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创造心理篇: 创造才能
“江山代有才人出，各领风骚数百年。”古往今来，人类历史的长河中，涌现出了无数志士能人，他们因为震古烁今的创造性业绩而名垂青史。提起创造者，人们往往会想到那些科学巨匠和文坛泰斗：牛顿、爱因斯坦、曹雪芹、莎士比亚……当然，作为最卓越的创造者，他们是人类智慧的骄傲。然而，“神仙本是凡人造”这句中国古话却道出一条颠扑不破的真理：创造力是作智慧生物的人类具有的才能。牛顿以取得这样重大的成就，是因为他站在“巨人的肩膀上”。这里的“巨人”不妨说是大众的化身。这句话虽然是谦虚之词，但是，它也道出事情的实质。所谓“行行出状元”，也正是对在群众创造活动的基础上会涌现出卓越的创造者的生动写照。
创造，是人的全部体力和智力都处在高度紧张状态下的一种活动。创造，是社会的人的劳动。在创造过程中，人的心理活动达到最高水平。任何进行创造活动的个人，包括创造力最高的所谓“天才”，都有同样的心理活动规律。进行创造的心理活动同才能、智慧、意志、情感、道德等各种心理品质以及个性特征都有密切的关系。创造才能又表现在各个不同的方面。心理过程是人脑的机能。因此，任何人都有创造的禀赋。问题在于要善于发现它们并且加以发展。由于各人在不同方面的创造才能在发展程度上和综合运用水平上有所不同，因综合的创造才能因人而异，形成了一个“才能连续谱”—从“天才”直到才能平常的人。
当然，具体研究各种创造的能力，揭示心理过程的实质，对于培养、发展和发挥创造才能具有重要的意义。对各种创造的能力有了认识，我们就能自觉地在实践中，尤其是在学习、工作和研究中，发展和运用自己的创造才能。根据创造心理学现有的研究成果，我们认为创造才能包括以下许多方面：探索问题的敏锐性、统摄思维活动的能力、转移经验的能力、侧向思维、形象思维的能力、联想的能力、记忆力、思维的灵活性、评价的能力、“联结”和“反联结”的能力、产生思想的能力、预见的能力、运用语言的能力和完成的能力。
下面我们就来对上述各种创造能力逐一加以论述。最后，再谈谈才能的结构问题。
第一节 探索问题的敏锐性
大自然在我们面前展现了一个五光址色的世界。我们生活在这个世界里，真可以说是置身在外部刺激的洪流之中。可是，人们的知觉一般都好像一张由已有的知识和观念构成的“坐标图”，图形的大小也就限定了知觉的范围。至于其余的信息，我们就毫不在意地让它们偷偷地溜掉了。习惯的态度、评价、感觉以及对公认的观点和见解的深信不疑等都会影响知觉。
人们发现新东西，发现以往没有掌握的东西的能力不只是观察力的问题。这种目光的“敏锐性”并不是由于视觉特别锐利或者视网膜构造特殊，而是由于思维起了决定性的作用。因为人们观察事物不只是用眼睛，而且更主要的还是用脑子。
十七世纪著名的法国哲学家笛卡儿曾经谈到，必须使用一种绝对中性的语言来描述对客观事物的观察。他相信，这种语言将会克服预先抱有的成见和偏颇态度所带来的歪曲。到现在为止，三百年过去了，这种语言还没有创造出来。那么，到底有没有可能创造出这样一种语言来呢?
伟大的物理学家爱因斯的传记的作者谈到过一件轶事。著名的德国物理学家、量子力学创造始人之一海森堡，他在年轻的时候曾经试按照爱因斯坦的计划，建立一个完全以事实为基础、不包含任何猜测的物理理论，但是他很不相信爱因斯坦讲过的这样一段话：
“你能不能观察眼前的现象，取决于你运用什么样的理论。理论决定着你到底能够观察到什么”。
爱因斯坦这一段富于启发性的话有时候被人看作是唯心主义的谬论。然而意味深长的是，在貌似谬论、实际包藏哲理的言论中，往往蕴藏着真理种子。
1590年春天的一个早晨，意大利比萨市著名的比萨斜塔的塔顶上站着一个年轻人，他手里拿着一个铁球和一颗铅质枪弹。他的学生站在地上。他把这两个物体从塔顶同时向下抛去。他和学生都亲眼证实了，他抛下的铁球和铅弹同时着地。这个人就是近代物理学的奠基人伽利略。
自亚里士多德以来的二千多年里，人们一直相信物体坠落的速度和它的重量成正比。因为亚里士多德在他的主要著作《物理学》中是这样告诉人们的。人人都看到，凋落的枯叶缓缓下降，而成熟的果子却像石头一样迅速坠地。然而，人们也不只一次地看到另一种情形：两块从悬崖上落下的石头尽管大小悬殊，但是都同时落到了深谷的底部。可是，人们并没有去理会它，让发现真理的机会从眼皮底下溜过去了。
这里不妨引用猎犬研究方面的一个有趣发现作为佐证。研究表明，猎犬嗅觉灵敏的关键与其说是在鼻子，还不如说是在脑子。因为经过训练，猎犬的脑子里更加机灵而嗅觉也随着大大地敏锐起来。由此可见，爱因斯坦是对的，就是说，人们观察到什么，取决于他们运用什么样的理论或者思想作为指导。伽利略正是由于对亚里士多德的力学发生了怀疑，才能设想铁球和铅弹的坠落速度同它们的重量无关。正是由于这种怀疑和设想，他才产生了做实验的念头。实验结果没有使他感到意外，只是证实了他的设想，就是自由坠落的物体的加速度同们的质量无关。
这个实验十分简单，不要求掌握精湛的技巧，也不需要使用专门的设备，只要从屋顶上抛下两个不同重量的重物就行了。显然，任何人都会做这个实验。可是，在十九世纪的漫长岁月里，却从来没有人这样做过。伽利略独具慧眼，看出了破绽；其他的人都因为把亚里士多德的力学奉若神明，两千年来一直没有识破这个错误结论。
我们再举一个例子。十七世纪法国物理学家马里奥特在1666年向巴黎科学院报告他发现人的眼睛的视觉有盲点。他起先是研究人眼的解剖结构，发现了眼球里的视神经不是正对着瞳孔的。于是，他得出结论：人眼的视觉应当有盲点存在。为了证明这个设想，他亲身进行了观察实验。他把两小张白纸片放在一个黑屏上。闭在左眼，用右眼盯着左边一张纸片。当他逐渐后退，在离屏大约九英尺的时候，右边的纸片(和左边的纸片相距两英尺，位置略低一些)突然从视野中消失了。这就证实了盲点的存在。然而，无论是前人还是和他同时代的人，虽然天天都在用睛看东西，但是都没有发觉盲点。马里奥特只是在了解了眼睛的解剖结构之后，才有意识地从自己的视野中发现了盲点。他的发现在当时引起了很大的轰动。1668年，英国皇家学会在国王面前重做了这个实验。
著名现代美国科学史家托·库恩在他的名著《科学革命的结构》中，也指出了科学理论—就是他所说的科学范式的改变，会引起知觉转移这种心理现象。例如，哥白尼的日心说提出后，西方天文学家在最初的五十年里新发现了许多天体，虽然他们所用观察工具和方法并没有改变。他们还观察了以前从未发现过的现象，象彗星在太空遨游和太阳表面有黑子。事实上，我国由于古代的宇宙学说，例如先秦产生的盖天说和浑天说都相信天上的变化，因而早在公元前28年就已有关于太阳黑子的记录。《汉书·五行志》记载着：“河平元年三月乙未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”可见，新的理论能够使们们发现以往看不到的东西。库恩赋予了这种视觉形态的转化以科学教育的意义，他说：“看一张气泡室照片，学生看到的是混乱而曲折的线条，物理学家看到的是熟悉的亚核事件的记录。只有有了许多交这样的视觉印象之后，学生才成为科学家世界的一个居民，见科学家之所见，行科学家之所行。”当然，爱因斯坦的诊断只是讲到了认识过程的一个特点，并没有讲完它的全部规律性。我们不应当把问题绝对化。
据心理学家研究认为，当我们观察事物的时候，或者用心理学的术语来说，当我们知觉事物的直观形象的时候，在被感知对象的特征和语词之间会建立起相应的联系，也就是发生所谓视觉经验的语词化。多半正是语词化，决定了作为视觉信息单位而被知觉的最小份额。
人类家的研究也提供了证据。他们发现，北美印第安人的霍披族人的语言里有“青色的”这个词，但是没有“淡青色”这个词，因此他们区别不开这两种颜色。而掌握英语的人都能轻而易举地分辩它们。
看来，在认识某种新事物之前，必须先形成相应的概念，而这多半是借助语词来表达的，当然也可以应用其他信息代码(符号)。法国大数学家阿达马在写作《论数学领域中的创造心理》一书的时候，曾经征询过许多科学家意见。爱因斯坦在回信中表示了类似的意见：“从心理学的观点来看”，“创造性思维的基本特征”就是“作为思维元素”的“语词或其他可以用来同别人交往的符号”同有关的逻辑概念相联系“这种结合的活动”。
第二节 统摄思维活动的能力
思维过程总是从推论的一个环节逐渐过渡到另外一个环节的。然而，我们也需要凭借思维来把握事物全貌，以及从第一步到最后一步的全部推论过程。
人是具有统摄推论的各个环节，通过概括手段来驾驭它们的能力的。统摄思维活动的过程，就是用一个概念取代若干个概念的过程。例如“力”的概念包括了“运动”、“相互作用”、“转移”和“主动”等概念，集中地表现为应用内涵更丰富、概括力更的符号的能力，也就是高度抽象的能力。例如，万有引力公式F=Gm1m2[]r2定量地表述了宏观世界中两个物体相互作用的图景。(公式中F是力，m1m2是两个物体的质量，r是他们之间的距离，G是引力常数。)有人担心，现代科学技术知识的“雪崩式增长”，就是所谓的“知识爆炸”，最终将导致科学发展的迅速延缓，因为它要求在开始进行创造之前，先得花费很长时间去掌握必需的最低限度的已有知识。我们认为，科学技术信息的积聚过去和现在都决不会阻滞科学技术的进步。(这里暂且不说“知识爆炸说”是否站得住脚，下面我们还要详细讨论这个问题。)我们能够跟上世界知识的增长，就是因为概念具有统摄的能力。人们运用越来越抽象的概念，就能不断地向知识的广度和深度进军。
关于这种统摄的能力，我国著名数学家华罗庚也表达过类似的思想。他把通过阅读来掌握书本内容的过程，形象地比作先“从薄到厚”再“从厚到薄”的过程：“在对书中每一个问题都经过细嚼慢咽，真正懂了之后，就需要进一步把全书各部分内容连串起来理解，加以融会贯通，从而弄清什么是书中的主要问题，以及各个问题之间的关联。这样我们就能抓住统帅全书的基本线索，抓住贯串全书的精神实质。我常常把这种读书过程叫做‘从厚到薄”的过程。”
下面我们举些实例来详细说明概念的统摄能力。
1777年，法国化学家拉瓦锡在他的著名论文《燃烧通论》中首次提出“氧化”的概念。这个概念当时的含义是指物质和氧的化合。一百年以后，随着化学知识的增长，这个概念的含义也不断扩充，不仅包括同氧化合，而且还包括物质失去氢。今天，氧化又一般地定义为元素失去电子。可见，这个概念的内涵在一个半世纪里有了很大的发展。
再如“实验”这个概念。现代“实验”一词的内涵同十六和十七世纪两位英国唯物主义哲学家弗兰西斯·培根和洛克的理解很不相同。马克思曾经分别称誉他们两人是“现代实验科学的真正始祖”和“自由思想的始祖”。这两位经验方法论的奠基人反对盲目信仰权威和教条。他们主张只相信“感觉经验”，认为感官是可靠知识的唯一来源。培根在他的归纳逻辑的奠基性著作《新工具》这本书里写着：“人们已经把科学的目标摆错了……没有一个人肯严肃地接从感觉出发，通过循序渐进和很好地建立起来的实验进程，努力为人的理智开辟和建筑一条道路”。培根把实验看做获得科学知识的经验方法的一个环节。
甚至十九世纪那些伟大的自然科学家对实验的看法也和我们今天不同。他们只把实验看做是扩展感官可能性的方法。观察提供给我们的东西，只是自然界本身所表现出来的，而实验就是向自然界提出问题，迫使它作出回答。
现代科学家却是一种批判性的操作，使人能够在若干假设之间作出抉择，来决定科学思想进一步发展的方向。现代科学广泛地应用了所谓“判决实验”的方法。十九世纪美国物理学家伦福德通过典型的一个“判决实验”发现了热是运动的一种形式。他这个实验是在德国慕尼黑兵工厂做的。制造大炮切削下来的铁屑温度很高，切削连续不断地进行，高温的铁屑也就连续不断地产生。巨大的热量是从哪里来的?很明显，同外界隔绝的物体所能无限地连续供给的任何东西(这里指的“热”)决不可能是一种具体的物质。这个实验对于把热看成是一种不可称量的流体的所谓“热质说”，给予了致的打击，为进一步揭示热的本质指明了方向。直到十九世纪四十年代，热的本质才被完全弄清楚。
把大量概念、事实和观察结合在一起的科学概念，在现代科学中是屡见不鲜的。数学上“群”的概念、生理学上“新陈代谢”和“条件反射”的概念、物理上“熵”的概念，内涵都极为丰富，概括力都极强。
概念它们的关系用符号来标识，是创造性思维的最重要条件。从下面的例子可以看出思维材料的符号标识起着多么重要的作用。在中世纪前期，欧洲人要读到大毕业才能学会除法。实际上，当时的大学并不是都能教这种“深奥的学问”的。为学习除法，人们必须到意大利去留学。当时，这个国家的数学家在除法上算是达到了很高的水平。如果我们记得当时他们所应用的还罗马数字，而且避免用零(因为他们不懂得零的意思)，那么，我们就会明白，为什么当时只有绝顶聪明的人经过毕生努力才能完成百万数的除法。
然而，自从引入阿拉伯数字(就是记数符号)以后，数学就完全改观了。(当然，这里还包括了记数制，就是十进位值制所起的作用。)今天，一个九岁的学生就能借助一套极其简单的算术规则做出百万数、亿万数的除法。再有，和科学所以在十六世纪成为一门科学，关键因素是引生产率了符号体系。等号、大于号和小于号、根号、括号等都是十六世纪引入的，一直沿用到今天。
科学家们预言，今天只有屈指可数的专家才能通晓的现代数学那些最艰深的部分，到二十一世纪将完全有可能被列入中学课程，要是人们能够找到一种使这些材料组织化和符号化的恰当形式的话。那时，复杂的概念和关系都将记述成简明易懂的公式，就像矢量形式的麦克斯韦电磁场方程组只要排成两个短行那样简单。
明晰而又简法的符号标识是履行统摄功能的重要手段。有了这种符号，就使我们容易驾驭所要学习和研究的材料了。对已知的事实用经济的笔墨加以记载，对建立的理论进行简洁的表述，这是在科学进步的某个重要阶段上把科学推向前进的必要前提。而引入巧妙的符号体系，作出优美的符号表述，这本身也就是一种创造性的工作，需要非凡的思维能力。
数理逻辑发展史就是一个生动的例证。自从十八世纪著名德国哲学家和数学家莱布尼茨提出了数理逻辑(主是符号逻辑)的思想以后，经过许多逻辑学家和数学家的不断努力，到十九世纪末二十世纪初，有关的主要思想都已臻于成熟。英国哲学家罗素在前人工作的基础上，和他的同胞怀特海合著了三大卷的巨著《数学原理》(1910年)，建立了数理逻辑的符号化形式系统，使得数理逻辑脱颖而出。从此，数理逻辑走上了蓬勃发展的道路，结出了丰硕的果实。电子计算机的发明和发展，是和数理逻辑的成就分不开的.
第三节 转移经验的能力
“熟能生巧”这句谚语包含着深邃的哲理。从这句话，我们至少可以领悟到：多次实践的经验能够使我们摸出规律，获得技巧。有建树的科学家具有丰富的研究经验，著作等身的文学家满腹是创作经验……经验是人的宝贵的智能财富。无疑，人人都具有不同程度的某种经验。那么，为什么有同样经验的人，创造才能却大不相同呢?这里就有一个“转移经验的能力”的问题。
当我把解决某个问题取得的经验转用来解决类似的其他问题的时候，这就是运用转移经验的能力。经验的可贵之处在于它能够推广应用，了要转移经验，首先就应该善于发现不同问题之间类似的地方。因为经验能够得到转移，正是由于依赖了这种类似。因此，寻找类似是转移经验的必要条件，而要具备转移经逡的能力就先得具备发现类似的能力。“泛函分析”这个重要的数学分支的创始人之一、波兰数学家斯·巴拿赫曾经这样说过：“一个介数学家，那是因为他善于发现判断之间的类似；如果他能判明论证之间的类似，他就是个优秀的数学家；要是他意识破理论之间的类似，那么，他就成了杰出的数学家。可是，我认为还应当有这样的数家，他能够洞察类似之间的类似。”这番有独到见的话可说是一鞭及里。
包含丰富的生产知识的古希腊神话中，有一个关于英雄代达罗斯的神话。他是个聪明的机械师、建筑家和雕刻家，又是个天才发明家，他创造了斧子、钻头和翅膀。他的亲姐姐把十二岁的儿子泰尔送到他那里去学艺。泰尔既能干又勤奋，后来发明了锯子。传说这是从鱼的脊骨和蛇的腭骨的形状受到启发而想出来的。无独有偶，我国的巧匠鲁班相传也是从一种能划破衣服和皮肤的带刺的茅草得到启示而发明了锯子的。这就是说，泰尔和鲁班都把生物界中的原型运用到技术构造物上。这种技术创造的方向今天称做仿生学。虽然“仿生学”这个术语是美国科学家斯蒂尔在本世纪五十年代才提出的，但这这种方法本身却早已在运用了。
英国工程师布鲁内尔观察到船上的蠕虫在木头里自己开辟道路而运动，主在1818年提出建造水下隧道的技术设想。他发明的“布鲁内尔沉箱”是一种金属圆筒，工人在里面象船上的蠕虫一样地向前运动。
1903，两位美国发明家莱特兄弟制造成功飞机。当时，飞机虽然上了天，可是还有一个难题没有解决，就是怎样使飞机在空中拐弯的时候能够保持机身平稳。当他们观察到一种叫做独到飞行的时候，问题就迎刃而解了。他们仿照羽翼制作了后缘能够弯折的机翼。现代飞机的襟翼正是从莱特兄弟发明的这种机翼发展而来的。
电话发明者美国人贝尔根据耳朵的生理构造形成的听觉功能，就是声波引起鼓膜震颤，进而引起听小骨(锤骨、砧骨和镫骨)运动，把声音传入内耳的原理，制成了受话器。贝尔还把从尸体上取来的中耳标本放在自己的电话机里，它在技术装置里果然完成了所需要的听觉功能。
当然，经验的转移并不局限于从生物体取得的经验。实际上到处都可以找到“类似”。
古埃及人用不断地转动链条来运送水桶的方法去灌溉田地。1783年，英国人埃文斯把这个方法运用到磨坊里去传送谷粒。他根据“类似”而完成了从液体(水)到固体(谷粒)的经验转移。这个“类似”虽然简单，但是在长长的几千年时间里却一直没有被人发现。
美国发明家威斯汀豪斯为了创造一种能够同时作用于整列火车的制动装置，搜索枯肠地苦苦思考了很久，却一直想不出什么办法。后来他在专业杂志上读到：在挖掘隧道的时候，驱动风钻的压缩空气是用橡胶软管从九百米以外的空气压缩机送来的。“心有灵犀一点通”。这位发家从这里得到启发，发明了气动刹车装置。
上面所举的都是工程技术方面的例子。我们还可以介绍一个自然科学方面的例子。英国物理学家麦克斯韦在他的同胞、物理学家法拉第工作的基础上进一步进行理论概括，在1864年提出了电磁理论，继牛顿力学和能量守恒原理之后，实现了物理学的第三次大综合。麦克斯韦在这里也是从寻找类似着手的。他把法拉第的磁力线看成是一边串漩涡，电流是象滚珠轴承般地围绕漩涡旋转的一群带电微料，当漩涡速度发生变化的时候，依附它的那群微粒就向下一个漩涡转移，使后者改变旋转速度，这样就形成了延续的连续粒子流。根据“类似”，麦克斯韦弄清楚了变化着的磁场产生电流的情形。他根据这一系列“类似”，为电磁现象建立起了精致的力模型。最后他舍弃了力学模型，凭借他卓越的数学才能，对电磁场规律进行了定量描述，这就是著名的麦克斯韦电磁场基本方程。
第四节 侧向思维
“它山之石，可以攻玉。”这是《诗经》中的两句诗。它告诉我们，广采各种各样山石，才能够创作出玲珑剔透的玉雕来。我们很可以从中领悟出：为了进行创造，必须“左思右想”；只有广泛涉猎一切领域，才能大大提高创造成功的机会。英国医生德博诺把这种利用“局外”信息来发现解决问题的途径的能力同眼睛的侧视能力相类比，称它是“侧向思维”。
十九世纪著名俄国作家列夫·托尔斯泰在他的世界名著《安娜·卡列尼娜》里详细描绘了出色的肖像画家米海依洛夫的一个创作故事。一天，他着手绘制一个人的盛怒面容，怎么也画不好。他想起以前画过一幅类似的画，虽然不大理想，却也差强人意。他叫小女儿把那幅弃置一旁的画找出来。他眯起眼睛，盯着这幅沾满蜡烛油渍旧作，忽然从油脂污点的奇形怪状中得到了启发，他喃喃自语地说：“对啦!对啦!”随即信手挥毫，妙笔所至，画中人就平添了几许怒色。这是侧向思维帮助艺术创造取得成功的一个例子。
这种侧向思维，就是从其他离得很远的领域取得启示的思维方法，也正是科学思维的一个特征。古罗马著名工程师马克·维特鲁维·波利昂在他的名著《论建筑》中，记述了古希腊科学家阿基米德的一故事： “……当亥厄洛被授予王权的时候，他决定按照自己的誓言，到庙宇里向永恒的神祗奉献一顶金王冠，作为对自己功成名不的酬谢。他不惜重酬定制这顶金冠，并且如数付给了匠师所需要的黄金。匠师按规定的期限把王冠制造好，而且王冠和付交的黄金重量恰好相等。国王很满意。
后来有人告密，说用来制王冠的一部分黄金被匠师贪污了，匠师掺混了同等重量的白银。亥厄洛大发雷霆，下令检验王冠，但是以找不到查明盗窃黄金的罪行的方法。亥厄洛要阿基米德好好动一番脑筋。
这是一个说明侧向思维的绝妙例证。应当指出，不少著述曾经错误地断言阿基米德坐在浴缸里发现了“浮力原理”，就是流体静力学基本定律。其实，他在这里只是通过侧向思维悟出了比较各种物体体积的方法：把物体放进盛满水的器皿之中，测量溢出的水的体积。而这正是他解开“金冠之谜”的钥匙。他应用这种方法比较了顶王冠同等重的纯金块的体积。结果发现王冠掺进了比黄金轻的白银。由于受解答金冠问题成功的激励，阿基米德才去研究更加细致、复杂而困难的物体上浮条件的问题，结果得出了著名的阿基米德定律：浸在流体中的物体(全部或部分)受到向上的浮力，它的大小等于物体所排开的流体重量。有趣的是，阿基米德解开“王冠之谜”的方式后来被称作“攸勒加效应”。
侧向思维要在一定的条件下才能发挥作用，帮助人们找到解决问题的方法。这个条件是：所研究的问题必须成为研究者坚定不移的研究目标，成为梦寐以求的悬念。例如，阿基米德由于整天冥思苦想“金冠之谜”，所以看到从浴缸溢出的水，体积跟自己身体入水部分一样大的时侯就如获至宝：因为王冠是不能弄坏的，不能直接检验，只能间接测定。如果阿基米德不是在这个问题上，“为伊消得人憔悴”，那他就是十次、百次见到过浴缸溢水现象，恐怕也会视而不见。
研究问题坚定不移的目标，在心理学上称做形成“优势灶”。这个思想是苏联心理学家乌赫托姆斯基在本世纪二十年代提出的。他是通过下述实验发现的。他把对一条狗的后腿进行的刺激和节拍器发出的声音多交结合在一起，使狗建立起后腿收缩对节拍器声音的条件反射。然后，他把一小块蘸上马钱子素溶液的滤纸放在狗脑皮层专司左前腿的部位(中央前回)。当他重用节拍发出声音的时候，狗的左前腿比后腿更强烈地收缩。这说明，化学试剂马钱子素所激发的一个大脑皮层兴奋灶变成了优势灶。一切刺激因素都能使它发生兴奋。不过。这些刺激所引起的已经不是以前引起过的反应，而是跟优势灶相联系的反应了。所以，当一个研究人员把某一个问题当做他坚定不移的研究目标的时候，他的大脑皮层就会建立起一个相应的优势灶。这样，侧向思维感受到刺激，他就会在所研究的问题上对它作出反应，形成概念、观念和思想，或者提出问题。
乌赫托姆斯基提出，优势灶有两个基本特征：神经细胞对刺激的敏感性大大提高，并且把来自各种激励源的刺激累加起来；在激励源消失之后，刺激的作用仍能保持下去。
伟大的英国生物学家、生物进化论的创立者达尔文在他的《自传》里津津乐道地回忆起：“……音乐常常迫使我紧张地思考我正在研究的问题”。十八世纪法国数学家拉格朗日是变分法的奠基人之一。用来求积分极值的变分法是一个重要的数学分支，是在意大利都灵的圣保罗教堂聆听圣乐的时候萌发这个思想的。在这两个例子里，都是音乐刺激了优势灶而导致发现的。大脑能够形成所谓神经元模型，就是人在知觉外界对象的时候能在大脑皮层的脑细胞(视经元)上形成映象。这些脑细能长时间地保持兴奋状态，这就决定了思维运动的方向。大脑的这种机能是人的天赋才能的一个组成部分。侧向思维所以能够在创造性活动中起重要作用，正是依靠了大脑的这种机能。下面再来举几个例子。
由于研究免疫力而获得了诺贝尔奖的俄国生理学家梅契尼科夫，曾经为机体同感染作斗争的机制问题绞尽脑汁，这个问题一度占据了他的整个心灵。一天，他对海盘车的透明的幼虫进行观察，还把几个蔷薇刺向一堆幼虫里扔过去，那些幼虫马上把蔷薇刺包围起来吞食掉。梅契纪科夫立刻把观察到的现象同这样的情形联系起来：当刺扎进手指的时候，白血球(脓)就把刺包围起来，把这个异物溶解掉。吞噬作用学说就这样产生了。这是1888年的事。这个学说揭示了发生在高等动物和人体里的吞噬现象：吞噬细胞在炎症过程中起着保护机体的作用。
美国工程师杜里埃认为，为了保证内燃机有效地工作，必须使汽油和空气能够均匀地混合。可是，怎么来实现这种混合呢?这个问题一直纠缠着他。1891年，他看到妻子喷洒香水，于是从这个化妆器具得到启发，创造了发机的汽化器。其实，汽化器也是一个喷雾器。
美国发明家莫尔斯在1832年发明了电报。他创造了至今仍在电报通信中应用的莫尔斯电码，就是用点(短时电流)、线(较长时电流)和空(没有电流)的适当搭配来代表字(字母)和数字。他遇到的最大障碍是远距离传输的时候信号发生衰减现象。他起先想采用放大原始信号的方法，但是没有成功。有一天，他搭乘驿车从纽约到巴尔的摩去。他在旅途中观察到，邮车每到一个驿站就要更换拉车的马。他产生了一个想法：在电服线路沿途设置放大站，不断放大信号，终于解决了电报信号长途传输的衰减问题。
英国的邓禄普轮胎是久享盛的名牌橡胶产品。邓禄普是什么的，知道的人恐怕不多。邓禄普是个苏格兰医生，他同轮胎的缘分也是侧向思维促成的。他有个儿子，每天在卵石路上骑自行车，颠簸得很厉害。他一直担心儿子会受伤，因为那时候的车胎还没有充气的内胎。他心里一直记挂着这件事。后业，他在花园里浇水，手里感到橡胶水管的弹性。于是，确凿无疑的是，邓禄普是用浇花草的水管制成的第一个轮胎。
第五节 形象思维的能力
人的感觉器官接触到某个外界事物，感官上的神经细胞就兴奋起来，把冲动传到脑子里而产生感觉。不同类的感觉(视觉、听觉、嗅觉等)相互联系，经过综合以后形成知觉，通过知觉就在头脑里形成所感知的外界事物的感性形象，就是映象。用哲学术语来说，这就是通过感性认识而获得了表象，也就是保留在大脑皮层上的外界事物的映象。用表象进行的思维活动叫形象思维。形象思维属于感性认识活动。比较高级的理性认识活动是逻辑思维，逻辑思维是用概念、判断和推理的形式进行的。概念的形成是从个别表象到一般表象，再经过抽象而形成的。例如，一个孩子先通过感觉和知觉在头脑里形成自己家里那张桌子的表象；后来桌子见多了就产生了一般表象，最后抽象出桌子的共同特征，就是桌子是由四条腿和一个桌面构成的这样一种概念。形象思维的特点是大脑完整地知觉现实，不把现实分割成部分。日常的形象思维是被的复现表象。创造性的形象思维却是把表象重新组织安排，进行加工，创造出新的形象。
文艺创作主要运用创造性的形象思维。唐低著名诗人王维作过一首五言绝句《鹿柴》：“空山不见人，但闻人语响。返景入深林，复照青苔上。”作者把空山、深林、日光、青苔这些形象，动用创造性的形象思维进行艺术加工，创造出了“空谷足音”的幽静境界。诗人用这首优美的诗作抒发了自己恬淡闲适的情愫，让人读了以后得到艺术美的享受。
科学家主要用逻辑思维进行创造性活动。但是，科学家也要运用形象思维。德国化学家凯库勒在1858年提出了碳原子在有机分子中相连成长链的碳学说，开创了有机结构理论。但是，苯分子中六个碳原子的还是一个谜。他精竭虑，百思不得其解。有一天，他在书房里烤着火，一阵倦意袭来，不觉朦胧睡去。睡梦中他看见长长的碳链像一条条长蛇翩翩起舞，忽然有一条蛇咬住了自己的尾巴。于是，他悟出了苯分子中的碳链形成了一个闭合的环。凯库勒正是通过无意识的形象思维发现了苯环结构。
著名俄国生理学家巴甫洛夫把大脑皮层高级神经活动分成两种类型—艺术家型和思想家型：“生活明显地展示出两种类型的人：艺术家型和思想家型。第一种类型包括各种艺术家：作家、音乐家、画家等，他们完整地、全面地、从整体上去把握现实，把握活生生的现实，丝毫不去分割和现实。第二种类型是思想家，他们把现实加以分割，加以肢解，再用这些材料的一部分构成一副临时骨架，然后再把各个部分逐渐地重新装配起来，力图让它们这样复活起来，然而，它们却再也活不起来了。”
巴甫洛夫是在观察儿童心理的时候提出这种划分的。他看到儿童起先只有艺术家类型的知觉，不会区别细节。
根据在西方心理学界有很大影响的当代著名瑞士儿童心理学家皮亚杰的研究，儿童从出生开始，心理发展分成几个阶段。首先是运动知觉阶段(婴儿期)，这时只能区分自己和物本，逐渐知觉到作和效果之间的关系；接着是表象思维阶段(儿童期)，能够根据实物进行直观形象思维；最后发展到抽象逻辑思维阶段(少年期)。
现代大脑生理科学研究表明，心理活动主要是由大脑左半球主管的人，他的思维属于思想家类型，而那些主要主由右半球主管的人，就属于艺术家类型。英国神经病理学家杰克逊早在1864年就已经发现了这种现象。美国当代心理学家斯佩里在本世纪中期开创了割裂脑研究的先例，把连接大脑两半球的纤维束切断，对大脑两半球的分工分别加以研究。从以后积累起来的材料证明，大脑左半球的机能是进行受语言和逻辑支配的分析思维；右半球的机能主要是进行要求同时或者相继把所感知的元素联结成某种整体的知觉，这时候语言不起主要作用。
当我们欣赏美妙音乐的时候，右半球的功能是知觉音乐形象(把音乐序列联结成乐曲)，而左半球的功能却是读乐谱。如果我们借耳机依次用左耳和右耳来听音乐，那么没有音乐素养的人对左耳听到的音乐特别喜欢，也容易记住，因为从音乐获得的神经脉冲是通过交叉的传导神经传到大脑右半球去的。专业的音乐家和受过良好音乐教育的人对右耳听到的音乐特别容易记住。他们用分析的方式听音乐，把它分解成音符，而这种功能同左半球密切相关。
研究资料表明，当我们向一个人提出“你喜欢什么书?”和“四十五乘三十等于多少?”所代表的两种不同类型问题的时候，在百分之七十五的情况下，他的眼珠会在一瞬间向左转动或向右转动。因此，我们可以利用眼球的这种运动，来判明在某种思维活动中，哪个大脑半球占支配地位。
这个现象的产生是通过什么生理机制呢?原来，当右半球的眼救运动区受到刺激的时候，眼珠向左转动，而左半球受到刺激却向右转动。当所提的问题需要人借语言符号来回答，就是需要诉诸支配语言功能的左半球时候，左半球就受到刺激。这种刺激使大脑左半球的眼球运动区兴奋，眼珠主向右转动。当用表象进行形象思维来寻找问题答案的时候，右半球受到刺激，眼珠就向左边转动。
总之，“左半球人”爱好抽象思维，就是符号的、语词的逻辑的思维。“右半球人”喜欢整体的、综合的和形象的思维。
当然，“左半球人”和“右半球人”只是一种比喻。实际上，两个半球是一起工作的，只不过是在完成某种功能的时候，有一个半球起着主导作用，使大脑皮层的活动表现为艺术家类型或者思想家类型。
“思想家型”在这里是高级神经活动的一种类型，但是它决不代表科学家的标准。科学家虽然需要细致地收集和记录事实，分析和积累知识，然而，在创造性思维的过程中，他们还必须具备撇开对事实作逻辑考察，而把思维元素连结成新的形象系统的能力。没有这种能力，就不会用新的眼光看待问题，从司空见惯的东西里发现新的东西。
由于在二十世纪五十年代末首先提出弱力和电磁力统一理论而获得了1979年诺贝尔物理学奖的美国物理学家格拉肖，曾经生地谈到形象思维对于科学创造的重要意义：“多涉猎可以开阔思路，象抽时间读读小说，逛逛动物园都有好处，可以帮助提高想象力，这同理解力和记忆力一样重要。假如你从来没有见大象，你能凭空想象出这种奇形怪状的东西吗?我这样讲，有的人听起来可能会到奇怪。但是在我们研究物理问题的时候，往往会用到现实世界的各种形式。对世界或人类社会的事物形象掌握得越多，越有助于抽象思维。”事实上，凯库勒要是没有见过蛇，兴许还发现不了苯环。
1932年，国际化学界发生了一桩轰动一时的新闻：一个中国人用自己发明的制碱法造出的纯碱，在万国博览会上荣获金质奖章。称雄国际化工界将近一个世纪之久的国际垄断资本集团“苏尔难碱业帝国”终于低头认输。这个中国人就是著名的化学家侯德榜。他从小不但效法“苏秦刺股”，刻苦用功读书，十门功课得了一千分，而且还爱好形象思维。侯德榜的故乡在福建，他十来岁的时候常常侧身躺在草坡上，望着流不尽的闽江水，让自己的想象纵情驰骋，旋转不息的水车、姑母家的药碾子，都是他想象过的东西。
知觉形象是大脑的一个极其重要的功有。我们现在再从生理、心理方面来论述一下这个问题。
人获得周围世界的信息的唯一途径是感觉器官。感觉得到的客观世界存在的无限多样的信息，通过改变神经脉冲的频率(就是调频)而像旅客乘车那样地加载到神经脉冲上去。神经脉沿着无数传导路径，沿着各条神经纤维传送到大脑。神经脉冲按空间和时间顺序进行的组合，和它们使大脑皮层产生的兴奋和抑制，构成了知觉形象的神经生理机制。
当一个人知觉某个对象的时候，上述的神经脉冲按空间和时间顺序进行的组合，在他的大脑皮层中引起一群神经元(脑细胞)的兴奋，就产生了映象。这群神经元能够形成时间上相当稳定的组合，这种组合做“神经元模型”。建立起了“神经元模型”，也就是形象成了表象。记忆和回忆的机制正是这样的。关于这个问题下面还要详细讲。
第六节 联想的能力
十九世纪俄国大诗人普希金被誉为“俄罗斯文学之父”他曾经指出：“我们说的机智，不是深得评论家们青睐的小聪明，而是那种使概念相接近、并且谷引出正确的新结论来的能力。”
这种使概念相接近的能力就是联想，它是一种极其重要的以为理活动过程。联想能够克服两个概念在意义上的差距，把它们联结起来。联想的生理和心理机制是暂时的神经联系，也就是神经元模型之间的暂时联系。联想是人与生俱来的天赋。不过，作为一种创造能力，它有赖于我们在后天加以发展。这种能力越强，我们就越会进行联想，越会把在意义上差距很大差距很大的两个概念联结起来。无疑，这有赖于经验和知识的积累，使大脑中储存起无穷无尽的神经元模型，也就是把它们记忆在头脑中。这样，在联想的时候就能够左右逢源，得心应手。
日本发明家田熊常吉发明了一种新式锅炉，称做田熊式锅炉。他在动手改进锅炉中的“水流和蒸汽循环的时候，联想到童年时代学到的人体“血液循环”，就把血液循环系统中脉和静脉的不同功能以及心脏瓣膜阻止血液逆流的功能用到锅炉的水和蒸吃汽的循环中去，使锅炉的热效率提高了百分之十。
西方心理学家对联想这种心理活动的极端重要性早就注意到了，在普希金以前已经形成了“联想学派”。这个学派早期的重要代表人物是十九世纪英国著名逻辑学家穆勒，他认为联想对于心理学来说，就像引力对于天文学、细胞对于生理学一样重要。联想心理学派进行了许多心理实验，对近代实验心理这的发展起了重要的推动作用。
普希金以后过了大约一百年，美国心理学家梅德尼克开始注意到“遥远联想”作为创造才能一个因素的重要性。他提出了一种独特的心理试验方法，来对这种能力进行测验。测验的时候，给被测验的人提出三个词：“天空、海军制服、多瑙河”，他必须给出对这三个词都合适的定语(蔚蓝色的)。
梅德尼克对于把自己的试验所得出的结果当做创造性开赋的一个指标，寄予很大的希望。然而，这种希望不是片面的。因为，梅德尼克忽视了一点：联想的遥远性只是天赋的众多素质之一。要知道，机智不单取决全使概念相接近的能力，而且还取决于“引出正确的新结论的能力”。
十九世纪俄国杰出的短篇小说家契诃夫在《打赌》里讲的故事，很可以录引在这里作为从联想引出结论的有趣例子。一个银行老板和一个文人打赌：如果文人能够连续十五年深居在一间屋子里，整天看书，闭门不出，不接待来客，老板就愿意输给他一笔巨款。文人同意了，于是，日复一日，春来冬去，天天在屋子里坐着读书。哲学、文学、历史、科学、传记、逻辑……什么书都读。十五年的期限很快就要满了。受到破产威胁的银行老板为了避免破产，顿起杀机。他在一个深夜潜入小屋，发现人去屋空，只有留在桌上的一张纸条。上面写着，十五年里他博览群书，苦读深思，悟出了人生的道理，视金钱如粪土。因此，他决定废弃旧约，主动走了。
这个文人的脑子里把众多的各不相同的知识织成联想这网，从中引出了正确的结论。前苏联心理学家哥洛万和斯塔林茨提议进行的实验表明，任何两个概念(语词)都可以经过四个阶段，建立起联想的联系。
现在举两个例子。比如“木质”和“皮球”是两个离得很远的概念。但是，只要经过四步中间联想(每个联想都是自然的)就可以从“木质”联想到“皮球”：木质—树林，树林—田野，田野—足球场，足球场—皮球。再如，“天空”和“茶”：天空—土地，土地—水，水—喝，喝—茶。这些语词是从词典中顺手摘来的。用这种手摘来的一对一对语词一共进行几百次试验。为了从一个概念过渡到另一个概念，几乎每次都只要四个联想步骤就够了，偶尔需要五六个步骤。这种步骤的数目可以用来衡量两个概念之间的“意义距离”。
事实上，这时“天空—茶”这个联想所以能够在四步里达到，是因为这个联想的最后一环(“茶”)是作为这个联想过程的终点，预先给定了的。在自由联想的条件，四步达到“茶”这个词的可能性是很小的。另外，作为预定目标的“茶”，并不能从意义上独自决定联想的全部环节。具体中间环节因人因时而异，取决于被测验的人当时状况。
实验结果表明，每个语词平均可以将近十个语词发生直接的联想联系。如果按一个语词一次可以同十个语词发生单向联想联系来考虑，那么，第一步有十个语词可供选择，第二步提供了一百个，第三步提供了一千个，第四步提供了一万个，而第五步就是十万个了。
有人打算在用电子计算机模拟联想记忆的时候，把联想的这个特点模拟成树状结构。可是，实际上还存在着“交叉的”联想联系，它们把保持在记忆中的信息联结成一个整体。所以在用电子计算机模拟这个整体的时候，最好不要模拟成树状，而要模拟成网状。联想联系正是有条不紊地把信息保持在大脑(就是记忆)中的心理基础，它们保证了人能够迅速检索出所需要的信息，随意使用所需要的记忆材料。
相互之间存在着联想联系的形象和概念就是保存在记忆中的具体形态。思维正是利用这种预先组织好的整理有序的信息(其中一部分还处在被知觉的过程中)来进行的。联想的上述特征，制约并且预先决定子思维过程的进程，同时还使这个过程同正在进行着的知觉相互作用。
心理学家曾经用实验来证实这一点。他们让被测验的人听记录在录音磁带上的语句。每句话中都有一个单词有噪声干扰，因此不可能听一遍就懂，必须听好几遍。试听用的语句分成两种类型：合理的和无理的。第一种类型举例是：“光线从窗户照进来”，第二种类型举例是：“河马躺在盘子里”。“窗户”和“河马”这两个单词在录音的都受到了噪声的干扰，而且噪声的音量一样大。为了在噪声的干扰下听懂“合理的”语句中的“窗户”这个词，被测验的人要求重听五六遍，而为听出“无理的”语句中的“河马”这个词，却要求重听十到十五遍，就是说重听的次数要多两三倍。心理学家还对各种类型的精神分袭症患者进行类似的试验，结果表明他们不能区别有意义的语句和荒谬的误句，并且在干扰下听它们的时候，同样有困难。
美国心理学家费根贝各曾经做过一个有趣的实验。他让被测验的人两只手各拿一个球，两个球一大一小，但是重量相等，可是这个人却感到在的球好象比较轻。产生这种错觉的原因是，拿球以前，这个人通过目测，下意识地推断，大的球一定比较重。因此，他准备用比较的劲来拿这个球。可是，拿到的大球却比自己想象的轻，因而产生错觉，觉得直径小的球比大球重，费根贝格的实验还证明了，患精神分裂症的人不有这种错觉。
这些简单的实验表明一个事实：正常人在知觉和思维过程中所利用的储存在记忆中的语词是成“串”地组合起来的。在上述实验中，合理的语句正是同这种“串”相对应的，而无理的语句却要涉及到不同“串”，所以不容易识别。这种现成的联想组合使思维变得“经济”。如果没有这种储备，就将导致思维变得支离破碎，没有头绪，使思维过程遭到严重破坏。
不过，有这种联想组合的储备也有消极的一方面，这些组合会限制思维的灵活性。联想联系有一个“最佳稳固度区域”。无论向左或向右偏离这个区域，都会带来不良后果。如果偏向过于稳固，思维的惰性就会增大，考虑问题显得千篇一律、呆板，好像是依照着“刻板的公式”在进行的；如果偏向过于灵活，思维就变得零乱、不连贯，反倒影响思维的敏捷。
为了在我们的头脑中建立起这种“最佳稳固度区域”，使思维最大限度地发挥创造力，我们必须努力使自己掌握的知识达到最佳结构。
因为塑造了世界著名侦探福尔摩斯而闻名世界的贡历著名作家柯南·道尔，曾经给福尔摩斯开了一张知识结构的表：文学知识：无；哲学知识：无；天文学知识：无；政治学知识：浅薄；植物学知识：不全面；地质学知识：偏于实用，但是也有限；化学知识：精深；解剖学知识：准确，但是没有系统；惊险知识：广博；英国法律：有充分的实用知识。另外，他还善于使用棍棒，精通刀剑拳术，提琴也拉得很好。福尔摩斯正是由于具备了这样的最佳知识结构，才侦破了无数疑难奇案的。把科学探索比做侦探案件的爱因斯坦也对柯南·道尔笔下的这个“大侦探”很是赞誉。
当然，思维过程不是那种随心所欲的自由联想，而是一种定向的联想。那么，这种联想靠什么来定方向呢?临床观察表明，决定联想的方向并且使它转变成思维的动力是目的。那么，什么是目的呢?拿做算术题来说，它的目的就是解题。例如，已知每分钟从一根管子注入水池多少升水，从另一根管子注入多少升水，并且已知水池的容积，问水池在几分钟里可以注满?这时，求解就是目的，它决定了思维过程的方向：同目的无关的其他联想，像“水池—洗浴—游泳”等就被遏制了。前苏联心理学家鲁利耶的研究表明，在脑额叶受损以后，这种“随意的”联想就受到激发，于是，问题(目的)就不再在组织联想的过程中起定向作用了.
第七节 记忆力
孜孜不倦地吸取知识，把它们牢牢记住，就是所谓博闻强记，无疑是人们进行创造活动的重要条件。我国现代文学巨匠茅盾能够背诵一百二十回的古典文学名著《红楼梦》。起先有人以为是溢美之词。一次，几个小朋友在茅盾家里聚谈，恰好那个人也在场，他请茅盾背诵《红楼梦》娱客，茅盾欣然答应。客人随便点了一回，茅盾果然滔滔不绝地背了一遍，真是名不虚传。茅盾惊人的记忆力，对他在文学上取得辉煌业绩显然起了很大作用。
古代学者记忆力极强的也不乏其人，唐代大文学家韩愈死后，后人在给他撰写的墓志铭中，称他“读书倍文，功力兼人。”(“倍”—背诵，“兼人”—人抵得上好多人)。清代著名考据学家兼文学家沈涛也是背功过人。他的老师、当时的经史文字考据学最高权威之一段玉裁，在给沈的书斋“十经斋”撰写的《十经斋记》中定着：“其倍诵《十三经》如瓶泻水”十三经包括《诗》、《书》、《论语》等十三部儒家经典。可见，沈涛的记忆力的确是令人咋舌的。
著名数学家华罗庚抗日战争期间在云南昆明西南联大教书。当时经济条件极差，他搞数学研究遇到了缺少纸张的困难。于是，他不得不用粉笔在黑板上进行演算、论证和推导。冗长的演算往往要占满几块黑板，可是黑板只有一块，结果他只好在黑板写满以后擦掉接着写。华罗庚竟能把擦去的复杂的演算步骤丝毫不差地记在脑里，从容不迫地把演算进行下去。再如，桥梁专家茅以升能够背诵圆周率π到小数点后面一百位。
从上面这些例子可以看出，人脑具有极其巨大的记忆储量。杰出的美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼对自动机理论做出过重要贡献。他在《计算机和人脑》这本著名的著作中对人脑的思维过程做过出色的研究。根据他的研究，每个神经元》(大脑皮层的脑细胞)相当于一个记忆元件，它有兴奋和抑制两种状态，就象一个双稳态继电器。因此神经元记忆的信息可以用二进制数的单位“比特”来计量。大脑中的神经元，总数至少在1×1010-14×1010个，就是一百亿到一百四十亿个之间。根据冯诺伊曼的估计，如果人的一生用六十年来计算，神经元每秒钟接受的信息量是十四比特(现代心理和生量学研究表明，最高可以到二十五比特)，那么一个人毕业的总记忆储量到底有多大：利用它，一个人能够把二十亿亿个复杂程度相当于乘法表(一张乘法表包含的信息量大约相当于一千五百比特)的对象记住。或者还可以作个比较。美国国会图书馆是世界大的图书馆之一，藏书近二千万册。我们大脑的信息储量可以容下三四个美国国会图书馆。因此，一个人活到老学到老，也只占用了自己大脑信息储量的一丁点儿。
第二次世界大战以后，西方心理学的中心已经从现代心理学发源地德国转移到了美国。根据美国心理学家的最新研究，记忆有三种类型：瞬时记忆、短时记忆知长时记忆。瞬时记忆的典型例子是，我们为了给偶然联系的对象打电话，从电话簿上查找或向电话局查询到电话号码，随即记住去拨号。打完电话，那个号码一般就再也想不起来了。这种瞬时记忆和短时记忆的神经生理机制是，在进行记忆的时候，大脑里就建立起神经元模型或者同对象相对应的神经元模型就兴奋起来，建立起暂进的联系。等到事情办完，比如通话完毕，这些神经元模型就消失或停止兴奋，它们之间的联系也消失，电话号码就随着忘掉了。
我们平常所说的记忆，主要是指长期记忆来说的。茅盾在年逾八旬高龄，而且身有重病，亲笔撰写回忆录叙述过去六十年的前尘影事，还是往事历历在目，描写得细致入微，读起来娓娓动人。长期记忆的神经生理机制就是某些神经元模型反反复复地接受刺激而连续兴奋，相互之间的联系变得很牢固。如果反神经元模型和它们的联系形象地称做“记忆痕迹”，那么，这些痕迹印在脑细胞中的哪种物质上面，就是这些痕迹的载是什么呢?科学正在努力解开这个记忆之谜，已经取得了一些重要的成果，但是离开找到完满的签字还很遥远。
1967年，瑞典神经学家海登研究了经过训练能够掌握良好的平衡技巧的大鼠，发现它们的脑胞里，核糖核酸(RNA)含量比一般大鼠多百分之十二。RNA的主要功能是合成蛋白质，因此，科学家们猜测，是否存在一种“记忆蛋白”。本世纪六十年代初，生物化学家发现，给老鼠注射一种能传递神经信息的化学物质五羟色胺，老鼠重复在迷宫中寻找诱饵时候的记忆力就显著提高。也在五十和六十年代，荷兰药理学家威德和其他内分泌学家发现脑垂体激素能够增进动物的
记忆和学习能力。1976年，威德给大鼠注射了一种称为加压素的脑垂体激素，果然增强了大鼠的记忆力。后来比利时和瑞士的科学家给神经病患者喷了加压素，结果他们都恢复了记忆力。后来比利时和瑞士的科学家给神经病患者喷了加压素，结果他们都恢复了记忆力。美国国立心理卫生研究所的试验表明，青年大学生服用加压素以后，考分平均提高了百分之十二。不过，试验效果也有适得其反的(阴性的结果)，目前还在进一步探索中。
为了解开记忆之谜，科学家们还使用物理学方法进行探索。例如，英籍匈牙利物理学家、全息摄影术发明者加波综合运用全息术、信息论、通信理论和控制论等学科，创立了人的“全息记忆模型”。虽然记忆之谜还没有解开，但是神经生理学家的研究已表明，在脑细胞反复经受某个对象刺激而保持连续兴奋的时候，只有当这中刺激达到一定强度(称做阈值)之后，脑细胞里才会留下“记忆痕迹”；而且当这个对象刺激的频繁程度提高的时候，这个阈值就随着降低，也记忆得更牢固。前面举的文学家茅盾熟记小说和数学家华罗庚背记算式，都是鲜明有力的例证。再如，控制论创始人、著名美国数学家维纳的父亲是个杰出的语言学家，精通十几国语言。他在病人重垂危的时候，志已经不太清楚，可是他仍能准确无误地使用几种语言说话，没有出现交叉混用的现象。
发展记忆力的最根本的方法是孜孜不倦地勤奋学习。这也是提高记忆力甚至达到惊人记忆力的唯一途径。孔子说：“默而识之”、“多见而识之”、“多学而识之”(“识”—记忆)，就是这个意思。明代御史大夫景清幼年勤奋学习，能够过目不忘。据明代佚名作者的著作《泽山杂记》记载，他年轻的时候，有一次渴望读朋友珍藏的秘本，借来以后通宵达旦地诵读结果一夜就把全书背得烂熟，第二天早晨如约把书还给了朋友。青年人更应该发愤学习。“少小不努力，老大徒伤悲”。因为人过了二十岁，脑细胞每天就要死掉十万个以上，活到八十岁，脑细胞就只剩下百分之门十三了。事实上，凡是取得杰出成就的人都在二十多岁就显露了才华。华罗庚十三岁那年看出了当时的大学者胡适著作中的逻辑错误。十八世纪，瑞典生物学家林耐二十四岁创立了植物分类“双名制”，一直沿用到现在，俄国数学家罗巴切夫斯基二十五岁那年提出了非欧几何。十九世纪的法国微生物学家巴斯德二十六岁开创了立体化学。至于爱因斯坦，他在十六岁那年一鸣惊人，取得了相对论和量子论大开创性成就，更是众所周知的了。他们所以取得成功，主要都是由于勤奋学习的结果。宋代著名爱国诗人陆游，晚年曾经在《跋渊明庥》中这样描绘他少年时期废寝忘食地学习的情景：“吾年十三四时，待先少傅(陆游的你亲—引者)居城南小隐，偶见藤床上有渊明(东晋诗人陶渊明—引者)诗，因取读之，欣然会心。日且暮，家人呼食，读诗方乐，至夜，卒不就食。今思之，如数日前事也。”象过去《读书秘诀》、《作文秘诀》这类的书一样，前面加上“记忆术”名字的书也是欺人之谈，不想下苦功而寄希望于这些秘诀的人，必然人落得一场空欢喜。鲁迅在之方面曾经有过精辟的论述：“创作是并没有什么秘诀，能够交头接耳，一句话就传授给别一个的，倘不然，只有有这秘诀，就真可以登广告，收学费，开一个三天包成文豪学校了。……这其是是骗子。”(《不应该那么写》)
那么，是否有适当的方法可以帮助记忆呢?爱因斯坦就把正确的方法纳入成功的要素之中：成功=艰苦劳动+正确方法+少说空话。我们掌握了关于记忆过程的知识和记忆的规律，还是可以找出一些具有方法意义的东西来的。那么，记忆的基本过程是怎样的呢?记忆可以分为三个互相衔接的步骤：识记，保持，再认或再现。识记就是保持所获得的印象的过程，它是记忆的必要前提，不论短时记忆还是长进记忆都离不开它。
记忆分为无意识记忆和有意训记忆两种。一个从毕生的记忆，大量的是通过无意识识记获得物。没有目的，不作任何努力，也不讲究什么方法，每个人阅历深了以后，都会记下浩如烟海的东西。唐代文学家韩愈说：“濡耳染耳，不学以能”，大概就是这个意思，值得批出的是，这种记忆有一个特点，就是第一次的强烈印象，有时候哪怕只有一次，也会终生难忘。
奥地得物理学家马赫，，晚年在自传里回忆起他五岁的时候，一次在保姆的陪同下外出看到隆隆作响的风车，从此，一直深刻地印在他的脑海里，影响到他后来的科学工作。我们可以把首次强烈印象有助于记忆的这个规律加以利用，作为有意识识记的一种方法。有意识识记主要表现在学习上。我们的目标正是要提高这种识记的能力。这种识记又可以分为机械识记和意义识记。机械识记就是用多交重复的方法来巩固对识记对象的印象。意义识记是以建立新材料和记忆者已有知识之间的意义联系以及新材料各部分之间的意义联系为基本的。实际上，这两种记忆方法往往可以结合起业运用。许多东西都要通过机械识记来记忆，比如语词、符号、字母、数字、地名、公式、人名、年代等。这种识记的一种有效想方设法抓住对象的特征，把它记住。这种特征不见得反映对象本身的实质，而只是一种便于识记的提示。比如，识记三角学中的公式，可以利用它们的对称性。当然，这只能熟能生巧，没有一定法则可循。意义识记的特点是识记能力依赖于记忆者的知识积累，记忆者掌握知识越多，就越容易识记。博闻强记这个成语可说是道出了这样的“秘诀”。有助于意义识记的方法很多，各人可以根据自己的特点进行创造。这里举几种常用的方法。从梗概和总体着手，再进入细节记忆。这个方法尤其适合背记诗文。利用记忆对象各部分之间意义上的逻辑联系，也是一种好方法。例如，我们为了记住正负整数、正负分数、零、有理数、无理数和实数等全部实数概念，就可以抓住它们都和数轴上的点相对应而构成整个数轴这条线索，顺藤摸瓜地记忆。再如，提纲、表格和图表等都有助于识记。背记文章借助提纲，掌握外语语法利用表格，记忆地理事物运用地图，这些都是大家熟知的经验之谈。
记忆的第二个步骤是保持，就是把识记获得的记忆转变成长期记忆并且使它巩固起来。首先，保持是为了避免遗忘。对付遗忘的手段是复习。德国心理学家艾宾浩斯研究出来的著名的“遗忘曲线”表明：遗忘的规律是，刚熟记不久的时候遗得很快，后来遗忘的速度就逐渐减慢下来。因此，为了保持记忆，学习后必须马上进行复习，并且要反复地进行。“学而时习之”实在是至理名言。复习也要讲究方法。争论和讨论就是有助于保持记忆的有效方法。有意识地寻找错误，比如做改错的习题，也是一种良好的复习方法。保持记忆的另一个重要方法是运用。实际上，争论和改错也是运用。
记忆过程的最后一环是再现或再认，再现是识记和保持的结果，同时又是评判它们的效果的标准。再现分无意识和有意识两种，前者是无目的地由于自然联想而重现的表象，后者才是有目的的回忆。回忆中尤其重要的是要努力克服困难的所谓追忆。记忆能力在追忆上表现最为鲜明。追忆的方法有些同识记和保持的方法相同，例如借助对象的特征、梗概和总体，利和表格、图表、提纲等。追忆，最重要的方法是利用联想。再认，是指在重新遇见记忆对象的时候发生的恢复过程，情形同再现相象。
第八节 思维的灵活性
思维迅速地、轻易地从一类对象转变到另一类内容相隔很远的对象的能力，称做思维的灵活性。相反，思维缺乏这种能力，就称做思维的惰性、刻板、僵化或者呆滞。
马克思对哲学、历史学、经济学、文学和数学等知识无不精通，这是他能够写成经典性的鸿篇巨制《资本论》的重要条件。他在为撰写《资本论》搜集材料的时候，连偌大一个英国不列颠图书馆的藏书都不够用，不得不托人到美国去购买三十多年来出版的书目，从中查找资料。
科学家凭借思维的灵活性在科学史上创造了不少奇迹。有一些彪炳史册的重科学成就却是隔行的“业余爱好者”作出的。比如，十七世纪法国最伟的大数学家费尔玛，终身是律师和官吏，他提出的著名的“费尔玛大定理”，到今天还没有得到证明。微积分和数理逻辑的创始人、德国大数学家莱布尼茨也是律师和官吏，同时他又是个哲学家。法国特理学家德布罗意是文学硕士出身，他提出的微观粒子“物质波”思想，为创立量子力学打响了第一枪。由于发明微波激射器，并且开创了激光技术而获得1964年诺贝尔和物理学的美国物理学家汤斯，在早年专攻语言学兼及其他人文科学。现代西方主要哲学流派语言分析哲学的代物、奥地利哲学家维特根施坦，最初是当机械工程师的，我国著名的植物学家蔡希陶，早期是个很的诣的文学青年，而大文豪鲁迅早年却学过医学。
心理学家对思维的灵活性进行了实验研究。美国心理学家邓克尔用实验表明人的心理活动有一种所谓“功能固定性”。它的含义可以用邓克尔做过的一个试验来说明。他指派接受试验的人一项任务：把三支蜡烛放在门口。规定可以运用的东西有一把锤子、盛放在盒子里的钉子和一把类嘴钳。解决的办法是把盒子装在门口，再把蜡烛安放在盒子里。这个任务用两种方式提出。第一种方式中的盒子是空的，第二中方式中的盒子里装满了钉子。用第一种方式测试时候，所有接受试验的人都利用盒子装做托架。用第二种方式的时候，只有一半接受试的人想到把钉子倒出来，拿盒子改作托架使用。邓克尔解释说，在第二种方式中，接受试验的人把盒子当做盛钉子的容器接受下来，也就是把盒子的功能固定了下来，因此没有想到把盒子移作其他用途。
克服“功能固定性”的能力的是思维灵活性的表现之一。心理学家试图通过试验来衡量这种能力。象要求接受试验的人列举出锤子、食品罐头、砖块等物品的一切可能的利用方式。思维灵活的人稍作思维索以后，就能如数家珍地列举出许多来。比如，砖块可以用做建筑材料、砸破核桃的垫墩、抵御狂风吹开窗户的重物、投掷的弹丸，也可以用作捣碎东西的工具、代替秤砣，等等。思维不灵活的人起先总是局限在砖块的基本功能里兜圈子，过后，才想到其他一些用途。可以料想，在解决某个实际问题的时候，具有相当学识而又思维灵活的人想到解决问题的好主意的机会要多些。相反，思想呆滞、僵化的人，即使是专家权威，碰到正确的新思想也会失之交臂。飞机发明史就是很好的例子。十九世纪，一引进有胆有部分的人开始认真探索怎样实现人类上天飞行的宿愿。可是，有些蜚声当时科学界的名家却站出来横加阻挠。最早用三角方法测量月亮和地球之间距离的著名法国天文学家勒让德，就是最早的反对派之一。他认为，制造一种比空气重的装置去进行飞行是不可能的。稍后，德国大发明家西门子也发表了类似的看法。由于他享有很高的威望，他的论断严重地影响了制造飞机的思想的发展。过后，能量守恒原理发现者之一、德国物理学家赫尔姆霍茨又对制造飞机的想法大泼冷水，他还从物理学家的态度影响了德国金融界和工业集团，使他们撤销了原先对飞机研制事业的支持。后来，美国天文学家纽康又根据科学数据做了大量计算，证明“飞机”甚至无法离开地面。这些声名显赫的大学者虽然在某个同飞机原理不无关系的领域里堪称专家，可是，由于思想僵化呆滞，却给不久就将变成现实的正确的科学思想设置了重重障碍1903年，首次把飞机送上天的是当时名不见经传的美国人莱特兄弟。他们没有上过大学，凭着业余刻苦自学成才。他们思想活跃，勇于探索未知领域。他们仔细观察揣摩各种鸟类的飞翔动作，再运用数学和空气动力学的知识进行创造性的研究试制，历尽艰辛，终于获得了成功。论学识和智能，那些专家名流决不比莱特兄弟。从这里可以看出，对于从事创造活动来说，思维灵活性是极其重要的。
思维的灵活性，还表现在及时抛弃显然是错误的假说上。这里特别需要强调“及时”这个词，如果受到诱人的错误思想禁锢太久，就会白白地浪费宝贵的光阴。相反，如果过早地抛弃可能是合理的假说，就可能失去获得突破性成就的良机。因此爱因斯坦的这句话实在是金玉良言：“像我们这种工作需要注意两点：毫不疲倦的坚持性和随时准备抛弃我们为之花费了许多时间和劳动的任何东西。”
下面我们举两个可以引为教训的例子。
1900年，德国著名物理学家普朗克为了给黑体辐射定律这个实验定律作理论推导，提出了“能量子假说”。但是思想刻板、保守的普朗克，没有认识到这个假说的革命含义。相反，在以后的十几年时间里，他还是坚持旧的经典物理学观点，做了不少工作，试在“能量子假说”和经典物理学之间进行折衷调和，他甚至怀疑这个假说本身的真实性。这不但使他个人浪费了宝贵的时间，而且也阻碍了量子论的继续发展，只是到了1910年前后，“量子论”才开始被物理学家广泛接受。
1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克，从英国科学家威尔金斯拍摄的X射线衍射照片上发现了遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)的分子结构，提出了著名的DNA双螺旋结构模型。这个模型，从生命物质结构的分子层次上揭示了生物遗传的传递和展现途径、变异出现的原因和机制，标志着分子生物学时代的到来。他们三人因为这个发现荣获了1962年的诺贝尔医学奖。当时，英国女科学家弗兰克林也和他们一起，在英国剑桥大学卡文迪许实验室工作。这个卓越的X射线照相技术专家也正在研究DNA的分子结构。早在1951年，她就从自己拍得极好的DNA的X射线衍射照片上发现了DNA的螺旋结构(不过，她只看出是单螺旋结构)。随后，她还就这个问题做了一次讲演。有趣的是，当时在场听讲的沃森对个问题还不完全理解，如果他当时就得知要领，并且作出记录，那么DNA的结构模型或许会早两年提出来。1952年，弗兰克林出于成见，放弃了自己的螺旋假说，以致功败垂成，把一个伟大发现从自己的鼻子底下放跑了。
思维灵活性受到自身的妨碍，还有一个表现。如果假说是自己独立提出的，并且又从理论上论证了它，那么要放弃它就非常困难。心理学家用实验表明了这一点。他们向接受试验的人提出下面这种实验任务。
在一张桌子上放着四张卡片，卡片的一面写字母，另一面写数字。接受试验的人看到的是，第一张写着元音字母，第二张的辅音字母，第三张是偶数，第四张是奇数。现在的问题是，为了检验“如果一面是元音字母，那么反面就是偶数”这个假设，必须去翻哪些卡片呢?答案好像很简单：“翻写有元音字母和偶数的卡片”，或者更简单：“翻写有元音字母的卡片”。但是，这种回答是错误，事实上，必须去翻写有元音字母和奇数的两张卡片，因为只有元音字母和奇数结合在一张卡片上，才能使这个假设成为谬误。
如果我们给一个人讲述问题的内容，解释答案，那么，他很容易明白它的实质所在，不会发生什么困难。可是，如查我们要求一个人自己解决这个问题，万一他解得不对(这是常有的事)，我们再向他作解释就很困难接受试验的人会坚持自己的错误，竭力替自己辨解，甚至对合乎逻辑的理由也拒不接受，他很难摆脱自己的原始设想。可见，理智好像有这样一种倾向，想在自己周围建立一道防线，然后在这道防线的范围里活动。逾越这种无形的防线的能力。正是思维灵活性的又一种表现。
思维灵活，必须以广博的学识为基础。有了博和知识，我们的思维才不至于想入非非，误入迷津，才能象来到活水的源头，左右逢源。这样，当我们在研究某个专业问题的时候，就能从更广阔的角度进行考察，不至于象井底之蛙那样眼界狭窄。这一点非常重要。因为科学实践表明，越是能带来重大突破的关键问题，越是需要借助于从旁的知识领域汲取的“外来思想”加以解决。法国大数家帕斯卡曾经说过：“我看一年仅仅是几何学家的人跟机灵的工匠没有多大差别”德国化学家利希滕贝格也说过：“一个只知道化学的化学家，他未秘真懂得化学。”事实正是这样。十九世纪，英国化学家道尔顿提出了“化学原子论”，恩格斯称誉他是“近代化学之父”。当时，他还是一个对化学没有兴趣的气象学家，原来他研究的吸收气体和大气吸收水等物理学问题。他认为，气体发生混合同水吸收气体都是一种没有亲和力起作用的过程，正是由于道尔顿头脑里没有当时化学家用来解释混合物和化合物的区别的亲和力理论，而是从大气物理的角度来进行考察，他才从当时使化学家感到迷惑不解的溶液均匀性问题中，揭示出关于元素化合的倍比定律，进一步提出了“化学原子论”。
第九节 评价的能力
评价的能力，就从从许多可能的方案中选定一个的能力。它对于创造性的科学研究工作具有很重要的意义。
在现代科学史上，有一位独树一帜的、以评价能力出众而名垂史册的科学家，他就是著名的犹太物理学家埃伦菲斯特。他善于对科学思想和科学理论作出明确而尖锐的评论。因此，他常被邀请参加各种科学会议。不少著名科学家象爱因斯坦、普朗克等都喜欢同他讨论重大的科学问题。爱因斯坦曾经为他的去世慨叹说：“我们都知道他的去世对我们是多么大的损失。”
电子理论的创立者、荷兰物理学家伦兹，也以卓越的评价能力著称。他具有异乎寻常的识别能力和评价理论的能力，并且一贯把自己的意见开诚布公地发表出来。因此，爱因斯坦、薛定谔等人曾经屡次向他求教。作为一个重要因素，这种能力使他成为物理学界公认的领袖著名德国科学史学者赫尔曼援引历史指出：“洛伦兹一再发表有系统的科学评论，给每个特定领域的科学发展状况作出精辟的分析。……在这些受到广泛重视的评论中，洛兹考察了所有在他看来是重要的那些贡献，他的评价被人们作为准则来运用：凡是洛伦兹接受的，他们就接受；凡是洛伦兹反对的，他们就反对，或者最多称做‘有争议的’。”
评价科学理论的标准是什么呢?当然，首先要看它们是否同客观现实(实践)相符合。近代自然科学的奠基人伽利略就是用实验方法去评判亚里士多德的物理学理论的。他在青年时代写的第一篇关于运动的物理学论文中就明白指出，只要他的观点符合经验和理性，就一点也不在乎它是否和旁人有观点相一致。他正是用经验和理性这两把尺子来衡量被中世纪的欧洲奉为圭臬的亚里士多德的物理学，并且发现它的谬误的。就在这篇论文中，他正确地对亚里士多德关于自由落体速度的学说提出了怀疑。后来，他还在对亚里士多德的物理学的挑战中，发现了惯性原理。这个原理是牛顿所完成的整个古典力学体系的“逻辑的和历史的起点”。
逻辑上的一致性，就是没有矛盾性，也是评价科学理论的一个重要标准。这在数学中尤其突出。现代数学常常利用数理逻辑的“公理化形式系统”来判明一个数学理论的一致性。例如，为了判明初等数论的一致性，就可以把它和数理逻辑的“狭谓词演算”这个“公理化形式系统”结合成一个整体。于是，数论的公理成了“公理化形式系统”的前提，而数论中的推演就是“狭谓词演算”里的所谓“限制推演”。然后，再根据“狭谓词演算”中的“演绎定理”，只要检查这种推演是不是符合“狭谓词演算”的推理规则，就可以判明初等数论的一致性。
除了上述两个标准以外，评价还常常要根据美学标准(主要是“优美”和“简单性”)来进行。德国物理学家海森堡曾经给科学理论的“优美”做过这样的解释：“‘优美’的各部分相互之间以及整体之间真正的协调一致。”美籍德国物理学家魏耳甚至反“优美”的标准放在“真实性”标准之上，他说：“我的工作总是把‘真实’和‘优美’统一起来，但是当我必须在两者之间作出抉择的时候，我通常选择‘优美’。当然，事实上这两个标准是一致的，魏耳提出的引力规范理论，起先从表面上看来好像不真实，但是他觉得这个理论优美，舍不得放弃，就把它保存在自己的著作《空间—时间—物质》里。很久以后，这个理论果然被纳入“量子电动力学”，证明魏耳是正确的。
现代科学巨匠爱因斯坦非常重视“简单性”的标准。他指出：“实际上，自然规律的‘简单性’也是一种客观事实，而且，正确的概念体系必须使这种‘简单性’的主观方面和客观方面保持平衡。”他甚至说，科学理论，“进化是循着不断增加‘逻辑基础简单性’的方向向前进行的”。
应当指出，这里说的“简单性”不是通常所理解的“简单性”，而是具有深刻内涵的哲学概念。自然界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的。自然规律具有“统一性”。科学定律和理论“简单性”正是这种“统一性”的反映。
1919年，一支科学考察队到西非海岸观察日全食，来检验“广义相对论”所预言的“星光经过太阳附近引力场的时候将发生偏转”的效应。有人问爱因斯坦，如果观测同他的理论不相符，将怎么办。爱因斯坦把考察队发来的关于观测结果的电报放在一边，并不急着拆阅，他坚定地回答说，他相信自己的理论，因为它符合“简单性”的准则。评价不仅在一项科学工作完成以后进行，而且常常要在半途中进行。这样，可以在长期的创造性探索过程中修正前进的方向。控制论创始人维纳早年曾经和波兰数学家巴拿赫各自独立地创立了“泛函分析”的所谓“巴拿赫—维纳空间”。在取得了初步成功之后，维纳就考虑是否应当再沿着这个方向研究下去。他从美学角度评价了这项工作，觉得它不够标准，认为自己不能把事业和前途押在它上面，就毅然决定改弦更张。以后，他走上了创立“控制论”这条坎坷崎岖、却是通往光辉胜利的道路。对于科学研究机构和工业企业的领导者和管理者来说，评价能力显然是非常重要的。苏联心理学家曾经做过这样的试验，给一批科研机构领导者每人二十五份其他研究机构的工作报告，要求他们按十个等级来评价它们。这种试验旨在评价这些“评价者”自己，测验他们的评价能力怎样。结果表明，有些人能够运用全部十个等级；少数人甚至把等级分得更细，给每个等级添上“+”和“-”。但是另一些人却只会利用很少几个等级，例如优秀的给十给，满意的给五级，低劣的给一级。心理学家把前一种人称做“分辨水平的高的人”，把后一种人称做“分辨水平低的人”。很可能，他们的差别就在于评价能力的高低。令人感兴趣的是，评价能力高的一般都是优秀的领导者，他们知人善任，能够根据属员的不同情况分配合适的工作。
在现代科学技术高度发展的条件下，对评价能力提出了空前高的要求，以致许多国家建立了专门进行评估的机构。例如，美国在1972年创建了评估局，由各个领域的一百七十位专家组成。它在1979年完成了三十个项目的评估工作，广泛涉及能源、粮食、遗传和人口、保健、材料、国际安全保障、研究开发计划、海洋、宇宙技术、国际协作、情报系统以及交通等领域。这三十个项目按优先顺序排列如下：一，技术对于国家水资源问题的影响；二，全球性替代性粮食的前景；三，增强健康和预防疾病的技术；四，技术和世界人口；五，技术对于土地产量的影响；六，技术对于生产率、通货膨胀、雇佣问题的影响；七，技术和人类的的基本要求相适应；八；技术和和平的关系；九，微处理机对社会对影响；十，适用于宇宙的技术应用；十一，有利于节约材料的设计；十二，军用机器的未来；十三，技术对物质流通的影响；十四，气象和天气的技术；十五，全球性通信、电磁频谱的分配；十六，有关长寿的问题；十七，可控热核聚变；十八；技术和精神卫生；十九，技术和教育；二十，按照处方给问题；二十一，森林资源技术；二十二，保健技术和第三世界的疾病；二十三，电机汽车的利用和影响；二十四，美国粮食生产的研究和优先发展顺序；二十五，代用材料技术；二十六，深海矿物开发；二十，七工业上的能源效率；二十八，适应居住需要的技术的作用；二十九，废弃物海洋投弃；三十，身体伤害和技术可见，评价能力有日益广泛的重要意义。
第十节 “联结”和“反联结”的能力
这里，我们首先要论述一下知觉这种心理现象。人的心理过程包括认识、情绪和调节等三个方面。对认识活动来说，它分做感性认识和理性认识两阶段。上面已经指出，感性认识包括感觉和知觉两个阶段。知觉是感觉和思维之间的一个重要环节。知觉是对感觉材料进行初步加工，就是初步的分析和综合，来达到对所感知的外界事物的综合反映。因此，作为一个心理活动环节，知觉既包括感觉，也包含以表象和知识为形式的过去的经验。
“联结”和“反联结”这两种人所，固有的能力正是建立在上述认识心理的基础上的。所谓联结的能力，就是人在知觉的时候，把所感知到的对象联结起来，并且把这些新的信息同以前的知识和经验迅速地结合起来。否则，所感知的信息就不能变成知识，不能转化成智能的一部分。
古人在知觉和描述星空方面明显地表现出这种结合的能力。在天文学家发展的萌芽时期，人们就已经把在天穹上观察到的星星联结成群体，就是星座。我国古代把星空分为三垣和二十八宿。古埃及人把天球赤道带的星星分为三十六群。古巴比伦人和古希腊人也是这样。现以国际公认的星座共有八十八座。
当然，对知觉材料进行联结和组合的原则可以多种多样，比如按照某个明显的共同特征。十六世纪荷兰出生的英国植物学家洛贝耳把叶子的形状当做组合植物类群的标准，从这里他辨认出了禾本科植物、百合属植物和兰科植物等天然类群。当然，这种依据直观知觉作出的划分还不是科学的分类。事实上，洛贝耳错误地把蕨类植物和某些单子叶植物划归同一类群。
人能够把新知觉到的信息同以前知道的结合起来，再把它们纳入已有的知识体系之一中这种能力是产生新思想的条件和前提。十九世纪，欧洲的生物学冲破了中世纪“言必称希腊”的桎梏，涌现出一批包括前面提到的洛贝耳在内的新一代博物学家。他们开创了生物学的新时代。这个时代的特征是进行长途施行，大量采集许多以前不知道的动植物品种的标本，广辟动物园和植物园，竞相编印“植物名汇”等书籍。这些充分运用知觉联结能力的工作终于结出了硕果：产生了制定系统的生物分类方法和生物形态学的思想。在这个时期里，这两个学科得到了很大的发展，奠定了现代生物分类学和形态学的基础。
但是，为了认识的目的，我们每个人也都在不同程度上具有反抗联结的能力。这种能力就是知觉和以前积累的知识相对抗，避免“先存知识”的压力，把观察到的东西同夹杂在其中的解释分开。它竭力使观察“纯净化”，可以称做，“反联结”的能力。当然，任何人都无法把知觉同它的解释完全分开来。
这种“反联结”的能力对于科学家了具有重要意义。如果作业有目的的知觉的观察，过多地夹杂着理论解释，那就往往会导致虚假的发现。十九世纪中叶的所谓“原生态生命”的发现，就是科学史上一个明显的例子。
达尔文在1859年提出生物进化论以后，十九世纪六十年代，许多达尔文主义的支持者错误地揿起了一股建立“普遍进化论”的热潮。这种进行论企图囊括全部生命和非生命物质：在这个“普遍进化”过程中，先从“原始星云发展成恒星和行星”，然后产生，“原生态生命”，最后进行到“高级形态”，就是产生了人类。
这方面影响比较大的是十九世纪德国进化论者、生物学家耐格里。他主张动植物的细胞不是生命的基本单位。细胞由他所称的“分子团”这种更小单位组成，“分子团”类似无机物的晶体。因此，无机物质和机机物质之间不存在真正的差别。“分子团”通过吸引力互相聚合在一起，并且在有水存在的时候形成活的细胞。生命就是用这样的方式在自然发生着。人类是从简单的自然发生的单细胞动物借助于一种机械性质的内在完善力进化过来的。其实，耐格里等人的“生命自然发生论”并不是什么新鲜事。早在科学还不发达的古代，无论在东方还是西方，人们都对生物大量产生感到惊奇，就自然而然地认为“生物是从无生命物质中产生了来的”，并且传说什么“从人体排泄的汗水中产生虱子”，“从腐败的肉类中产生蛆”，“从沙漠岩石中产生狮子”，等等。
生命起源之谜虽然到现在还没有完全解开，但是最几十年已经取得了重大进展。1972年，成立了国生命起源研究学会。现代科学资料表明，有四十五亿年历史的地球，在头十亿到十五亿年间，经过化学演化产生了生命物质，并且发展出原始生命体。这证明了恩格斯关于“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”这一论断。科学家今天面临的关键问题，是要弄清楚原始细胞究竟是怎样形成的，以及化学进化是怎样转化为生物进化的。今天已经提出了种种假说。特别要指出的是，我国科学工作者在1965年首先人工合成了有生命活力的结晶牛胰岛素，还测定了它的空间结构，为生命物质蛋白质的研究作出了重要贡献。1981年，我国又首次用人工方法合成了具有和天然分子相同化学结构和完整生物活性的一种核糖核酸一酵母丙氨酸转移核糖核酸。这标志着人类在探索生命的征途中又跨出了重要的一步。
1857年，法国科学家巴斯德用他的著名实验打破了“自然发生论”的最后据点—微生物自然发生论。自然发生论者援引肉汁腐败会产生微生物当做证据。巴斯德设计了一个实验：他把肉汁放入一个玻璃烧瓶里，把瓶口加热拉长，弯成U字形。然后把肉汁煮沸，冷却后放在实验室里，看肉汁会不会发臭。玻璃瓶跟外界相通，空气可以自由进出，可是由于瓶口弯曲，微生物却不能进入。经过许多日子，肉汁还是清新的，不会发臭。如果把那根U字管弄断，情形就改变了。不久，肉汁就发臭了。这就清楚地回答了问题：肉汁发生腐败，是因为细菌之类的微生物从空气中落到肉汁上了。原来连最低级的生物也有“母亲”，不能自然发生。虽然巴斯德雄辩地解决了当时法国科学院悬赏解决的“自然发生论”问题，但是“普遍进化论”的拥护者对这件事不加理睬，仍旧一心寻找生命从死物中发生的环节，以便证实他们的理论。
1866年传来了“福音”，著名德国进化论者、生物学家海克尔声称，他用显微镜在用酒精处理过的深海软泥中发现了原生质构成的原始生命有机体。其他科学家如获至宝，纷纷出来证实这个发现，甚至“证明”在全世界一片汪洋的时候，到处都是这种原生质。这样热闹了十年才真相大白，原来这个发现是虚假的：所谓“原生态生命”，其实是包含在海水中的硫酸钙在酒精作用下形成的胶体。海克尔由于完全让“头脑里的理论”来支配自己的知觉，终于闹出了“捕风捉影”的大笑话。顺便提一下，海克尔写过一本名著《宇宙之谜》，在宣传达尔文进化论和唯物主义上作过很大的贡献。但是正像列宁所说的，由于他还不懂得历史的唯物主义，因此成了社会达尔文主义者和“普遍进化论”的拥护者。就在《宇宙之谜》这本书里，海克尔写着：“我完全赞同他(指耐格里—引者)的‘否认自然发生就是宣布奇迹’这句话。”过分热衷于把观察到的东西同既有理论观念联结起来，常常会使研究者受到无情的捉弄，导致他对观察作出荒谬的解释。联结的能力是重要的，但是必须用反联结的能力同它相抗衡，加以调节，才能正确地寻求真理，把握真理。
第十一节 产生思想的能力
创造性才能的又一个重要因素是产生思想的能力。我们要获得创造性的成就，就得进行学习、研究和探索，就必须具有形成新思想的能力。孔子说：“学而不思则罔”(意思是只学习不思考，就一无所得)。孟子也说：“心之官则思，思则得之，不思则不得也。”这些话对思考的重要性阐述得很清楚。
我们产生的思想，不应当要求每一个都正确，因为好的思想不是一下子就能在头脑中形成的。不过，我们提出的思想越多，出现好思想的机会也就越多。牛顿谈起他成功秘诀的时候说：“我一直在想，想，想……”。他在自己的主要著作《光学》的最后部分，提出了三十多个“问题”。这些问题瑕瑜互见，既有熠熠闪光的真知灼见，也夹杂着一些今天看来是显而易见的谬误。但是，正是因为牛顿“问题”提得多了，才迸发出光辉思想的火花。思想不是单纯地把两个或者若干个概念联系组合起来。概念的组合应该在内容上正确，应该反映概念所代表的现象之间的客观联系。这种协调一致是思想真实性的所在，是评价思想的首要准则。十九世纪德国伟大思想家、文学家歌德，在他的《箴言和沉思》一书中指出，小孩学说话，意味着他在学习时表达思想的词句同事物、人、行为和知觉等相符合。正因为这样，每个科学思想起先总是被当做假说来对待的，等得到证实以后，才成为真正的科学思想。例如，法国物理学德布罗意在1924年提出了一切微观粒子都具有波粒二象性，就是“物质波”的假说。后来在1927年，美国物理学家戴维森和革末用电子衍射实验证明了这个假说是正确的，使它上升到科学思想的地位。
另一个准则是思想的广度，就是思想应该能够概括和解释各种各样的大量事实。最卓越的思想还要包含或者预言新的还没有被发现的现象。心理学家曾经用这样的方法来检验一个人产生思想的能力：要求他用给定的三个词语，造一个有意义的句子。比如这样三个语词：湖、月亮、小孩。当然，根据产生思想的能力的差异，各个受测试的人会造出不同的句子来。例如：月光下孩子在湖中游泳，或者小孩在湖中看到月亮的影子。等等。这是最简单的产生思想的例子。在思想广度和复杂程度的标尺的另一端，我们可以把达尔文的自然选择的思想作为例子。达尔文认为生物进化主要是通过自然选择：生物在外界条件影响下发生变异，有利于生存的变异逐渐累积加强，不利的就逐渐被淘汰。根据这个思想，生物学家能够说明生物种属的形成以及生物的适应性和多样性，把到那时候为止的浩瀚的零乱的观察资料纳入一个严密的体系里。评价思想的准则还有深刻性和基本性。深刻的思想所把握的对象或者它的各别性质之间的关系不是表面的，也不是直观的和显而易见的，要求深入到现象的本质才能发现。一般说来，这种思想也就是基本的思想。它们是理论的基础，也是产生其他思想的基础和根据。
我们试举一个例子。爱因斯坦创立“狭义相对论”的时候，经典物理学正面临着深刻的危机，著名的“迈克耳孙光速实验”企图证明地球相对于“以太”运动，却没有成功。麦克斯韦电动力学应用到运动物体，引起了不应有的不对称……爱因斯坦摸索了十年，终于透过种种表面现象，找到了问题的症结在于作为经典物理学基础的绝对空间时间观念(它认为空间是同运动和物质无关的“容器”，时间也同它们无关地流逝着)是错误的。他提出了“同时性是相对的”这个思想：在不同地点发生的各种事件的同时性不是绝对的，而是相对的；也就是说，只是相对于一个确定的坐标系(惯性系)来说的，因为传达信号的光速是有限的。正是从这个深刻而基本的思想出发，他在1905年发表的《论动体的电动力学》创立了“狭义相对论”，这篇历史性论文共分十节，第一节就是《同时性的定义》。
现在讨论一下大脑产生思想的心理和生理机制。为了产生思想，至少要有两个保存在头脑中的它元模型兴奋起来。它们的对比，构成了思想的实际内容。巴甫洛夫的前驱、十九世纪杰出的俄国生理学家谢切诺夫，在他的《思维的元素》一书里指出：“在一切民族、一切时代、一切部族和一切智能的发展阶段中，思想最简单的语言形象总是归结为……有三个成分的语句”。这三个必不可少的构成部分是：主语、谓语和系词。谢切诺夫的这个见解同基于神经元模型理论的思维观念十分符合。
大脑对任何思想都赋予某种具体的代码形式。这些形式包括形象(视觉和空间形象、声音形象)、符号(语词、文字符号、数字)和情感。不同的人运用各种代码形式的能力各不相同。例如，画家善于运用视觉和空间形象，音乐家善于运用声音形象，数学家善于运用文字符号和数字，演员善于运用情感。关于思想的情感形式，俄国戏剧理论家斯坦尼斯拉夫基曾经说过：“既然对过去的一个体验的回忆可以使你脸色惨白或者变红，既然你们害怕回想过去遭到的不幸，那么这就是说你们是有情感记忆的。”其实，这种能力甚至对于科学家了很重要。美国数学家维纳根据自己的切身经验，在《我是一个数学家》中写下了这样一段话：“事实上”如果说有一种品质标志着一个数学家比任何别的数学家更有能力，那我认为这就是能够运用暂时的情感符号，以及能够把情感符号组织成一种半永久的可以回忆的语言。如果一个数学家做不到这点，那他很可能会发现，他的思想由于很难用一个还没有塑成的形态保存起来而消失。”
可见，发展创造才能不但要不断地积累和扩大惯用的代码的数量和范围，而且还必须懂哪种代码适合于哪种对象。这样。思维才能最大限度地发挥效益。这就是说，思维对信息进行编码的方式，应当同它所反映的对象的内容和结构很协高地相适应。例如，微分方程是描述行星运动的最佳形式，张量演算能够很好地表达弹性体的各种现象，电路用复变函数来表述就比较方便。在文学艺术中，不同的内容也要用不同的代码来表达。俄国十九世纪著名作家陀思妥耶夫斯基在给友人的信里说：“我甚至相信，对于不同的艺术形式，有同它相应的一系列美妙崇高的思想。因此，一个思想绝对不能用不适合的形式来表达。”歌德强调，努力把握特殊性是艺术的生命(包括表达形式方面)，他说：“到了描写个性的时候，所谓文体也就同时开始了”。
可见，虽然我们大脑处理信息的基本规律是不变的，但是信息代码的形式却应当灵活运用。可以说，个人思维特点同当时科学面临的问题的结构两者正好适合(也就是所用的思想代码形式和研究对象协调一致)，才是科学家要做出重大成就所必须具备的条件之一。英国物理学家麦克斯韦可以算得上是这样一个幸运儿吧。
前面提到过，在十九世纪四十年代，法拉第根据他所发现的电磁感应现象，提出了“场”的概念。这样，物理学就面临一次大综合—建立关于光、电和磁现象的统一的电磁理论。承担这个任务的人不但必须具有法拉第那样深邃的物理洞察力，同时又要具有杰出的数学才能，而且更加重要的是，还应当能够把这两种才能紧密地结合起来。麦克斯韦完全具备了这些条件，他终于完成了这个大业。麦克斯韦早年在剑桥大学攻读数学，每当一个问题可以用数学分析求解的时候，他却总是独特地使用图解方法。他的老师、数学分析大师霍普金斯说，麦克斯韦是自己所遇到过最出类拔萃的人，他思考物理问题绝不会出差错。麦克期韦毕生崇尚几何而不是代数，因为几何使他集中注意想象物理实体。麦克斯韦毕生崇尚几何而不是代数，因为几何使他集中注意想象物理实体。他正是把“形象的物理模型”和“抽象的数学形式”两者紧密地结合起来，才完成电磁理论的。
第十二节 预见的能力
预见是人通过想象来推测未来的能力。人类自古就怀着对未来的憧憬去大胆地进行推测。古代受到认识水平的限制，当时对未来的猜测常常带有神话色彩。
我国古籍《淮南子》中记载着家喻户晓的故事“嫦娥奔月”，表达了人类渴望离开地球去遨游宇宙的美好愿望。大约在百年以前，牛顿把空上幻想变成了科学的预言：一门放在高山之巅的大炮，如果用每秒公里的速度(称做第一宇宙速度)把炮弹从水平方向发射出去，炮弹就可以环绕地球飞行。牛顿的预言给二十世纪兴起的空间科学技术以直接的启示。从1919年开始，科学幻想作家竞相创作飞向月球的故事。四十年以后，苏联发射了飞向月球的宇宙简明。又过了十年，美国“阿波罗”登月飞船终于把两名宇航员送上了月球，实现了的宿愿。1977年八月二十日，美国“旅行行者一号”太空船离开地球去探察木星、土星和天王星，它将在1989年离开太阳系，去星际空间作永久的遨游。
人类令人赞叹的预见能力充分表现在科学幻想小说之中。十九世纪，法国著名科学幻想作家儒勒·凡尔纳被誉为“能想象出半个世纪甚至一个世纪以后才能出现的最惊人科学成就的预言家”。事实正是这样，他在作品中幻想的电视、直升飞机、潜水艇、霓虹灯、导弹、坦克等，今天都已经出现。现代英国科学幻想作家乔治·奥维尔的名著《1984年》(1949年出版)中曾经预测了一百三十七项发明，有人统计，到1979年为止，其中已经有八十项成为现实。
文学家在创作中也要运用预见的能力。歌德在晚年总结自己创作经验(《歌德谈话录》)的时候说：“我在二十岁的青年时代写了《葛兹·玛裴尔列兴根》，十年以后，我对描写的真实仍然惊叹不已，这样的事物我亲没有见到过或者经验过，关于人事的种种知识，我一定是由于预感才具有的。……但是我却自信，我同任何人哪怕只交谈十五分钟，我就能写出他两小时之久的谈话来。”十九世纪的英国著名诗人雪莱，被恩格斯称誉是“天才的预言家”，他也认为，诗人“不但深刻观察了现在的实际情况，发现现存事物应该遵守的法则，而且还从现在观察到将来。”科学预见的产物(新的思想和观念)，虽然在当时的客观世界中没有原型，但是它的构成元素却都是现实存在的。人在预见时候，在头脑中建立起由因果联系构成的事件环链模型。同时，他还应用过去的经验，因为在重复出现象中可以找到规律性。这样，人们就可以顺着这模型化的事件环链，推测出它的最后一环，作出预见。
十七世纪，英国天文学家哈雷预言哈雷慧星，就是一个典型例子。迷位英国格林尼治天文台第二任台长，是靠自学成为天文学家的。他十九岁就写出一篇确定行星轨道要素方法的论文，交给了英国皇家学会。但是，哈雷的成名是由于他预言了后来的用他的名命名的一颗大慧星。1705年，哈雷公布了他根据牛顿提出的方法所确定的从1337年到1698年之间出出的二十四颗慧星的轨道要素。他发现其中1531年、1607年和1682年出现的三颗慧星围绕太阳沿着扁椭圆轨道运行，并且周期地回到近日点。现在，这三颗彗星都相隔七十五年到七十六年。因此，哈雷断定这三颗彗星实际上就是一颗彗星。这样，他就在头脑中建立了那颗彗星出现这种事件的因果链(原因是一颗彗星周期地顺到近日点，结果是相隔一定时间观察到相似的轨道)，并且根据已有的三次经验，预言它有1758年前后将再次回来。那年(哈雷死后十六年)，年底，这颗彗星果然如期回来，后来又在1835年和1910年回来过两次。今天，科学正在等候哈雷慧星于1986年再次返回，他们准备发射一个探测器到它头部去探究“虚实”。科学巨匠牛顿和爱因斯坦都根据他们的科学理论作出过不少重要的预言。俄国化学家门得列耶夫，根据自己提出的元素周期律，预言了未知的新元素，这些元素后来都被人们发现了。1930年，英国物理这家狄拉克根据自己创立的“相对论性量子力学”，预言了“正电子”的存在，结果在1931年被美国物理学家安德森所证实。
英国物理学家卢瑟福在二十年代初预言的“中了”，后来，由英国物理学家鲍威尔在宇宙射线中发现。我国著名地质学家李四光根据他创立的地质力学，预言新华夏构造体系里蕴藏着大量石油，这个预言后来也被地质开采证实了。优秀的科学幻想小说也都是凭坚实的科学知识作依据的。凡尔纳一生亲手摘录的笔记多达两万五千本以上。这位博学、多产的小说家，在撰写近一百种小说的时候，无一不是根据大量的资料。例如，他为了写一本《月球探险记》，曾经研究了五百多种图书和资料。
现代社会经济和科学技术的高度发展，产生了系统预测未来的迫切需要，同时也为预测未来提供了包括电子计算机在内的必要技术条件。于是，以科学技术预测为主要内容的未来学就在本世纪四十年代应运而生，出现了职业的未来学家。六十年代，各种专门预测未来的智囊机构象雨后春笋般地涌现出来。进入七十年代，未来学研究在国际范围内更趋活跃。有我国学者参加的世界未来研究联合会，于1979年在柏林举行的会议上发表了《科学、技术和未来—柏林宣言》提出了科学技术预测的近期、长期的需要和目标。未来学家进行科学技术预测，着眼于预测对象的过去和现在，严谨地分析研究其中各种倾向和相互影响的来龙去脉，以便定性定量的推测这些倾向的未来进程。科学技术预测可以完成范围广泛的任务：确定研究和发展的目标、方向、重点，制定有关的科学技术活动的计划、预算以及管理、协调和实施的措施。
前面说的“阿波罗”飞船登月成功，就是一个显示科学技术预测威力的卓越事例。六十年初，美国政府组织了各个公司、大学和实验室的四十二万名专家，耗资二百五十亿美元，制定了周密的“阿波罗”登月计划。根据这项计划的预测，美国总统在1961年宣布，要在“十年里把人送上月球”。这个计划还成功地预测出研制飞船和登月所需的经费。科学技术预测的这个空前成功举世瞩目。从此，人们对它刮目相看，它也就开始走上长足发展的道路。科学技术预测学已经发展出了众多的预测方法。这里举几个例子。现代科学奠基人之一英国科学家贝尔纳提出利用科学的网络模型，根据规划和组织的观点来预测“交叉点”，就是边缘科学的生长点和它们的“催化作用。”科学还提出一种“功能分析”的方法，可以预测科学成就和研究经验的应用和效益的最终时间、范围、可能性。这种方法把研究领域按它的特征组织成适合于规定目标的复杂体系。匈牙利科学学专家法卡斯利用这种方法制定了一种培养化学工程师的计划，它由一些成分各异的、用功能连结起来的“问题球”组成。
用古希腊神话中众神占卜未来的聚会地特尔裴命名的预测方法，是一种应用广泛而有效的笪要预测方法。它用简明的征询表向专家征求意见，再借助可控的反馈作用，根据他们的一致意见，对未来作出可靠的预测。科学预测还利用现代科学技术成果，主要是利用电子计算机作为手段。美国微生物学家埃利奥特创造了预测麦秆腐烂情况的计算机模式。这个工作的基础是麦杆腐烂过程中氮和碳对微生物生命周期影响的数学描述。预测的结果将会表明，当人们为了防止土壤流失而采取减少耕和措施的时候，留在田里的麦杆腐烂以后，对作物的营养周期和肥料需要将产生什么影响。这个计算机模式还可能应用在一个更大的预测农业生态系统的模式之中。
第十三节 运用语言的能力
运用语言这种心理现象的神经生理基础，是巴甫洛夫提出的第二信号系统的活动，这个信号系统是人类独有的，它的刺激信号是语言。第一信号系统是人和动物共有的，它的刺激信号是直接作用于感觉器官的各种具体刺激，象光线、声音、气味等。
语言是交际的工具。对于创造性工作来说，它更是思维的工具。马克思和恩格斯在《德意志意识形态》中指出：“语言是思想的直接现实。”“语言是一种实践的……现实的意识。”爱因斯坦在研究了语言和思维的关系以后，也下结论说“一个人的智力发展和他形成概念的方法，在很大程度上是取决于语言的”1927年，人们曾经在印度发现过两个在狼群中长大的小女孩。她们没有语言，智力低下。可是，同她们年龄相仿的孩子已经很会运用语言，思维也相当复杂了。
运用语言的能力，对于文艺家和社会科学家的重要性自然不用说，就是对于科学创造来说，它也是科学家才能的一个重要方面，著名现代西方科学史家雅梅成功的重要条件之一，是受过严格的语言学训练。控制论创始人维纳是语言学家的儿子，从小受到严格的语言训练。上面讲到过，激光器发明的，美国物理家汤斯原先也是专攻语言学的。
科学家运用语言完成的重要功能是把思想记载下业，对它们进行批判性的考查，象揭露逻辑上的矛盾、方法上的疏忽和理论上的失误等，使思想得到锤炼，最后达到科学创造的成功。牛顿在四年年中时期做了大量笔记。他终生保存的笔记本，有几本一直流传到今天。从这些笔记里可以看出，牛顿在少年时代对日常生活现象和自然生活现象都有整理分类的强烈爱好。这里，无疑也充分发挥了运用语言的能力。笔记里记载的内容包括配颜色、几何问题、哥白尼日心说等，这些对他毕生的科学工作都有重要影响。日本物理学泰斗汤川秀树由于预言存在传递核力的π介子，获得了1949年诺贝尔物理学奖。在作出这个预言之前，一天夜里，他躺在床上，产生了有关介子传递核力的思想。第二天清晨起来，他就马上把它记录下来，然后深入地进行仔细考查，终于使这个思想臻于完善。运用语言的能力，就是对于堪称语言大师的作家来说，也是一个笪要手段。十九世纪俄国杰出的现实主义作家果戈理曾经有过一段精彩的自白，这番字字珠玑的话是很值得一读的：“一开头，必须把一切想到的潦草地写出来，尽管很坏，很散乱，但是绝对要把一切写出来，以后就把这个草稿搁起来。过上一个月、两个月，有时候也许还要更久些，你再拿出所写的东西读一读吧。你会发现有很多不对的，多余的、没有达意的地方。你在空白的地方做一些订正和注解，然后再搁起来。下次读它，仍要在空白地地方添上新的注解，写不下了就移到远一点的页边。当全都写满了字的时候，你就亲手把它誊写在另一个笔记本上。这时忽然又会出现新主意，于是，剪裁、补充，把词句重新组织一遍。在以前的文字中会跳出一些新的字句来，这些字句非安置在那里不可，但是不知怎么的，它们却不会一下子就写出来。你再放下好个笔记本吧!你去旅行，去消遣，你什么也不要做，或者去另外写别的东西。时间一到，你就想起那个被抛开的笔记记本了。你拿起它，读一遍，用同样的方法改一改，又被涂抹得乱七八糟，你再亲手好像也坚实起来了。于是，每个字也更加强硬和坚决了。应该这样做八次，必须是亲手修改之后，工和才算完全艺术地了结，才会得到创作的真谛。再多的修改和审阅，也会有损作品的。就像画家们所说的，是画过度了。”从这里可以看出，他是用语言作为工具，使作品臻于完善的。
在为进行科学创造而运用语言的时候，很关键的一点是要掌握术语的运用。科学语言由自然语言、专门术语和各种符号(包括字符和图表)所组成。如果说科学语言是一张网，那术语主是这张网上的网结。善于正确地运用术语，是保证科学创造活动顺利进行的一个重要条件。科学术语最大的特点是单一性和稳定性。一词多义在语言中是常见的现象。可是，科学术语是单一的，它们常常有严格的定义。二十世纪物理学巨擘、丹麦物理学家玻尔很懂得“单义运用”术语的重要性。正是由于重视了术语的精确性，他才认识到了因果原理可以运用在原子物理学上。科学术语都相当稳定，不会因为科学概念的发展而发生改变。比如光的概念在科学上迭经变迁：微粒说、压力说、波动说，最后是波粒二象说，可是“光”这个术语却依旧不变。力的概念和“力”这个术语也是这样。最早，古希腊哲学家亚里士多德把力局限在从接触而生的作用上；后来牛顿把“力”用于吸引和排斥作用，以后，除了引力以外，“力”又相继应用磁相互作用、弱相互作用和强相互作用、这样，到现在为止，我们知道自然界有四种力，可是“力”这个术语仍旧不变。不过，少数虚假的科学概念，一旦真相大白，相应的术语也就寿终正寝了。例如，十九世纪法国空想社会主义者傅立叶采用的“法朗吉”，是指臆想的共产主义社会的基本组织单位，它建立在空想上，同时“实验”又屡次失败，于是这个术语就成为历名的陈迹。再如，化学史上的“燃素”是给臆造的火元素取的名字。
除了以上所说的表述作用以外，术语在科学认识活动中，在一定程度上还具有创造的功能。首先，它促进新知识和新概念的形成。比如近代科学物质结构的认识，可以追溯到古希腊学者德谟克利特和伊壁鸠鲁的朴素原子论。作为聪明的猜测结果而提出的术语“原子”，一直影响着后世的科学家。十七世纪英国化学家波义耳根据原子论首先引入了“元素”的概念；接着在十九世纪，英国的道尔顿在实验事实基础上建立了科学的原子论；后来意大利的阿伏伽德罗又引入了“分子”的概念；二十世纪初期，人们进一步打开了原子的大门。涓涓细流汇成了江河。今天，洋洋大观的基本粒子物理学也走到了酝酿新突破的前夜。再如，维纳在自传中谈到，他曾经邀集一批神经生理家、通信工程师和计算机科学家，在美国普林斯顿大学举行学术讨论会，他发现大家在会上说的那些话，只消用“记忆”和“反馈”这两个词就能加以概括，不管这些人人事的是什么职业。于是，维纳的控制论思想就更趋成熟了。人们把举行这次会议的普林斯顿大学看成是控制论的发祥地。
另外，术语还决定科学理论和科学知识的形成结构，成为它们的逻辑结构的要素。库恩在他的名著《科学革命的结构》中，就是借助“范式”、“共同体”“正常”和“反常”等一整套有特定严格意义的专门术语来构筑他的科学革命理论的。
最后，术语还有固定和指导科学认识过程的作用。政治经济学的术语“商品”就起了这个作用。马克思的《资本论》，正是从“商品”这个客观事物的概念入手，研究资本主义社会的经济结构，来了解这个制度的发生、发展和灭亡的规律的。再如，“信息”这个古老的语词，自从在本世纪中期成为专门的科学术语以来，迅速地在越来越多的领域里指导着科学认识的过程。它最初的生长点是通信技术。智慧之树在“信息”的灌浇下结出了累累硕果。电子计算机和机器人，无非就是信息处理机，信息同系统和反馈概念一起，构成了现时风行世界的控制论；遗传物质DNA携带的信息揭开了一的遗传的奥秘。今天。信息已经渗透到了各门科学和技术中去了，成为现代科学技术的三大支柱之一。
第十四节 完成的能力
完成的能力是指持之以恒地完成已经开创的工作，以及不畏艰辛、一丝不苟地刻画细节和使独创的原始思想于完善的能力。意大利文艺复兴时期最伟大的雕刻家米开朗琪罗曾经写过：“细节能够创造出完善，可是完善不能创造出细节”。这就是说，进行一项创造，为了臻于完善，就必须精心刻画细节；一旦全部完成了，作为整体的作品就超越所有的细节。
艺术史上有两件轶事很能说明细节对整体的重要性。明朝权倾一时的宰相严嵩，由于家藏宋代名画《清明上河图》这件艺术瑰宝而自鸣得意。每逢宾客来访，严嵩必定把这幅名画拿出来炫耀一番。有一次，有个客人一眼看出这幅画是赝品，因为画上一只麻雀竟大得跨了两行屋瓦，假冒到了维妙维肖的伪作，就因为这个微小的破绽而原形毕露。无独有偶。德国曾经有个骗子，借口一座古老教堂行将倾圮，把它封闭起来；他趁机在里面画上许多壁画，冒充十二世纪一个著名画家的作品，借机骗取钱财。可是这些冒充的古画也由于一个细节的失真而败露了。因为画上的家禽里有一种吐绶鸡，它是十五世纪末才从美洲传入欧洲的。
一个思想如果没有必要的细节使它完善，那么，不管它怎样精深，都将难以得到公认，甚至湮没无闻。因此，完成能力在使创造性工作的成果取得普遍意义和产生社会价值方面，起着很重要的作用。法拉第把“工作，完成，发表”当做自己的座右铭。苏联数学家克雷洛夫入木三分地指出：“在任何实际事业中，思想只占百分之二到五，共余的百分之九十五到九十八是实行”。科学史上有许多事例可以作为这些至理名言的例证。我国明代医学家李时珍早年就立志整理千百年来的药物和药方。有了这个想法，只是千里之行的第一步。从此，他一方面博览古代医学典籍，吸取各家的精华，做了满满几箱子笔记。另一方面周游四方，进行实地调查。当时交通极不方便，李时珍只能用毛驴代步。他到过江苏、江西、安徽、湖南、广东等地，访问了各行各业的劳动者。归来以后，他投入编纂、撰文、描图和刻书等艰苦细致的工作。这样，经过三十个春秋，李时珍终于完成了煌煌巨著《本草纲目》。这部著作收录了一千八百九十二种药物、一各一百二十六幅面具有重大价值，被译成多种文字在世界上广泛流传。我国古代科学巨著，有北魏贾思勰的《齐民要术》、郦道元的《水经注》、北宋沈括的《梦溪笔谈》、明代宋应星的《天工开物》、徐霞客的《徐霞客游记》和徐光启的《农政全书》等。在西方科学史上，这类事例也相当多。英国哲学素为了撰写三大卷《数学原理》，必须把全部数学用逻辑方法推导出来。这项工作的艰苦性是常人难以想象的。从1900年动手到1910年脱稿，担负主要工作的罗素每天写作十到十二小时，手稿堆积如山。他外出的时候，总担心房子失火把书稿毁了。在把手稿送去付印的时候，他不得不雇了一辆四轮马车来运送。他十年辛勤工作的结果，在经济上竟和怀特海各赔了五十英镑!但这项工作使他赢得了世界声誉。牛顿的名著《自然哲学的数学原理》被誉为“人类心灵最伟大产品”，也是这方面的一个典范。他是在1684年着手撰写这部划时代巨著的。在这以前，他的一系列卓越的力学思想已经形成。由于不少学者慕名向牛顿登门求教力学方面的问题，他就产生了写这部著作的念间。为了这本书的写作，牛顿也经历了一段辛勤劳动的历程。他废寝忘食，一天只睡四五个小时，陷入极度的冥思苦想之中。有时候，他不记得自己是否已经吃过饭，甚至衣服只穿一半就整天失神地坐在床沿上。他从不休息片刻，极少离开房间，惜阴如金。他在写作过程中不断地遇到疑难问题，进展缓慢。直到1697年，全书三编才完全脱稿。美国学者霍尔对这部著作作了这样的评价：“整个科学学史上，没有一部著作在创新或者思维力量方面可以和《原理》相媲美，在取得的伟大成就方面也是这样。没有哪一部著作能使自然科学的结构发生这样重大的变化……这种情况只有达样的场合下才能发生：实验和观察、机械论的哲学和先进的数学方法被揉合成一个自身完整的、能够用任何实验中以证实的思想体系。”这部著作的第一编是严谨的天体力学理论。第二编论述了十分普遍的运动，尤其是流体力学。第三编运用第一、二编中推导出的运动普遍规律来解释自然界的各种实际问题，例如行星运动、月球运动、潮汐、二分(春分、秋分)点的岁差等。西方科学史上的这类著作，还可以举出波兰天文学家哥白尼的《天体运行论》、意大利物理学家伽利略的《关于托勒密的哥白尼两大世界体系对话》和英国生物学家达尔文的《物种起源》等。
第十五节 才能的结构
上面比较具全地论述了多种创造能力。这些能力是每个人都具备的。可是在这些能力上，每个人包括卓有建树的科学家和文学家，总是互有长短的，就是在同一种能力上，各人也表现得高低不一。问题是要善于发展自己的能力，把它们组织好，使自己的才能结构适合事业的需要。例如，兼备探索问题敏锐、思维灵活、善于产生思想和联想等能力的人，就有可能在自然科学的某个部门做出突破性的成就。
达尔文创立的生物进化论被恩格斯誉为十九世纪自然科学三大发现之一，为辩证唯物主义的创立提供了重要的自然科学基础。把生物学放在完全科学的基础上，推动了生物科学的发展。作出这样巨大成就的达尔文，无疑是具备了出类拔萃的才能和合理的才能结构的。但是，达尔文在《自传》里谈到自己的才能结构的时候，十分谦逊地说：“热爱科学，对任何问题都不倦思索，锲而不舍，勤于观察和收集事实材料，还有那么点健全的思想。实在令人惊讶的是，只有这些平凡才能的我，竟能对人们在某个重要科学问题上的见解产生非常大的影响。”达尔文还详细描述了自己的才能气质的种种特点。他在探索问题的敏锐性上表现非凡。他写着：“我超过常人的地方在于，我能够察觉那些很容易被忽视的事物，我还对它们进行精细的观察。”
达尔文也谈到自己思维的其他特点：“我孜孜不倦地保持高度的思维自由，以便毫不犹豫于抛弃哪怕是自己最钟爱的假说(我总是忍不住对任何问题都要提出一个假说)，只要发现它同事实不符。”这里一下子就表现出两个特征—善于产生思想(就是善于提出假说)，同时思维灵活(就是随时准备抛弃已经露了破绽的假说)。达尔文认为他的记忆力很平常，“我的记忆范围很广，但是比较模糊。它只能使我知道，这曾经观察过的或者读到过的某个东西证明了或者背离了我现在得出的结论，可是过了一段时间以后，我总还能记得应当到哪里去找我的根据和出处。”达尔文的记忆力特点，是每当需要
什么知识的时候，就能回忆起它们的出处，虽然他的心理过程速率并不高。他写着：“我在想象敏捷上并不出众，也谈不上机智……因此，我是蹩脚的评论家：初读任何文章或者书本总使我欣喜不已……我追踪纯粹抽象思想长链的能力十分有限，因此我在哲学和数学上从来一无建树。”他还对自己不能自如地用语言表达思想深感不满：“我很难明晰而又简洁地表达自己的思想……我的智能有一个不可救药的弱点，使我对自己的见解和假说的原始表述不是有错误，就是不通畅。”可见，达尔文作为一个伟大的生物学家，他的才能结构是：探索问题敏锐，善于产生思想，思维灵活；记忆力一般，不善于抽象思维；评价能力和运用语言的能力比较逊色。
文学艺术家的才能也有个结构的问题，十九世纪著名作家雨果在他的《莎士比亚的天才》中写着：“天才的特征之一，就是把相距最远的一些才能结合在一起……”正是由于具备这种才能结构，莎士比亚才“能这样随心所欲地驾驭现实，并且使他自己的主观偏好和现实并行不悖”，在他的作品中创造出了“喜剧在眼泪中发光，呜咽从笑声里产生，形象混杂在一起相互碰撞……”这种令人倾倒的艺术镜界。
十九世纪法国伟大的现实主义作家巴尔扎克曾经这样谈到文艺家应当具备的才能：“作家应该熟悉一切现象、一切感情。他心中应当有一面把事物集中在一起的‘镜子’，变幻无常的宇宙就在这面‘镜子’上反映出来……因为他不但需要看见眼前的事物，还要想起过去的事物，用经过某种选择的语言表达自己的印象，用诗的形象的全部魅力美化它们，或者把最初感觉的生动性赋予它们。……许多杰出人物都有天赋的敏锐观察才能，却不善于用生动的形式体现自己的思想；另一些作家词句优美，却缺乏洞察力和好不倦的精神，以便发现和记住一切。这两种才能在某种程度上产生了文学的视觉和触觉。这个人的长处是技巧，另一个人的长处是才思；这个人手抚琴弦，可是没有创造出引人落泪或者发人深思的崇高和声；另一个人因为没有乐器，只能写出供自己歌咏的诗篇。”巴尔扎克在这里指出了一个文学家应当兼备哪些能力。应当指出，实际上每个科学家和文艺家的才能都是因人而异的，各有千秋。因此，非常重要的是，除了自学地发展自己专业所需要的能力以外，还应当认清自己的才能结构，以便在具体实践中扬长避短，充分施展自己的才能，形成自己的独特风格。例如，俄国文豪托尔斯泰，读了次子创作的两篇短篇小说后告诫他，选取的题材应当同自己的才能和阅历相适应，否则作品就会像这两篇东西一样，因为缺乏艺术感染力而归于失败。
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