82章 科学创新中的直觉灵感与梦境映像
人脑综合知觉的自发响应状态包括直觉灵感与梦境映像两种,其共同服从“主映像链接补充定律”。表面上也可归于人脑的形象思维运动及其所生发的创意和想象。这原本与科学创新中的自觉逻辑思维没有直接的逻辑关系,但值得关注的是:人脑自发链接响应的带有某种认知指向的模糊概念反应,应属于直觉判断,应普遍含有人们所不能预控和预期的既定的思维规则,也就是个体人脑未所自控而能自发完成的逻辑思维。
假设探索者、创新者、发明者,早就从理论上有准备、有科学依据、有“头脑”地把某种直觉灵感自觉与某种科学的概念联系起来,是否能被视为一种科学思维?笔者把类似的思维链接方法称之为科学创新中的直觉逻辑响应可以链接自觉逻辑思维的人脑之功能。让我们尝试着探讨一下脑科学在该前沿领域应所承担的思维科研重任。
关于直觉逻辑思维运动 它强调的是人脑综合知觉的自发响应。人脑综合知觉是构成情绪反应、构成初级直觉响应或高级直觉判断的基础。与科学探索有关联的均为高级直觉。人脑直觉是各种感觉元素链接形态元素(以主映像为核心)的构想、各种感觉元素链接自发或自觉概念的对外响应。直觉是基于感官感觉记忆的综合知觉反应。
智人种群的高级直觉思维是伴随意识起源同时产生的。它是个体人脑不可预控、不可预期的自发逻辑规则,常常在人脑不自觉的一瞬间自动链接或自动适应脑内思维路径,而顿然醒悟。这种表现,完全是思维自发链接综合知觉积累的知觉点(映像概念)或知识点(自觉概念),其逻辑规则与自觉逻辑“不同根”;其灵感闪现不为自我预期。
应当确认,纯直觉响应状态及其判断指向,与科学思维无关。与科学思维有关联的直觉灵感并未止于单纯感觉刺激综合知觉积累的灵感涌现,它一定会指向某种自觉概念判断或与自觉概念有潜在关联的判断,即与潜在的自觉概念存在吻合关系。
主映像链接补充定律所包含的形象思维是推动人脑产生丰富想象力判断的主要途径;现代人脑自发的综合知觉常与自觉概念思维可实现链接而引导出两种以上思维方法互动。灵感和梦境作为直觉的意识形态特殊表现,都与感觉记忆、形象思维有关。直觉灵感在文学艺术创作中有可循样本,在科技创新中的涌现征兆尚无可靠依据确认。
笔者根据自己脑思维运动体验作以下描述提供给人们参考:
第一点,能够被科学思维利用的直觉响应必须暗合或联系自觉的科学概念积累。之前,没有任何科研方向所引导所暗合进而涌现的直觉判断,或之后不能链接自觉概念的直觉灵感,均难以奠定科学价值基础。当然,许多情形下作为自发的直觉认知指向其之前并无任何自觉概念充当逻辑前设,也无自觉推理过程,但是却并不排除过往经历中人脑曾经有过以相关概念定则作为其认知指向条件的思考,同时有相关记忆积累。
不管上述或然性究竟怎样,但凡直觉产生之后不能链接自觉概念并赋予自觉逻辑思考加工的直觉灵感,均会丧失之前可能含有的某种科研参考价值。这种单纯直觉只能被称作某种记忆映像和某种知觉的自然涌现,是人人有所经历的大脑“印象感”和“过电影”现象,对绝大多数人来说,它很难进入有某种科学创意发现的思维境界。
第二点,起初,为新的认知动机所激发并赢得综合知觉响应、激活的某种事物形象在大脑中的突然浮现,并非都有清晰完整的映像感。不过,有想象力的大脑因灵敏链接通路而浮现模糊形象或应受灵感触点激活,人脑将会遵循“主映像链接补充定律”自动启用既有概念对模糊形象、对不完整的知觉印象进行补充使之清晰并完善,直到后来,经自觉概念所推动的想象促使概念认知与其形象构想达到相吻合的逻辑关系为止。
第三点,当其时,人脑的直觉灵感链接自觉的概念判断所表现出来的“才干”会首先得到自我认可,同时又强力推动认知动机想尽办法予以证实。其中,包括严格的形式逻辑推理以及实验分析和观察发现。当其后自觉的逻辑判断过程与现实实验观察能够一步一步接近直觉思维产生的形象构思时,创意发现的初始阶段即宣告成功。在此复杂过程中,如果有任何一个环节被中断被堵塞,直觉灵感中涌现的感觉元素或创意想法所承载的思维负担就要继续负重,致人郁闷,直到下一次灵感突现的新一轮创意涌现为止。
直觉灵感从脑中唤醒激活的事物形象及各种感觉元素并非只在常规思考状态中从脑中浮现。它的两种特殊响应状态是无预兆的梦境映像与灵感突发。
先说梦境映像。与科学概念相关的事物映像出现在睡梦中,与日有所思是间接关联的。由于是在梦中,活跃的脑神经介质循环状态并未完全遵守与非睡眠时人脑思维的相同规则,即自动以日有所思的“主映像”为链接中心来补充响应。其时,脑内日常不曾被激活的儿时印象记忆,以及诸多属于残缺积累的“映像碎片”均有可能被无序激活,形成奇怪的梦境映像组合。不论怎样,梦中的“主映像”元素一定与日有所思关联。
人体血脉经脉推动的介质运动对大脑记忆板块给予刺激激活的规律性不完全被人的意志所控制,即不依人的意志为绝对转移条件。不仅包括睡眠状态下,而且包括其他可能情况下都存在不被意志所控制状况,不承认这一点即陷入“唯意志论”。
若承认这一点就要承认睡梦中大脑涌现的梦境映像是客观的微观物质运动。其中包含平日所思所想留给人脑的神经兴奋点,它在人睡眠时并未休眠,且保持着持续“工作”的活跃态势。此时,脑中过往记忆存储都可能被唤醒,随机激活何种记忆便是何种梦境,属于客观的脑神经递质运动现象。尤其神经衰弱者其神经兴奋点常不关闭。
即便是白日,如果有人当众挨了批评,首先是听觉让其人大脑受到刺激,接着他的脸马上发热。类似的脑内体内神经介质传递,有没有人从根本上控制住?没有。最多只能从表面上适当调控。因为你的大脑早就构造了情感记忆链接中心之响应功能,它响应了外界信息就必然推动体内介质运动,有时甚至使你热血沸腾。如果没有相应记忆积累,就没有相应的一种生化介质的积聚和传递。比如:动物们挨了批评脸不发烧,因为大自然为其奠定的大脑生化物质响应条件,没有达到对情感信息产生灵敏响应的发达程度。
由此分析,把脑内神经递质激活记忆映像进而自发组合记忆映像,视为不完全依赖人的意志为转移的人脑自动响应功能,即可推断出:某人长期聚焦的思维运动所形成的某个记忆兴奋点或将在自己想停下来不去有意思考时,反而,这个兴奋点因脑神经系统普遍放松,它却独自兴奋且链接激活相关记忆更富有成效。于是,梦中的事物映像,有时反倒比白日苦思冥想创意效果更好;梦中自发涌现的映像,有时会显得更丰富、更清晰。这是否是自然的脑生化物质运动规律?如此分析,梦中的思维运动应属直觉的一种。
再说无先兆灵感突发状况。与科学概念有某种关联的映像感觉未所经意出现在直觉中,与人们较熟悉的工作生活环境有关。直觉灵感突发,常常包含具备创新价值含义的映像感觉及其相关概念,其创意与自觉逻辑思维相比较的特殊性在于:遵循理性规则的自觉思维必须压抑非理性神经传感的自发兴奋,因此,用自觉概念推动思维运动时不易突发灵感和直觉想象力。而在不经意时、在大脑放松时,面对外界特殊信息或轻微信息的刺激,却能使人脑突发感悟并很快就完善了某种有创新价值的“形而上”顿悟。
为什么?这里除了脑神经无负担很放松以外,也存在一些现代科学尚未完全揭示出来的微观物质运动原理。有一点可以毫不动摇确认:所有人在突发灵感中产生的创意指向,以及后来链接自觉概念推动思维所补充完善的事物映像,全部是与他十分熟悉或曾经于瞬间留下过强刺激印象记忆的那些具体物像和具体环境之间,有密切关联。
实验课题(NO:87)请您体验是否多数灵感来自综合知觉中丰富印象记忆?
人们不常视听、不常感觉的事物形象或称映像记忆,在脑内记忆存储中经常是模糊的;多数只记下了某种特点,日后通过“特点”可迅速召回记忆。相比之下,印象记忆很深的事物在脑中则总有清晰物像,闭目一想,清清楚楚浮现出来。所以也恰恰是印象较深和熟悉的事物和环境,容易获得外界某些细微信息的链接响应和链接补充。
比如:一个经常与你一起生活一起工作的人,你熟悉了他的一切。某时某刻,如果他有个意外表情,即使很细微,也会给你留下极深刻印象。而那种细微信息对他人来说可能不存在,对具备此种响应条件的人来说则可成为新的认知指向触发点。通过这一点,他能够顿悟即突发直觉灵感,并迅速直觉到眼前事物变化,接着又产生出许多联想,以多向记忆链接促成印象被“完形”积累,使初始直觉中的印象被补充到清晰完整。
通常,对形象思维有特别感悟的人脑也特别敏感于事物细节。比如:18岁的伽利略在比萨大学读书时,其课余时间喜欢到教堂观赏壁画和艺术石雕。由于对艺术作品的欣赏很入迷,使他有条件灵感突发。他于偶然中发现教堂里刚刚被点燃的一盏盏吊灯其摆动的幅度不论大小,但来回节奏却是相等的。由此发现了“摆振动等时定律”。
以上是笔者在没有太多有关“直觉”方面科学资料条件下,尽自己对人脑能所体会的一切,为读者描述的综合知觉脑功能作为人脑直觉的思维运动表现。就现代人对自身认识的科学深度来说,直觉的创新思维能力,尤其是脑神经介质运动的诸多链接“节点”确实还存在神秘之处,但这不等于没有人发现过直觉与创新思维的必然联系。
著名的英国剑桥大学,是一座养育诺贝尔获奖者人数很多的大学城。来此参观者容易忽略的现象是什么?作为一座大学城,它除了城市功能齐全之外,还有一种远远超出城市功能“指标”的特殊现象,即整座剑桥大学城的街道上布满歌剧院、美术院和博物馆。如果按照城市规模来衡量,显然,那些文化设施的建造布局密度远远超过了世界上任何一座名城。再加上大学城美丽的建筑风景,使“剑桥”完全像是一座艺术宫殿!
细细鉴赏他人从欧洲各国观光旅游归来,为我带回的一本本精彩画册和一幅幅照片,笔者一边赞叹一边又感到很奇怪:以人文科学著名的牛津大学城也没有那种浓郁的人文艺术氛围,为什么以自然科学创新成果享誉世界的剑桥城却把剑桥人浸泡在艺术形象的氛围之中?其实,艺术创新能力就是直觉创新能力,理工科创新也需要直觉,需要人文艺术脑细胞的支撑。直觉,是与形象思维关系密切的一种映像概念“意识”。如果直觉与科学创新概念之间客观存在某种对应关系,这种直觉,就自然成为创新突破的一个触发之点。如此来分析,人脑的直觉判断和伴随的灵感、顿悟还是不是“唯心论的藏身之所”?
实验课题(NO:88)怎样捕捉“直觉灵感”并取得创新突破?
直觉灵感是人脑综合知觉积累的产物。
美国著名科学家富兰克林,长期置身于物理实验室观察“电”的传导过程。其实“电”究竟是什么模样?谁也看不见。18世纪之初,当人们对“电”的认识还没有一个总的头绪时,富兰克林居然对电的运动产生了形象感觉十分鲜明的直觉判断。他这样解说:应该把电想象成一种流动体,这种流动体充塞于一切物体中。当它处于稳定状态时,被充塞物体就不带电流刺激;当流动体过多时就产生正电,过少则带负电;电流有自我趋于稳定的态势,这种态势缘由于电的吸引力,如果电的引力太强就会出现电火花……
富兰克林于直觉中所感悟的电的形象,之后被科学界证明那恰恰是各种实验所验证的电学原理一般表现。他的形象思维对其后电学的创立和发展产生过巨大影响。(注:据《光明日报》1978年5月10日)今天,笔者分析上述想象力之所以精准,可能有两个条件:一是他长期观察过电流通过的相应设备状态,对用电设备的表面状态达到了熟知。二是通过某些他人不经意的细微信息,比如强电流通过时的轻微响声而产生了灵感和顿悟,并通过直接感受电流导体“发热”等等可用触觉感知的记忆再唤醒别的记忆积累,然后开始“主映像链接补充”从而完成了上述对“看不见”的电的形象具体而生动的构想。
此例,充分说明在科学技术的创新思维运动中,依靠直觉响应条件产生的形象思维可以推动人脑知觉延伸,这绝非是一种可有可无的科学思维运动。可模仿富兰克林科研场景或另一种科研场景,让被实验者熟悉后猜想和描述未曾经历的实验过程。
实验课题(NO:89)为什么袁隆平能发现水稻的“单亲培植现象”?
单亲杂交水稻首颗样本被发现是人脑综合知觉积累的结果。
杂交水稻之父袁隆平,当接受CCTV主持人现场采访时被问到:“为什么那个水稻单亲培植现象,就你能够发现,别人就发现不了?”袁老心直口快回答:“是老天爷让我发现的!是老天爷要帮我忙!”笔者认为,那是长期深入田间地头之后在记忆中形成了许多能自然区隔水稻生长出现“异样”而使人脑具备特殊响应条件的结果。人脑一旦构成入微细致敏度,即便是一种微弱变化也能刺激感觉知觉产生响应。人脑长期积累的独特功能成就了袁隆平的探索发现。无深厚经验的探索者,将不会具备同类敏感力和创新力。
可仿造出另一种科研场景让被实验者达到熟视能详。然后令其凭借想象力描述未经传授的学问或知识,看其想象力中能否出现与理论知识相近的科学猜想?
实验课题(NO:90)怎样捕捉“梦境映像”并取得创新突破?
梦境映像是人脑综合知觉积累的产物。
与科学创新有关的梦境映像或形象思维,常常就是白日思维运动的“非常规”延续,不过是增加了许多非能自控的记忆元素。由于文学艺术的创作不需要与科学概念构成对应关系,所以,把梦境直接搬到文学和艺术作品中的现象很多。比如:文艺复兴时期意大利的一些著名艺术家就有专门记载“个人梦幻”的笔记本,其目的,就是想把梦中的幻境或意念直接用于艺术作品中。其实,梦中形象思维也能推动科学发现和创新。
德国化学家凯库莱长期研究化学“苯”的分子结构,久思无果。1865年的一天晚上,他在书房里苦思闷写教科书持续多时,不知不觉在火炉边打起瞌睡,接着做了一个梦。梦中,他看到“原子”像炉中的柴火一样闪着火星,它们串联着,犹如蛇一般的弯曲盘绕。突然,他梦见“原子”串联的“蛇形阵列”在火焰之上跳着,舞着,蛇头一端忽然自己咬住了自己的尾巴,形成一个圆环状。梦中,这幅图景在凯库莱眼前旋转不已。
就在此刻,凯库莱从梦中忽然醒来,他不禁喜出望外,大声喊道:“我找到答案了!苯分子是一个环状结构。”于是,花了整夜功夫来求证“苯”的环形结构的化学公式。他的上述思维成果,后来经用X射线对芳香族化合物研究观察,确切无误。
实验课题(NO:91)仿效下例证实一下科研困惑与梦境存在何种关系?
科学家笛卡尔曾经坦率地告诉过人们:他对有关学科思想的方法论以及数学、物理学方面的某些基本概念的发现,都是源于1619年的一个夜晚做了三个不连贯的梦。他梦见自己在梦中陆续完成了上述构想,而醒来所做的工作不过是进一步加以推理。(注:据《四川科技报》1980年12月25日)笔者认为,笛卡尔的坦率相告可能真实。
这位法国大数学家的主要贡献,恰如他自己所说的“梦见自己在梦中”为解决数学曲线切线问题而引入了“座标系”和“变数”等新的数学概念。专事于完成几何图形解析的数学家,实际上很需要形象思维的想象力来帮助他。有人说他走在路上满脑子浮现的都是曲线图形。如此看来,他把自己的科学思维运动带入梦境是很正常不过的事。睡梦中大脑放松,脑神经介质激活运动会比白日紧张思维状态的链接效果更自由、更顺畅。
仿效方案:给数名顶尖学生布置相同难解课题适度加压令其苦思冥想。然后,分别寻访紧张思索是否曾带入梦境,询问梦况并分析其梦境元素是否含有创意?