正确把握科技创新思维的基本方法

科技创新思维基本方法是获得科技成果的手段和途径。科技创新要运用多种思维方法,那么究竟运用哪些思维方法呢?有的论著用归类法,将科技创新思维法归为形象思维、抽象思维和直觉思维。有人则将其仅归于想象和灵感。

在科技创新思维中科学家要处理不计其数的信息,可能运用任何一种或多种思维方法。因此,有必要对经验与理论、情绪与理智、形象与抽象、常规与非常规、横向与纵向、定性与定量、时间与空间、求同与求异、静态与动态、后馈与超前、平面与立体、发散与收敛、模糊与模拟、谋略与灵感、系统与辩证等思维方法的创新功用予以研究,形成科技创新思维的基本方法,上升到理论层面,把这些思维方法运用到科技创新中。科技创新思维基本方法大体上可以归纳为三种:即静态思维、动态思维和发散思维(见表7.2)。

表7.2　科技创新思维的基本方法

(一)静态思维

按照马克思主义的基本观点,我们认识和利用事物是必须以静态思维为前提。开普勒由对哥白尼日心说的否定提出行星运行三定律;伽利略在清除亚里士多德以来的一系列错误观念之后,提出了惯性原理;牛顿站在“巨人”的肩上继续攀登,提出了万有引力定律等等,都是由静态到动态的认识,而且前面的静态思维是后者动态思维必不可少的基础。静态思维表现在科学思维中,主要有经验思维、常规思维、定性思维、平面思维、情绪思维等。

1.经验思维

经验思维是运用亲身感受的知识或世代相传的某种观念(或技艺)来认识事物的思维。理论思维是运用科学的原理、定理和范畴来揭示事物本质的思维。在科技创新中,单凭经验虽不能充分证明必然性,但它是认识事物本质的基础,有助于减少认识的环节。理论思维尽管较之经验思维更加远离客观事物,而在本质上却更接近客观事物。科学家可以借助理论思维,把握事物的规律,预见事物的未来。

2.常规思维

常规思维是习惯地按照既成的模式、程序和方法而进行的思维。非常规思维是通过摆脱思维的惯性束缚,标新立异地来把握事物的思维。前者固然有保守、呆板的局限性,但它对于科技创新思维活动的规范化、程序化和简单化是有帮助的,后者所具有的超越性、独创性、跳跃性、机动性和求新性,则是与科技创新思维的特征相吻合的,因此,它贯穿于科技创新思维的全过程。

3.定性思维

定性思维是通过分析事物属性来认识事物本质的思维。定量思维是通过分析事物的数量而把握事物规律的思维。定性思维是科技创新思维的基本方式,它在科技创新中具体表现为头脑风暴法、特尔斐法、综摄法、类比法、基本因素分析法等,通过这些方法,科学家揭开了一个个科学之谜。定量思维是科学发展的必然要求,科学家只有精确地计算出客观事物的数量关系,建立其数学模型,才能有效控制客体发展。

4.平面思维

平面思维是从某一方面或按某一指向来认识事物某一属性的思维。立体思维是通过对事物进行多角度、多方位、多层次的研究而认识其统一本质的思维。平面思维“把不间断的东西割断……使活生生的东西简单化、粗糙化”^[13],这对于科技创新思维活动是必要的,否则“就不能想象、表达、测量、描述运动”^[14],就不能把科学研究引向深处而获得成果。

(二)动态思维

静态思维主要在于正确认识科学技术,为科技创新思维准备材料,那么动态思维在科技创新活动中能帮助科学家开辟多种思路,较快找到问题的答案。并且,动态思维在推动科技进步方面有着独特功用。它主要包括形象思维、横向思维、时间思维、反馈思维和求同思维。

1.形象思维

形象思维是通过意象、联想和想象来认识事物的思维。抽象思维是基于事物的相对稳定性和质的规定性,按照形式逻辑的规律来进行的思维。在科技创新思维的质疑期和顿悟期,形象思维有着其他思维不可替代的作用,它有助于科学家发现问题、获取新知、解释真理。抽象思维则在科技创新思维的调查期、凝思期和验证期大有用途,它有利于科学家撇开复杂的事物现象,抓住事物的根本和主流,验证创新成果的正确性。

2.横向思维

横向思维是通过截取事物发展历史的某一横断面,来研究其本质和特征的思维。纵向思维是把思维对象放在其历史过程中,通过分析其不同阶段的特点和联系,来揭示其规律的思维。横向思维对于科学家驾驭全局,扬长避短,多维思维,全面推进创新活动是有益的。但是,纵向思维也是不容忽视的。当科学家对问题疑惑不解或对未来捉摸不定之时,纵向思维可以帮助其反思历史、把握规律、总结经验、开拓未来。

3.时间思维

时间思维是指包含时间因素的思维。空间思维是指受空间因素制约的思维。亚里士多德在其《物理学》著作中认为,时间是自然事物运动的变t,它和运动一样是连续的、永恒的和无限的。科学家通过时间思维,不仅使无影无踪的时间变为可见、可测的,而且揭示出客观事物过去的现在、现在的现在和将来的现在所具有的内在本质。空间与时间一样,也是物质固有的存在形式。空间思维可以使科技创新的“触角”伸向上下左右、四面八方,形成系统的创新集合体。

4.反馈思维

反馈思维是通过比照现在与过去的事物情况,来推进事物发展的思维。超前思维是跨越事物发展的阶段性,来预见事物未来情况的思维。反馈思维具有“面向过去”的局限性,它虽不利于创新,但在总结科技创新经验,揭示科技发展规律,升华科技成果等方面有着优越性。超前思维是典型的科技创新思维方法,它的“先见之明”的特性,制约着科技创新的全过程。假说是超前思维的集中体现,科技成果的最初形态都是假说,当它被验证为真理时,才具有科学性。

5.求同思维

求同思维是从事物千差万别的现象中寻找其共性的思维。求异思维是通过对相似事物的分析把握事物特殊性的思维。求同思维的长期使用虽然具有思路闭塞、因循守旧的消极性,但它有助于提高科学家的创新思维境界,开阔创新的领域。事实上,科学家只有通过求同思维抓住事物的共性,才能透视到埋藏在共性之中的规律性。求异思维的“求异”集中体现为好奇、立新、否定、开拓等认识意向,而这与科技创新思维的本质是一致的。古代的一切科学都包含在哲学之中,而近代以来,随着科技创新成果的不断涌现,母体科学“爆炸性”地分化出众多的不同部门、不同层次的子科学,这充分证明了求异思维在科学发展中的创新性。

(三)发散思维

发散思维是对原有范式的怀疑和否定,并努力寻求新框架来解释思维对象的思维。收敛思维是主体将所得到的信息纳入既定范式的思维。发散思维的突出特征是“思想活跃和开放”。库恩说:“如果不是大科学家具有高度思想活跃和思维开放的性格,就不会有科学革命,也很少有科学进步。”^[15]可以说,没有发散思维,就没有科技创新。大发明家爱迪生获得的1093项发明专利权,无不是以“电”为核心发散思维的结果。收敛思维虽没有很强的创新性,但是,只有运用它在常态研究中获取充足信息,使范式不断改变,才能使科学发展进人创新革命时期。因此,库恩说:“没有收敛式思维,科学就不能达到今天的状况。”^[16]此外,模糊与模拟、谋略与灵感、系统与辩证等思维方法在科技创新中也起着重要作用。科技成果凝结着科学家艰辛脑力劳动的心血,闪烁着科学家创新思维的智慧光芒。20世纪特别是近40年来,“科学新发现和技术新发明的数量,比过去两千年的总和还要多”,但是,“科学最大的吸引力不在于它所促成的技术,而……在于科学事实、理论以及了解和说明世界的各种方法”,“在本世纪中科学力量的最惊人的表现是了解和说明世界的科学方法”^[17]。

情绪思维是当主体受外界事物作用时,对由此产生的肯定或否定的态度的心灵体验。理智思维是基于理性认识,辨别是非、利害关系,控制情绪或行为的思维。在科技创新中,积极的情绪思维有助于激发科学家的研究兴趣和充分发挥其智力作用。理智思维则对于科学家把握科技创新的目标、方向、方案的制定与执行、方法的选择与使用等有着特殊功用的经验思维。