科学创造十日谈

在我看来，还是我们的老祖宗最高明。古代哲学名著《易经》里，给“创造”下的定义是“生生”二字，有“赋予存在”之意，与韦氏英文大辞典的释义完全一致（第一个“生”字是动词，to bring into；第二个“生”字是名词，being）。《易经》里说：“生生之谓易”，“易”就有“变动、创造”的涵义。
然而，要从哲学社会科学上给“创造”下一个完整的定义并非易事。我较为认同专著[1]里的定义：“创造是个体或群体生生不息的转变过程，以及知情意三者前所未有的表现；其表现的结果使自己、团体或该创造领域进入另一更高层的转变时代。”该书作者强调创造必须有高度的新颖性和恰当的建设性：结果必须是前所未有的，雕虫小技不能算是创造；它又必须是恰当有益的，江湖大盗也会弄出点新招儿，就绝不能算是创造！而且，现代的创造又是带有群体性和继承性的。
学者戴世强 发表于2010-8-15 6:38:51
科学创造十日谈（上）
【按】一年来，我就科学创造问题陆续写了一些笔记，试图从创造心理学的观点出发，结合一些案例，初步探索科学创造的界定、过程、类型、时段、意境和精神，希望与周围的年青朋友一起，理性地审视我们所从事的科研工作。许多认识还非常肤浅，有待于今后深化。这里把我在乐乎博客上的文章整理成“科学创造十日谈”，竭诚欢迎博友们（特别是研究创造心理学和认知心理学的博友们）批评指正。
对于创造产品的层次，有各种说法，美国心理学家Irving Taylor1975年给出的分类较为科学，在[1]中又有发挥，我觉得可以接受。创造的产品可分为如下五个层次：
?即兴式的创造（expressive creativity）? 这种创造随兴而发，因境而生，参与创造者无为而为，随心所欲，自由兴怀。如文人的笔谈会，科技界的自由研讨会（seminar），个人的率性而为，这种创造活动尽管层次较低，“产品”较为粗糙，实际上是其它各类创造的萌芽和基础。在本所的小组seminar和各种科学沙龙里，我们经常享受这类创造的乐趣。
什么是创造？
《辞海》告诉我们，创造，就是“做出前所未有的事情”。这个中文词似乎最早出现于《后汉书》。韦氏英文大辞典对create的释义为“to bring into being”；牛津高阶英文词典的释义则为“cause (sth) to exist”或“make (sth new or original)”。
在孕育期，可以换一个题目做做（所以做科研的切忌“单兵深入”，不妨同时有几个不同类型的题目或分支题目）；有时干脆让头脑彻底休息，或出门度假，或光顾娱乐场所。我的经验是找一本好看的、有利于修身养性的“闲书”来阅读。分子生物学创始人之一沃森在回忆DNA双螺旋结构发现的书《双螺旋》中，就描绘了该项重大发现降生前的彻底休闲过程。
创造过程有两种涵义。一种是指个体从开始创造到产品实现的心智历程；另一种着重随心所欲，因境生情，无为而为的创造活动。前者比较科学，通常在科技界就指前一种。它又可以分为着重个体与环境的交互关系和着重解决问题的过程。对我们实际从事科研的人员来说，后者更有意义。心理学家的实际调研发现，科学与文艺的创造过程是相似的，均为解决问题的过程。
孕育期的存在说明，创造是一种波澜起伏的有节奏的过程，创造的火苗有时就像在潜伏中的火山，它在酝酿喷发。心理学家告诫创造者：一味苦读、目不转睛、马不停蹄的疲劳战对创造有弊无利。创造需要冥思苦想，同时需要把握节奏。这就说明了一些大科学家为何都热衷于某项业余爱好，如爱因斯坦专长小提琴，普朗克擅长钢琴，苏步青长于写诗，钱伟长喜爱围棋等等，他们往往在琴棋书画中度过孕育期。
科学创造通常指的是在科技领域里的创造，经常是最激动人心的、最有影响力的创造。
什么是创造的标准？
“创造”，是心理学家喜欢研究的话题，有关著述如汗牛充栋。他们研究“创造”时，关注的对象各有不同，有的关注创造的产品，有的着重研究创造过程，有的则关心创造的主体——人。我觉得从创造的产品，比较容易理解创造的标准或层次。
万丈高楼平地起，创造者必须打下扎实宽广的基础。准备工作的范围要尽可能地大一些，特别是，处于学科纵横交叉的今天，我们不仅要对自己的主修学科有透彻的了解，而且要准备好其它相关学科的足够知识，汲取跨学科的经验、方法和技巧；准备工作的时间应该足够长。创造者本人及其领导，决不能急功近利、拔苗助长，必须对问题的界定、症结、难点做详尽剖析，准备对问题作全方位、多角度、多思路、多途径的探索。对可能遭遇的困难、挫折，做好足够的思想准备。其中，至关重要的是反复推敲和思考。正如美国哲学家杜威所说：“要真正做到多思，我们必须甘心忍受并延续那种疑惑的状态，这是对彻底探究的动力，……。”
孕育期可长可短，有时非常漫长，例如，门捷列夫之发现元素周期表，爱因斯坦之发现广义相对论，等等。创造者的“灵光”似乎在冬眠，等待着复苏。一旦内外条件成熟，“灵光”随之闪现！
豁朗期
豁朗期，又称明朗期，我更喜欢称之为“顿悟期”。一个百思不得其解的问题被创造者搁置一段时间之后，某个时刻，创造性的新观念可能突然喷薄而出，随之，进入“豁然开朗”的境地。心理学家将其称为灵感、直觉或顿悟。
目录
一、生生不息 刻意求新——创造概论
二、循序渐进 追求辉煌——创造的过程
三、不拘一格 全力创新——创新的类型
四、心无旁骛 争分夺秒——创造的时段
五、碧落黄泉 穷其究竟——创造的意境
六、摆脱窠臼 信马由缰——创造的精神
七、锐意创新 超凡脱俗——案例分析1：钱伟长的弹性圆薄板大挠度理论研究
对于科研工作者来说，充分了解科学创造的心智历程极为重要。基于此，可以尽可能自觉地遵循创造过程，不走或少走弯路，事倍功半地实现自己追求的目标，并尽情享受创造的欢乐，把科研这个“苦差使”变成其乐无穷的“美差”。
昨天的博文中已指出，创造心理学中的创造过程，指的是个体从开始创造到获得（抽象的或具体的）产品的心智过程。人类的创造活动是极其复杂的心理过程，许多科学家对此进行过探索。1896年德国生理学家亥姆霍兹（H.L.F. Helmholtz，注意：不是我们熟悉的物理学家H. von Helmholtz)提出了创造性工作的三个阶段：（1）初步尝试；（2）停顿和徘徊；（3）突然发现和意外解决。后来，法国著名数学家彭加勒（H. Poincarè）又加上了第四阶段：（4）再次有意识的努力时期。另一位法国著名数学家阿达玛（J. Hadamard）验证了这个四阶段模式，并加以命名。1926年，英国心理学权威沃勒斯（G. Wallas）在此基础上总结出至今仍在沿用的“创造四阶段说”。Wallas认为，不管哪个学科门类，不管创造性成就的大小，任何创造发明大体经过四个时期：1）准备（preparation）；2）孕育（incubation）；3）豁朗（illumination）；4）验证（verification）（详见[1~5]）。下面分述之。
许多大学问家研究了科学创造的实际过程，划分了三个或四个步骤。对此，且听下回分解。
参考资料
[1] 郭有遹，创造心理学（第三版），教育科学出版社，2002。
[2] Starko, AJ, Creativity in Classroom: School of Curious Delight (2nd Ed.), Lawrence Erlboum Associates, Inc., 2001. 中译本：创造能力教与学，刘晓陵，曾守锤译，华东师范大学出版社，2003。
准备期
这一阶段主要从事发现问题、分析问题、归纳问题工作，包含：广泛调研，搜集资料，整理事实，补充积累知识，扩充技术储备，创设必需工具和条件等等。
人们在创造活动中，铁定要做的事情是：尽可能充分地了解、熟悉前人对同类问题的想法和经验，深入分析：前人已把问题解决到何种程度，哪些问题已然清晰，哪些问题尚未解决，哪些结论存有疑点，哪些装置不能尽如人意……。凡此种种必须了如指掌，洞若观火。只有这样，方可避免做重复性的工作，才能使自己的工作站在新的起跑线上，同时还能从前人的成功和失败中获得启示。
彭加勒在他的名著《科学与方法》[5]中对此有生动的长篇描述。当他在研究非欧几何的一种变换时，久久不得其解，他不想工作了，到乡间去旅行。“我的脚刚踏上车蹬，突然想到一种设想……我用来定义福克斯函数的变换方法同非欧几何的变换可以完全一样！”他还描述了在山岩上散步时的灵光一现。这就是顿悟——突然明白。
?深奥的创造（emergentive creativity）? 这一层次的创造最为复杂，它在合理的假设下，发展崭新的原理、原则或有系统的新学说。必须在原有知识基础上，重新组织材料，乃至提出全新的概念。例如，爱因斯坦建立相对论。
什么是创造过程？
这一问题是我们科研工作者最应该关心的，也是对实际科研工作最有指导意义的部分。已有许多著作涉及相关问题（见[2~4]），这里先作一简述。
?新型式的创造（new-pattern creativity）? 这类对物品的形状、结构、功能、式样、装置等加以改变或增减，相当于专利法中涉及的新型或新式样，结果是更简便、更有效、更经济、更美观、更实用的产品。例如，收音-录音并用的收录机；当然，可包括合成型的抽象的科学产品，例如，我在以前的博文中提及的元胞-跟车混合型交通流模型。

[3] 刘仲林，科学臻美方法，科学出版社，2002。
[4] 周立伟，科学研究的途径，北京理工大学出版社，2007。
写于2009年8月3日
/sqdai/A101264.html
二、 循序渐进 追求辉煌
?创造的过程?
关于顿悟，我将另有博文专门描述。
验证期
在豁朗期中产生的灵感是否即为问题的答案，是否就是科学的创造，有待于细细验证。新的观念要经过逻辑的推敲和完善化，新的结论、新的产品要经过实践的检验。在验证阶段，对新设想、新观念不做任何修改的情况是罕见的，经验证而被否决，则是司空见惯的。正如英国大科学家达尔文所说：“我想不起哪一个最初形成的假说不是在一段时间过后就被放弃，或被大加修改的。”
孕育期
孕育期，又称酝酿期，我则喜欢称之为孵化期。在创造过程中，一蹴而就地成功的先例少之又少，大多会在初步尝试后无功而返。这时，最好的办法是把手头的问题暂时搁置起来。按Wallas的心理学理论，创造者的潜意识仍在围绕这一问题工作，就像母鸡在孵蛋一样，表面上母鸡静卧，所孵的蛋却正在孕育着新生命。