第六篇 创新思维的开拓
6.1 创新是智慧思维的本质特征
动物只有顺应环境的低等智能，动物中最聪明的黑猩猩即便有灵机一动的顿悟，那也只是偶然的、非自觉的行为。人类则不然，他们不仅能够顺应环境，而且可以改造环境，原因就在人类大脑的“小宇宙”能够创造性地反映外部“大宇宙”。我们己在前面论述过，人脑以最大的相对脑量、最精细的大脑皮层、最强大的额前区，形成了唯有人才有的创新思维。正是借助大脑的高容量、高综合功能，人脑就能在总体上把握各种感觉、知觉、表象提供的信息，超脱感性和有限的动物悟性思维只能停留在反映事物的表面现象及其外部联系的局限，认识事物的全体和本质，实现从感性认识到理性认识的飞跃。同时，它还可以按照新的程序将感性认识提供的各种外界信息在脑内重新组合，自由想象，从而创造新的信息，设计新的事物蓝图。正因为创新思维在认识世界与改造世界的过程中都发挥着极其重要的作用，因而我们可以说，创新是人类智慧思维的本质特征，创新思维是人类区别于动物智能的本质属性。
正是创新思维推动人类文明的不断演进。狩猎文明离不开弓箭、鱼叉的发明，农耕文明离不开耕作、畜养技术的发明，工业文明更离不开蒸汽机、发电机的发明，而这些发明创造都不过是创新思维的结晶，是技术创新的成果。
正是创新思维推动人类社会的不断飞跃。血缘制度推进了原始社会的发展，契约制度催促了工商文明的繁荣，劳动者的自由联合体奠定未来理想社会的基础，而这些不断完善的社会形态也是人类创新思维的结晶，是制度创新的成果。
正是创新思维开辟着民族振兴、人民富裕的新道路。20世纪中后期东亚创造了高速发展的经济奇迹。然而早在90年代初就有经济学家指出，这种发展是靠流汗而不是靠灵感创意。1997年东亚终于爆发了震惊世界的金融危机。1998年7、8月间，“百人工程”部分学者对东亚金融危机进行实地考察，写出近4万字的考察报告。报告指出，日本及东南亚一些国家在“科学—技术—发展模式—政治经济体制—文化观念”这五个层面上创新不足，未能根本超越依附式发展模式、传统工业化发展模式、泡沫经济式的发展模式，这是东亚金融危机的深层根源与实质所在。由此可见，创新是“一个民族进步的灵魂”、“一个国家兴旺发达的不竭动力”、“一个政党永葆生机的源泉”。
创新与创新思维的重要性早为人类所认识。古代智慧之书《周易》中就有“周虽旧邦，其命惟新”之说。近代科学昌明，创新与创新思维也成为科学研究的对象。20世纪初，美籍奥地利经济学家熊彼特在其1912年德文版《经济发展理论》一书中使用了创新一词，从而把创新概念第一次引入到了经济学领域。他认为，所谓创新，就是建立一种新的生产函赦。也就是说，把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系。这种新组合包括以下内容：1、引入新产品；2、引进新技术，即新的生产方法；3、开辟新的市场；4、开拓并利用原材料新的供应来源；5、实现工业的新组合。熊彼特把这种“新组合”创新称为经济发展的根本现象，推动技术创新的人则称为“企业家”。20世纪中期美国人奥斯本首倡的“创造学”，更是把创新思维、创新技法作为专门研究的对象。现在，创新思维作为人类智慧之源、民族振兴之本，己受到世界各国的普遍重视。
6.2 创新思维的层次模型
创新离不开思维，但不是任何思维活动都能产生创造性成果的。以有无创新成果为划分依据，思维可以分为保守思维与创新思维两大类。保守思维只是重复以往的模式，仅仅引起事物简单的量的变化，而创新思维则能引起事物结构、功能的质的变化。
作为创新思维对立面的保守思维，有多种不同的称呼，例如机械思维、摹仿思维、惯性思
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维、再造性思维等等，它们的共同特征就是思维结果都没有创造性，都是原来就已有的。保守思维主要的思维操作是学习、记忆和迁移。如工程师仿制设计一架机器的思维活动、学生依据老师或书本提供的例解回答问题的思维活动，其最大特点是依葫芦画瓢，习惯性地套用已有的办法而不能另辟蹊径，因而不可能产生新事物。在保守思维中，虽然有时也需要分析、综合、抽象、概括等高级思维形式的参与，但它们仅限于去寻找当前的问题与过去曾解决过的问题的相似之处。当完全一致或基本一致时，便毫无顾忌地应用已有的经验去解决。它与创新思维的主要区别在于，不能对已存入大脑中的知识信息进行改造和重组，因而不能使人类的知识总量增殖。
与只是重复以往模式、既有成果的保守思维相反，创新思维不断对大脑中的知识信息进行改造和重组，不断创造各种新颖的思维成果。因而创新思维可以定义为人类在认识和改造世界的活动中能够产生新成果的思维活动。一般认为，人们在提出问题和解决问题的过程中，一切对创新成果起作用的思维活动，均可视为广义的创新思维。创新思维的主要特点是：
1、思维过程的灵活性。与保守思维重复旧模式、执著旧思路的呆板性不同，创新思维过程往往表现出极大的灵活性、应变性。一次，一位女主持人走上舞台时不小心摔倒了，观众席上立刻传出一阵哄笑声。怎么办?这位主持人的头脑中迅即闪出一连串应急方法：躺着不动，假装晕倒；爬起来，退到后台，请求换一位主持人；退到后台，定一定神再说；站起来，向观众道歉；站起来，向观众解释摔倒的原因；站起来，当作什么事也没发生，按原定方案继续主持节目。这些方法效果都不理想，都会带来负面影响。最后她忽然灵机一动，站起来，面对观众，大声说道：“我刚才是为热心的观众而倾倒!”观众席上的哄笑声立即为掌声所代替。
2、思维解题的变通性。变通是创新思维的重要成分，它反映了创新思维过程中的转换和灵活应变的特奌。“变”是应运生变，是顺应事态的变化而采取的恰当举措。“变”是前提，“通”是结果。只有智者才能见机、借机、趁机、获机，无往而不利。西方的权变理论讲的正是创新思维的变通性，它包括顺势变通、逆势变通、借势变通、造势变通等多种形式。借助这种思维的变通性，人们在运思遇到障碍时，就会绕道而过，迅速灵活地从一个思路跳到另一个思路，从一种意境进入另一种意境。据说，埃及人在测量又高又陡的金字塔时遇到了困难，为此他们向古希腊著名哲学家泰勒斯求教，泰勒斯愉快地答应了。只见他让助手垂直立下一根标杆，不断地测量标杆影子的长度。开始时，影子很长很长，随着太阳渐渐升高；影子的长度越来越短，终于与标杆的长度相等了。泰勒斯急忙让助手测出金字塔影子的长度，然后告诉在场的人：这就是金字塔的高度。
3、思维空间的开放性。思维空间的开放性主要是指创新思维需要从多角度、多侧面、全方位地考察问题，而不再局限于逻辑的、单一的、线性的思维，由此形成了发散思维、逆向思维、求异思维、非线性思维等多种创造性思维形式。
4、思维方法的辩证性。思维方法的辩证性，主要是指创新思维既包含有抽象思维，又包含有形象思维；既包含有逻辑思维，又包含有非逻辑思维；既包含有发散思维，又包含有收敛思维；既包含有求异思维，又包含有求同思维。两两之间分别构成对立面，既相互区别、否定、对立，又相互补充、依存、统一，由此形成创新思维的矛盾运动，推动创新思维的发展。思维方法的这种辩证性又经常体现为创新思维的综合性，即创新思维实际上是各种思维形式、思维方法的综合体。
5、思维成果的独特性。思维成果的独特性是创新思维的直接体现或标志，常常具体表现为创造成果的新颖性及唯一性。世界著名作曲家莫扎特儿时曾从师于伟大的作曲家海顿。有一次，他跟海顿说：“我能写一段曲子，老师您肯定弹奏不了。”海顿不以为然，他想有什么复杂的曲子我不会弹呢?莫扎特将自己写好的曲谱递给了海顿。海顿弹奏了一段时间后惊呼起来：“这是什么曲子呀，当两手分别在钢琴两端弹奏时，怎么会有一个音符出现在键盘中间呢?看来任何人也无法弹奏这样的曲子。”莫扎特接过乐谱后，说：“老师，您看我怎么弹。”只见他遇到那个在键盘中间出现的音符时，便俯下身，用鼻子弹了出来。莫扎特的这一动作令海顿感慨不已。在海顿眼
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里，弹钢琴只能用手指，如果两手在键盘两侧时，键盘中间出现音符就不可能弹奏，而莫扎特却认为鼻子虽然是呼吸器官，但没人规定不能用鼻子来弹奏。显然，莫扎特后来之所以能成为大师，与他的这种思维的独特性是分不开的。
创新思维能不能再分呢？我们认为根据创新成果独特性的程度，还可以再分为非突破性常规创新思维与突破性超常创新思维两个层次，超常创新思维又可分为自觉超常思维形态与非自觉超常思维形态（灵感、直觉等）两小类。
常规创新思维（强方法）
创新思维 自觉超常创新思维 思维 超常创新思维（弱方法） 保守思维 非自觉超常创新思维
图6-1 创新思维的层次类型
非突破性常规创新思维是人们在已有经验的基础上，从某些事实中寻求新关系、找出新答案的思维过程。但这种新答案没有超出常规知识范围，它所具有的创新功能只能引起事物部分质的改变。突破性超常创新思维是指人们在实践中，通过观察、思考，解决前人未能解决的问题，创立新的规范、新的科学观、新的世界图景，引起科学技术上整体质的飞跃。
非突破性常规创新思维与突破性超常创新思维的思维方法，实际上就是现代认知心理学所提出的强方法与弱方法。现代认知心理学以符号信息加工为它的理论核心，它把思维解题过程看作是人脑的信息处理和加工过程。思维或信息处理、加工活动的具体化，就是搜索寻找与研究课题有关的知识资料。认知心理学认为可以将思维或信息搜寻方法分为强方法与弱方法两类：
任何领域的专家，对于常规的专业问题很快就能解决。这是由于专家们的专业知识丰富，对于出现在短时记忆中的熟悉的模块能够迅速地识别，能够从长时记忆中找到现成的解决问题的方法和知识。他们的解题活动多半只是识别和反应，即首先搜寻、激活与课题有密切关系的现成专业知识、背景观念和成功思路，将问题情境与已有的知识结构联系起来，然后或者在长时记忆中直接寻找现成的和近似的答案，或者借助演绎法、归纳法从与课题有关的专业知识和资料中进行间接的逻辑推导。这种方法解决问题迅速、准确，因而叫做强方法。但是由于答案可以直接、间接地从已知的相关知识推出，创造只是在常规知识范围内的创造，因而这种创新思维方法只是一种非突破性的常规思维方式。
与强方法相反，缺乏专业知识和生活经验的新手解决问题以尝试和易变为特征。由于专业知识不足，只能不断地进行搜索、解释、比较、检验和调整，只能借用不相关知识，用启发式类比法或粗略的方法去解决问题。这种方法叫弱方法，其思维方式也就是我们常说的探索性的超常创新思维方式。
强方法和弱方法，正如彭加勒所比喻的，前者“步步进逼，效法符邦，挖壕筑垒，稳扎稳打，没有给机遇留下任何余地”，而后者“像勇敢的前卫骑兵，迅速出击，以速制胜，但有时也要冒几分风险。”一些心理学家认为，常规的科学方法同专家们解决问题的表现很符合，而革命的突破性的科学创新活动，却类似新手们解决问题。
对强方法与弱方法、常规创新思维方式与超常创新思维方式的这些不同特点与作用，只有放置在宏观的科学发展的基本进程中来观察，我们才能有更清晰更深刻的认识。
6.3 科学革命的结构与创新思维的作用
科学是怎样发展起来的?逻辑实证主义者认为科学发展模式是渐进积累式的，就像将各种货色一件一件地添加到那个不断加大的科技知识货堆上一样。与此相反，批判理性主义者夸大证伪的作用，把科学的发展看作是没有稳定性、常住性的不断证伪、“不断革命”的过程。这两种极端观点，都不符合唯物辩证法的发展观。唯物辩证法的发展观认为，发展总是量变与质变、连续与间断、渐进与革命、肯定与否定的统一。科学发展，不仅有正常的逐步积累，而且有非常的革
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命。例如天文学上哥白尼的革命，物理学上牛顿的革命，化学上拉瓦锡的革命，生物学上达尔文的革命，以及现代的相对论、量子论、分子生物学革命等等。狄拉克形象地说：“物理的发展可以描绘为一个由许多小的进展所组成的相对稳定的发展过程，再叠加上几个巨大的飞跃。当然，正是这些大飞跃构成了物理学发展中最有意义的特征。作为背景的稳定发展大都是逻辑性的，这时人们得出的一些思想都是按照标准的方法从以往的结果推导出来的。但是一旦有一个大飞跃，这就意味着必须引入某种全新的观念。”科学史家T·S·库恩在他著名的《科学革命的结构》一书中也总结道，任何一门科学都有这样一个发展过程：前规范时期——确立第一个规范——常规研究——反常与危机——确立新的规范??这就是说，科学发展的阶段，总是从渐进到革命，从常规科学到非常科学，往复循环，不断提高。
从渐进到革命，从常规科学到非常科学转化的标志是什么呢？是“规范”(或译“范式”)的改变，是基本的科学观的改变。科学研究不是单纯地从经验到理论的单向过程，而是在一定的世界观、科学观、某种基本规范指导下进行的复杂的多向活动。科学家的观察、分析、研究活动总是带有一定的思维模式的。规范制约了科学的问题、解法、解的标准，从而造成了不同时代不同的科学图景。从近代科学的产生直到19世纪末，占统治地位的物理学世界图景是机械论，电动力学一经建立，就向机械论图景提出挑战，1894年形成了完整的电磁世界图景；现代物理学革命则推翻了各种经典的世界图景，逐步形成了以相对论和量子力学为核心的新的世界图景。
一种规范、一种科学观、一种世界图景，一旦确立，就开始了常规科学的渐进积累过程。库恩指出，常规科学的研究总是为了深入分析规范所已经提供的现象和理论。由于集中注意狭小范围中比较深奥的问题，规范会迫使科学家仔细而深入地研究自然界的某一部分，从而扩大了应用规范的可能范围，提高了应用的精确性。因此，“常规科学，即我们刚刚考察过的解难题活动，是一种高度积累性的事业。它追求的目标即科学知识稳步的扩大和精确化，是有杰出成就的。”在科学发展的常规研究阶段，适用常规创新思维的强方法。
在常规科学研究阶段的思维解题中，由于准备—定势等心理状态的作用，人们总是习惯于首先使用强方法，使用常规创新思维方式。即首先搜寻、激活与课题有密切关系的现成专业知识、背景观念和成功思路，将问题情境与已有的知识结构联系起来。然后，或者在长时记忆中直接寻找现成的答案，或者借助归纳法或演绎法从与课题有关的专业知识和资料中进行间接的逻辑推导。
如在科学研究中，可以从与课题有关的已知的特殊材料中归纳出一般结论。像在化学分析方面，人们发现各种元素以氢元素为基本单位得出整倍数的原子量，概括这类现象，化学家蒲劳脱等人提出各种元素都是由氢构成的假说。此外，也可以从与课题有关的已知一般知识中演绎出新的具体结论。像在寻找新的化学元素时，门捷列夫根据他的元素周期律进行演绎推理，不仅预见到镓、锗等当时尚未发现的新元素的存在，而且预先确定了这些新元素的性质。
从上面这些例证中，我们可以看到，只要研究课题的答案就在己知的有关知识经验中，使用常规创新思维这种强方法对它进行直接的加工或推导，一是效率高，二是可靠性大，三是合于研究课题时人的大脑心理状态，因而它必然能成为解题过程中一种在习惯上首先使用的、基本的思维方式。
但是，事物都是一分为二的，常规创新思维这种强方法有特长，也必有特短。常规创新思维的基本特征是严格遵循传统的思路、确定的概念和流行的模式规范。这种传统的思路、确定的概念、流行的模式在一定条件下对新发现的诞生可以起促进作用，例如自德谟克利特以来流行的原子论，为道尔顿在1803年创立最初的科学原子论开辟了道路。可是当它们遇到具有革命意义的反常现象时，就有可能对新发现的诞生起阻滞作用。
人类的创新史表明，人们对世界图景的新认识并不仅仅是已往认识的简单重现或推导，而是常常伴随着突破已有知识结构、规范模式和传统思路的限制，甚至与已有知识结构、规范模式和传统思路反道而行的革命。在这种情况下，已有知识结构、规范模式和传统思路对突破性的思维
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认识活动就成为一种束缚，常规创新思维对解决具有革命意义的创造性课题就显得无能为力，甚至常常把科学家、艺术家引向“衣带渐宽人憔悴”，“山穷水尽疑无路”的困境。这一过程可以持续几个月，几年，甚至十几年。尽管出现了这种情况，我们还是应该公正地评价常规创新思维的功过得失。应该看到，经过长期艰苦的脑力劳动的筛选，大量的一般性的循常课题毕竟被效力高、精力省、可靠性程度高的常规创新思维解决了。并且，这种解决也是符合人脑系统先易后难、先循常后反常的最优信息处理过程的。这，就是我们必须充分肯定的常规创新思维活动的积极成果。
经过第一阶段的筛选后，大量的循常课题是解决了，然而少数反常规高难度的创造性课题仍久久地萦迥于创新者的脑海中。例如相对论的难题在爱因斯坦头脑萦迥了十七年，四元数的解法问题纠缠了哈密顿整整十五年，凯库勒梦见了苯的结构的蛇形象征，然而在他作这个梦以前已思考苯的结构问题达十二年之久。面对这些反常规高难度的创造性课题，常规创新思维不得不宣告自己的无能，不得不把它们转让给不遵循以往常规思路的探索性弱方法去解决。
实践表明，在反常课题面前，超常创新思维探索性的弱方法，能够帮助人们突破传统思路的束缚。逆传统几何的平行理论而研究，结果发现了非欧几何；反数学的精确化要求而行之，由此发现了模糊数学。电能生磁，磁能不能反过来生电呢?法拉第有意识反向思考的结果，便造出了世界上第一台感应机。而法拉第的老师戴维则想，利用化学作用可以产生电，为什么不可以反过来用电去搞化学呢?后来他用电解法发现了七种化学元素。这些成功的创新经验表明，不循常规、喜欢“离经叛道”的弱方法有着与强方法恰恰相反的思维品格，而这种思维品格又恰恰是解决超出预想的反常课题所需要的。
以尝试、探索、反常、跳跃为特征的弱方法，按思维机制来分，可区别为两大类，一类是在人脑意识机构直接控制下进行的自觉超常创新思维，另一类是在非自觉心理状态中突发的灵感顿悟思维。在科学革命研究阶段思维解题的第二级层次上，当常规思维在反常课题面前走投无路，需要从强方法过渡到弱方法时，是用自觉超常创新思维还是用非自觉灵感思维更好，更容易一些呢？从许多科学家、艺术家的创新经验看，我们认为，由于这两种探索性弱方法各有所长也各有所短，再加上创新过程中碰到的情境各各不同，导致成功的因素又多种多样，因而不能作绝对的肯定或否定。自觉超常思维可以由创造者主动控制，不象灵感“千招不来，仓猝忽至”，无法把握，这是它的特长。但是从自觉常规思维过渡到自觉超常思维，由于两者受同一大脑意识机构的控制，因而很容易受思维定势的影响束缚。常规思维活动越强，思维定势随之强，思维定势对后继的自觉超常思维的束缚也就越强。在这种情况下，自觉超常思维要摆脱束缚，取得更大的创新自由度的困难也就越大。这是一种恶性因果循环关系。与此相反，在灵感顿悟活动中，自觉常规思维活动越强，在大脑皮层上造成的诱发势态心理场随之强，诱发势态心理场对外界机遇和潜意识中的触发信息的感应力、捕捉力也就越强，从而打破常规思路的机会也就越多。这是一种相反相成的良性因果循环关系，从这一点讲，非自觉的灵感顿悟方式显然要优越于自觉超常创新思维方式。
正是有鉴于此，有经验的科学家、艺术家总是巧妙地将两种不同心理机制的弱方法匹配起来，来个长短互补。即首先在自觉常规思维的基础上继续发挥主观能动性、创造性，有意识地进行反常创新思维。如果再遭到失败，就利用灵感的诱发往往发生在长期、紧张的自觉思维之后的暂时松弛状态这一心理规律，有意识地借助散步、交谈、娱乐、休息、睡眠等方法放松思想。这样，就有可能取得意想不到的良好结果。
6.4 创新思维的最优化信息处理方式
随着现代系统工程研究的深入，人们对于复杂大系统问题设想采用分解与积聚两个过程所形成的多级递阶控制办法来解决。这种控制方法的基本思想就是将整体控制问题分解成若干子系统，然后按照整体控制目标，协调各个子系统的运行，以达到整个系统的最优运行。采用分解和协调的方法，能够得到各个子系统的分级控制和系统整体的总的协调，这比只有一个控制机构的
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