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科学突破与审美

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取得对科学发展具有深远影响的成果,往往与某种程度非线性、非逻辑、跳跃性的思维有关。
比如说,作为牛顿力学柱石的万有引力定律,迄今还未阐明其内在本质;同样,相对论赖以立足的光速不变定律,也不是完全建立在形式逻辑推导基础上。提出这些成为物理学理论拱顶石的命题,不仅仅是在经验证据基础上进行归纳和演绎推理的结果,需要某种设想上的空前突破。
在生命科学领域中,突破常常来自:1、引入交叉学科的新视角;2、对研究中偶然现象灵感闪现的敏锐新理解;3、对视觉意像的意识上的重组;4、从某篇论文或领域外任何现象得到启迪。更多情况下突破来自以上某几种线索的结合作用。


来自Android客户端1楼2015-11-07 14:21回复
    又如地学中提出的大陆漂移理论,是从世界地图上各大陆块的轮廓互补受到启发。按照学说创始人魏格纳的说法,这个理论把原来纯粹是“幻想的和非实际的”、“没有任何地球科学意义的、只是一种拼图游戏似的奇思异想”,上升为有效的科学概念。


    来自Android客户端2楼2015-11-07 17:49
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      2025-06-23 21:20:52
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      取得科学上的突破需要突破性的思维,或者说创造性思维(也包含创造性想象,我们不必计较名词概念上多少会有的差别)。那怎么取得思想突破呢?
      这其中有些值得总结的规律无须特别与审美活动对照,比如:对问题领域已有知识的充分了解与掌握;对问题本身的长期思考及多方探索;熟知问题的关键环节;清晰的判断力与冷静的批判精神等等。这些环节在解决科学问题、艺术创作问题(包括文学创作)和其他问题时,都会不同程度地有所涉及。


      来自Android客户端3楼2015-11-07 18:00
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        或者更一般地,社会或个人解决任何问题都通过知与行相结合的实践过程。


        来自Android客户端4楼2015-11-07 18:01
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          但取得科学突破的思维,与文艺创作及审美活动中的心理,有共同或相近之处,这是被创新的科学家以及科学史家所关注和时常讨论的一个问题。具体而言,做出科学突破者的如下一些特点值得注意:


          来自Android客户端5楼2015-11-07 19:57
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            1、自我投入的热情,就是说,创新科学家在做出突破之时会有某种全心全意投入的愉快感或者使命感,令其对所做的探讨欲罢不能,而且具有合理的自信心。即使在遇到困难时,也会把课题中的难点时刻萦绕于心,始终有寻求突破的不能熄灭的意识。当出现一个极可能导致解决的想法时,会发生很强的振奋感。这种心态与艺术构思是可以类比的,不过可能在寻求解决时的焦虑水平会更高一些。


            来自Android客户端6楼2015-11-07 20:13
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              2、对于背景知识以及问题情境有一种概括的、图式化的把握。一位生命科学的教师和学者有如下精彩描述:就拿最基础的糖代谢来说吧,在初学者眼里,这是一大长串枯燥的化学反应式,还得不时记住ATP的产出数量;可是在熟识者眼里,这无非就是碳和氢的化学键被打开、能量被释放的过程,道理跟木柴烧成灰烬并释放出光和热一样。只是生命代谢异常巧妙,以种种方式延缓了能量释放的进程,使能量达到最有效的利用。可以说,这就是生命化学的一出精彩的zigzag dance。所以,生命代谢是个非常美丽的过程,分子间的反应是活的。
              作为科学上创造性突破的一种准备状态,往往把问题解决所需的知识、把问题情境的关键环节转化为了这样仿佛呼之欲出的生动图式,而不是把有关知识当做一大堆被动等待光顾的概念。正如那位学者说的,所看到的生物化学过程是非常美的。犹如人们欣赏艺术品或者大自然美景。


              来自Android客户端7楼2015-11-07 20:44
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                3、灵感状态。关于灵感状态,人们的描述十分驳杂和缺乏一致性。大体而言,灵感状态包括情绪高涨,对问题情境的“贯通感”,思维上的“喷涌感”,以及精力饱满等。应当提醒:有些精神障碍如分裂样状态、躁狂症等,恰恰跟灵感状态有很多类似,而且不少这样的患者最初恰恰以为自己是灵感爆发!当然,产生科学和艺术灵感的人,毕竟不同于精神障碍者,前者在行为上是能够自我控制的,或者并不外在地表现夸张,而且前者产生的“主意”,确实是精彩的主意。灵感可遇而不可求,从事科学和艺术的创造,应当保持一种热情,保持思考活跃,让灵感不期然而来。


                来自Android客户端8楼2015-11-07 21:03
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                  2025-06-23 21:14:52
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                  来自Android客户端9楼2015-11-07 22:13
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                    4、启发。据说,突破性的科学创新,或者说问题解决心理实验中的“豁朗”阶段、“顿悟”阶段,是一种近乎灵感爆发的状态。达到这种状态,有时候是没有什么征兆的,就好比张开的伞面子无缘无故自己翻转了;但在更多情况下,当事人会说是受到某种事物或现象启发。在科研中,最常见是偶然看了某篇貌似不起眼或不大相干的论文,嗳,有触动!甚至看见科研以外随便什么事物和现象,想到这个道理有一样嘛!于是一个解决的主意就在脑子里“长”起来了,越来越产生信心,觉得不妨一试,必须一试,肯定有希望一试!这就是启发的作用。
                    对于创新的启发,更大程度上不只是一种类比推理,而需要意像化的支撑。前述,知识已经图式化了,成为心目中一种鲜活的东西,这时候有启发作用的事物和现象与心目中的问题情境会有意像上的比较和匹配,不符合就被放弃,符合就激发进一步探索。这些讲法确实难于实证检验,但受到启发产生灵感的过程经常是话语“讲不出多大道理的”,而且假如有交流,往往通过模式或流程或结构的草图(而较少字词的斟酌)。比如大陆漂移学说的提出,首先就是受到地图上陆块轮廓线彼此嵌合的启发。
                    而不用说,艺术创作是以意像思维为主。而创新的科学家大多对艺术有一种倾慕之情,实在因为科学创新与艺术创作在思维方式上的心有灵犀一点通。


                    来自Android客户端10楼2015-11-08 09:20
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                      5、可视化。科学家,不论哪个专业,总是追求把研究工作尽量可视化,显然这能减少对信息进行认知处理的工作量。在创新发现中,可视化也往往是找到突破的关键。要害在于能对视觉表象加以意像上的概括。比如2014年的诺贝尔生理医学奖获得者从活动小鼠脑内电极的散乱记录图中反复琢磨,最后发现兴奋位置散点相对集中于六边形构造网格的顶点与中心,构成严密的几何学最优结构,揭示了脑进行路径最优化计算的机制。这种可视化概括的本领,应该说和艺术创作中的典型化有异曲同工之妙。


                      来自Android客户端11楼2015-11-08 09:41
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                        另外,顺便说说,尽管心理学一直试图研究科学中创造性发现,但是科学家,尤其是做出突破性成就的科学家,始终对文学和艺术情有独钟,在文艺中得到陶冶和激励,并且他们假如对自己的创新过程有所讲述,所能讲出来的总是和艺术创作灵感的勃发有颇为相近之处。因此,科学和艺术在创新上有天然的联姻,而创造心理学只是一名证婚人。


                        来自Android客户端12楼2015-11-08 09:53
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                          当然,事情也有假如把握不当朝负方向发展的一面。比如上面讲过,不少精神异常者初期恰恰自以为是“灵感爆发”。而且对周围事物过敏,太容易感到“受启发”,又是一种很麻烦的异常心理,叫做易受暗示。
                          无论科学还是艺术的创造活动,都需要有强健的人格;而且至少在科学事业上,更需要一种忠实于客观本来的批判精神,才不至于陷入迷乱。这恐怕也是对“幸福婚姻”的良言箴规吧。


                          来自Android客户端14楼2015-11-08 10:08
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                            讲到科学与审美的关系,有一种值得注意的观点,就是认为审美中的谐调、对称、规律性、新奇性等原理,跟大自然运作的有序性、简约性、运动规律无限高阶性等原理是本质上一致的,因而对科学真的追求跟对美的追求也是一致的。这是一种有待于研究、批判,或也可予以借鉴的观点。


                            来自Android客户端16楼2015-11-17 09:09
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                              2025-06-23 21:08:52
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                              关于审美和科学求真的一致性,首先,人的精神活动包括审美活动与物质自然的运行具有协调一致性,这是古今大量学术观点中的共识,尽管对此认识的角度和深度有所不同。其次,审美的一些基本倾向和规律如谐调对称等,确实合乎热力学定律,一个重要原因在于,作为审美主体从事审美活动之基础的中枢神经活动,是遵从热力学定律的。第三,审美与科学求真在趋势上的一致,决不是简单保证了科学研究者只要根据审美鉴赏力就能发现科学真理。例如吧友“低头入梦乡”就曾举例,和许多动物物种择偶倾向合乎人类审美倾向相反,蟾蜍择偶选择体表肉瘤数多者。因此,感性的外在的形式谐调,远远不等于必然蕴含着客观运动的内在真实。当然也许探讨下去同样会发现蟾蜍择偶规律的内在完善性以及深层次符合审美之处,但这一切不能代替客观求真的过程。第四,要把科学求真与审美的一致性应用到科学创新发现上去,主要途径可能还是运用科学创造心理学的成果,探索科学突破与审美活动在心理上的相近之处;另外一个途径就是进行结构主义的研究分析,摸索自然规律与美在结构上有无共同之处。


                              来自Android客户端19楼2015-11-17 19:33
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