已——这当然与产品工业化有关:工业化的过程及其产品必须千品一律、毫无个性。但是,如果我们实事求是地回顾从前的学术黄金时代,无论中外,做学问其实并没有什么界限藩篱,而是四通八达的——例如,中国古代贤人都是从苦读“四书五经”起家。
那么,这中间的矛盾亟待解决。我们认为,首先应该通过思维更新来彻底解决!
为此,让我们先环顾今天的世界大势——我们人类已经发展到了一个以拥抱独创和致力求新为主要诉求的大时代。首当其冲的是要在思维层面上达成虚涵众元、融汇多歧——一句话:交叉型、多边化和复合性思维!最大要领就在,学科交叉乃是创新的本质特征!这一点,非但愈来愈为包括诺贝尔奖在内的科学创新事例证明,也已经被认为乃是一门强有力的智能技艺,甚至可以说是一种足以成为改变人类本性、能力与成就、乃至“重组人类智慧DNA”的第二天性。
为此,咱中国人充满自信,首先是举国家之力进行创导,必将一举而登上世界舞台!
在这点认识的基础上,这本书将涵盖过去与今天那些包举宇内、囊括天地的伟大头脑所致力的精神过程及其成果,对其中的奥秘进行解剖和说明,并加以规范化、程式化和操作化,以便我们能够按图索骥、深入探索,从而达到这一万象虚涵图景的根源和基底,最后,一举成就创新伟业。
那么,创新达人们智能活动其关键因素又是什么呢?
创新者从来是先在脑海中汇聚着了异质元素。一汪混沌模糊而又精致万端的洪荒汤之中,可能就正好孕育着奇思妙想。洪荒汤之所以洪荒,是因为其中各种各样性质各异的思想学术分子在运动、播散、碰撞、汇合、合并而趋向聚合,最终必然会把生命之火吹入到新奇发想之中来。
请让我们引用爱因斯坦的说法,他把这种多种事物聚合起来而成大事的大脑活动现象称为“共舞”(Combinatory Play,直译为“组合游戏”)。
为了独创一说,我们尝试探骊得珠,投身到一连串复杂新奇的思维过程和行动之中去。特别,我们所理解的交叉学科,将包括理科所有学科内部交叉,文科与理科的科间交叉,以及文理各科与工程技术等的广义交叉等等。这样作成效更大,结果更快。如此一来,涉及的领域势必极其多样复杂,恐怕会成为一项少有前人行迹的大胆尝试。 可以说,本书试图把爱因斯坦的“共舞说”推演到极致境界,其中大胆地广收巨蓄、融汇众学,举凡艺术(文学、影视、美术与音乐等)、科学(哲学、历史学、计量史学、文学批评、数学、物理学、化学、生物学等)以及工程技术(建筑、生物医学工程、电学与电子学、水利工程等等)尽收眼底手下。从这一切的共舞之中——也只有从这一聚合体当中——我们这才得出了有关创新的思维导向、基本理论和求解方法,并戏称这一算法为“五步之内,必有芳草”。
大脑中各种器官是相互沟通的,这是心理学通感。而且,大脑中各种学问也是相互沟通的,这就是我们增广了的通感。
至于要说其中的学理,可以从那幅粗综复杂的关系而交织起来的图画得到解答。客观世界既然是错综交织的一团纠结物,那么,如果我们要存在其中寻找新关系,就必然要调用大脑中具有沟通联系不同器官的官能,以便刻画我们心中关于创新深层机理的机巧诡谲。请见上图左上,所绘制的就是心理学上的一种现象,五官之间全部有着沟通的联系线路,这就称为通感(Synesthesia)。通感,在心理学上说明的是对于一种感官的刺激足以引起其他感官的反应。其中最有名的文学例子是宋朝人的词句“红杏枝头春意闹”:眼观这件事一经通感久成了听音这回事。
在我们的学理中,因为需要勾连的不仅是器官而是不同知识,所以心理学通感需要作一番增广:人们对于一门学问的研求却引起了大脑对于其他学问的应和与回音,经过几番反射腾挪之后,在脑海中会产生思维步骤的如下系列:触类旁通—推此及他—它石攻玉—终获新猷。以上这点也就是我们发现的创新思维、新鲜点子的触发机制,也称为通感,或者增广通感(曾经有人称之为“钱氏通感”。)。
当然,在这里我们也要提醒大家注意一点,那就是——运用着通感思维及其方法在创造发明的人们,从古到今,并不一定会意识到这就是词语上的“通感”。这正像法国莫利哀喜剧里的一位主角,他在老师点明以后这才晓得了,他天天在讲着的,原来是“散文”!在科学史上,这种那种科学事实及其研讨探究远远在前,而要从科学理论上认识之并概括之,则总是人类智慧发展到一定时刻才呱呱坠地的宁馨儿!所以,通感,乃是我们对于人类之所以能够创新的高度概括、学理解释和应用指针。
从本世纪初起,钱定平就在出版的多本著作中明确无误地提出了通感说(可参见由杨乐院士做序的《美是一个混血女郎》、《科学如此多娇》、《文化柔肠科学魂》和《蚩尤猜想》等书以及钱定平大学演讲录等处)。以后,定平不断通过进一步出书和在公众发表演讲等方式进行宣传。从目前情况看,通感说已经逐步为学术界所接受,互联网上与通感有关的标题有逐步稳定增长的势头。我们相信,通过本书顺利出版,这一纯粹由中国人提出的理论必将会获得进一步发扬光大的好时机。
爱因斯坦主张 “共舞”,与我们的通感异曲同工。霍金则就是通感人,他依靠各种信息之间的交叉运作而思维。
这套书的规模比较宏大,这是由所论述的题材和内容决定的。
本书全书分为上中下三卷,共包含十章,附插图、照片三百余幅,写作时参考了中、英、德、法、日、俄等文字书籍资料四五百种,各章后并附有该章内容的详细注释,全书约一百二十万字之谱。
上卷是概论,先用英文出版面向世界发行,以应目前全世界创新形势的需要,并做到有所突破。上卷叙述的是就是上面向大家所述说交代的内容,因为是英文散文,应当具有很高的趣味性和可读性。特别,全书附有多幅彩图和黑白插图,对书中的科学内容辅以形象生动、活泼有趣的解释,与全书的严格述说可说相得益彰。
中卷的五章为基本理论的阐述。第一章“士之致远,器识为先”讲述人生修养中器识的重要性,并结合世界最新教育学理论构筑起了创新要有所作为的思想道德基础。第二章“创新求源,出自通感”则开始对通感作正式介绍,讲述其内涵和作用,引出作为发展新知识原动力的“通感函数”概念,以及它的各种表现形式。最后,推导出了诱发催生创新发想的“五步之内,必有芳草”之系统方法。第三、四、五章分别从科学、技术和艺术三大方面展开叙事,对古代和现时伟大人物的创新或发明进行剖析,科学地证明其实他们或多或少都是运用了通感思维。这样,一下子就把读者托举到巨人们的肩膀上,登高才能望远,风景尽收眼底。
下面,我们对系统方法的五步进行初略的讲解。请见下图,是一个喇叭口形状的抽象模型,其中的五个步骤分别为:归零,异质,抽象,相干和隐喻。
上图说明:先是有众多的原始想法聚集,然后,经过心灵上的归零即修身养性,再寻找特别的异质元素,接着高举异质元素进行抽象思维,这样就会去粗取精、过滤得珠。之后,结合实际问题落地寻找相干因子,最后得到唯一的创新结果,以一则巧妙聪颖的隐喻表达(如“相对论”、“日心说”、“宇称守恒”、“围城”、“超现实主义”等等)。
我们举例说明:中国高铁上使用的永不松动的螺丝帽是怎么设计出来的?
对于螺丝和螺帽的机械啮合,我们先走上列第二步:求异质元素,就是特别奇葩的情况,得到了下面左面的折线图。这样一上一下(代表螺丝螺帽)啮合的话,螺帽肯定永远不会松动。可惜,在机械上螺丝和螺帽是绝对无法这样啮合的。于是,我们向前抽象一步。折线的抽象就是曲线,于是得到了下面的右图。这样一来,在机械上螺丝和螺帽是可以啮合的了。而且,一旦这样啮合旋紧,就永远不会松动了。
这是我们的概念设计,而日本人制造的绝对保密的方案,居然完全就是这样的!值得注意的是这个“五步之内、必有芳草”的方法是放之四海而皆准的,无论文理、科学技术。例如,日本物理学家汤川秀树发现介子也就是这么思考的!
第二步:特异的理想情况
第三步:经过抽象获得了可行性
下卷五章则是创新和创造将进入实践和探讨案例的部分,也是以上系统方法的具体应用。我们对世界上百种创新理论或方法整理归类,进行了介绍性阐述,尝试着把它们都纳入通感的统一范畴,也即证明了这些方法其实都是通感的变种,也都可以用上列方法求解。其中特别重要而有深刻意义的冠名为“通感36计”。为了高屋建瓴而纲举目张,我们把丰富的内容概括成五种大思路,例如如何对待问题和转换问题、发现应和及利用类比、如何抓住偶然而使其成为必然、应对天机和善用巧合等等。这五章的特点是面对着的是今天中国自主创新大业中的实际切身问题,例如(开启智慧的)基础科学、(被别人卡脖子的)工程技术、(经常面临困局而急于创新的)企业商业等,而又特别注重交叉学科的开创引进和讨论发扬。
本书的一大特点是把写作宗旨确立为习主席所说的,人类乃是一个共同体;于我中华则以我为主,对他民族则合理关切。从这点出发,我们会时时关注西方先进国家的创新成就,学习之、发扬之、改进之、适纳之。同时,本书作者又深刻遵从对我中华民族的文化自信,时刻注意把我中华民族的先进思想和科学成果渗透到书中的字里行间。
为了事前对推向世界做好充分准备,出版社特别请了国内外专家学人和普通读者阅读了清样。这些人大致上是接受本书的,有一些人更进一步加以赞赏,使作者喜获赏识的幸运。他们将会发表一些正面肯定的积极评语,以便印刷在扉页上。特别,国外有位多学科专长的科学家(一颗小行星以他命名)为本书写了前言,把通感提到“重组人类智慧DNA”的高度。世界上很多人都在为了本书顺利出版和通感学说的传播遐迩而四处奔走、广为揄扬,感人肺腑。
(文章转载自公众号“熟年人生”,作者施蔷生,笔于2023年8月2日)
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