【導讀】明日又是一年教師節,濃濃祝福送恩師,而人類靈魂工程師們也紛紛給走出高考、對大學生活充滿着忐忑和好奇的新生們送上寄語。“普通人想改變結果,優秀的人想改變原因,而傑出的人想改變思維。”中國工程院院士、華東師範大學校長錢旭紅,根據“成人”終其一生的定型思維所停留的思維階段,將其分為小學思維、中學思維、大學思維,並提出“看不懂世界,因為你還沒有學會量子思維”。
在昨天刊發的其長篇人物訪談中(詳見文末鏈接),我們感受了錢旭紅用改變思維來談中國高等教育、科技研發,論李約瑟之問、錢學森之問,樹批判與創造,解人工智能和綠色發展。為了強調思維是可以訓練的,他於今年7月寫就了思維嚴謹的13萬字《大學思維——批判與創造》,今分享本書部分章節精要,作為錢校長給高校新生送上的開學之禮:個人的命運就在於其思維,在於他(她)是否擁有自由全面的思維、獨立擔當的精神;中華文明能否成為人類文明的引領性源頭之一,也決定於國人思維。思維才是力量,思維晉級是最好的學習和成長!
《大學思維》,錢旭紅著,責編朱華華,華東師範大學出版社2020年7月出版,定價45元
真善美:
從量子思維視角看是“道”的量子全息圖,僅是接近圓滿、完美
天下本無界,因為自以為是、畫地為牢、以鄰為壑,所以有了界,並固守在界,甚至會老死不相往來。如果能跨越諸多障礙和分割,如文化文明、東方西方、學科專業、感官識別之間的分界,讓藝術和科學充分融合,就能設計創造出新我、新的美好世界。
真善美是人類最大公理、最大公約數。道是宇宙的核心,道包含真善美三要素。真善美指世界終極的真理、善良和優美,是如愛因斯坦所描述的令人嚮往的“宇宙宗教情感”。真善美的公理性,從科學角度來看,完全媲美歐幾里得幾何原則、牛頓力學的三大定理、熱力學定律、量子力學的薛定諤方程。科學的真,就是可以證偽;科學的善,就是善為;科學的美,就是簡潔。真善美三位一體,就是大道無形的“道”。真善美是道的不同化身、不同展現。從經典思維視角看,真善美是“道”的機械三視圖;從量子思維視角看,真善美是“道”的量子全息圖。
西方的真善美,統一、圓滿、俱全,是追求絕對的完美無瑕。而東方老子獨到地指出,真正的真善美,僅僅是接近圓滿、完美,並不是絕對沒有極細微的缺陷。就視覺感知而言,人可以有一種、二種、三種視錐細胞甚至更多的色彩視覺,分別對應感知一維、二維、三維顏色空間以及四維以上的超體(超立體、超球體)顏色空間。三生萬物,超出三者、四及以上者可視為超限。老子説,域中有四大,道大、天大、地大、人亦大,達此境界而四者俱備,便可以返璞歸真,融會貫通。老子把人分為四種: 聖人、上士、中士、下士。超凡脱俗的為聖人,而所謂下士,就是“下士聞道,大笑之!不笑,不足以為道”。
2019年4月,錢旭紅華師大思勉人文思想節名家演講首講《改變思維》(李振東攝)
新形象思維:
科幻挑戰現有藝術思維和科學思維,使人類逼近認知範圍的極限
形象思維對創造力、創新性有極其重要的作用。數千年來,除音樂、美術、體育、魔術等傳統形象思維領域外,能突破人類認知極限的新的形象思維模式少之又少,而科學幻想是僅有的典型代表。
想象與人的主觀願望結合,就有了幻想。廣義地看,《西遊記》是跨越時空的偉大的幻想作品。科學幻想是幻想的高級形式。著名的科學幻想作品,包括“機器人系列”“銀河帝國系列”“基地系列”、《海底兩萬裏》《流浪地球》《三體》《時間機器》《阿凡達》《終結者2》《星際穿越》《黑客帝國》《盜夢空間》《機器人總動員》等電影或者文學作品。相比較而言,《三體》是近年來能代表這一新形象思維的一部科學幻想文學鉅著。
人類擁有純幻想的藝術已經近萬年,古代神話幾乎都是古人對大千世界的純幻想式的聯想。科幻創作,包括小説、繪畫、電影,只是最近兩百多年來才出現的新鮮事,也是獨特的形象思維新形式。從那時起,在這一領域,它要求科技工作者擁有非凡的幻想力、非凡的講故事的能力;它要求藝術工作者有紮實的科學功底、非凡的科學思維和精神。
相比較而言,大多數人的大腦日常主要由形象思維主導,這樣簡單、快速、低能耗。生物進化讓人類大腦對形狀、色彩、聲音更為敏感,相應的信息和對應的文學故事和藝術作品也更容易被大腦所吸收。文學故事或者藝術作品中存在許多無效信息和模糊不精確之處,但這些適合人類大腦以類近量子思維的方式進行儲存和信息處理,更容易被大腦接受。所以,科幻不僅是對基於大腦的幻想本身的挑戰,對現有藝術思維的挑戰,也是對科學思維的挑戰,並使得人類逼近認知範圍的極限,把想象力帶出宇宙。當代的信息技術將科學幻想這種新形象思維推到了極端,典型如虛擬現實、增強現實、混合現實等。
增強現實技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術
跨文化思維:
東方思維源自強調關係的“家”,而西方思維源自強調獨立的“己”
東方人的語言委婉含蓄,西方人的語言直截了當,如將這些用思維形象表達的話,可以分別用彎圈與直線來代表。圈與線的思維差異,同樣典型地表現在處事方式上東方人的彎和西方人的直,比如基督教十字架的直、道家太極圖的曲、英國國旗米字旗上的直線、韓國國旗上的太極八卦陰陽魚圖的彎圈等。
東方思維的形成,源自強調關係、融合、和諧的“家”;西方思維的形成,源自強調獨立、自主、感覺的“己”。中國人傾向自我調控,不大願意去影響環境和干擾他人,在人際交往中儘量減少人與人的摩擦,比較順從官方治理,因此中國儒家理想的人格是“仁義禮智信、温良恭儉讓”。中國人的幸福就是物我平等、人際和諧、淡泊寧靜、知足常樂,而希臘人認為,自由施展才華的生活才是幸福的。中國人眼裏的家庭,是由各個成員相互複雜聯繫而成,而希臘人眼裏的家庭,是各有特點又互不相干者的集合體。
東方文化協調矛盾,接受兩種矛盾同時共存,不得不選擇時,更喜好採取中庸的、折中的中間路線。中國人喜歡尋找兼顧矛盾雙方的中間道路,而美國人則要求一方做出改變。美國人推崇的是從目標和結果上溯原因的“逆向”推理,而亞洲人不是如此。因果關係是美國人最起碼的邏輯,希臘人關注因果關係,而中國人並不如此。
中國人缺乏對事物本質的興趣,難以發現真正規律。希臘人則有簡單化思考一切的傾向,樂於對物體屬性做出假定性的推測並歸類,通過抽象概括進而發現無形的規律,用規律去揭示事物效用的最大限度。西方文化直面矛盾,關注“是”和“非”兩種狀態,用邏輯構建認知世界。實際上,科學就是擴展意義的邏輯學,這也是目前西方知識體系領先於東方的主要原因。
圈與線的思維差異,典型地表現在處事方式上東方人的彎和西方人的直
跨學科思維:
量子思維與文學藝術的關係是典型,當前的學科劃分方式如盲人摸象
西方思維長於分析,東方思維長於綜合。知識與學科體系發展的東西方思維差異,具體體現在到底是偏執於轉化還是分合。東方知識體系的思維主線認為,“變”是“產生”和“消滅”,是要素的變化、轉化和輪迴;西方知識體系的思維主線認為,“變”是不變要素的結合和分離,概括起來就是“分合”和“聚散”。
查理·芒格認為,人類當前的學科劃分方式,就是從每個學科的獨特角度切入瞭解整個世界,如同無數盲人在摸象,摸索“知識之象”的腿、腳、鼻、耳、肚、眼等組成部分,即數學、物理學、語言學、歷史學、生物學、化學、地質學、地理學等,當人們掌握了眾多學科的核心思維方式,特別是重要學科的重要理論,即重要思維,併為自己所用時,就能瞭解和把握真實的世界。很多一流的專家學者只能在自己非常狹窄的領域內做到相對客觀,一旦離自己領域不遠,就開始變得主觀、教條、僵化,甚至乾脆失去了自我學習的能力,免不了侷限,而成了瞎子摸象。這對解決實際問題,顯然造成障礙。所以需要提倡學習所有學科中真正重要的理論,並在此基礎上形成真正的“普世智慧”。量子思維與文學藝術的關係,典型地反映出跨學科跨專業思維。
如果説打擊樂、拉絃樂分別對應牛頓力學和經典思維的經典粒子、經典波的話,那麼彈撥樂對應的可能就是量子思維的波粒性質重疊。巧合的是,中華民族的彈撥樂器種類多樣並完備,且歷史悠久,豐富之極,可稱世界之最。
打造多元思維模型的想法來自投資人查理·芒格:“思維模型是你大腦中做決策的工具箱。你的工具箱越多,你就越能做出最正確的決策。”
設計思維:
結合科學和藝術,從造物到謀事,從謀事到渡人
設計與科學、藝術一起,被認為是人類認知和創新性思維的“三劍客”。設計思維不能侷限於自己狹窄的領域,創造創作、解決問題、分析決策都與設計思維密切相關。
設計與思維休慼相關。服裝設計基於數學幾何思維和藝術美感;建築設計基本基於牛頓力學的經典思維和幾何思維;分子設計基於量子思維和牛頓的經典思維,為先進材料設計和現代藥物設計提供基石;風靡全球的科學技術前沿“合成生物學”,將典型的設計思維運用於分子和細胞生物學、化學、信息學、數學、計算機和工程學等多學科交叉中,通過設計創建生命來理解生命、超越生命。
過去“人工”指盲目、試錯、隨機,而現代的人工就是設計,人工智能就是一種設計。所以,超人類革命,就是一種設計出來的革命。設計思維,就是從造物到謀事,從謀事到渡人。因為科學走向極端會毀滅人類,藝術走向極端則會讓人自戀而忘形,封閉自我而遠離世界。設計能結合科學和藝術,既要往前行走並盼望,也會向後回看並反省,同時兼顧左右兩邊。
量子思維告訴我們“世界因你而不同”,人是處在量子思維和經典思維交界處的神靈。因為自我是不可能被事先給定的,而是由每個人每天的工作和生活創造出來的,幸福在過程中展現。設計思維的精闢體現在,人的自我不是被發現的,而是被髮明出來的。發現是找到一個已存在的事物,而發明是無中生有,創造一個以前不存在的事物。人生不存在唯一最優解,不可能被完美規劃。人們需要人生設計課,設計激發熱情的工作,設計充實快樂的人生。人生就應該是對自我的批判、創新、創造,從而實現對社會各個方面的批判、創新、創造。
快速形成新的思維習慣:
八卦、導圖、魔術、摺紙、圍棋等皆是訓練工具
單純的閲讀、學習、實踐難以改變思維,只有與時俱進地進行每日訓練,才能快速形成新的思維習慣。
*可視化的思維工具: 因果、八卦、導圖,輔助於發散聯想思維
因果思維分析魚骨圖,因果思維可以通過因果圖(魚骨圖或石川圖)表現出來,這是日本質量管理專家石川馨1953年在日本川琦制鐵公司為尋找導致質量問題的原因而集思廣益時提出和使用的方法。它直觀,醒目,條理分明,方便,效果好。它是以結果作為特性,以原因作為因素,逐步深入研究和討論存在問題的方法。《易經》和八卦圖,是一種拓展性的思維可視化工具,類似當代的“思維導圖”,輔助於發散聯想思維,挖掘被忽視的可能性。
魚骨圖(又名因果圖、石川圖),指的是一種發現問題“根本原因”的分析方法
*動手的思維工具:魔術和拓撲摺紙,訓練空間感和轉換思維
拓撲是形變數學的一種,是演繹的典型,是形變而理不變的學問或者遊戲。拓撲摺紙,即基於一張摺紙,可以採取不同折法,甚至可以折出許多完全不一樣的人臉。摺紙是用紙張摺疊成各種形象的創新藝術活動,並不限於普通紙張,而是包括各種各樣的薄片材料,如錫箔紙、餐巾紙、醋酸薄片等。用於摺紙的紙張,不需要剪刀和膠水,能實現從二維平面到三維立體的轉換。這對訓練空間感和立體思維大有幫助。
魔術總能在眼前創造奇蹟,“大變活人”“無中生有”,魔術呈現各種違反現實規律的表象結果,實際上是依據科學原理而表演出來。魔術訓練能在快樂氛圍中鍛鍊人們的表達能力和手法技巧,是轉換思維、轉換思路的重要工具。
*動腦的思維工具:冥想與圍棋,改變大腦微觀結構
冥想打坐,即禪修的靜運動,能改變大腦的血流途徑,影響腦部功能,改變大腦微觀結構,改善情緒的控制,增強注意力和提升自我調節能力。冥想可改變大腦的微觀生理行為和結構,使部分腦電波類型發生變化,使人自律,減少焦慮,讓人思維更敏捷,給人帶來快樂,迅速減壓。如果説西方的拳擊是一項強運動的話,那麼中國的太極拳就是一項柔運動,而冥想靜坐則是一項靜運動。筆者稱之為:一種量子思維阻力為零的“思維超導”運動。
冥想打坐,即禪修的靜運動,能改變大腦的血流途徑,改善情緒的控制等
*思維實驗:於悖論中看懂世界,最早由伽利略設計
實驗指能在現實世界中實施的實踐操作。思維實驗,有的稱為思想實驗,是一種精神上的觀念或假想運作的思維驗證,與謎語很相像。思維實驗的設計往往包含悖論和類比,讓人們在無所適從、寢食難安和嚴重矛盾衝突中發現和把握不易覺察的人、事、物的本質和規律。
歷史上最早的思想實驗由伽利略設計,用於反駁亞里士多德的自由落體速度取決於物體質量的理論。按照亞里士多德的邏輯推演,輕物和重物一起綁定後從塔上掉下,重的應該下落快,輕的下落慢,兩物間繩子會被拉緊,輕物對重物產生一個拽力,使重物下落變慢。但是另一方面,兩物綁定後的重量比任意一個物體都重,一起下落的速度應該最快。伽利略設計揭示出如此明顯的矛盾衝突,以證明亞里士多德的理論錯誤。
著名的思維實驗有定時炸彈、愛因斯坦的光線、特修斯之船、伽利略的重力實驗、猴子和打字機、薛定諤的貓、甕中之腦、空地上的奶牛、電車難題、中文房間、囚徒困境等。
——袁璐琭摘編自第五章《跨界和融合》及第六章《思維和訓練》,原文共2.6萬字
【目錄】
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編輯:袁琭璐
責任編輯:李念
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