想象力、直觉和灵感

想象力、直觉和灵感

【科技随笔】

至于怎样去做学问，苏轼这儿有句名言爱游戏app入口官网首页，“广泛阅看进而简约选取，大量积累而后少量发出” ，以下是“大量积累而后少量发出”的三个示例 。

曾炯是我国著名代数学家，早年留学在于德国，他那一生中，仅仅是用德文撰写并且发表了三篇之论文，借此让他成为20世纪里，对于近世代数发展存在重大贡献的代数学家里边的其中一员。

只有22篇论文是著名数学家冯康发表在数学期刊的，其中两篇属国外期刊论文。他一生在计算数学领域有两次重大突破，一次是开创有限元方法，另一次是创建了哈密尔顿系统的辛几何算法。1997年，在他辞世4年后，他被追授国家自然科学奖一等奖。

华人数学家张益唐是具最传奇色彩的，他在 2013 年时年 58 岁，于孪生素数猜想研究方面取得突破性进展，由此获得了多项国际大奖，在此之前他仅仅发表过两篇文章。

科研工作呢，其价值在于创新，那么创新究竟是什么呢？著名统计学家C.R.Rao，在他所著的《统计与真理》这本书里面，有这样的论述：创新存在不同的类别，其中最高水平的创新是新思想以及新理论的诞生；另外还有一种不同水平级别的创新指的是在已有的法则疆域之内的新发现，这种新发现于某个特殊的领域当中具备非凡的意义。诸如牛顿力学和爱因斯坦相对论属于最高水平的创新种类；而绝大多数的科研创新分类属于第二类水平。

科研如何才能做到某种创新呢？我有如下的体会。

首先，创新所需要的是具备长期不懈的知识积累，而这构成了创新得以实现的基础条件。爱因斯坦曾经讲过这样一番话：“创造一种全新的理论并非类似去捣毁一座废旧的谷仓，进而在原本的位置上建造起一座高耸入云的摩天大厦。它反倒如同是在向着一座山峰不断攀登爱游体育app下载官网，从而获取到全新的、更为广阔的视野，在我们起始的地点以及它那丰富多样的周边环境里寻觅到出乎预料的联系。”。

其次说，创新这里面呢，是有着需要丰富的想象力这么个要求的。所谓的想象力，它指的无非是于头脑当中去打造出一个念头或者一幅画面的那种能力，直白来讲其实也就是人们常念叨的形象思维能力。在创新于这一方面上，爱因斯坦他持有这么一种观点，那便是“想象力比知识更重要”。他还讲过这样一番话：“提出一个问题往往是比解决问题更为重要的，因着解决问题说不定仅仅是属于数学范畴或者实验范畴的技能罢了，然而提出全新的问题，全新的可能性，从全新的角度去审视旧有的问题，这通通都需要具备创造性的想象力。”那究竟该如何去开拓想象力呢？德国诗人歌德讲过这样的话：“只有借助艺术，特别是借助诗，想象力才能够被激活。”由此看来，想象力和一个人的艺术修养之间的关系更为紧密。爱因斯坦喜爱拉小提琴，并且是小提琴演奏方面的高水平者。他曾坦率表述：“物理给予我知识，艺术赋予我想象力，知识存在局限，然而艺术所开创的想象力是没有边界的。”。

第三，创新是需要直觉的，那什么是直觉呢，它指的是没有经过意识推理，却对某事物产生了理解以及判断，爱因斯坦在纪念普朗克60岁生日的演讲当中讲道：“物理学家的最高使命是获取那些普遍的基本定律，这么一来世界体系便能凭借单纯的演绎法构建起来，要通往这些定律，并无逻辑推理的路径，唯有借助建立在经验的同感理解之上的那种直觉。”物理学家玻恩更是坚信：“实验物理那所有伟大的发现皆源自一些人的直觉。”。数学史家克莱因说数学是一门需要创造性的学科，在预测能被证明的内容时，如同构思证明方法一般，数学家们会运用高度的直觉和想象，法国著名数学家庞加莱认为我们靠逻辑来证明，却要靠直觉来发明，这里所说的“发明”指的是预测能被证明的内容与构思证明的方法，数学家陶哲轩说只有将严格的推理和直觉结合在一起，才能解决复杂数学问题，前者用于精准解决若干细节问题，后者用以把握整体。缺少其中任何一个都会让你在黑暗中摸索很久。”

首先，创新要求灵感。接着，所谓灵感为何，乃是一种差不离无意识或者潜意识的属于非逻辑式的创造性思维活动爱游戏ayx官网登录入口，它是针对某一个问题长时间思索以后忽然诞育的思想火花。然后，爱因斯坦讲他的创新思维活动“产生于有一种能用文字或者其他符号来跟他人交流的逻辑结构之前”，此即一种灵感。最后，灵感通常在全神贯注思考问题之时产生，然而有时候却是在不经意这会儿或者意识朦胧当中 。具有德国国籍的化学家凯库勒，在某一日进行午休的时候，梦到了一条小蛇，这条小蛇的头部咬住自己的尾巴，由此他被突然惊醒了，随后他花费了一整个夜晚的时间，提出了关于苯环结构的假想，这便是在意识处于朦胧状态之中所产生的灵感，此外，灵感有的时候也来源于针对不同现象展开的类比和联想，在1834年的秋天，有一位身为英国造船工程师的史考特·罗素，在河边进行散步，正好有一艘小的木船从他的身旁驶过，就在这个时候他观察到船头所卷起的一股非常特别的激浪，这股激浪超乎寻常地以单个波峰的形式朝向前面进行传播，此后通过对这个现象投入精心的研究，他提出了极为著名的“孤立波”理论。

第五节，创新所需具备一定机遇，可是“机遇仅施惠于有准备之头脑”（巴斯德语）。然而我并不认同“机遇乃可遇不可求”此论调。我觉得在特定条件下能够人为地去营造诞生机遇之环境。举个例子。为维持研究活力以及对研究问题存有新鲜感，我每隔一段时期（八至十年）便变换自身研究领域。于全新研究领域中机遇自然而然会多些。在变更研究领域之过渡阶段，我往往亦会同时钻研几个相关领域。

近年来，我时常拿着“我心目中的科学和艺术”这个题目，去到大学或者中学，去做公众报告。报告完毕之后，老是有人问我，能不能拿出读古典诗词对我搞科研有帮助的例子，我给出的回答是，具体的例子不存在，不过艺术修养对我的科研方向选定跟论著撰写的影响是不知不觉的。我在搞科研的时候，喜欢去追寻得到某个定理或者命题成立的充分必要条件，我的好几项重要成果的文章都十分短小，这说不定就是古典诗词对我不知不觉产生的影响。搞科研创新的时候，我写过一个感言，是这样说的，科研创新好像化学反应，知识是用来承载的东西，直觉加上想象以及灵感是起到催化作用的物质 。

作者是严加安，他是中国科学院院士，同时也是中国科学院数学与系统科学研究院的研究员 。