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Comment by Host Studio on June 15, 2024 at 9:16pm

思維(認知)科學在中國的創新與發展

摘要:介紹錢學森先生在中國開創思維(認知)科學的歷程及其主要學術思想, 概要介紹了思維學、思維系統工程的研究, 分析了形象思維、社會思維在思維(認知)科學研究中的重要作用, 探討了思維科學與認知科學研究的互相關聯並對其共同發展進行了展望。

錢學森先生, 除了是人們熟知的兩彈一星元勳外, 在構建現代科學技術體系,完善系統科學、創建思維(認知) 科學、人體科學等領域也作出了重大的貢獻。

現代科學技術體系結構從哲學的高度, 涵蓋了自然科學、社會科學、數學科學、系統科學、思維科學等科學技術部門,顯示出它們之間普遍聯系、互相促進、完整一體的關係, 體現了從工程技術、科學、哲學的不同層次的多學科、跨領域之間的交叉融合。

只有像錢先生這樣擁有淵博的知識和廣泛的興趣愛好, 對科學研究有扎實功底和深厚造詣, 同時又具備兩彈一星的雄厚的工程實踐和組織管理經驗, 才能高度概括時代的科學技術發展。他在系統科學領域的三個層次都作出了巨大貢獻, 前瞻性地提出開放的複雜巨系統及其方法論, 在複雜性科學成為新世紀面臨的主要問題和研究熱點中走在國際的前列。更重要的是, 他始終關注與實踐密切結合的可操作性, 面對當前科技與人文交融,自然與社會面臨發展, 他在系統科學、思維(認知)科學、複雜性科學的交叉融合基礎上, 創造性地提出了從定性到定量的綜合集成法 , 成為解決這一類問題的科學方法論。

本文介紹錢學森先生在中國開創思維(認知)科學的發展歷程及其主要學術思想, 概述了思維學、思維系統工程的研究,分析了形象思維、社會思維在思維(認知) 科學研究中的重要作用, 最後探討了思維科學與認知科學研究的互相關聯, 並對它們的共同發展進行了展望。

1 開展思維(認知) 科學研究是信息時代的要求

追溯歷史, 思維科學這一概念最早是由葉青在1931 年的一篇題為《科學與哲學》的文章中提出。
他把自然、社會和思維三種現象放在同一層面上進行了嚴格的界定, 指出自然、科學和思維的根本區別,在於自然現象是不經過人的行為就已經存在的,社會現象是要經過人的行為才能夠存在的, 思維現象是未經過人的行為的因而未外化成事實的觀念作用和觀念形態 。所以從研究對象來看, 自然科學、社會科學和思維科學有本質的區別。

作為人的觀念作用與觀念形態的思維現象, 與自然現象和社會現象相比, 是未經過人的行為 , 因而也就成了未外化成事實的存在了。他認為, 思維科學不僅有自己明確的研究對象, 而且不久將會與自然科學、社會科學鼎足而立.


恩格斯(Engels) 曾說: 每一個時代的理論思維, 都是一種歷史的產物, 它在不同的時代具有完全不同的形式, 同時具有完全不同的內容。因此, 關於思維的科學, 也和其他各門科學一樣, 是一種歷史的科學, 關於人的思維的歷史發展的科學。那麼, 我們當前時代的理論思維, 關於思維的科學又是什麼呢?

20 世紀80 年代, 錢學森開創思維(認知) 科學的研究,正是對此問題作出的回答。

思維科學是處理意識與大腦、精神與物質、主觀與客觀的科學, 是現代科學技術體系中與自然科學、社會科學等平行的一大科學部門,其產生、發展和研究的推動力與計算機技術、信息技術、人工智能的飛速發展密切相關.20 世紀70 年代, 日本提出了模式信息處理系統計劃(Pattern information processing system project, PIPSP), 其核心是發展語音、文字、圖像等模式識別技術, 解決計算機與人類活動的環境直接通信的問題。到20世紀80年代, 日本進一步提出了知識信息處理系統計劃 (Knowledge information processing system project, KIPSP), 或稱為第五代計算機計劃, 聲稱要把日本的知識信息系統推向世界, 進行一場人工智能對世界的挑戰。

由於計算機是關鍵的信息核心技術, 一時間各國都重視, 美國隨後制訂了高性能計算機計劃, 中國也在863 計劃的信息領域中設定了智能計算機項目(即306 主題), 並成立了相關專家組。當時提出要進行思維(認知) 科學研究, 正是與人工智能、智能計算機、模式識別技術等的進展有直接關係, 是要為這些科學技術建立理論基礎。

2 早期國內對思維學的研究

錢學森提倡開展思維(認知) 科學的研究與他年輕時在麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT) 和加州理工學院 (California Institute of Technology, CIT) 學習工作經歷有很大的關係。 他在1991 年4 月做關於人機智能系統的談話時認為, MIT在20世紀60年代的貢獻是培養出一批工程師, 在技術科學和工程之間搭了一座橋梁, 所以後來全世界都學MIT。而CIT 的貢獻則是在上世紀20 年代培養出一批工程師加科學家的人才, 比MIT 培養的人高明一些。

此外, 他發現發達國家中成功的科學研究中心, 都有所謂討論班(Seminar), 他在CIT 也有幸參加過這種活動, 印象很深。後來, 他回顧自己最幸福的時刻: 一是在美國Pasadena 參加導師馮·卡門(T. V. Karman)主持的討論班; 二是60年代末在北京人民大會堂參加周恩來總理主持的中央專家委員會會議。1 究其原因, 都是高度民主的氣氛, 不管與會者的身份、地位, 大家一起暢所欲言參與討論, 所以思想活潑。

1984 年他推動召開了全國思維科學討論會, 提出思維科學研究的重要性,隨後在國內組織了系統學、思維科學、人體科學三個討論班,以這一形式積極推動三門學科的交叉研究和發展, 並先後發表了數篇重要論文和講話[14]. (下續)

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Comment by Host Studio on June 15, 2024 at 2:10pm

思維(認知) 科學的基礎科學是思維學, 主要研究人有意識思維的規律, 它又可細分為抽象(邏輯)思維學、形象(直感) 思維學和創造思維學三個組成部分。其中, 創造思維是智慧的源泉, 抽象(邏輯)思維和形象(直感) 思維都是實現手段。思維學中目前只有抽象(邏輯) 思維研究較為深入, 已經有比較成熟的邏輯學, 而形象(直感) 思維和創造思維研究工作相對較少, 還缺乏科學的歸納。

創造思維是實現創新的內在機制和深層動力, 貫穿了創新過程的多個層面. 胡錦濤主席在《堅持走中國特色自主創新道路, 為建設創新型國家而努力奮斗》一文中強調自主創新能力是國家競爭力的核心 。因此,我們應當加大力度研究創造思維, 這對未來提高我國自主創新能力和提升創新意識, 有深刻的理論意義和重大的實踐價值。

除了思維學之外, 錢學森還將信息的研究列入思維的工作對象。信息是人為了認識事物的需要, 從物質運動概括出來的。對於信息的研究最早是從通訊技術入手的。 美國科學家香農(Shannon) 在20世紀40 年代提出通訊信道中信息傳遞理論, 開始有了對信息的准確計量。後來信息的研究受到控制論的影響, 形成了信息論.由於信息是接受者必須知道如何提取, 它才存在。因此, 研究信息和信息過程的學問信息學, 成為了思維(認知)科學中另一門基礎科學。

3 形象(直感)思維是思維(認知)科學的突破口

思維(認知)科學研究的突破口在於形象(直感)思維, 這是錢學森在斯佩里(Sperry) 開發右腦學說的基礎上, 於1984 年的全國思維科學討論大會上提出的。斯佩里是加州理工學院教授、神經心理學家。1954 年他證明了大腦兩半球的功能具有顯著差異, 提出了兩個腦的概念, 並榮獲了1981 年諾貝爾生理學或醫學獎。

作為上世紀50年代同在CIT 工作的同事, 研究興趣廣泛的錢學森受到了斯佩里研究的啟發, 在那時開始思考人的思維問題。這一思考脈絡一直延伸到上世紀80年代,他在國內正式提倡開展思維(認知) 科學的研究。

應當說, 斯佩里的工作, 特別是以形象思維作為主要思維方式的右腦的發現, 給了錢學森很大的啟示。他在1986 年9月給作者之一的信中指出: 思維科學的研究, 我仍然以為其突破口在於形象思維學的建立, 而這也是人工智能、智能機的核心問題。因此, 這也是高技術或尖端科學技術的一個重點。我們一定要抓住它不放, 以此帶動整個思維科學的研究。

此外, 中國哲學家的一些觀點對認識形象思維也有幫助。熊十力將人的智慧稱為心智, 心智又分成兩部分, 一部分叫性智 , 另一部分叫量智。量智是通過對問題的分析、計算,通過科學的訓練而形成的智慧。人們對理論的掌握與推導、用系統的方法解決問題的能力都屬於量智, 是抽象(邏輯)思維的體現。

性智是一個人把握全局, 定性進行預測、判斷的能力, 是通過人腦的信息處理獲得的那種直感, 是形象(直感) 思維的結果, 人們對藝術、音樂、繪畫等方面的創作與鑑賞能力等都是形象(直感) 思維的體現。錢學森在熊十力的觀點基礎上,進一步指出: 性智又可分兩層,低一層次是以形象為基本的, 可以稱為象智 , 高層的才是性智(如圖1所示)2.

圖1 量智、象智和性智的關係
Fig.1 The relationships among quantitative intelligence,imagery intelligence and qualitative intelligence

形象(直感) 思維是比較難以研究的, 但是開展形象(直感) 思維的研究可以使模式識別(Pattern recognition) 得到突破性的發展 [5]. Cognitive science 被稱為認知科學。認知是Cognitive, 識別是Recognition, 所以心理學界一部分學者也稱識別為再認知。

人進行模式識別的過程是形象(直感)思維的主要內容之一[6], 在認知過程中, 人首先建立一種
心理意象, 當再看見這個東西, 兩者能匹配, 就再認了。這是最簡單的思想。這種匹配可以從研究思維得到啟發: 它是那麼靈活,怎麼能夠通過機器實現? 機器做起來很死板,只有通過抽取特征。這種模式有什麼特征, 抽取出來, 由特征構成一個簡要的模式, 這樣進行匹配。在探討形象思維的過程中, 錢學森與作者之一曾以對聯為研究對象, 做過一些相關研究工作。

對聯是中華民族獨創的一種文學形式, 錢學森認為對聯與人的形象思維有關, 他指出: 從思維學角度看, 對聯的過程是: 出聯的上聯是給出一個結構, 請應聯的下聯人按此給定結構去找零件, 字、詞填入這個結構, 思維就在於搜索思想庫找材料。這就是對聯答對聯的思維學搜索入結構。3 他認為形象(直感) 思維與答對聯正好相反, 有材料, 但無結
構。思維的任務是找形象, 即結構。因此, 他指出應當利用好中國幾千年的古老文學作品, 從思維學的角度去研究。

4 對思維(認知) 科學的重新界定及揚起一面旗幟

思維(認知) 科學到底研究哪些內容?錢學森指出應當分清什麼是人體科學,什麼是思維科學.他認為感覺和知覺都是人體科學中神經心理學要研究的領域; 而更上一層的所謂感受則是精神學的研究領域; 只處理所獲得的信息, 那才是思維學的研究課題4.

對於信息來說, 有信息的采集、信息的傳輸、信息的處理、信息的存儲等等環節. 思維學只考慮信息處理, 其他都屬於人體科學的范疇.在處理的方式上, 他認為處理可以只是人干,也可人機結合 。而進一步伴隨著Internet 的普及, Cyberspace (數字空間或信息空間) 越來越融入到人們的工作和生活中, 他認為Cyberspace是人機結合的思維思想活動世界, 似可稱為智慧大世界, 簡稱智界5.

Comment by Host Studio on June 15, 2024 at 8:37am

(續上) 1987 年, 圖靈獎獲得者、認知科學大師司馬賀(H. Simon) 教授到中國講學時, 曾於6 月24日給錢學森寫過一封信, 通過中國科學院心理所所長荊其誠轉交給錢學森。信中談到:

“我所熟悉的大多數認知科學家對於超越感觀感知(Extra sensory erception, ESP) 認為是不可知的, 但是對有些情況, 像所有不可知那樣, 經過長時期, 通過證據加以解決, 我了解您本人的興趣在於創造思維以及形象思維, 這兩個題目也是近年來我自己進行的中心研究問題。”

在信的最後, 他提出希望在認知科學方面, 在中國及國際方面飄揚起獨一面旗幟. 隨信還附贈一本由科學出版社出版的他的專著《人類的認知思維的信息加工理論》。 不過, 由於當時錢學森還在國防科學技術工業委員會工作, 不方便與司馬賀會面, 兩人遺憾地擦肩而過。


但是, 錢對這封信很重視, 將信轉給作者之一, 使作者有機會從二位大師的觀點學習獲益, 從中汲取營養, 得到啟發, 應用於認知科學領域的研究工作中。5

思維的系統觀與思維系統工程眾所周知, 錢學森在多個學科的開創與發展中作出了突出貢獻, 並且在研究工作中始終體現學科交叉的思想。系統科學是他的另一項代表性工作,按照科學技術體系的三個層次劃分: 工程應用層次, 具有代表性的各種系統工程; 技術科學層次,其《工程
控制論》是國際上享有盛譽的經典著作[7]; 基礎理論層次, 具有里程碑意義的代表作是《創建系統學》一書[8], 書中提出了開放的複雜巨系統及處理這類問題的方法論以人為主、人機結合、從定性到定量的綜合集成法[9]. 並從學科交叉與融合的角度指出, 從定性到定量的綜合集成研討廳體系處於思維(認知) 科學的工程應用層次, 創立並發展它, 將為思維(認知) 科學的技術科學層次和基礎科學層次(思維學) 提供營養。

他進一步提出思維的系統觀[10]: 以邏輯單元思維過程為微觀基礎, 逐步構成單一思維類型的一階思維系統; 解決課題的二階思維開放大系統; 然後是決策咨詢高階思維開放巨系統. 這就是思維的系統觀, 是系統科學方法在思維科學中的應用. 6 即從思維的類型看, 要解決一個課題,即使是比較簡單的課題, 單靠一種思維系統如抽象思維是不夠的,至少要用形象(直感)思維與抽象(邏輯)思維的配合。

所以解決一個課題的思維是更高層次的二階思維系統; 從思維的過程看, 要能解決一個課題必須依靠各種知識和信息, 而且要在思維過程中不斷提供知識和信息, 所以用系統科學的術語來表達, 上述系統屬於開放系統的范疇。

至於咨詢和決策工作, 要解決的、要作出回答的問題更不是單一的課題, 而是課題群, 並且是有相互關聯的課題群。參與問題研究的也不是一個人、兩個人, 而是一個專家集體, 有幾十甚至更多的人。這種思維過程必然非常複雜, 其規模比思維大系統還要大, 用系統科學術語來說,就是思維巨系統, 也就是更高階次的思維系統。建立和開動這樣的開放思維巨系統,就是思維系統工程。思維系統工程的目的是實現社會思維,湧現群體智慧。

20 多年來, 思維(認知) 科學進一步結合人工智能、計算機科學和複雜性科學的研究成果, 綜合成為人機結合的智能科學的研究, 在國內外開展起來[11 15].


6 社會思維與群體智慧

社會思維是指人作為社會整體對客觀現實的認識, 它是在整個社會時間、社會關係的基礎上, 無數個人思維和各種群體思維交互作用、多元復合的觀念體系. 從思維主體范圍的角度來看, 社會思維包括個人思維和群體思維。群體思維是以若干思維個體組成的群體作為思維主體形成系統的特有功能, 從而產生單個個體所不能達到的整體思維能力. 錢學森認為: 社會思維是多個大腦在信息網的聯通下, 形成比單個大腦更複雜、更高層次的思維體系.如果說形象(直感) 思維是並行多線交聯思維,那社會思維更是如此。 7

因此可以說, 群體思維是在個體思維差異之合理配合的基礎上, 充分發揮各自優勢, 通過思維互補形成總體思維功能的思維方式。它能夠綜合個別主體之長, 彌補個別主體之短,它既能形成一種個別主體所沒有的新的認識能力[16], 又能使群體中諸個體的認識能力得以擴大.如此反復促進,就形成了整體智慧, 它給我們帶來了新的擴大了的認識能力。

社會思維學正是一門研究人作為集體來思維的規律及其與集體思維的相互關係、相互作用的科學。錢學森在倡議建立思維(認知) 科學的過程中指出: 社會思維學要研究人作為一個集體來思維的規律以及它與集體的相互關係、相互影響。在思維科學中的基礎科學里, 也研究集體和集體創造出來的精神財富對於一個人思維的作用。 那麼, 反過來說, 個人生活在社會里,它對於社會的集體也有作用、也有貢獻。

因此, 我們要研究個人跟集體和集體創造精神財富在思維方面的相互作用 。當群體處於這樣的思維狀態下, 就會使思維能力大大提高,從而發揮其前所未有的水平, 使思維的結果實現跨越,湧現出群體智慧, 而實現這種群體智慧有賴於綜合集成的科學。(下續)

Comment by Host Studio on June 14, 2024 at 8:57pm

他把社會思維學融入到從定性到定量的綜合集成法, 並進一步在系統科學、思維(認知)科學、人體科學的研究與實踐的基礎上, 發展為以人為主、人機結合、從定性到定量的綜合集成研討廳體系[17], 充分體現了人機結合的思想, 綜合了信息空間中的群體智慧[18]

7思維科學與認知科學的關係

在中國, 錢學森作為思維科學的倡導者, 與認知科學的研究者不同, 他具有控制論和系統論的理論背景, 在科學相關知識上功底扎實、造詣深厚, 又同時具備兩彈一星的工程實踐經驗, 這使得他所倡導的思維科學較之認知科學在層次上更加廣泛, 更時刻關注與實踐密切結合的工程可操作性。

他最初曾建議思維科學的英文譯為 Cognitive Science [4], 並在 19836 月給作者之一的信中說: 國外的Cognitive science 的確比我們的思維科學窄, 但我想來想去, 還是用這個詞, 但擴大其內含變成我們的思維科學。後來, 考慮到這樣做容易產生混淆, 1986 年他指出: 思維科學是非常重要的, 似應譯為Noetic sciences, 是處理意識與大腦、精神與物質、主觀與客觀的馬克思主義科學。 8

他這樣做不是沒有理由的, 因為盡管思維科學和認知科學有許多共同之處, 但它們之間的差異也是不容忽視的.與認知科學相比較, 思維科學不僅是一個學科群, 而且還是一個與自然科學和社會科學平行的科學技術大部門, 它具有以下三個有別於認知科學的特點:[19]

1) 思維科學內部劃分為三個層次:基礎科學、技術科學和工程應用, 並以認識論為橋梁與哲學相聯系。

2) 就所包含的已有學科或學科分支而言, 思維科學與認知科學也不盡相同。

特別值得注意的是, 心理學和腦神經學被排除於思維科學之外, 這是從當前科學技術水平出發, 立足於建立中國自己具有實踐意義的現代科學技術體系來考慮。這樣, 可以將更多的工程技術列入到思維科學中來。換言之, 錢學森更傾向於思維科學的實踐和應用, 而不是在哲理思辨以及廣無止境的探索中漫游。

3) 思維科學還預言了有待建立的新學科

作為基礎科學的形象(直感) 思維學; 作為智慧的湧現的創造思維學; 作為體現群體智慧的社會思維學以及在人工智能的研究的基礎上建立人機結合、以人為主的智能科學等等。他在1988年1月給作者之一的信中談到思維學、思維工程以及指導思維工程的技術科學思維系統學三者之間的關係, 如圖2所示。


上面第3) 個特點是非常重要的, 因為對既有學科做新的劃分, 只屬於現代科學技術體系學的現象學研究 ; 找出那些有重要任務, 但現在還沒有人做的學問, 則跨入了研究一個學科的動力學的疆域, 這往往預示著一個新的研究領域的誕生。
第3) 特點為實現如何去提高人的思維能力,這一根本目標指明了方向,為相關新學科的建立奠定了基礎。與此同時, 認知科學也在不斷向前發展。20 世紀70 年代, 司馬賀曾將其歸納為: 認知科學=認知心理學+人工智能[20]. 1993 年美國科學基金委員會在華盛頓組織了一次有30 個大學約100 位專家參加的認知科學教育會議, 會上對於認知科學有一致的看法: 認知科學是研究人的智能(Intelligence)、其他動物的智能及人造系統的智能的科學. 研究內容包括: 感知、學習、記憶、知識、語義、推理、語言、注意、意識及思維等. 由於這門科學具有多學科交叉的性質,人們從心理學、計算機科學、神經科學、數學、語言學、哲學等不同的領域進行有關的研究. 不難看出從研究人的智能方面,認知科學和思維科學有其互通之處. 認知科學將人的思維作為人工智能和機器智能的理論基礎; 而思維科學是要為人工智能、智能計算機、模式識別技術等建立理論基礎. 兩者在研究內容和目標上,可以說殊途同歸。

回顧思維科學和認知科學發展史, 它們有眾多的互通之處, 例如: 思維科學的思維分類對認知科學的研究起到了推動作用; 認知科學對人類思維建模曾有許多借鑑和發展. 在今後科學研究的道路上, 兩者同樣可以互為參詳、相得益彰。

思維科學和認知科學的進展, 都要充分利用現代新技術手段. 例如, 思維科學關於創造性的社會思維湧現需要在萬
維網(WWW)和靈境技術及多種軟件支持下才能完成; 認知心理學新理論的建立, 像自適應神經系統需要在腦神經全景上映圖和定位。我們從歷史和發展中得到啟示, 有理由相信思維科學和認知科學在人類智能研究, 在後信息時代的人類自身發展和完善的漫長征途上會攜手前進, 經過科學的碰撞思維科學和認知科學飄揚起獨一面旗幟!

(本文作者:戴汝為&張雷鳴;單位:中國科學院自動化研究所複雜系統與智能科學實驗室北京100190;原題:思維(認知)科學在中國的創新與發展 [ The Creation and Development of Noetic (Cognitive) Science in China];謹以此文深切緬懷中國自動化學會創始人及第一屆、第二屆理事長錢學森先生;第36 卷 第2期 2010 年 2 月自 動 化 學 報 ACTA AUTOMATICA SINIC;收稿日期2010-01-22;錄用日期 2010-02-02;關鍵詞 思維科學, 認知科學, 形象思維, 社會思維, 群體智慧;參考文獻略,請參閱原文)

Comment by Host Studio on June 11, 2024 at 3:16pm

 沈致隆·科學與藝術結合培養有創新精神的人

「愛因斯坦的理論具有最高的審美價值」「數學很美」……科學家們這樣說,是因為大自然本身簡潔有序、高度概括、和諧統一,具有無比美妙的規律。科學研究過程中需要科學家的直覺、靈感、想像和形象思維能力,需要科學家的情感動力和對美的追求,所以傑出科學成果中具有明顯的審美要素。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》多處提到創新人才培養問題:「著力提高學生……勇於探索的創新精神和善於解決問題的實踐能力」「探索發現和培養創新人才的途徑」「形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷湧現的局面」。

怎樣增強學生的創新精神?什麼是培養創新人才的途徑?本文在古今中外實例的基礎上,論述科學與藝術的共性、審美和藝術教育對發揮想像力創造力的作用,探討創新人才的特征。

「錢學森之問」啟示科藝結合

2009年11月,錢學森去世不久,安徽省多位教授發表了給教育部部長的一封公開信,提出了著名的「錢學森之問」。

「錢學森之問」的來龍去脈,要由2005年7月29日溫家寶總理去錢學森家裡看望他時說起。總理向他介紹了航天方面的工作後,錢學森說:「您說的我都同意。但還缺一個。我要補充一個教育問題,培養具有創新能力的人才問題。一個有科學創新能力的人不但要有科學知識,還要有文化藝術修養,沒有這些是不行的。小時候,我父親就是這樣對我進行教育和培養的,他讓我學理科,同時又送我去學繪畫和音樂,就是把科學和文化藝術結合起來。」

在聽見總理贊同自己的意見後,錢學森坦誠指出了中國教育的缺陷:「現在中國沒有完全發展起來,一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式辦學,沒有自己獨特的創新的東西,老是冒不出傑出人才。」

錢學森從小在父親的督促下同時學習科學與藝術,不僅科學課程成績優異,而且在書法、繪畫上盡顯才藝。1929年錢學森考上了上海交通大學機械工程系後常去聽音樂會,且成為學校樂隊的主力圓號手。

錢學森在加州理工學院的導師與合作者、20世紀最偉大的航空工程學家、美國國家航空航天實驗室領軍人物馮·卡門曾說:「我的朋友錢學森是1945年我向美國空軍科學顧問組推薦的專家,他是美國一流的火箭專家……他在『二次大戰』期間對美國火箭研究作出過重大貢獻,是一個無可置疑的天才。他的工作大大促進了高速空氣動力學和噴氣推進科學的發展,他這樣的天資是我不常遇到的。人們都說是我發現了錢學森,其實是錢學森發現了我。」

錢學森無論早期在美國工作,或者被美國聯邦調查局軟禁,還是回國投入「兩彈一星」的事業並成就不朽功勳,只要聽到貝多芬的《D大調小提琴協奏曲》《降E大調第三交響曲》(《英雄》)或鋼琴奏鳴曲《悲愴》,他的心便會與之共鳴,感受到一種崇高力量的激勵和催動。在這壯美音樂的激勵下,他領悟了人的尊嚴、人的價值和他此生的使命。

1991年10月16日在國務院、中央軍委授予錢學森「國家傑出貢獻科學家」的授獎儀式上,錢學森在講話中說:「下面我還要利用這個機會表示對我愛人蔣英同志的感激……她是女高音歌唱家,專門唱最深刻的德國古典藝術歌曲,正是她給我介紹的音樂藝術以及這些藝術裡包含的詩情畫意和對於人生的深刻的理解,使我豐富了對世界的認識,學會了藝術的廣闊思維方法。或者說,正因為我受到這些藝術方面的熏陶,所以我才能避免機械唯物論,想問題能夠更寬一點、活一點。」

錢學森為什麼說「有科學創新能力的人不但要有科學知識,還要有文化藝術修養」,特別強調文化藝術修養對於培養科學創新人才的重要性?這不得不從科學與藝術的共性談起。

科學與藝術求美的共性

表面上看,科學和藝術兩者之間存在著明顯的差異,但為什麼諾貝爾物理學獎獲得者李政道教授說,「科學與藝術是一個硬幣的兩面,誰也離不開誰」,並題詞「融合科學與藝術,發展世界之和諧」?這就要從科學與藝術的共性說起。

科學與藝術的重要共性之一,就是對美的追求。也就是說,科學不但求真也要求美,科學家像藝術家一樣追求美,是科學取得創新性成果的原因之一。

莊子說:「判天地之美,析萬物之理。」是因為大自然本身很美,揭示大自然規律的科學原理、方程、實驗,也必定存在著審美要素,這是很多著名科學家的切身體會。

英國劍橋大學經典名著《數學原理》的作者、1950年諾貝爾文學獎獲得者伯特蘭·羅素說:「數學包含的不僅是真理,也是無上的美,一種冷峭而嚴峻的美,恰像一尊雕塑。」

對愛因斯坦創建相對論給予重要影響的荷蘭物理學家、1902年諾貝爾物理學獎獲得者洛倫茲說:「愛因斯坦的理論具有最高的審美價值,每個愛美的人都希望它是真的。」

普林斯頓高等研究院的研究員、著名物理學家羅森評論愛因斯坦:「在構造一種理論時,他所采取的方法與藝術家所用的方法具有某種共同性,他的目的在於求得簡單性和美。對他來說,美在本質上終究是簡單的。」

自牛頓以後英國最偉大的物理學家之一、量子力學的創始人、31歲即獲得1933年諾貝爾物理學獎的劍橋大學教授狄拉克,在領獎演說中的名言是:「物理學理論都應具備數學美。理論物理學家的工作,就是以漫長的一生追求美。」

中國科學院首批外籍院士,囊括菲爾茲獎、沃爾夫獎、克拉福德獎三項大獎的哈佛大學數學教授邱成桐說:「數學很美。數學的美和藝術的美是相通的。數學家追求的研究成果必須是真的。真與美總是聯系在一起的,這種對美的探究和追求,是讓數學家不停鑽研的動力。」

科學家這樣說,是因為大自然本身簡潔有序、高度概括、和諧統一,具有無比美妙的規律。科學研究過程中需要科學家的直覺、靈感、想像和形象思維能力,需要科學家的情感動力和對美的追求,所以傑出科學成果中具有明顯的審美要素。

Comment by Host Studio on June 11, 2024 at 8:45am

(續上)愛因斯坦從6歲起到14歲正規學習並演奏小提琴,具有很高的技巧和修養,可以舉辦獨奏音樂會。這一事實,人盡皆知。他從小學到大學都被認為沒有出息,大學畢業後被關在學術機構大門之外,不得不在瑞士伯爾尼專利局當小職員,工作日審查專利,週末組織樂隊排練演出,當然談不上申請科研經費和科研項目,更沒有先進的設備和實驗室,也無名師指導。

但人們說,1905年是世界科學史上的里程碑,因為愛因斯坦這位當年26歲默默無聞的專利局小職員,在承擔著結婚、生子重任的同時,在物理學的三個未知領域內齊頭並進,在不長的時間裡發表了三篇重要論文——《論動體的電動力學》《分子熱運動論所形成的平靜液體中懸浮粒子的運動》和《有關光的產生和轉化的一個試探性觀點》,分別揭示了狹義相對論原理、布朗運動的數學規律和光的量子本質,如閃電劃破了理論物理學的夜空,創造了人類科學史上的奇跡。他究竟靠的是什麼?

除了深厚的物理學、數學造詣和頑強的科學探索精神之外,愛因斯坦在科學研究中運用了形象思維,發揮了藝術家的想像力,體現了驚人的創造才能。

相對論自1905年誕生以後,很少人理解並接受。直到1919年5月日全食,英國天文學家在非洲和南美都觀察到光線通過太陽引力場時的偏轉,而且與愛因斯坦根據廣義相對論數學推導出的偏轉角度一樣,證明了時空彎曲,相對論才獲得廣泛認可。

這時愛因斯坦說出了驚世駭俗的名言:「我相信直覺和靈感……當1919年日食證明了我的推測時,我一點也不驚奇,要是這件事沒有發生,我倒會非常驚訝。想像比知識更重要,因為知識是有限的。」

「直覺和靈感」既是藝術構思的特征,也是科學創新的特征,想像是科學從藝術過程中獲取靈感的重要手段。

不僅如此,愛因斯坦曾以自嘲的口吻說:「為什麼創建相對論的人不是別人而是我呢?我認為主要原因是一個正常的成年人不會研究空間和時間的問題,這是他在童年時早已經思考過的問題。但是我的智力發育滯後,所以一直到成年,才開始對時間和空間的問題產生好奇心。因此我對這些問題的思考,比起正常的兒童,自然會更加深入。」

音樂既是時間的藝術,也是空間的藝術,愛因斯坦高超的音樂素養,使他比一般科學家具有更高的空間智能,這恐怕也是促成相對論在他頭腦中誕生的原因之一。

除相對論外,現代科技兩大支柱的另一個是量子力學。而量子力學重要創始人中,德國的普朗克、海森堡、玻恩,法國的德·布羅意,奧地利的薛定諤和泡利等6人,分別獲得1918年、1932年、1954年、1929年、1933年和1945年的諾貝爾物理學獎,他們都和文學藝術有著不解之緣。

普朗克(Max Planck)是量子力學最重要的奠基人,但他上中學時就擅長演奏鋼琴、管風琴和大提琴,還曾為多首歌曲和一部輕歌劇作曲。普朗克每次和愛因斯坦討論學術問題的間隙,常常合奏莫扎特的小提琴奏鳴曲,愛因斯坦拉小提琴,普朗克彈鋼琴。

德國物理學家海森堡獲得諾貝爾物理學獎最重要的原因,就是1927年提出的「測不准原理」。這一原理被認為是自然科學中最深奧、意義最深遠的原理之一,給予人類認識自然和社會全新的視角和方法。海森堡10歲就可以用鋼琴流暢地彈奏巴赫的經典作品,成年後與其師玻恩在兩架鋼琴上同時演奏雙鋼琴奏鳴曲,更被人們稱贊為「出神入化」。

另外三位量子力學的創始人中,泡利對德國詩人歌德的作品極有研究。德·佈羅意曾獲得歷史學學士學位和文學碩士學位。薛定諤曾出版過詩歌作品,為解釋量子態的疊加,提出了著名的思想實驗「薛定諤的貓」,想像力無比豐富,比喻十分神奇,不能說與其詩歌造詣沒有關係。

1983年在哈佛大學誕生了掀起全球教育改革浪潮的多元智能理論。其創始人霍華德·加德納教授說:「少年時代我曾是一個認真執著的鋼琴家,同時還熱情地投身其他藝術活動……因此我早期的學術目標,就是在心理學領域中為藝術尋找一席之地……如果沒有對藝術長期的興趣和研究,我是絕對不可能提出多元智能理論的。」

中國科學家的文學藝術修養也毫不遜色。除錢學森以外,地質力學的創始人李四光創作了中國第一首小提琴曲《行路難》,此曲曾由中國工程院院士袁隆平演奏,在中央電視台的節目中播出。大數學家華羅庚有60多首令人稱贊的詩歌作品發表並成集正式出版。

拉小提琴並不能造就科學家,僅僅接受藝術教育的人也不能催生科學真理。從錢學森、袁隆平、加德納、愛因斯坦和量子力學多位奠基人等科學家的創新理論、傑出貢獻、科學與藝術結合的人生以及他們的感悟中,我們可以看出這些科學家從小同時接受的科學教育和藝術教育,對於他們擁有驚人創造力所產生的影響,在他們取得重大成就中所起到的作用。

《中共中央關於全面深化改革若干重大問題的決定》要求:「改進美育教學,提高學生審美和人文素養。」因此各級各類學校對於藝術教育都應該給予足夠的重視,采用正確的方法,以提高學生鑑賞美、創造美的能力,發揮學生的想像力和創造力,培養具有創新精神的人才。

(作者 沈致隆 系北京工商大學原化學與環境工程學院化學系主任、教育部第四屆藝術教育委員會委員;見:《中國教育報》2018年07月05日第8版)

Comment by Host Studio on June 5, 2024 at 6:53pm

李懷祖:錢老構建和開拓了中國的思維科學 

2001年 4月14日,我校管理學院李懷祖教授在科學館207為第二期「錢學森系統科學思想」高級研修班學員帶來題為「錢學森對我國思維科學發展的貢獻」的講座,介紹了錢學森對思維科學的貢獻以及思維科學的內容。

李教授說,改革開放前,思維科學被認為是資產階級的產物,招到強烈批判。然而,1978年,錢學森在《文匯報》上發表《組織管理的技術——系統工程》一文,吹響了中國管理教育的號角。此後,各大高校紛紛設置系統工程研究所,政府部門也將系統工程方法應用於宏觀領域的決策,如人口、教育、能源、軍事與農業等。

80年代初,錢學森將知識分為「科學」與「前科學」,並表示科學技術工作決不能局限於「科學方法」,必須兼用邏輯和形象(直感)思維。「科學」知識是需要邏輯思維的;「前科學」是指進入科學體系前的人類系統的經驗,需要用形象思維。部分「前科學」經過邏輯化,成為了「科學」,但是始終有部分「前科學」存在,因此需要注重思維科學。

李教授介紹到,錢老將思維科學定位為現代科學技術體系中的六大部門(自然、社會、數學、系統、人體、思維)之一,與其他部門一樣縱向分三個層次:基礎科學、技術科學與工程科學。對於思維科學的工作,錢老認為應當研究思維科學的規律和方法,即信息處理,而不研究思維的內容。思維內容包括抽象(邏輯)思維、形象(直感)思維與靈感(頓悟)思維。

李教授說,錢老肯定了形象思維的普遍性,並為形象思維找到學科歸宿。他把形象思維作為思維科學的突破口,並預計「思想科學研究會推動智能機地發展,把人的知識、智力提高到前所未有的高度」將「孕育一場新科學革命」。錢學森關於形象思維的解讀顯示了科技工作者、管理人員、公共部門決策者發揮智力和提高創作力的空間。此後,系統科學、管理科學、信息科學、生命科學與工程技術等科學領域誕生了一批從事形象科學的研究人員。

李懷祖教授還為學員詳細介紹了邏輯思維和形象思維的體征、差異和關聯,直感判斷和決策過程與靈感思維的內容。研究認為,邏輯思維是一維的,概念化、抽象性的,並經過邏輯規劃;形象思維是二維的,心象性、細節性的,並通過經驗判斷的。直感決策是信息獲取、信息加工、信息輸出、行動並將後果反饋回主體的過程,決策的過程中由於環境的影響會產生一定的信息偏差。錢老認為,靈感思維是潛意識的,是三維的思維系統。一維的邏輯思維、二維的形象思維與三維的靈感思維詮釋了宏觀決策中的「從定性到定量綜合集成方法」的認識論。(來源:交大新聞網 2011-04-14)

Comment by Host Studio on May 21, 2024 at 12:19pm

陳明發·浪漫主義與未来詩學

對於浪漫主義的回歸,天鵝是「詩與逺方」的其中一個清晰象徵;拜倫的東方敘事詩,恐怕是不少人最初能模仿文本。

拜倫的叛逆與依皈,有很強的時代脈搏。從詩創作到現實生命的實踐,都是很具體、共脈動的事。而拜倫的浪漫是不斷在成長中蛻變的結晶體。

後現代的浪漫處境尷尬,在于結晶體未能嘎然燦爛地爆破,叫平庸的世人炫目、淚下與悸動,朝九晚五的腐蝕形成了一種狠狠的反諷。

如果詩人換個命題,不再沉溺於「詩與逺方」,而開始探索「詩與腳下」,甚至就是「詩與斗室」,天鵝是否可能蛻身成辛波斯卡的不朽藝術?(21.5.2024)

Comment by Host Studio on May 18, 2024 at 6:01pm

陳明發博士:從組織無形資產到智慧資本

創意是一種摸不著、看不見的資本。這已不是什麼新事物。根據Krogh(2000)等人所透露,瑞典一家成立於1855年的國際保險與金融機構Skandia, 早在1980年就已經發現,以財務與實體資產為目標的傳統會計方式,完全無法反映知識密集型企業的真正資產。因為,它們都是無形而又難以數字化的事物,例如員工的才幹、市場關係、更靈活的工作流程與技能等能耐......。這些無形資產,吸引了許多企業在收購別的組織時,願意付出遠超過其帳面價值的代價。從傳統公司的三五倍,到電腦軟件公司的五十、一百倍。

如何定義與計算企業的無形資產呢?斯堪迪亞公司為了開發有關的統計工具,組織了一個隊伍探索整十年,終於在1991年成立了智慧產權部門,由其中一位研究團隊的要員Leif Edvinson出任副總裁。這位賴伊夫對智慧資本概念所做的貢獻,為他贏得無數的榮譽。最值得一提的是,他是英國BBC1998年度的金頭腦(Brain of the Year)冠軍大獎得主;亞軍是比爾蓋茨和包羅麥卡尼!

賴伊夫離開Skandia之後,還成為全球頭一位智慧產權知識經濟學教授,在瑞典隆德大學開課。他曾做過一個很妙的比喻,傳統的會計原則可以確定公司停車場所停放的汽車價格;可是卻無法確定車主會開車上那兒去。賴氏的智慧資本概念,由人力和結構兩種資本所組成。這些名堂,都因為他而成了今天商場的常識。

而創意經濟之父約翰霍金斯(John Howkins,2001),則把人力、結構與智慧三者拆開來平行探討,並提出「創意資本」。對企業來講,擴大這名詞叫「組織創意資本」,是很自然的事。

                                                           (Source: https://www.pinterest.com)


在賴氏和霍氏的理論基礎上,我考慮到一點:在互相依存與影響的動態經濟環境中,組織的變革行動,無法孤立於外在的網絡;因此,不能少了社會資本。我嘗試架構起一個新的方程式:組織的智慧資本等於“人力+結構+社會x創意”的結果。

足夠的財力,給企業帶來土地、機械、廠房、原料與辦公室設備等生產條件。這些摸得著、看得見的財務與實體資產,怎樣達到更高的生產力、回酬率,或為企業應許一個何等動人的未來,卻需要能催生變革的創意資本。

約翰霍金斯曾說,創意經濟的「原料就是人的才賦:擁有新式且原創概念的才賦,以及把這些概念轉化為經濟資本和可銷售產品的才賦。」在新的方程式中,這「人的才賦」是決定人力、結構、智慧與社會四大資本含量的因素。也就是說,組織成員的創意,能否有效釋放四者的經濟潛能。

企業生產不管怎麼變革,當然還是離不開傳統的資源。設計師的招牌設計,固然少不了木料、合成材料、玻璃或金屬,少不了割切的機械,裝配時還是要釘子、膠水等。這些實質資源,對每家企業來說都大同小異。可是,組織要是發揮其集體的創意,從人力角度來說,鼓舞設計師願意更長時間的工作,同時能放下身段和客戶交流;並結合公司原來有的智慧資產,如自家擁有專利的材料,打造出足以贏獎的嘔心瀝血之作;而企業在管理結構上,也有很好的設計師入股、出國觀摩等獎勵計劃;而這系列的新家具,也得到傳媒網絡的大事推廣、傳播其引人入勝的故事,同樣價碼的原材料所造出來的售價,往往不可相提並論。

不管是那條路上的創新,成敗都在領導。在生成“智慧資本”的情境中,頭頭站起來講故事,可不是為了娛樂部下,博取大家開心的掌聲,而是為了給企業的創新盛舉累積資本;組織創意資本。因為故事能给組織带来想像力;能想像,才有創意。

(2000年陳明發原創企業内訓文本,收入:愛墾網編〈文創教育4.0關鍵詞 〉

Comment by Host Studio on April 12, 2024 at 5:06pm


慢慢來才比較快:  藥·跨界·混融·文創器官

人類學家因為受過專業的學科理論和田野調查方法訓練,在觀察社區類型和與當地居民交流方面顯然是有優勢的,人類學的整體觀和全因素的民族志視角也會幫助人類學家更准確地理解社區,並發現社區中的矛盾與問題出現的成因。藝術家的的觀察與發現相對更偏向感覺層面,藝術家會更容易發現平凡的鄉村社區中的具有審美價值的景觀和人與物的存在,對山川溪流、風花雪月、鳥叫蟬鳴更敏感,藝術家會從審美的角度提出對鄉村問題的生動呈現或創造性開發的思路,對於大部分資源匱乏的鄉村而言,這也是不容忽視的一種點石成金的能力。如果人類學家、藝術家以及更多不同學科、不同專業、不同工作背景的人可以一同協作,肯定會對未來的鄉村發展提供更多可能的實踐路徑。

就我的個人經驗而言,這類參與式項目的秘訣是「慢」不是快,在源美術館項目的推進過程中,我們團隊最有共識的工作方法是「慢慢來才比較快」,鄉村社區的時間與我們業已習慣的城市化時間不同,那裡更貼近自然和人覺得舒適的速度。最好是人類學家或者專業社工先進入社區做前期調研,對社區有整體理解和判斷,慢慢建立彼此信任的社區關系,其他外來者再陸續進入,這會讓項目少走些彎路,避免一些無意義的盲目工作。帶著有社區針對性的問題意識進入,再展開建設性探索,藝術家的工作才會有的放矢,也更容易與村民建立合作關系,這種針對地方性知識及在地問題建構的工作及創作方法,才有可能最終傳授給當地人掌握並流傳開來,變成「他們」和「我們」的共同建設。

藝術作為一種表達媒介,它的優勢不是客觀,而是動人,這個動人不是視覺和感官方面的動人,而是指藝術原本具有撼動人的內心不可言說的那些部分的力量。並且,以藝術來進行批判和反思社會問題有很多方法,直接地深刻地記錄事實是一種方法,誇張反諷也是一種方法,參與到社會現場中的參與式工作中則是另一種。為什麼社會參與式藝術不能只是通過工作室中創作的作品深刻地揭露和批判,而要去到社會現場做一些溫和的建設性工作,是因為在這種創作實踐中,創作的主體性被打開後,藝術家可能會與所批判現象的當事人合作,而且通常是其中弱勢的那一方,那麼藝術家也就具有了一定的局內人身份,這時通常也就很難再以一種局外人的上帝視角進行直接批判。同時在采取共同創作的方法後,必定需要顧及合作者的知識水平、認知習慣、風俗禁忌和心理需求等狀況,其實在藝術界中通行的前衛語言確實很難使用於日常生活及社會現場,所以社會參與式藝術通常選擇更平易、更成熟有效的語言,才可以與被表現群體在創作過程中進行協作,讓作品的表達、欣賞及傳播上獲得更低的門檻和更大的空間,讓更多觀看者獲得了解被批判問題的機會和深度,更容易將反思匯聚激發為某種改變的行動力量,從而改變了推動整個社會意識的改變,最終改善所批判社會問題的狀況。不能因為社會參與式藝術沒有貢獻太多新的視覺或造型語言,就認為它不具備批判性和獨立性,社會意識的真正改變是非常重要的創造,尤其是這種改變是因藝術家的實踐促動的,以不說教、非命令的方式就推動建構更人性化更以人為本的社會關係。

目前還很難要求所有地方政府都有購買原創藝術項目的能力,有一些成熟的工作方法可以適當推廣到問題相似的鄉村社區,但是最好由上一級有一定行政權限和經費的部門設置針對當地鄉村問題的研究與指導中心,聘用真正願意關注鄉村問題的研究者和藝術家參與,首先要對所管轄區域的發展問題進行類型化分析,以典型社區做原創性實驗,方法成熟有效後進行在地推廣。不做針對特定社區的問題分析,沒有問題意識就開始亂建設,還不如不建設。

如果當地的管理者和社區居民還沒有真正的文化建設需求和遠見的話,藝術家就不應該開啟參與式項目,因為沒有來自地方力量的支持,這些外來的藝術家工作即使做了也是無法落地生根的。

(原題:參與式藝術不是鄉建,也不是社區營造——陳曉陽專訪; 2022-07-23;來源: 藝術中國)

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