思维科学

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思维科学(noetic science)

　　“思维科学”(noetic science)这一概念在中国近代最早是南叶青于1931年在一篇题为《科学与哲学》的文章中提出来的。他把自然、社会和思维三种现象放在同一层面上进行了严格的界定，然后指出，自然、科学和思维的根本区别就在于“自然现象是不经过人的行为就已经存在的，社会现象是要经过人的行为才能够存在的。思维现象是未经过人的行为，因而未外化成事实的观念作用和观念形态”。正如恩格斯所说：关于思维的科学，也和其他各门科学一样，是一种历史的科学，是关于人思维的历史发展的科学。基于当时科学技术发展的要求，20世纪80年代初，在国内，钱学森倡导开展思维科学的研究。在此之前，国防科学技术工业委员会召开了一次很重要的关于计算机发展的会议，那是一次关于大型机的研讨会；还有一次是在涿县召开了关于第五代计算机的会议。当时国际上，以计算机为代表的技术竞争非常激烈。20世纪70年代，日本提出了一个国家计划，叫做模式信息处理计划，它主要是关于语音识别、文字识别、图像识别等的模式信息处理计划。20世纪80年代日本人又提出了知识信息处理计划，或称为第五代计算机计划。他们声称要进行一场人工智能对世界的挑战，把日本的知识信息系统推向世界。美国也制定了高性能计算机计划。当时各国都很重视计算机的发展，因为计算机是信息领域的核心技术。我国在863计划中，也把计算机的发展作为一项主题。所以当时开展思维科学的研究不是一件偶然的事情。思维科学的研究要为当时的研究如智能计算机、人工智能、模式识别等建立理论基础。钱学森高屋建瓴地提出了现代科学技术体系，把思维科学纳入其中，发表文章说：“我们要把逻辑学扩大为思维学，包括一部分我们已经研究得很多而且很有成绩的逻辑思维，还要包括其他的人的思维过程。这在外国已逐步地引起重视，他们是从机器人、人工智能这方面考虑的，搞人工智能、机器人，就要搞一个人工智能、机器人的理论，这个理论他们叫认知科学(cognitive sciences)，用‘思维科学(英文定名为noetic sciences)’更确切一点，就是包括逻辑思维，也包括各种思维过程、形象思维等”。

　　思维科学研究人的有意识思维规律的新兴科学。思维科学研究的主要内容有：1．思维的生理机制。2．个人思维、社会思维；抽象思维，形象思维及灵感思维的具体规律及其关系。3．思维规律的具体应用。思维科学理论体系包括基础科学、技术科学和应用科学3个部分，涉及哲学，逻辑学、心理学、思维生理学、脑科学、人工智能、计算机软件工程等广泛学科和领域。

　　思维科学的任务就是研究怎样处理从客观世界获得的信息，包括波普指出的“第三世界”’这个非常的信息源信息库，以获得改造客观世界的知识。这种信息处理可以只是人干，也可以人机结合来做。

　　思维学可以划分为三个部分：逻辑思维、微观法；形象思维、宏观法；创造思维、微观与宏观结合。从思维科学的观点来看，创造思维才是智慧的源泉，逻辑思维和形象思维都是手段。

　　总之，思维科学是关于人脑对信息处理的研究，从信息处理的角度看，人脑与电脑相结合是非常自然的，它们都是作信息处理的。人机结合，可以充分发挥人的性智与机器的高性能，这也是钱学森的一个非常重要的观点。这个学术思想是很重要的，可以概括为：以人机之结合，集智慧之大成。如果没有从信息处理的角度去研究思维的话，那当然不好说了。20年前，他就预言：将来有了信息网络，普遍地使用信息网络(Internet)，那么看起来似乎地球变小了，某个地方发生一点事情，地球上其他地方通过信息网络，很快就能知道，坐飞机，一天之内可以达到地球任何一点，而且外界有那么多的信息，人慢慢地就变得更聪明了。但是信息太多了，哪些是你要的、哪些是你不要的，仅靠人处理不了，要有智能技术，有些要计算机帮助人去做。如果你需要什么信息，现在研究的智能体(agent)、所谓的代理者，就可帮你去找。你只要找上几次，它就了解你要找什么，它给你去找。这些也都要研究，现在迅速发展的多智能体以及许多信息处理技术的广泛应用，表明了这种观点的前瞻性。

　　关于形象思维，文艺理论家谈得好多，也有不少引人人胜的见解。科学技术人员，一般不提什么形象思维或直感思维，只少数有成就的科学家在说到科学方法时讲过这个题目。人也可以从写得很不工整的笔迹中读出作者的原意，人识别图形的本领是很高明的。这是一种不同于简单科学归纳的思维，而是复杂的、多途径、多思路思维，其实就是我们这里讲的形象(直感)思维。斯巴克思(Sparkes)的论断给我们启发：建立形象思维学要通过研究语言和识别图形。从基础理论到应用技术的关系来讲，形象思维学属于基础科学，而科学的语言学，即结构语言学和数理语言学以及模式识别属于技术科学。正如思维科学发展的过程所昭示的，为建立一门基础科学，而向技术科学求援，也就是先研究更具体的东西，再研究它一般的理论。这也是现代科学技术中常有的事。思维科学研究的突破点在形象思维，这是钱学森在1984年的会议上提出的。1986年9月他又明确指出：“思维科学的研究，我仍然以为其突破点在于形象思维学的建立，而这也是人工智能、智能机的核心问题。因此，这也是高技术或尖端科学技术的一个重点。我们一定要抓住它不放，以此带动整个思维科学的研究”。可以说，二十年来思维科学的研究正是沿着这条路在进展。

　　思维科学体系作为一种综合科学体系，它所纳入的许多学科，按照它们研究对象的特殊性质，在体系中不同的功能和作用，以及各学科之间的相互关系，可以分为相互联系的三层有机结构。但是，每一层次理应由哪些学科构成，则值得商讨(下图)。

　　(一)基础科学

　　思维的基础科学应当是深刻揭示人脑思维活动的本质和普遍规律的基础理论，它应当包括两大类：一类是总结人类思维经验，揭示思维对象的普遍规律和思维自身普遍规律的各种思维科学，首先是哲学世界观和哲学史，其次还有认识论和逻辑学(形式逻辑和辩证逻辑)。这类思维科学是思维经验的概括和总结，是理论的思维科学。另一类思维科学包括研究思维主体，即人脑的生理结构和功能，揭示思维过程生理机制的神经生理学和神经解剖学，以及普通心理学和儿童心理学。

　　(二)技术科学

　　思维的技术科学应当是介于思维的基础科学和思维的技术应用之间，由前者过渡到后者的中介科学。它以思维的基础科学作为理论基础，探索表达思维活动的工具和规律，为便于应用技术手段来模拟思维活动提供技术理论的具体指导。由于思维活动的复杂性，决定指导思维技术应用的技术理论也是多种多样的，语言学、符号学、数学、数理逻辑、信息论、控制论、系统论等均可看作是思维的技术科学。

　　(三)应用技术

　　思维科学的应用技术应当是以思维的基础科学和技术科学作为指导，创造和运用某种技术手段、工具来模拟、仿生人脑的某些思维功能，用以代替人的某些脑力劳动，提高智力活动的效率，就像运用机器的技术手段模拟人体劳动器官，以代替人的体力劳动和提高劳动效率。当今能够运用技术手段模拟人脑思维部分功能的只有电子计算机和人工智能机，故只有电子计算机和人工智能机的电子、机械的技术系统，才算是思维科学的应用技术。

　　思维科学是人类科学的重要领域，是一个庞大的知识体系，涉及到诸多内容和问题，与许多相关科学具有密切的联系。为了深入学习与研究思维科学，首先必须明确其所处的地位和研究这一科学的意义。

　　1985年钱学森教授倡导开展思维科学研究以来，国内的研究在兴起和发展中前进，取得了一些可喜的成果。今后，随着科学技术的发展，思维科学研究也将会迎来一个新的春天。

　　人类社会的全部认识成果可以概括为三大领域的科学，即自然科学、思维科学知识读本社会科学和思维科学。其中，自然科学，能最大限度地满足人类的生活与工作对物质产品的需要。社会科学解决庞大的人类社会群体生活与活动所要处理的各种关系，和谐地促进整个社会的健康发展与进步，使人类的物质生活与精神生活得到保障与文明发展。思维科学使人类有效地掌握认识社会与自然规律的武器，通过最为有利的思维手段和工具，使用自然和社会科学知识为人类服务。手段和工具是接通主体与社会科学和自然科学的桥梁。主体运用了思维科学的手段和工具，才获得了对三大科学成果的认识与利用。

　　思维科学是关于人类自身的科学，是挖掘人的内在、本源力量的科学，而人是认识与改造客观世界的主体，对于客观世界的认识与改造效果就取决于主体的思维能力，认识与提高自我思维素质与能力就是一个永恒的话题。思维活动是主体自身大脑功能的展现，它不仅可以操控主体的外部世界，而且也能操控主体的内部世界。正因为人类通过思维活动认识了人脑思维的功能、本质、规律，认识了自然与社会的本质与规律，人类才创造出了当代思维科学、自然科学和社会科学的辉煌成果。而且今后世界的发展与进步，更加迫切地需要建立在思维科学发展的基础上，有赖于思维科学的发展与进步。三大科学都要在主体思维的控制利用下为人类服务。可见，思维科学处于十分重要的地位。

　　对于学科的划分，目前也难以作出清晰的分类。从总体上看，人类社会可分物质的和意识的两大部分，人对于一切自然物质对象的研究成果都可以归类为物质的科学，或者叫自然科学，其中也包括人自身的物质结构与生理活动。意识的部分包括心理的、思想的、思维的和社会关系的学科，其他的具体学科可以作为这些部分的分支科学展开，然后作进一步的划分，形成科学体系的层次性结构。由于思维是大脑的功能，大脑思维功能发挥作用所获得的认识成果就是所有科学知识。因此，思维科学就明显地处于本源和根本的位置，认识与运用思维科学并最大限度地发挥其作用就是一个十分重要和迫切的问题。

　　思维的存在是非常古老的，人对思维规律的认识历史也是十分悠久的，其发展过程大体经历了几个阶段。

　　一、以哲学为主的阶段

　　在科学史上，人类对思维的认识同对心理的认识一样，一开始就被纳入哲学的范畴。19世纪中叶以前一直如此。在这段历史中，哲学对思维认识的最大贡献就是从人类对思维工具应用的需要开始，总结创立了逻辑学，使逻辑学成为研究思维规律的一个重要方面。这时还没有条件把思维从哲学中分离出来，纳入专门的学科来研究，因而缺乏有组织的和系统的研究。而哲学的任务是解决认识问题，是各学科的共性问题，是大自然的根本问题、本源问题，也就不可能去深入研究某一学科的问题。心理学是思维科学的相关科学，但它在这一时期也没有从哲学中独立出来，所以也谈不上对思维的认识有什么贡献。

　　二、从自然科学和心理学两方面对思维认识的阶段

　　19世纪中叶以后，达尔文的《物种起源》引起了生物学、生理学、医学等一系列新的分支学科相继出现，特别是生理解剖学、脑科学、精神病理学在“进化论”思想影响下，成为认识思维机制的基础学科。至此，对思维的研究有了思辨和实证这样两个并重的、全面的研究途径。19世纪后半叶，数理逻辑学、社会学和心理学先后从哲学中独立出来。心理学的独立，为思维的思辨研究提供了一个很好的条件。同时“思维心理学”在心理学中崛起，使思维研究得到了更多重视，从而也为思维科学作出了重要贡献。一门科学只有当它具有自身内部的发展动力，产生了来自内部研究课题时才可能成为一门独立学科。“哲学是输送学科的源泉”，如果一个时期内从哲学中独立出来的学科越多，表明科学的发展越快。一门学科要能从它所依赖的背景下独立出来，就得有它自身的特殊问题刺激它的发展，这就是来自内部的发展动力。19世纪中叶以来，心理学从哲学中独立出来，就是因为有了一系列的理论专题和应用专题需要去研究，势必要求它成为独立的学科体系。比如实验心理学、比较心理学、认知心理学、教育心理学、商业心理学、作战心理学等等。

　　三、思维科学诞生的酝酿和成熟阶段

　　20世纪中叶以来，有利于思维科学诞生的科技条件出现了：在生物化学和生物工程成果的影响下，斯哥特在脑化学上取得了重大进展，对于思维机理的认识做出了贡献；电子计算机科学在脑智模拟上的迅猛发展和它所面临的艰巨困难，迫切需要认识脑的智能和思维的本质；人们希望发掘更多有利于仿生学(包括计算机)发展的东西；科学信息和社会信息的指数式增长，迫切需要开发脑的智能，更广泛延拓脑的智能(智能工程)，这更加激起了人类对“思维”做深入了解的愿望。历史的现实表明，形势需要发展思维研究，对思维科学的研究已不能停留在哲学和心理学的水平，需要专门探索它自身内部的机理和规律，同时由于有利于研究思维的实证手段更先进了，理论更深刻了，自然科学方面更加具备了正面向思维科学进军的条件。因此，思维科学不只是需要从心理学中，而且需要从自然科学和社会科学中独立出来。许多先行的研究部门和研究者抱着揭开思维之谜的愿望与期盼，热情地投入了思维科学研究的行列，并且不断有所创造并取得了可喜的新成果。

　　四、中国思维科学的研究与发展状况

　　正是在思维科学开始走入独立研究阶段的形势下，钱学森教授首先提出了开辟思维科学的倡议，在钱学森的倡导下，独立的思维科学研究在中国诞生了。1984年在北京创立了思维科学学会，许多省也相继创立了学会。1996年中国思维科学被纳入“863”攻关课题。钱学森提出，希望在二三十年内，或至少在21世纪内，在中国能建立思维科学院。但“第一步是要看我们对思维科学的内容有没有个正确的设想，有没有确定好作为开步走的方向”。梁作民主编的《当代思维哲学》一书中提出，思维哲学属于哲学的分支学科，它运用哲学的基本方法对人类思维问题进行深入而系统的研究，研究的内容包括思维主体及其结构、思维客体、思维的全过程、思维类型与方法、思维中的非理性因素、思维创新与思维训练。那么思维科学究竟应该研究什么，怎样把思维哲学与思维科学两者划分开来，两者的关系如何处理，也是一个尚未确定的问题。当然，脑科学研究中，在生理基础、分析大脑的解剖结构、研究其功能定位、分析思维过程当中脑电波的变化以及这种变化与思维的关系、大脑两半球的功能及其相互之间的系统与干扰等方面的研究虽然有一些进展，但还有不少微观难题尚未突破，影响着思维科学的研究进程。

　　经过近二十多年的努力，中国的思维科学研究在不同的课题与方面取得了一些成果。思维科学研究会成立了，办了刊物《思维科学》、《思维科学通讯》。一些学者著书也有所侧重地研究了一些问题并相继出了一些书：山西思维科学会的《思维科学探索》；1985年钱学森的《关于思维科学》；1986年单秀法、刘化锦的《现代思维科学引论》；1987年刘奎林、杨春鼎的《思维科学导论》；1989年荣开明的《现代思维方式探略》，苏富忠的《思维论》；1990年周振林主编的《领导者思维方法与艺术》；1992年丁润生的《现代思维科学》，夏甄陶的《思维世界导论》；1994年孙连仲的《模糊思维》，田运的《思维辞典》；1996年曾杰、张树相的《社会思维学》，李欣复的《形象思维史稿》，梁良良、黄牧怡的《走进思维的新区》；1997年杨春鼎的《形象思维学》；1998年赵光武的《思维科学研究》；1999年广东省经济管理干部学院主编的《创造性思维原理与方法》；2000年田运的《思维论》，陈勇勤的《管理思维导论》，赵国求的《奇妙的思维》；2001年洪昆辉的《思维过程论》；2002年苏富忠的《思维科学》，张维真的《现代思维方法的理论与实践》；2003年梁作民主编的《当代思维哲学》；2004年高昌隆的《思维科学概论》；2005年贺壮的《走向思维新大陆》，马林的《思维能力提升与自测》等。思维科学既是科学，又是技术，既是理论，又是方法，它还处在初创时期，历史短暂，经验不足，但其对象重要，与人的生活与工作息息相关，因而有强大的生命力。总之，思维科学的研究，任务多多，困难重重，空白不少，课题成堆，也正因为如此，思维科学的研究与发展是前景光明，大有可为的。凡是有志投身于思维科学研究的学者志士，应该共同努力、各显神通，充分地施展个人的才华与本领，为思维科学的发展贡献出自己的一份力量。思维科学研究的春天不久将会到来。可以预料，在今后一个时期内，思维科学必将有一个大发展。

　　思维科学的突出地位，决定了研究这一科学具有现实和长远的重要意义。

　　(一)从科学的建立与发展的角度来看，研究思维科学是人类发展与进步的需要，是当代科学高速发展的迫切要求。面临市场经济、信息化社会、全球化浪潮提出的各种新问题，面对科技的竞争、人才的竞争、资源开发的竞争等各种挑战的新形势，需要更多思维素质与能力高超的精英骨干去担负重任，要求人们运用科学的思维方式、方法提高工作效率，学习与掌握思维科学知识就成为迫切的需要。历史的进步与个人发展的客观需要对思维科学研究与发展也就提出了更高的要求。

　　(二)从思维科学本身的建构来看，研究思维科学就是在现有的基础上，真实地揭示思维的属性，把所得到的科学内容用合理的逻辑形式组织起来，达到事理真与逻辑正的统一。通过揭示思维的共有特性，建构科学的思维观，揭示思维的同中之异，建构思维的分类体系，最终建立起系统完善的思维科学知识体系。这不仅是人类发展的共同任务，更是中华民族的特殊使命，学术界同人更要克服错误与误区，提高学术水平，为实现这一目标与任务担当重任。首先是建立科学的思维观，揭示思维的根本规定性，区别思维与非思维。在此前提下再展开分类研究、发展研究、相关研究，从而建立起思维的科学体系。同时以研究为先导，展开相应的教育、教学与宣传，将研究成果推向社会。群众掌握了思维科学知识并发挥其作用，才能充分体现思维科学的价值。

　　(三)从提高全民素质的角度看，除了提高人的生理素质、体能素质、心理素质、思想素质外，尤其要提高人的思维素质。这不仅是促进教育事业发展，培养优秀人才的需要，也是提高全民思维素质、振兴中华民族、发展有中国特色社会主义事业的需要。中华民族有自己传统的思维模式，并在历史的发展中发挥了重要的作用。但是任何思维模式都存在定势化甚至凝固僵化的可能性。为了适应新时代解决新问题的需要，必须从更新传统的思维模式人手，以新的思维模式解决当今面临的新难题。通过在全社会普及思维科学知识、掌握科学的思维方式和方法，大大提高个人的思维素质与思维能力，不仅要充分利用思维科学的成果，用于从幼儿到大学的常规教育与训练，而且要培养更多的具有智慧和才华的优秀人才，创造领先的科学技术，使中华民族站在世界科技的前列。

　　(四)从发展科学的价值看，人的思维是创建全部人类文化的内在核心过程，思维科学直接揭示作为人的内在思维形式、内容、过程、结果，也就相应地揭示了贯穿在全部文化之中的核心要素，有巨大的研究价值。其现实意义表现为：(1)思维是世界上最复杂的对象，其多样性和复杂性是任何研究对象都无法相比的。虽然到20世纪最后20年才得到发展，但对人类认识世界、改造世界至关重要。(2)它可以揭示和创造各种思维成果的思维特殊规定性，帮助人们从发生学和结构核心的角度理解全部人类认识成果，因而使许多认识之谜迎刃而解。(3)它能揭示思维遵循的逻辑规律、方法等方面的共性与差异性，以及最佳思维方式的一般的和特殊的规定性，建构科学的评价体系，为认识成果的科学评定提供标准体系，科学地评价思维及其成圈思维科学知识读本果。而从思维的角度看，科学是人类遵循特定规律，运用特定逻辑方法，操作或创建特定逻辑形式，改造、制作实证经验而结构起来的系统的认识性知识。从本质上认识它就必须使用科学的评定标准。(4)帮助人们在学习发展的基础上，迅速实现创造性的发展，使用最佳的思维方式和逻辑手段开展自己的科学创造。

　　(五)从人类文明的成果看，当今人类已经创造的物质文明和精神文明成果，无可辩驳地说明人类思维发展与人类进步是同步进行的。思维的操作和运用在一往无前地创造着崭新的人间奇迹。教师的思维操作和运用培育着人才；厂长的思维操作和运用生产着产品；军官的思维操作和运用在争取战争的胜利；经理的思维操作和运用创造着效益；农艺师的思维操作与运用生长出农作物；科学家的思维操作和运用创造着先进的科技成果；律师的思维操作和运用保证着公民的合法权利；警察的思维操作和运用维护着社会的安定。如此等等，不管哪个行业、哪个岗位，创造与辉煌，都需要有一批思维素质与能力高超的精英和骨干。在他们的带动下，事业就会发展，成就就会卓越。

　　(六)从个人成长与发展的角度看，具有多方面和十分重要的意义。(1)思维的成长是个人成长的基础与核心。每一个人都需要提高自我的思维素质和能力。掌握思维本质和规律是必不可少的知识更新内容。科学的思维方式、方法是做好工作的基本保证。每一个想要有所作为的人，必须学习和掌握思维科学的基本知识与方法，尤其要努力提高个人思维素质与能力，这对于个人发展与成材具有根本性和长远意义。(2)思维知识的学习可以优化个人知识结构。思维科学知识与每个人的全部既有观念都密切相关。通过对自己所掌握的知识进行反思与评价，可以相应地改造、制作既有知识，形成具有内在一致性、系统性的知识结构，从而提高思维能力，使个人知识得到最有效地发挥。系统学习思维科学知识可以使人深刻认识与理解思维，达到思维的自觉、自由，能选择最佳思维方式展开自己的思维；会反思、评价自己的思维，及时扶正祛邪，不断发展自己的思维；会理解和评价他人的思维，明确其得失成败；能科学地指导、教育他人理解和展开思维；能更好地理解通过思维创造了的种种文化，并通过文化更深入具体地理解思维，同时能更好地学习和创造文化。(3)思维操作训练可以提高个人智力水平。智力是个人学习、运用知识与创造劳动成果的思维能力。有目的地在学习与实践中锻炼自己的思维能力，就会使人顺利发展、建功立业。(4)思维素质的优化将从最佳价值目标、最佳人生、最佳文化、最佳发展道路的角度，为学习者提供一个理解与决策自己人生行为的楷模，使个人的发展向优良方向跨进。学会运用最佳思维方式、方法展开自己的思维，可以减少探索过程和失误，使思维成熟。学会思维的理论与方法，运用思维的理论与方法展开创造，就能趋利避害走向成功。