从耗散结构理论看创造性思维

从耗散结构理论看创造性思维

文章作者：张贤根

创造性思维是一种应用独特的、新颖的方式解决问题的思维活动，是人类思维的高级形式。创造性思维是一切创造性行为与活动的基础与内核。普里高津耗散结构理论的提出，对人类思想产生了极其广泛与深刻的影响。创造性思维无疑是一个耗散结构的系统，从耗散结构理论来观照与阐释创造性思维，可增进对创造性思维的认识与理解。

1． 系统的素质教育是创造性思维产生和发展的重要基础

素质教育是以人的素质的培养为核心旨在促进人的全面发展并更好地为社会发展服务的新型教育，是对传统应试教育的超越。随着科学技术与文化事业在当代的迅猛发展，素质教育已成为创造性思维产生与发展的重要基础。

素质教育也是一个具有耗散结构的大系统，它具有极其复杂的层次、结构及其相互作用。素质教育通过培养人全方位的素质，进而通过素质这个复杂系统内部各子系统间的互动、激发与整合，催生创造性思维，并促成其进一步发展。人的创新意识萌发于人的素质的各个层面上，并通过相关方面表现出来。“某种新的思想成果，新的精神生产产品，新的创造物，可能出现在这种文化形态内，也可能出现在另一种文化形态内。可能先萌发于科学作品，也可能先孕育于绘画、小说、诗歌之中。”（1）无疑，创新有赖于人的整体素质。因此，决不能为培养创造性思维而培养创造性思维，必须从素质这个大背景入手。

人的思维是一个庞大的体系，它一般包括抽象（逻辑）思维、形象（直感）思维和灵感（顿悟）思维等重要方面。作为人类思维精华的创造性思维是思维诸多方面互动与协同发展的产物。20世纪以来，现代科学与文化，一方面继续分化，另一方面在高度分化的基础上相互渗透综合的趋势不断加强。尤其是当代自然科学与人文社会科学的互补、互动、渗透与合流趋势的日益加剧，全面的素质教育之于创造性思维则显示出其不可忽视的重要性。正如泰勒所说：“具有丰富知识和经验的人，比只有一种知识和经验的人更容易产生新的联想和独到的见解。（2）因此，大力发展素质教育是推动创造性思维发展的非常有效的途径。

2．创造性思维常常发生在远离平衡的非平衡区

传统的化学理论以研究化学平衡为自己的宗旨，并取得了巨大的成功，因此给人们一种错觉：化学平衡比非平衡在理论上更有价值。普里高津认为，这完全是由于认识上的直线性给人们带来的误解。（3）实际上，非平衡是化学变化之源，相对平衡则是变化的结果。普里高津认为，非平衡是有序之源。这对创造性思维也极有启发。系统的素质教育为创造性思维的激发创造了条件，但并不必然产生创造性思维。创造性思维是对思维的平衡状态的突破，具有较高创造力的人，其人格的特点主要是：对于客观事物中存在的明显失常、矛盾和不平衡现象容易产生强烈的兴趣；善于抓住易被漠视的问题，推敲入微，别开洞天。因此，能否突破思维的平衡状态对创造性思想的产生至关重要。

.人的思维与知识的结构，也是一个由平衡到非平衡再到新的平衡的不断变化的过程。任何思维与知识的平衡都是相对的，素质教育的整体观所追求的平衡也是相对的、动态的，因为任何绝对的、静止的平衡都是死的平衡。例如，范式之于科学共同体，在科学研究与科学发现中具有重要作用，但范式一旦形成，也有一定负面的影响。从而，制约了科学的进一步发展。因此许多科学革命都是从旧范式的突破展开的。此外，许多传统的与因袭的理论、观点与方法以及习惯性思维，常常束缚人的头脑，使人的思维与知识停留在低劣的平衡态。再加上对已有的知识和观点的满足与孤芳自赏，无疑都会造成思维僵化、固执已见，都会扼杀创造性思维。

人的创造性思维经常发生在由思维与知识的平衡态向非平衡态转化的过程中，这是一个由混沌走向有序的过程。这说明，只有不断地深究一些较专一的问题，有时甚至可采取“片面的深刻”等各种方式，深思熟虑，独具匠心，才能不断地打破原有的平衡结构，突变至非平衡状态，才会发生创造性思维。那些认为“大家”、“大师级人才”或“打通式人才”是各门知识的简单相加的想法显然具有机械论的色彩。同时，素质教育也绝不是不要专业的教育。在思维中如何完成由平衡态向非平衡态的演进？其内在机制如何？这正是创造性教育所探求的，它更象一门艺术。

3．不可逆与创造性思维火花的激发

普里高津在早期的研究中就对时间的概念发生了浓厚的兴趣。他认为，经典物理学中的时间是可逆的，过去和未来没有什么区别，时间完全是对称的，这显然不能正确地反映自然界的演化过程。而创造性思维作为一种耗散结构，它的产生从某种意义上说，无疑也是一种不可逆的过程。在创造性思维中，思想火花的激发有赖于长期沉思后的偶得，它通过诸如灵感、顿悟、直觉等方式达到，而这些方式往往出现在大脑高度激发的状态即脑激发态，高潮为时很短，转瞬即逝。参与创新思想火花的激发的因素大多具有非逻辑性，有时甚至是非理性的，往往都是不可逆的。在科学发现的问题上，大多数科学哲学家都否认有逻辑存在，原因就在于此。

科学史告诉我们，许多重大的科学发现与发明都得益于这些不可逆的非逻辑因素，如凯库勒梦见环状的蛇而发现苯环的结构，伽俐略在教堂通过吊灯的摆动而得出了钟摆的等时性原理；魏格纳通过观察世界地图而得到了可贵的联想，从而提出了大陆漂移说等等，不胜枚举。在这种非逻辑的、直觉的方面，科学与艺术呈现出某些相似之处。

无论是在科学上，还是在其它领域，创造性思维能力很强的人，都非常善于捕捉这些非逻辑因素，从而作出重要创造。然而机遇却不是自动地毫无保留地呈现在人们面前，即使出现，许多人也会视而不见，因此，“发现问题的敏锐性高低是导致重要的发现和创造的先决条件。”（4）没有发现问题的敏锐性，就根本不会在微不足道的和瞬息万变的情况下发现问题，更谈不上进一步解决问题。在观察与创造的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。因此，创造性思维能力的培养，应着力于对这些不可逆因素的敏感性与洞察力的塑造。

4．创造性思维的非线性特征

传统的应试教育更多地体现了一种线性思维，在这种线性作用中，系统各要素单独特性发生的简单线性叠加，这只是一个量的组合而难以产生新质。传统的应试教育把人变成了工业自动流水线上的批量产品，而忽视了人的差异性与个性品质特征，因而，不能正确对待人的培养过程中的巨大的深刻性、复杂性与艰巨性，在很大程度上压抑了人的创造性思维能力的发展，弊端极大。

耗散结构理论关于涨落、分叉、临界点等概念进一步深化了事物演化的非机械决定论本质。系统内部这种非线性的相互作用能够产生协调行为和相干效应，使序参量变大，促成系统由无序变为有序，线性运动只能造成量的积累而无质的变化，只有非线性的相互作用，才能形成新质。作为耗散结构系统的创造性思维，更具有这种非线性特征，把创造性思维能力的培养作为重要内容的素质教育，应极大地关注素质培养过程中的多元性、随机性与灵活性，注重人才成长过程中各种“微小的”非线性因素，如非智力因素、潜能与机遇等。

人们日益认识到，世界本质上是一个复杂的非线性世界，而不是一个简单的线性世界，非线性才是普遍现象，创造性思维更是如此。要善于从诸多的非线性因素中，汲取创造性思维的养份，将各种非线性因素进行相干性互动式放大，导致创造性思维的诞生。

5．必要的张力有助于创造性思维

普里高津的耗散结构理论，非常强调各对立要素间的互动与整合，表明了自然界是一个和谐的整体。在生物学中，任何生物都处于远离平衡态，通过不断地从外界获取物质和能量，新陈代谢，以维持有序的稳定状态。作为一种耗散结构，创造性思维无疑也是各对立要素间的统一，它有赖于整体系统的和谐。这和谐不是简单的与机械的同一，而更多地表现为一种张力。

没有困难与艰深科目的严格训练，没有少数人献身于这些“象牙之塔”，整个思想趋向就会立即变得过于松驰。当然，艰辛的学业训练绝不能压抑求异思维。而仅有想象与灵感也显然是不够的。扎实、艰深与广博的基础知识与敏锐的求新品质，都是创造性教育不可或缺的。正如耗散结构理论所说，“远离平衡条件下的自组织过程相当于偶然性和必然性之间，涨落和决定论法则之间的一个微妙的相互作用。（5）而这种微妙的相互作用无疑会催化、制约与影响创造性思维。

因此，在创造性教育中应处理好平衡与非平衡、线性与非线性、局部与整体、静态与动态、求同思维与求异思维、简单性与复杂性、局域性与超越性、确定性与偶然性、逻辑性与非逻辑性、理性与非理性、有序性与无序性以及收敛性思维与发散性思维等诸多两“极”间的关系，在二者之间保持“必要的张力”（库恩语），这也正是爱因斯坦受益良多的“两面神思维”的魅力所在。实际上，“简单与复杂、无序和有序之间的距离远比人们通常想象的狭窄得多……”（6）这是创造性思维生生不息之根源。

6．创造性思维是一个开放的、动态的大系统

平衡结构的有序状态可以在孤立的环境中不需要从外界环境补充物质和能量就能保持下去，而耗散结构则不一样，它不仅在开放中形成，还须在开放中维持。一个生命力长久的系统，必然是一个开放的系统，创造性思维也不例外。创造性思维这个耗散结构系统必须不断地与外界进行信息与思想交流。信息与思想的交流具有互补性与互增益性，它可激活人们的思维，头脑风暴法在决策科学中的有效应用就是一例。只有通过开放，引进负熵，不断地吐故纳新、推陈出新，创造性思维才会日益丰富多彩，产生越来越多的新质，形成各种新的有序结构。

同时，开放的创造性思维系统还必须是动态的，因为“一种动态的观点已在几乎所有的科学领域中盛行，进化的概念好象成了我们物质世界的核心。”（7）在思维领域更是如此。只有不断变化与发展，才能保持与发展创造性思维的活力，。智力发展水平正常的人，都拥有巨大的创造潜力，当创造的内外因素都具备时，就会创生出新的思想或行为，把思维发展到更高阶段。

在创造性教育中，应大力加强思维的广阔性、流畅性、灵活性与求异性等特质的训练，增强辐射思维能力，发展联想、类比等思维品质。而学术讨论非常有利于创造性思维的拓展，人类历史上，从学术沙龙与学术团体走出了一批又一批杰出的思想家、科学家、艺术家与政治家。如数学史上的布尔巴基学派、物理学史上的哥本哈根学派、科学哲学史上的维也纳学派以及当年马克思异常活跃于其中并大受启迪的“博士俱乐部”等，则是佐证。“因此，无论在科学共同体内部，还是在各学派之间，都应倡导一种平等的与自由的研究传统，不持门户偏见。” （8）开放的、动态的创造性思维要求永无止境的创新，而“要创造性的解决问题，你必须开辟新的道路、寻找新的突破点、发现新的联系，你必须打破原有的模式。”（9）这一切，都与创造性思维有着密切的联系。创造性思维无疑是人类思维与一切学术事业的生命力之所在。