關于科技方法論教學內容若干問題探析

文/秦祖富

摘　要：《自然辯證法》是聯結自然科學、社會科學和思維科學的紐帶。科技方法論與上述三個領域的科學尤其是思維科學密切相關。當代科技方法論既包括具有最高普遍性的哲學思維方法,更包括當代科技研究的一般方法,如觀察實驗法、系統分析法、邏輯思維方法、創造性思維方法等。隨著科技研究在宏觀方面的拓展與微觀方面的深入,以及中國創新型國家戰略任務的實施,應用復雜系統分析方法與創造性思維方法尤顯重要。

關鍵詞：科技方法論；復雜系統；創造性思維方法

關于科技方法論教學內容若干問題探析

文/秦祖富

摘要：《自然辯證法》是聯結自然科學、社會科學和思維科學的紐帶。科技方法論與上述三個領域的科學尤其是思維科學密切相關。當代科技方法論既包括具有最高普遍性的哲學思維方法,更包括當代科技研究的一般方法,如觀察實驗法、系統分析法、邏輯思維方法、創造性思維方法等。隨著科技研究在宏觀方面的拓展與微觀方面的深入,以及中國創新型國家戰略任務的實施,應用復雜系統分析方法與創造性思維方法尤顯重要。

關鍵詞：科技方法論；復雜系統；創造性思維方法

作者簡介：秦祖富(1956.-),男,四川成都人,電子科技大學馬克思主義教育學院副教授,碩士生導師,從事政治學、哲學研究。

中圖分類號：G640

文獻標志碼：碼：A

文章編號：號：2095-9214(2015)08-0091-02

《自然辯證法》是溝通自然科學、社會科學和思維科學的橋梁,它“神清宜放曠,思苦宜縱橫”,其視野極其廣闊。它除了要研究整個宇宙存在的本質及演化的奧秘(自然哲學),科技的本質以及演化的動力及模式(科技哲學),還要研究科技發生、發展所應用的普遍方法和一般方法(科技方法論)。隨著國家創新體系的建立和深入,講授好科技方法論日顯重要。

一、哲學是系統化、理論化的世界觀和方法論。它既可指導我們做正確的事(世界觀),又可指導我們正確地做事(方法論)。我們要正確地去做正確的事,離不開哲學思維方法。哲學思維方法教導人們在認識和改造世界中,應該堅持客觀性原則、全面性原則、聯系性原則、發展性原則、矛盾分析原則、批判性原則,應該把簡單與復雜、具體與抽象、分析與綜合、歸納與演繹、歷史與邏輯等思維方法加以辯證統一。馬克思的《資本論》、列寧的《國家與革命》、毛澤東的《論持久戰》,就是成功應用上述哲學思維方法的經典著作。

二、科技方法論的第二個層次,就是科技研究的一般方法,它包括觀察與實驗、比較與分類、類比與移植、假說與抽象、系統分析法、邏輯思維方法。

當代科技研究的前沿問題,除了相對論、宇宙學研究的極大的宇觀世界,量子力學、分子生物學研究的極小的微觀世界,還有就是當代生態學、思維科學、系統科學所研究的極其復雜的世界(人腦、人類社會、生態系統)。我們在研究復雜世界時,離不開側重于事物整體性、綜合性、層次性、最優性的系統方法；離不開包括了功能模擬法、黑箱方法、反饋方法在內的控制論思維方法。由信息革命所引領大數據時代,它所提倡的信息優先思維、數據思維、關聯思維、算法思維更為思維方法的寶庫增加了新的內容。

當代系統分析法,除包括系統論、控制論、信息論這老三論,還包括以耗散結構理論、協同學、超循環理論、混沌理論、分形理論、突變理論在內的一個新的學科群——復雜系統理論。這個理論所揭示的開放性原則、非平衡原則、非線性原則、漲落原則,它所刻畫的“協同效應”、“因果循環效應”、“蝴蝶效應”、“突變效應”、“分形效應”、“自組織演化效應”,都給人類思維方式帶來革命性甚至顛覆性的影響。

三、一百多年前,一個年僅26歲的年輕人、專利局小職員,卻單槍匹馬地向物理學塔尖挺進,創立了分子運動論、狹義相對論、光量子假說這三項徹底改變物理學面貌的偉大成就,創造了所謂“愛因斯坦奇跡年”,這難道僅靠他用批判性思維擺脫“絕對時空”纏繞,或者沿著邏輯思維推導,就能做出革命性的貢獻嗎？這就好比說,把石頭堆起來就是房子一樣。從一定意義上講,這和愛因斯坦有驚人的想象力、天才的洞察力,以及孩童般的直覺、詩人般的形象思維等創造性思維方式是分不開的。

創造性思維方式是科研人員有所發現、有所發明、有所創造的非邏輯思維活動,它包括直覺思維、靈感思維、模糊思維、求異思維、逆向思維、框外思維、迂回思維、立體思維、輻射思維、聯想思維等。

在科技史上,創造性思維導致了很多科學的創造。如電轉成磁,磁可否轉換成電的逆向思維,就導致了發電機的產生；火箭本來是“往上發射”的,但前蘇聯工程師卻倒了過來,在半個世紀前研究出了“往下發射”的鉆井(鉆冰層、鉆巖石)的火箭,引起“穿地手段”的革命。集成電路由平面接線變為立體接線,極大地增強了電路的集成度；羅巴切夫斯基跳出平面幾何,發明了非歐幾何,這些都是立體思維的碩果。創新在一定意義上講,就是把不同事物組合在一起的能力。英國一位沒有上過大學的實驗員亨斯菲爾德,將X光機和電腦結合起來,從而發明了CT掃描儀,并獲1979年諾貝爾生理學醫學獎,這是聯想思維的一個生動體現。

善于以他山之石,攻此山之玉,即善于用橫向思維方式,關注其他學科領域的理論與方法,洞察其與本學科的相似性、相通性,將其移植于本學科領域。如數學上有一個布勞威爾不動點定理：只要是定義域包含值域,是連續函數,而且值域是封閉的,就必有一個不動點。美國經濟學家德布魯在20世紀50年代,從數理經濟學角度嚴格論證了經濟最優狀態一定存在,從而獲得了1983年諾貝爾經濟獎。其所用的工具就是布勞威爾不動點定理。商品價格就是一個有固定邊界,閉集到自身的集合與影射,而且其變化函數是連續的,所以商品價格一定存在于一個不動點,這個點就是市場供求達到均衡時,商品價格與價值的對應點。可見橫向思維,移植方法也是不容忽視的創造性思維方法。

有些問題,從正面思考解決不了,可拐個彎來想,以尋求解決問題的最佳方法,我們把它叫做迂回思維。如20世紀50年代,一個外國貴賓訪問上海,在歡迎宴會上他乘酒醉將金珠閃閃的中國國寶九龍杯裝進公文包,這九龍杯缺一個就不成套,十分可惜。可硬性索要有失外交禮儀。于是中方巧妙地安排了一個魔術表演：只聽一聲槍響,桌上三個九龍杯一下少了一個,正當大家瞠目結舌時,魔術師彬彬有禮地走到那位外國貴賓面前說,剛才少掉的九龍杯就變到你的公文包里了。貴賓只好將包打開,讓魔術師取出九龍杯,這時全場一片掌聲。這就是采用迂回思維,以非常巧妙的思路、策略的手段,智取回國寶。

打破思維定勢,跳出傳統思維框架也不失為一種創造性思維方法。如第二次世界大戰進入尾聲,同盟軍準備在法國諾曼底登陸。要解決幾十萬機械化部隊登陸,必須建造一個大型碼頭,否則,大型運輸船無法停靠,重型武器上不了岸；但要建造一個大型碼頭,要花巨額資金,更要命的是沒有三、五年時間不行。后來美國巴頓將軍異想天開,提出了一個出乎眾人想象的方案：用混凝土制成很重的箱子,首尾相連構成大船,沉入海底,在很短時間內就建造出了由預制件構成的10余英里大型碼頭,從諾曼底登陸的盟軍打得德國軍隊措手不及。

再如輻射性思維朝四面八方想,既要獲得一個解決問題的最好方法就是多種方法。如美國尤伯羅斯將耗資巨大,而政府分文不給的洛杉磯奧運會成功舉辦,不但沒有負債反盈余2億多美元。其做法一是想方設法節流：利用該市已有的體育場所、大學生宿所接待運動員；將游泳池、自行車賽場交給當地企業建,允許他們在場所營業、做廣告。二是千方百計地開源：接受贊助籌資3.85億美元,將奧運會廣播播出權、電視獨家播映權、吉利商標、指定照相器材都招標出售,籌資5億美元。將奧運會門票提前一年出售,賺得一大筆利息。甚至將1.5萬公里的火炬接力賽以每公里3000美元出售。光榮、艱巨、神圣的使命,由于羅伯斯從四面八方開源節流而完美實現,這為人們運用輻射思維提供了一個出色的范例。

隨著吳文俊開辟了機器證明定理的新時代,大量具有非創造性、準確性、嚴密性的思考任務(如四色定理)可交給電腦去完成,而使用具有高度流暢性、獨創性、非邏輯性的思維方法越來越廣泛。正如錢學森所言“我們從現在開始,就應該把這個過程從不自覺變為自覺,利用現代科學技術的工具和方法……去開發人的智力。”去培養現代化創新人才,去建設創新性國家,實現中華民族的偉大復興。

(作者單位：電子科技大學馬克思主義教育學院)

參考文獻：

劉圣恩.人才學簡明教程.北京：中國政法大學出版社 1987:30