《關於思維科學》
題名: 《關於思維科學》
作者: 錢學森
主題關鍵字: 科普
原文
原文
我們必須記住，每一種假說都是想像力發揮作用的產物，而想像力又是通過直覺發揮作用的。但在物理學中，當我們尋求合理的理論或邏輯的論證時，直覺常常變成一個很不可靠的同盟者，不管它在構成假說時是如何不可缺少。由於這類的想像力或觀念在某些方面可獲得成就，我們當然要依靠它，但這樣一來又往往使我們對它的重要性估計過高，並作出牽強的概括。同時我們還要認識到，實際可行的新理論的創造者，不知道是由於惰性還是有其他感情作用，對於引導他們得出新發現的那一群觀念往往不願多作更動；他們往往運用自己全部既得的權威來維護原來的觀 點。因此，我們很容易理解阻礙理論健康發展的困難是什麼。
詳細內容
錢學森：“已經是幾年前了，我寫了兩篇涉及思維科學的東西，本來是探討在現代科學技術的體系結構中有無思維科學這樣一個平行於自然科學技術、社會科學技術等大部門的科學技術部門。後來我又多次同中國科學院學部委員、計算技術研究所研究員胡世華同志和上海華東師範大學心理學系胡寄南教授討論過這個問題，還有許多熱心同志和我書信往來或面談過思維科學的研究。他們的見解對我都有啟發、有教益，使我對思維科學的認識有些發展，有些調整。為了向大家報告我學習的情況．我寫了這篇文字，請大家批評指正”。
我想首先要說清的問題是：能不能和有沒有必要建立思維科學這個科學技術大部門。關於這個問題的第一部分，能不能的問題，實既是問人的思維有沒有規律。如果沒有規律那當然不能建立關於思維的科學。從廣泛的意義上講，從唯物主義的思想講，思維當然有規律，因為思維也是一種客觀現象，而一切客觀的東西及其運動都有自己的規律，思維當然也不例外。但我們還宜再深入地研究一下這個問題，這又可以分兩個方面來講。
我們可以先從思維是人的中樞神經系統，特別是大腦受外界各種刺激而弓起的這一點看。外界各種刺激又是客觀世界變化和運動的產物，這些變化和運動是遵循客觀世界規律的，即自然界的 和 社會的規律，所以外界各種刺激也是有它們自己的規律，而不是無緣無故無章可循的。這樣，人的中樞神經系統大腦的活動也就當然要有規律，人的思維要有規律。也許有人會問：外界各種刺激有規律就準能說人的思維有規律嗎？人腦會不會“別出心裁”?或說因人而異人與人完全不同？這就是又深入一步到答案的第二個方面了：雖然每一個人的腦子在結構和功能方面不見得一模一樣，不然就成了機器人，不是活人、真人了。但是人腦畢竟是億萬年生物進化的結果，遺傳是起作用的，從根本上說人腦的結構是完全相同的， 人腦受相同的生活經驗或相同的社會實踐所引起的適應、發展和調整也是相同的，這就從人腦的微觀結構方面保證了人的思維的規律性。
當然，不是絕對沒有例外。社會上還有由各種不幸造成的病人 瘋子，但瘋人的腦子也是物質構成的，他們的思維可能不同於常人可是也一定有它自己的規律，那是精神病的學問了。
以上講了思維是有規律的，這實際早就是辯證唯物主義結論之一。研究這部分客觀規律的學問，思維科學是可以成立的，不管什麼種類的思維都不例外。什麼“神靈感應”? 沒有的事!還是人腦的功能，叫“人靈感應”吧。現在再來講有沒有必要建立思維科學這個科學技術大部門。這裡的一個基本道理是現代科學技術已經發展成為學科林立，分工越來越細，但又同時相互關係密切，形成一個整體。是整體就不能不研究整體中的結構、學科之間的聯繫和相互關係。是整體就是一個系統，而系統一定有清晰的層次和部門性的分系統。所以我們研究現代科學技術的體系結構就要注意找出其中橫向的層次和縱向的部門分系統，不然就認不
清其中梗概；而如果連體系的梗概都沒弄清又怎么能真正理解學科之間的相互關係呢? 這也是我不太滿意有些評述現代科學技術體系的論文的原因，它們把學科之間的關係搞得很亂，體現不了事物本來具有的結構。我所建議的縱向分法已經在以前闡述過即分為自然科學、社會科學、數學科學系統科學、人體科學和思維科學六大部門理由已經說過，不再在此重複。
這裡我想講一講橫向層次的劃分。我們作這種劃分的原則是：由於人認識客觀世界是為了改造客觀世界我們劃分層次可以按照是直接改造客觀世界，還是比較間接地聯繫到改造客觀世界來劃分。其實這種分層法早已在自然科學的近一百多年的實踐中逐漸形成。因此也是經驗的總結，不是憑空的臆想。在自然科學中，最先形成是理論的層次，即基礎科學。至於直接改造客觀世界的工程技術．先是作為工藝，不作為科學的；是大約在十九世紀末、二十世紀初才成為科學，在高等院校中講授了。至於介乎基礎科學和工程技術之間的技術科學，它一方面是基礎科學的套用，一方面又是不止一門工程技術的理論基礎，形成得更晚一些，大約在本世紀二、三十年代。我認為這種層次劃分是有道理的，是普遍適用的，六個大部門都分基礎科學、技術科學和工程技術三個層次 。三個層次之上，作為人認識客觀世界的最高概括，當然應是馬克思主義哲學。
總的來說，以上就是現代科學技術的體系結構，其中思維科學是作為一個部門和其他部門並列的 ，它也說明思維科學內部層次的劃分 ，以及與馬克思主義哲學的關係 。思維科學作為一個部門這樣建立起來了 ，就可以明確上下左右的聯繫，有利於思維科學內部各學科相互借鑑，促進其發展。這就是建立思維科學這樣一個現代科學技術部門的必要性。
開宗明義，思維科學只研究思維的規律和方法，不研究思維的內容 ，內容是其他科學技術部門的事 。現在我來談談思維科學這個現代科學技術分系統的具體構築問題。
我曾經講過 , 思維科學的基礎科學是研究人有意識思維的規律的科學,可以稱之為思維學。胡思亂想，不在思維學之內。又因為這種有意識的思維,除抽象(邏輯) 思維之外，還有形象(直感)思維和靈感(頓悟)思維 ，所以思維學又可以細分為抽象(邏輯)思維學 、形象(直感)思維學和靈感(頓悟)思維學三個組成部分。我還說思維學作為思維科學的基礎科學之上，上升到一切人類知識最高科學概括的馬克思主義哲學要通過一架橋樑，即認識論。我又以為思維學中只有抽象思維 研究得比較深,已經有比較成熟的邏輯學,而形象思維和靈感
恩維還沒有認真研究，提不出什麼科學的學問。這些意見說得過於簡括,有些同志有意見，但似乎是出於誤解,所以現在要加點說明：
首先是邏輯學的涵義的問題，它是把抽象(邏輯)思維的規律形成一門嚴密的理論學科，如同數理邏輯。數理邏輯是我說的抽象思維學的一部分和模型。說一部分的意思是，因為數理邏輯集中研究數學科學裡的邏輯問題，還不是全部抽象思維，而且數理邏輯比較集中於形式邏輯，儘管像哥德爾(K.Godel)的不完備性定理好像在突破形式邏輯 ，進入到辯證邏輯。說模型的涵義是講其嚴密的理論性，夠得上基礎科學的要求。這樣也就解釋了我為什麼說，形象思維和靈感思維的研究還未達到科學的要求，雖然不精確的描述和思辨性的議論是非常之多的,但不夠嚴格。當然,我們也不能就這樣說形象(直感)思維和靈感(頓悟)思維本身就比抽象(邏輯)思維低一等，我以為這兩種思維的客觀存在和重要性是不必懷疑的，而懷疑的人可能是由於缺乏親身體會麗已。
我用了邏輯學這個詞，又引起一些哲學家們去聯想到哲學裡面的邏輯和邏輯學,例如黑格爾的《大邏輯》和《小邏輯》等書。也因此以為我混淆了馬克思主義哲學和思維學，要把辯證唯物主義拖下最高理論概括的階層，而且違背了列寧的教導:“邏輯、辯證法和唯物主義的認識論是一個東西”等等。我想為了避免不必要的麻煩， 還是把思維科學的基礎科學的一部分，抽象思維部分，稱作為抽象思維學或主觀邏輯，因為是人腦子裡的思維邏輯。而辯證法還是辯證法，不要稱作為邏輯；定要稱邏輯，也是客觀邏輯，因為是客觀事物的規律。拉開一點距離以免攪在一 起。但拉開並不等於無關，怎么會無關 ? 馬克思主義哲學 、辯證唯物主義是指導一切科學研究，聯繫一切科學研究的嘛。
至於認識論這個詞，我以為混亂少些，因為列寧的話是有針對性的，不宜斷章取義；我們的哲學家也不會把馬克思主義哲學和認識論等同起來。我不過聯繫到思維科學，把認識論作為橋樑，也還是馬克思主義哲學的結構的一個組成部分。這樣做的理由是：思維科學的目的在於研究人認識客觀世界的規律和方法 。 也因此我現在建議思維科學的一個別名是 “認識科學”，英文的Cognitve science當然國外所說認識科學的範圍比這裡講的要窄，但仍不妨用這個英文詞，但擴大其涵義。
再一個有關思維科學分系統的結構問題是意識和大腦的問題，因為思維是意識的一部分。對這個問題我以前為了強調思維的物質基礎，在聯繫思維科學時講到大腦的結構和功能，因而也好像研究人腦的功能也成了思維科學的一部分工作了。在這裡我要糾正這個印象。我現在認為研究人腦的功能是人體科學(一個思維科學的緊鄰)的事，不能把比思維更廣泛的意識放到思維科學部門中來探討。為什麼呢? 由於現代腦神經學的迅速發展，意識的真象已逐漸被揭示出來，按一九八一年諾貝爾獎金獲得者美國腦神經學家斯佩雷(R. sperry)的看法，意識或精神是人的中樞神經系統，特別是人腦的最高層活動而人腦的基層活動是由於受外界刺激後的神經系統活動所引起的。這樣生理學和神經學結合成為心理學的理論基礎，生理心理學(Physiogical psychology).生理心理學和腦神經學的進一步升華， 就會產生闡明人腦高層次活動的心理精神論(pSychological cal mentolics)最後到研究意識和精神活動的精神學(mentalics). 這幾門學問都屬於人體科學，而且是人體科學的基礎科學部分， 因為意識對人體生理過程的反作用是人體科學的一個重要研究方面。 但意識又包括思維，所以精神學又與思維科學的基礎科學思維學密切相關，是對思維學橫向跨部門的支援。
基於以上的說明，思維科學與相鄰現代科學技術大部門的關係就可以用下一頁上的圖來表示。
在解決了思維科學的外圍問題之後，我們可以討論思維科學三個層次的內部組成問題。
在基礎科學這個層次里，除了我們已經說過的思維學之外，我認為還應該列入思維的普遍工作對象,既信息的研究。信息的研究是從通訊技術人手的，早在本世紀四十年代就由美國申農(C. Shannon)提出通訊道中信息傳遞的理論，開始有了信息的準確計量。後來又由於控制論的影響，形成了資訊理論，把信息的概念大加擴展成為信息源、信息道和信息受者的統一理論。但對信息的本質似乎還不十分清楚，像美國維納(N.Wiener) 這樣一位控制論的創始人， 也講過些糊塗話。我以為信息的概念不能脫離由信息源、通道和受者的系統，作為自然科學研究對象，它不過是某種形態的物質運動當然是物質的；但受者並不對運動的諸如速度動量和能量感興趣，而是提取運動所內涵的另一種東西叫信息。信息因此也和速度動量和能量一樣，是人為了認識事物的需要，從物質運動概括出來的，一點也沒有什麼可奇怪的。可是受者必須知道如何提取信息才存在；不然就如對中彈琴。總之，信息對認識過程有非常重要的意義。因此，研究信息和信息過程的學問---- 信息學，也就理所當然地是思維科學的基礎科學之一。
關於形象思維文藝理論家談得很多，也有不少引人人勝的見解。科學技術人員，一般不提什麼形象思維或直感思維只少數有成就的科學家在說到科學方法時講過這個題目。文藝家和科學家的議論都近乎思辨性質對我們有啟發，但還有待於深化，是張光鑒同志對形象思維作了些有意義的探索,他歸納了大量的人的創造過程,提出"相似"的觀點。當然"相似”和“不相似”(相異)是辯證統一的“相似”中有“不相似中“不相似”中又有“相似” 的觀點，或“相似論”對說明形象思維在科學技術、工程技術中的重要性，很有價值。然而要再進一步深入下去，建立科學的理論，建立形象(直感)思維學就困難了因為這裡講的“相似”不是幾何學裡的相似，那裡的相似比較單純用數理邏輯就夠了，但在這裡不然。在這裡，形象思維里，要從一大堆不那么準確的材料中提煉出準確的“相似”。
說難，倒不是說人們不會這么乾而是沒有找到總結成理論的途徑。正如英國斯巴克思(J. SPARKES)不久前講的人天天在這樣做：聽說話可以不受方言、口音、單字單詞的同音、穿插的口氣詞、錯誤語法等干擾準確地懂得說話人的意思。人也可以從寫得很不工整的筆跡中讀出作者的原意．人識別圖形的中領是很高的。他認為這是一種不同於簡單科學歸納的思維而是複雜的多途徑、多迴路思維；其實就是我們這裡講的形象(直感)思維。斯巴克思的議論給我們啟發：建立形象思維學要通過研究語言和識別圖形。從基礎理論到套用技術的關係來講，形象思維學屬基礎科學，而科學的語言學,即結構語言學和數理語言學，以及模式識別屬技術科學。所以這裡為建立一門基礎科學而向技術科學求援，也就是先研究更具體的東西，再研究它 般的理淪。這也是現代科學技術中常有的事。
這也就引出又一個問題：既然科學的語言學和模式識別這兩門思維科學的技術科學，共同為基礎科學形象思維學提供素材，那科學的語言學和模式識別有一致的地方嗎? 有。以前模式識別工作一直是用相關統計法，也就是把圖形不同部位的數據(色彩和濃淡)用數理統計計算相關函式，以相關函式的分布來識別圖形。這個方法計算量非常大，顯然不會是人腦用的辦法，人腦識別圖形幾乎是瞬時的! 近年來模式識別已經轉入所謂語義法 1—效果比統計法好。這不是說明． 語言的識別和圖象的識別有共性嗎 ? 當然從這兩門學問的 成就來看它們都還未達到成熟的階段，從它們那裡再上升到形象(直感)思維學就更有一大段距離要走,來日方長.性急也沒有用。
思維學的第三個組成部分，靈感(頓悟)思維學就更離得遠了，我們還沒有把握從哪個方向去探索雖然文藝理淪家對此有很多議論。劉奎林同志在給作者的信中建議：靈感的蘊育也有一個過程，只不過不在意識範圍之內而在意識範圍之在潛意識，當醞釀成熟，卻突然溝通，湧現於意識，成為靈感。這個說法是有道理的。我們在日常生活中也常常一時記不起某人名、某一地名、某一數字，左想右想也記不起來了。 這時得如果思想放開 不去想它，例會突然想起來了,記起來了。這是不是因為人名、地名或數字並沒有從腦中消失，仍然存貯在大腦某部，只不過暫時與意識失去聯繫，成為潛意識。而潛意識中存在的東西又會突然接通到意識，我們又記起來了。潛意識中是心理學家們使用的概念，可以用來解釋諸如上面講的這類現象。 這個概念也還可以有進一步的發展，威爾遜(I.Wilson)認為有許多事例還說明潛意識不限於信息的存貯和取出而已，還可以在意識之外，另行搞一套複雜的活動、信息處理加工。不聲不響，不知不覺。好像一個人的大腦除意識部分之外，還有獨立的潛意識部分，甚至不止一個獨正的潛意識部分． 每一個部分都可以獨立進行不同於意識內的種種思維。這叫做 “多個自我”學說.由於以上的這些發展．要搞清靈感思維的機理，還是有起步方向的。
在技術科學這一個階層， 思維科學中還有情報學和科學方法論。現在情報、資料、檔案是一個巨大的事業,已成為人們認識客觀世界的銳利工具，可以說是人感覺器官的外延,就如機器是人手的外延。 情報事業也是社會主義精神文明建設的一個重點，而這一事業的理論基礎是情報學。此外,科學方法論是現代科學技術研究的一個大課題。 我們要多宣傳這樣一個觀點: 科學技術工作決不能局限於抽象思維的歸納推理法,既所謂的“科學方法”而必須兼用形象或直感思維，甚至要得助於靈感或頓悟思維。愛因斯坦就倡導過這個觀點。所以為了開闊科學技術工作者、特別是青年科技工作者的眼界科學方法論是必須大加發展的。在這一層次的思維科學，一定出身還會有其他學科，這裡就不一一說明了。思維科學中直接改造客觀世界的學問也很多， 屬工程技術階層,有人工智慧、計算機軟體工程、密碼技術、情報資料庫技術、文字學和計算機模擬技術， 以及其他。 前三門技術不必多說了，現在只對後幾門作些解釋：情報資料庫的建立、更新充實、高速而準確的檢索、提取、複製,已經發展成一門極為重要的工程技術，沒有它將無法利用今天極為繁多豐富的情報、書刊、資料，將來會更是如此。我們國家在此領域大大落後，其中漢字編碼方案一項課題， 就爭吵到現在還定不下來!必須努力趕上去，不然要誤事。
文字學怎么會成為一門工程技術? 這是因為今天世界各方面的發展都很快，文字的內容也在不斷適應社會生活的變化而變化，新字新詞經常出現,舊字舊詞逐步廢棄,語法也在變。在我們社會主義國家這樣一件影響全體人民的事，決不能放任自流，要有控制和計畫，如漢語拼音計畫。這就是文字學的新任務，也成了一門能動地改造客觀世界的工程了，它的理論基礎是作為技術科學的科學的語言學。
人腦是一架具有大約 個開關的巨型數字計算機。只不過遠比今天的電子計算機要複雜，而且我們對大腦計算機的機繫結構也不清楚。要弄清這個謎，光靠腦神經解剖學也困難，近二十年來這方面雖有很大的進展,但離目標還遠;所以要開闢第二條途徑，要用電子計算機來模擬人腦的部分功能,也就是試著改變電子計算機的操作運轉程式,直至電子計算機也能出現如同大腦的功能，儘管還是局部的功能。這樣就可以認為大腦的部分功能結構有如同電子計算機的程式結構,儘管還不一定能在兩者之間畫等號,但對理解思維是個重要的啟發。許多人工智慧的專家在用這個方法，美國的明斯基(M.Minsky)就嘗試著用這個方法來尋找音樂家寫作複音音樂的思維過程。所以計算機模擬技術是研究思維科學的一個有效工具。
思維科學的上述內部構成表示在本文前面那幅圖上。當然它還是不完整的，有待於今後的訂正和補充。
我以前曾表示過希望每一個現代科學技術大部門都能組建一個科學院，但也估計中國思維科學院大概要等到二十世紀才能成立。一十一世紀是從2OOO年到21OO年，離現在還有十七年到一百十七年，這個希望不能算過高吧。能否力爭二、三十年後成立中國思維科學院？但這些也都猜測，重要的是在思維科學領域中動手做些踏實的工作，而第一步是要看我們對思維科學的內容有沒有個比較正確的構想，好作為開步走的方向。因此我認為本文所討論的問題還是值得同志們關心的，到底對不對，請大家來研究。
現代科學技術的研究要靠集體，在現階段，不可能有什麼實體機構，建什麼研究所，設什麼專業，最多只能成立個同道者的學術交流組織,搞個思維科學研究會或思維科學學會。但即便成立研究會或學會也要有個組織的核心，這個核心要有必要的各方面專家，要志同道合、切結一致，形成學術組織的公認領導力量。所以當務之急是物色人選並組建這樣的核心。
要什麼樣的核心專業人員? 我以為在思維科學的工程技術方面比較好辦,由於建設社會主義的實際需要,自然而然地會出人才，而且在建立思維科學的工作中，他們是後續的力量,儘管將會是強大的後續力量。當前要抓的是,在思維科學部門的基礎科學和技術科學方面中的各主要學科的核心專業人員。根據前面的討論,這些專業是哲學數理邏輯、心理學、模式識別科學語言學文藝理論、科學方法論、人工智慧和電子計算機科學技術等九個方面。我們需要的是在這九個方面有素養，而又對思維科學熱心的專家。這九個方面情況也不盡相同：在我國,哲學 文藝理論和電子計算機科學技術方面的專家多一些，而其餘六個方面人才就少了。所以物色人選建立核心的思維科學力量將是很不容易的事。
這個核心力量還必須是中、青年的科技人員:這主要是因為他們要工作到二十一世紀才能交班。因此．現在他們應該是三十多歲到四十多歲的人。 為了能在思維科學的創建中，這批人能相互了解,交流討論學術,達到基本一致的學術思想而起到核心作用，每一個成員的知識面又必須廣闊。這是又一個條件。此外還有第一個條件：要有閱讀外文的能力。這對建立思維科學新學科也是非常重要的。
由於上述的三個條件，找這樣一批人才大概不會很容易，也可能出現缺門。 怎么辦7還得請知識面比較廣的老科學技術人員來傳、幫、帶.這是老一代的義務,所以要組織安排好。
做好這幾件事，就可以醞釀組建中國思維科學研究會或中國思維科學學會了，但這可能已經到了我國國民經濟和社會發展的第七個五年計畫期間。
