科學(xué)藝術(shù)思維與創(chuàng)造力開發(fā)

在古代，除數(shù)學(xué)以外，科學(xué)的東西往往是一種猜測、推測或想象，是從總體上描繪自然界，給世界以總的圖景。可以說當(dāng)時的科學(xué)思維是哲學(xué)層次上的猜想和概括，是非邏輯的。如：古代的天文學(xué)起源于占星術(shù)；醫(yī)學(xué)與巫術(shù)緊密相連；被稱為現(xiàn)代科學(xué)的基石的留基伯和德謨克利特提出的原子論也不是科學(xué)的理論，它只是哲學(xué)的推測，是泰勒斯學(xué)派用簡單要素來解釋世界組成思想的發(fā)展，是尋求世界萬物本原的進一步努力。古代的科學(xué)思維中無不蘊含著對世界萬物統(tǒng)一性，宇宙之和諧、完美的追求。而這些也正是古代藝術(shù)思維所追求的境界。在古文明的進程中，無論是從中國的春秋戰(zhàn)國的學(xué)術(shù)繁榮至唐宋科學(xué)、藝術(shù)、文化發(fā)展的高峰時期，還是西歐的古希臘時期，科學(xué)和藝術(shù)、科學(xué)思維與藝術(shù)思維總是相依相伴，直接體現(xiàn)在那些既是科學(xué)家、又是藝術(shù)家和哲學(xué)家的學(xué)者身上。中國的沈括、古希臘的亞里士多德，都被譽為百科全書式的學(xué)者。

歐洲的文藝復(fù)興帶來了近代科學(xué)、藝術(shù)、文化以致于新哲學(xué)的曙光，達.芬奇是文藝復(fù)興早期最杰出的代表人物，他是工程師、也是物理學(xué)家、生物學(xué)家，不過他的名字只所以流芳百世，還在于他是一名大畫家、藝術(shù)家，在《最后的晚餐》、《蒙娜麗莎》等作品中創(chuàng)造了真實而又健美的藝術(shù)形象，再如雕刻家米開朗琪羅的代表作《大衛(wèi)》雕像，展現(xiàn)在人們面前的一個個生動形象反映了資產(chǎn)階級人文主義的時代精神，從而使藝術(shù)獲得獨立，并使人們堅信藝術(shù)思維就是形象思維。這一時期各門學(xué)科相繼開始從自然哲學(xué)當(dāng)中獨立出來。在科學(xué)技術(shù)活動中，又總是通過對具體事物的認(rèn)識，來概括出其中的規(guī)律性，是從具體到一般的過程，更側(cè)重于理性的抽象。如近代實驗科學(xué)的奠基人伽俐略在力學(xué)方面提出慣性原理，速度、加速度的概念及其關(guān)系等成為牛頓的人梯，在天文學(xué)上運用自制的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了“新宇宙”，以大量的觀測事實支持和發(fā)展了哥白尼的日心說。天文學(xué)家第谷的一生就是進行了大量的、卓越的天文觀測，他的助手刻卜勒利用這些資料總結(jié)出了行星運動三定律，成為牛頓萬有引力定律的直接前提。牛頓站在巨人的肩上建立起經(jīng)典力學(xué)體系。其它學(xué)科領(lǐng)域如生物學(xué)中，林耐搜集了大量標(biāo)本進行分類，建立起植物分類系統(tǒng)等。搜集材料，然后進行分門別類的整理材料、加工材料并上升成理論，即先要知道“是什么”，然后研究“為什么”，這一過程，更多的運用了分析、綜合、分類、類比、歸納與演繹等理性思維方法，讓人們感覺到科學(xué)思維就是由具體走向抽象，是一種抽象思維。有了科學(xué)家的獻身精 神，有了科學(xué)實驗活動的理性思維方法，近代科學(xué)得以擺脫宗教神學(xué)的束縛走上獨立發(fā)展的道路。

本世紀(jì)二十年代以后，特別是二戰(zhàn)以后，不同學(xué)科之間越來越趨于相互交叉、彼此滲透，更高層次上的一體化、綜合化趨勢日益顯著。這樣的發(fā)展趨勢開創(chuàng)了科學(xué)家、哲學(xué)家、藝術(shù)家新的聯(lián)盟與合作。例如，《控制論》的誕生就是哲學(xué)思考、技術(shù)科學(xué)與生物科學(xué)結(jié)合的藝術(shù)杰作，它與數(shù)學(xué)家維納的思維方式及學(xué)識是分不開的。維納曾組織并參加每月一次由各門學(xué)科的專家、學(xué)者參加的科學(xué)方法討論班，從中獲得很多教益和啟發(fā)，他反對做狹隘分工的奴隸，認(rèn)為應(yīng)造就“一專多能”的人才。正是靠著這種才能帶領(lǐng)多領(lǐng)域的專家學(xué)者協(xié)同作戰(zhàn)，找到了技術(shù)科學(xué)和生物科學(xué)之間的本質(zhì)聯(lián)系，完成了自動高射火炮的研制工作，成為《控制論》這樣一門綜合性學(xué)科的奠基人。另外如美國的阿伯羅登月計劃的完成，八十年代初美國開始實施的星球大戰(zhàn)計劃等等。這些本世紀(jì)的重大科研項目無不體現(xiàn)著這種新的思維，即科學(xué)家、哲學(xué)家和藝術(shù)家的聯(lián)盟，科學(xué)、哲學(xué)和藝術(shù)的結(jié)合所顯示的巨大力量。這種學(xué)科之間的交叉滲透、知識的互補、思維方式的綜合化不但以事物相互聯(lián)系的本質(zhì)統(tǒng)一性作為基礎(chǔ)，而且是人類實踐活動目的所需要的。

科學(xué)的藝術(shù)思維與藝術(shù)的科學(xué)思維

科學(xué)的思維是藝術(shù)的，大科學(xué)家常常以藝術(shù)的尺度去評價科學(xué)理論；而藝術(shù)的思維也是科學(xué)的，大藝術(shù)家又往往用邏輯的眼光審視藝術(shù)作品。科學(xué)思維和藝術(shù)思維的結(jié)合，能夠充分挖掘人類的潛能、發(fā)揮創(chuàng)造力，使人類的眼界更高遠(yuǎn)、更開闊。如，牛頓的萬有引力公式，使具有廣泛而深刻內(nèi)容的力學(xué)定律只涉及三個參量：質(zhì)量ｍ，距離ｒ和力Ｆ。幾乎是簡單到了極點。牛頓對古典力學(xué)成功的進行了完美綜合。追求和諧、完美是所有科學(xué)家的目標(biāo)，這也就難怪大科學(xué)家一般都有很高的藝術(shù)修養(yǎng)。麥克斯韋擅長數(shù)學(xué)并喜歡詩歌，在愛丁堡上中學(xué)的時候就從藝術(shù)家的啟發(fā)中發(fā)現(xiàn)了一種繪制橢圓形的方法，并組成藝術(shù)圖案。麥克斯韋從劍橋大學(xué)畢業(yè)后，對法拉第的著作發(fā)生濃厚的興趣，但感到法拉第的理論美中不足之處是缺乏應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)性，他決計用數(shù)學(xué)方法來彌補這方面的問題。以后的十多年中，他根據(jù)法拉第以及庫侖、安培、奧斯特等人由實驗總結(jié)出來的電磁學(xué)理論，逐步建立了統(tǒng)一而完美的經(jīng)典電磁學(xué)理論。特別值得指出的是他的一組方程中，第四個方程完全是從理論的對稱、優(yōu)美、和諧之?dāng)?shù)學(xué)美考慮，認(rèn)為應(yīng)有與第三個方程對稱的方程而進行的大膽假設(shè)，靠著這種藝術(shù)家般的思維方式，通過補充，麥克斯韋預(yù)見了電磁波。許多科學(xué)家推崇科學(xué)理論的數(shù)學(xué)美，主要是對切身體會的總結(jié)，如1928年，英國物理學(xué)家狄拉克在解自由電子相對性波動方程時，由于開平方根而得出電子的能量有正負(fù)兩個解，這就是負(fù)能困難，按照通常的觀念，負(fù)能解通常被舍棄，如同不能設(shè)想一間房子有正負(fù)兩個面積一樣，但是狄拉克寧可保持?jǐn)?shù)學(xué)上的對稱美，這種科學(xué)的藝術(shù)思維，使他后來提出了完全與眾不同的反物質(zhì)理論。狄拉克也因此于1933年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。還比如我國阿爾法磁譜儀隨美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機升上太空，尋找宇宙中可能存在的反物質(zhì)，這項由多國、多學(xué)科科學(xué)家和技術(shù)專家參與的世界矚目的科學(xué)探測活動，是科學(xué)家半個多世紀(jì)的夢想，向著揭開宇宙起源之謎將邁出重要一步，是科學(xué)思維和藝術(shù)思維完美結(jié)合而產(chǎn)生的人類最尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一次偉大創(chuàng)舉。

科學(xué)思維與藝術(shù)思維的有機結(jié)合提高創(chuàng)造力

現(xiàn)代腦科學(xué)的研究表明，人的大腦左右兩半球在嬰兒階段是比較對稱的，隨著成長對稱性發(fā)生破缺，左半球主要從事抽象思維、邏輯分析，負(fù)責(zé)人的閱讀、理解語言、算術(shù)推理等活動；右半球主要從事空間的和想象的活動，比如辨認(rèn)面貌、辨別音弦、直覺的感覺等等。正常人的左、右半腦雖在功能上各司其職，但互相配合，在整體上采取互補的方式來提高人的認(rèn)識能力，更好的發(fā)揮整體和諧功能。可見，左右半腦同時發(fā)達的人智商最高，思維洞察力、創(chuàng)造力最強。我們知道人的智力一方面來自先天遺傳，另一方面來自后天的學(xué)習(xí)訓(xùn)練。后者無疑是可以通過努力提高的。開發(fā)大腦，從傳統(tǒng)意義上講，一般指的是對嬰幼兒、少兒通過各種有益的訓(xùn)練，促進大腦發(fā)育、提高智力的活動，且過去一直被人們認(rèn)為成人腦細(xì)胞是不可再生的；而美國和英國科學(xué)家最新的研究表明，既使是老年人腦細(xì)胞受損后，通過一系列的保健、訓(xùn)練也可以再長出新細(xì)胞，特別是右腦的開發(fā)潛力無窮。這一發(fā)現(xiàn)為我們成年人進行一系列有益的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，增加科學(xué)素養(yǎng)和藝術(shù)修養(yǎng)以開發(fā)智力、提高創(chuàng)造力，提供了科學(xué)依據(jù)。因此，思維洞察力、創(chuàng)造力的提高，需要廣而博的知識、科學(xué)的思維方式以及科學(xué)思維與藝術(shù)思維的結(jié)合，只有科學(xué)思維和藝術(shù)思維的有機結(jié)合，才能實現(xiàn)思維互補，更充分地激發(fā)左右半腦的整和諧功能。總之，搞科學(xué)的人需要藝術(shù)修養(yǎng)的提高，以使自己的科學(xué)思維更具藝術(shù)性，缺乏藝術(shù)性的科學(xué)及科學(xué)思維有悖于科學(xué)的時代精神；而搞藝術(shù)的人也需要不斷增加科普知識，很難想象缺乏科學(xué)知識的藝術(shù)家如何真實的反映生活、體現(xiàn)藝術(shù)作品的生命活力、時代精神和創(chuàng)新精神。強化藝術(shù)的科學(xué)思維能將藝術(shù)推進到更高的理性層次，強化科學(xué)的藝術(shù)思維可事半功倍地敲開科學(xué)之門。科學(xué)思維和藝術(shù)思維的結(jié)合可以更好地提高人類的智力、挖掘人類的潛能，提高人的思維洞察力和創(chuàng)造力。科學(xué)和藝術(shù)、科學(xué)思維和藝術(shù)思維水乳交融、相互映照，已成為提高人類整體素質(zhì)、指引人類進步的兩盞明燈。

作者單位：河北科技大學(xué)