0刖目

　　創新是社會發展的動力，而思維活動則是創新的源泉。思維活動一般認為可以分為抽象思維、形象思維和靈感思維。其中抽象思維也稱邏輯思維，在做科學研究時常以代數思維或代數邏輯的形式得到應用。科技工作者是十分重視抽象思維，重視數思維在科學研究中的作用。形象思維對事物的認識是基于事物的表象，它也是人類認識世界和創新所需要的思維方式，藝術大師的杰出創造完全依賴于形象思維。但人們對形象思維在科技創新中能夠成為邏輯推理的重要應用卻沒有認識，也更是開發不夠。

　　錢學森先生說過：“科學技術不都是抽象思維。要是那樣，科學根本沒辦法發展。”愛因斯坦也說過：“科學發展不能盡靠推理，還有直感，那直感就是形象思維。”錢學森的父親讓他在學理科的同時，又送他去學繪畫和音樂，就是要他把科學和藝術結合起來。為什么科學還要與藝術結合？藝術或形象思維在科技創新中到底會起到什么作用？作用又有多大？這個作用又是通過怎樣的模式發生的呢？能不能讓形象思維對科學研究發揮出更大的作用？這些問題需要研究、回答與證實。

　　抽象思維，也稱邏輯思維，在認識過程中它借助于概念、判斷、推理等思維形式以獲得合乎邏輯的結論，理性地去揭示事物的本質和內在規律，是人類認識世界非常重要的手段。代數思維是一種嚴格的抽象思維，在科學研究中得到廣泛的應用。抽象思維它遵循傳統形式邏輯規則，遵循同一律、矛盾律、排中律，連續地、線性地進行的，其前后具有同一性。在科學研究中的數學建模、代數推導、代數計算等數學思維都是嚴謹的邏輯思維。幾何學中三角形、正方形、圓形、圓柱體、圓錐體、棱錐體等圖形經轉化都當成抽象的概念，它們也就能夠為抽象思維所用。中學里的“平面幾何”是一門邏輯性比較嚴謹的學科，它是采用以幾何“概念”為對象的抽象思維。其幾何命題的論證也呈現嚴格的邏輯演繹推理。

　　藝術是倚重形象思維、直覺和靈感的。藝術大師在藝術上的巨大成功都是基于靈感或基于這個靈感所產生的思維跳躍，這個跳躍對于藝術有特殊重要的意義。形象思維是基于表象，表象是思維的對象。它以表象、直感和想象為其基本思維形式。形象思維還可以調用許多表象元素合在一起形成新的表象，特別是它可以如藝術思維那樣由一個表象跳躍到另一個完全不同的新的表象，形象思維也就具有了跳躍性。這種跳躍性也表明形象思維不具有連續性，不是線性的，也就不具同一性。但是形象思維的思維進程較為迅速，這也是其重要特點。正是由于形象思維過程的非同一性，它不是理性的思維，它也就不能直接用于科學研究中的演繹、推導和論證。

　　本文的第一作者依據他自己對機構學理論的長期研究的實踐和獲得的體會，企圖深入探討和總結提升，探討經由什么途徑才改變了通常的形象思維使之成為理性的思維，變為能夠為科學創新研究中的邏輯推理所用。實踐證明，變化了的形象思維在科技創新中確實發揮了非常重要的作用，希望這些能夠引起學術共同體的關注和討論。

1形象思維如何成為理性的思維

　　有人說，形象思維是“低級的、初等的思維形式”，或者說“它還停留在感性認識階段”。但錢學森說：“培養創新能力的人才，沒有文化藝術修養是不行的。”愛因斯坦說：“想象力比知識更重要，并且是知識進化的源泉。”他們都是以這樣方式來肯定形象思維在科學研究中的作用。本文的第一作者不僅完全同意這個意見，而且在實踐中證實了有時它具有非常重要的作用。

　　若科學研究中采用與藝術思維一樣跳躍著的形象思維，這種思維它是不能為科學研究中的演繹、推導和論證所用。要使形象思維能用于科學研究的推理，需要對形象思維加以約束。本文的第一作者采用過以下兩種有效的用于演繹推理的約束方案。

　　1.1融合于嚴謹的抽象思維的形象思維

　　為使形象思維具有科學研究的嚴謹性，使其變成理性的思維，第一種辦法就是讓形象思維的整個過程嚴格地按照邏輯思維的抽象推理過程進行。前面提到過的中學里的“平面幾何”的思維模式就是一種嚴謹的抽象思維。它是借助概念、判斷、推理以進行諸多定理的論證。若換個角度再來看“平面幾何”的這種思維模式，當僅僅將上述平面幾何的思維過程中的三角形、圓等“抽象概念”，再轉換回來，還原為形象思維中的三角形、圓等“表象”，并進行相同的嚴格的邏輯思維。由于這種思維是基于“表象”，基于圖像、圖形，這種思維模式也就可以認為是一種形象思維，或稱“幾何思維”。上述兩種看法雖然不同，卻是同一回事，因此后者也必然是科學的邏輯思維。可是這樣的形象思維是不具跳躍性的，它嚴格地按邏輯思維運行，是受嚴格約束的形象思維，它前后具有同一性，是科學的思維模式。應用此種思維模式常常會獲得想象不到的奇效。

　　所以這第一種科學的形象思維可以稱為是“融合于嚴謹的抽象思維的形象思維”，它是一種綜合性的思維方式。

　　1.2具有跳躍性并受條件和邏輯性約束的形象思維

　　這是第二種能用于科學推理的形象思維，這種思維過程的特點是它仍具有形象思維的跳躍性，但這種思維的跳躍需要受到一定的條件和思維邏輯的雙重約束和限制，發生具有合乎邏輯的思維跳躍，跳躍前后的形象雖然不具同一性，卻因受到約束而具有“相關性”。這種具有“條件限制和邏輯相關性約束的形象思維”也就可以為科學研究中的推理所用。實踐中，這種形象思維方法甚至也能夠超越了代數邏輯中的難點，而快速地獲得理想的結果，在科學研究中也常有著舉重若輕的獨特意義。

　　所以，這第二種能為科學研究中的推理所用的形象思維就是“具有跳躍性并受條件和邏輯性約束的形象思維”。

　　1.3具有跳躍性的靈感思維

　　靈感思維以表象為載體，是形象思維的一種特殊形式。雖然這種形象思維不能為邏輯推理所用，但這種形象思維直接應用于科學研究能發生創新意念。這第三種形象思維就是“具有跳躍性的靈感思維”。在科學研究中，為了克服所遇到的困難，思維應該是開放性、發散性的，以獲得靈感，這正好利用形象思維的跳躍性以達此目的。但這種思維模式只是為了獲得創新的靈感，并不能用來作為理性的演繹和推導。當然，獲得解決問題的靈感，其重要性也是顯而易見的，這個問題在最后一節還要專門提到。

　　1.4應用于評估的形象思維

　　這是一種可以直接應用于科學研究中的不加約束的形象思維，它常常用于對方案的“評估”。如對于新設計、新方案的評價可以由形象思維出發做出預估。所以這種用于科學研究的第四種形象思維就是“直接應用于科學研究中評估的形象思維”。如我國第二款隱形戰機圖像一出來，網友稱之為“粽子機”（殲-31)，并依其形象網友馬上就對它的性能做出了預估分析。當科研中的新方案提出后，就可以在分析之前，依據己有的理論，對新方案以形象思維做出合理的預估，為正確開展后續研究給出一些依據。其實，這種形象思維方法在科技界和人類認識事物時早己是廣泛應用。

　　應該學會把抽象思維與形象思維結合起來。現代科學表明：人的左腦主管抽象思維，而右腦則主管形象思維。有人畫了一幅畫，很有意思，見圖1。畫的是一個人頭，他的左半張臉是大師愛因斯坦，而右半張臉卻是蒙娜麗莎。這真是奇妙地表示了抽象思維與形象思維的相結合。