一位大学校长在教师节给新生的礼物:你拥有大学思维吗?
2020-09-09 11:48:25 作者:钱旭红

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【导读】明日又是一年教师节,浓浓祝福送恩师,而人类灵魂工程师们也纷纷给走出高考、对大学生活充满着忐忑和好奇的新生们送上寄语。“普通人想改变结果,优秀的人想改变原因,而杰出的人想改变思维。”中国工程院院士、华东师范大学校长钱旭红,根据“成人”终其一生的定型思维所停留的思维阶段,将其分为小学思维、中学思维、大学思维,并提出“看不懂世界,因为你还没有学会量子思维”。

在昨天刊发的其长篇人物访谈中(详见文末链接),我们感受了钱旭红用改变思维来谈中国高等教育、科技研发,论李约瑟之问、钱学森之问,树批判与创造,解人工智能和绿色发展。为了强调思维是可以训练的,他于今年7月写就了思维严谨的13万字《大学思维——批判与创造》,今分享本书部分章节精要,作为钱校长给高校新生送上的开学之礼:个人的命运就在于其思维,在于他(她)是否拥有自由全面的思维、独立担当的精神;中华文明能否成为人类文明的引领性源头之一,也决定于国人思维。思维才是力量,思维晋级是最好的学习和成长!

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《大学思维》,钱旭红著,策划王焰  责编朱华华 王海玲,华东师范大学出版社2020年7月出版,定价45元

真善美:

从量子思维视角看是“道”的量子全息图,仅是接近圆满、完美

天下本无界,因为自以为是、画地为牢、以邻为壑,所以有了界,并固守在界,甚至会老死不相往来。如果能跨越诸多障碍和分割,如文化文明、东方西方、学科专业、感官识别之间的分界,让艺术和科学充分融合,就能设计创造出新我、新的美好世界。

真善美是人类最大公理、最大公约数。道是宇宙的核心,道包含真善美三要素。真善美指世界终极的真理、善良和优美,是如爱因斯坦所描述的令人向往的“宇宙宗教情感”。真善美的公理性,从科学角度来看,完全媲美欧几里得几何原则、牛顿力学的三大定理、热力学定律、量子力学的薛定谔方程。科学的真,就是可以证伪;科学的善,就是善为;科学的美,就是简洁。真善美三位一体,就是大道无形的“道”。真善美是道的不同化身、不同展现。从经典思维视角看,真善美是“道”的机械三视图;从量子思维视角看,真善美是“道”的量子全息图。

西方的真善美,统一、圆满、俱全,是追求绝对的完美无瑕。而东方老子独到地指出,真正的真善美,仅仅是接近圆满、完美,并不是绝对没有极细微的缺陷。就视觉感知而言,人可以有一种、二种、三种视锥细胞甚至更多的色彩视觉,分别对应感知一维、二维、三维颜色空间以及四维以上的超体(超立体、超球体)颜色空间。三生万物,超出三者、四及以上者可视为超限。老子说,域中有四大,道大、天大、地大、人亦大,达此境界而四者俱备,便可以返璞归真,融会贯通。老子把人分为四种: 圣人、上士、中士、下士。超凡脱俗的为圣人,而所谓下士,就是“下士闻道,大笑之!不笑,不足以为道”。

2019年4月,钱旭红在思勉人文思想节名家演讲首讲《改变思维》(李振东摄).jpg

2019年4月,钱旭红华师大思勉人文思想节名家演讲首讲《改变思维》(李振东摄)

新形象思维:

科幻挑战现有艺术思维和科学思维,使人类逼近认知范围的极限

形象思维对创造力、创新性有极其重要的作用。数千年来,除音乐、美术、体育、魔术等传统形象思维领域外,能突破人类认知极限的新的形象思维模式少之又少,而科学幻想是仅有的典型代表。

想象与人的主观愿望结合,就有了幻想。广义地看,《西游记》是跨越时空的伟大的幻想作品。科学幻想是幻想的高级形式。著名的科学幻想作品,包括“机器人系列”“银河帝国系列”“基地系列”、《海底两万里》《流浪地球》《三体》《时间机器》《阿凡达》《终结者2》《星际穿越》《黑客帝国》《盗梦空间》《机器人总动员》等电影或者文学作品。相比较而言,《三体》是近年来能代表这一新形象思维的一部科学幻想文学巨著。

人类拥有纯幻想的艺术已经近万年,古代神话几乎都是古人对大千世界的纯幻想式的联想。科幻创作,包括小说、绘画、电影,只是最近两百多年来才出现的新鲜事,也是独特的形象思维新形式。从那时起,在这一领域,它要求科技工作者拥有非凡的幻想力、非凡的讲故事的能力;它要求艺术工作者有扎实的科学功底、非凡的科学思维和精神。

相比较而言,大多数人的大脑日常主要由形象思维主导,这样简单、快速、低能耗。生物进化让人类大脑对形状、色彩、声音更为敏感,相应的信息和对应的文学故事和艺术作品也更容易被大脑所吸收。文学故事或者艺术作品中存在许多无效信息和模糊不精确之处,但这些适合人类大脑以类近量子思维的方式进行储存和信息处理,更容易被大脑接受。所以,科幻不仅是对基于大脑的幻想本身的挑战,对现有艺术思维的挑战,也是对科学思维的挑战,并使得人类逼近认知范围的极限,把想象力带出宇宙。当代的信息技术将科学幻想这种新形象思维推到了极端,典型如虚拟现实、增强现实、混合现实等。

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增强现实技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术

跨文化思维:

东方思维源自强调关系的“家”,而西方思维源自强调独立的“己”

东方人的语言委婉含蓄,西方人的语言直截了当,如将这些用思维形象表达的话,可以分别用弯圈与直线来代表。圈与线的思维差异,同样典型地表现在处事方式上东方人的弯和西方人的直,比如基督教十字架的直、道家太极图的曲、英国国旗米字旗上的直线、韩国国旗上的太极八卦阴阳鱼图的弯圈等。

东方思维的形成,源自强调关系、融合、和谐的“家”;西方思维的形成,源自强调独立、自主、感觉的“己”。中国人倾向自我调控,不大愿意去影响环境和干扰他人,在人际交往中尽量减少人与人的摩擦,比较顺从官方治理,因此中国儒家理想的人格是“仁义礼智信、温良恭俭让”。中国人的幸福就是物我平等、人际和谐、淡泊宁静、知足常乐,而希腊人认为,自由施展才华的生活才是幸福的。中国人眼里的家庭,是由各个成员相互复杂联系而成,而希腊人眼里的家庭,是各有特点又互不相干者的集合体。

东方文化协调矛盾,接受两种矛盾同时共存,不得不选择时,更喜好采取中庸的、折中的中间路线。中国人喜欢寻找兼顾矛盾双方的中间道路,而美国人则要求一方做出改变。美国人推崇的是从目标和结果上溯原因的“逆向”推理,而亚洲人不是如此。因果关系是美国人最起码的逻辑,希腊人关注因果关系,而中国人并不如此。

中国人缺乏对事物本质的兴趣,难以发现真正规律。希腊人则有简单化思考一切的倾向,乐于对物体属性做出假定性的推测并归类,通过抽象概括进而发现无形的规律,用规律去揭示事物效用的最大限度。西方文化直面矛盾,关注“是”和“非”两种状态,用逻辑构建认知世界。实际上,科学就是扩展意义的逻辑学,这也是目前西方知识体系领先于东方的主要原因。

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圈与线的思维差异,典型地表现在处事方式上东方人的弯和西方人的直

跨学科思维:

量子思维与文学艺术的关系是典型,当前的学科划分方式如盲人摸象

西方思维长于分析,东方思维长于综合。知识与学科体系发展的东西方思维差异,具体体现在到底是偏执于转化还是分合。东方知识体系的思维主线认为,“变”是“产生”和“消灭”,是要素的变化、转化和轮回;西方知识体系的思维主线认为,“变”是不变要素的结合和分离,概括起来就是“分合”和“聚散”。

查理·芒格认为,人类当前的学科划分方式,就是从每个学科的独特角度切入了解整个世界,如同无数盲人在摸象,摸索“知识之象”的腿、脚、鼻、耳、肚、眼等组成部分,即数学、物理学、语言学、历史学、生物学、化学、地质学、地理学等,当人们掌握了众多学科的核心思维方式,特别是重要学科的重要理论,即重要思维,并为自己所用时,就能了解和把握真实的世界。很多一流的专家学者只能在自己非常狭窄的领域内做到相对客观,一旦离自己领域不远,就开始变得主观、教条、僵化,甚至干脆失去了自我学习的能力,免不了局限,而成了瞎子摸象。这对解决实际问题,显然造成障碍。所以需要提倡学习所有学科中真正重要的理论,并在此基础上形成真正的“普世智慧”。量子思维与文学艺术的关系,典型地反映出跨学科跨专业思维。

如果说打击乐、拉弦乐分别对应牛顿力学和经典思维的经典粒子、经典波的话,那么弹拨乐对应的可能就是量子思维的波粒性质重叠。巧合的是,中华民族的弹拨乐器种类多样并完备,且历史悠久,丰富之极,可称世界之最。

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打造多元思维模型的想法来自投资人查理·芒格:“思维模型是你大脑中做决策的工具箱。你的工具箱越多,你就越能做出最正确的决策。”

设计思维:

结合科学和艺术,从造物到谋事,从谋事到渡人

设计与科学、艺术一起,被认为是人类认知和创新性思维的“三剑客”。设计思维不能局限于自己狭窄的领域,创造创作、解决问题、分析决策都与设计思维密切相关。

设计与思维休戚相关。服装设计基于数学几何思维和艺术美感;建筑设计基本基于牛顿力学的经典思维和几何思维;分子设计基于量子思维和牛顿的经典思维,为先进材料设计和现代药物设计提供基石;风靡全球的科学技术前沿“合成生物学”,将典型的设计思维运用于分子和细胞生物学、化学、信息学、数学、计算机和工程学等多学科交叉中,通过设计创建生命来理解生命、超越生命。

过去“人工”指盲目、试错、随机,而现代的人工就是设计,人工智能就是一种设计。所以,超人类革命,就是一种设计出来的革命。设计思维,就是从造物到谋事,从谋事到渡人。因为科学走向极端会毁灭人类,艺术走向极端则会让人自恋而忘形,封闭自我而远离世界。设计能结合科学和艺术,既要往前行走并盼望,也会向后回看并反省,同时兼顾左右两边。

量子思维告诉我们“世界因你而不同”,人是处在量子思维和经典思维交界处的神灵。因为自我是不可能被事先给定的,而是由每个人每天的工作和生活创造出来的,幸福在过程中展现。设计思维的精辟体现在,人的自我不是被发现的,而是被发明出来的。发现是找到一个已存在的事物,而发明是无中生有,创造一个以前不存在的事物。人生不存在唯一最优解,不可能被完美规划。人们需要人生设计课,设计激发热情的工作,设计充实快乐的人生。人生就应该是对自我的批判、创新、创造,从而实现对社会各个方面的批判、创新、创造。

快速形成新的思维习惯:

八卦、导图、魔术、折纸、围棋等皆是训练工具

单纯的阅读、学习、实践难以改变思维,只有与时俱进地进行每日训练,才能快速形成新的思维习惯。

*可视化的思维工具: 因果、八卦、导图,辅助于发散联想思维

因果思维分析鱼骨图,因果思维可以通过因果图(鱼骨图或石川图)表现出来,这是日本质量管理专家石川馨1953年在日本川琦制铁公司为寻找导致质量问题的原因而集思广益时提出和使用的方法。它直观,醒目,条理分明,方便,效果好。它是以结果作为特性,以原因作为因素,逐步深入研究和讨论存在问题的方法。《易经》和八卦图,是一种拓展性的思维可视化工具,类似当代的“思维导图”,辅助于发散联想思维,挖掘被忽视的可能性。

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鱼骨图(又名因果图、石川图),指的是一种发现问题“根本原因”的分析方法

*动手的思维工具:魔术和拓扑折纸,训练空间感和转换思维

拓扑是形变数学的一种,是演绎的典型,是形变而理不变的学问或者游戏。拓扑折纸,即基于一张折纸,可以采取不同折法,甚至可以折出许多完全不一样的人脸。折纸是用纸张折叠成各种形象的创新艺术活动,并不限于普通纸张,而是包括各种各样的薄片材料,如锡箔纸、餐巾纸、醋酸薄片等。用于折纸的纸张,不需要剪刀和胶水,能实现从二维平面到三维立体的转换。这对训练空间感和立体思维大有帮助。

魔术总能在眼前创造奇迹,“大变活人”“无中生有”,魔术呈现各种违反现实规律的表象结果,实际上是依据科学原理而表演出来。魔术训练能在快乐氛围中锻炼人们的表达能力和手法技巧,是转换思维、转换思路的重要工具。

*动脑的思维工具:冥想与围棋,改变大脑微观结构

冥想打坐,即禅修的静运动,能改变大脑的血流途径,影响脑部功能,改变大脑微观结构,改善情绪的控制,增强注意力和提升自我调节能力。冥想可改变大脑的微观生理行为和结构,使部分脑电波类型发生变化,使人自律,减少焦虑,让人思维更敏捷,给人带来快乐,迅速减压。如果说西方的拳击是一项强运动的话,那么中国的太极拳就是一项柔运动,而冥想静坐则是一项静运动。笔者称之为:一种量子思维阻力为零的“思维超导”运动。

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冥想打坐,即禅修的静运动,能改变大脑的血流途径,改善情绪的控制等

*思维实验:于悖论中看懂世界,最早由伽利略设计

实验指能在现实世界中实施的实践操作。思维实验,有的称为思想实验,是一种精神上的观念或假想运作的思维验证,与谜语很相像。思维实验的设计往往包含悖论和类比,让人们在无所适从、寝食难安和严重矛盾冲突中发现和把握不易觉察的人、事、物的本质和规律。

历史上最早的思想实验由伽利略设计,用于反驳亚里士多德的自由落体速度取决于物体质量的理论。按照亚里士多德的逻辑推演,轻物和重物一起绑定后从塔上掉下,重的应该下落快,轻的下落慢,两物间绳子会被拉紧,轻物对重物产生一个拽力,使重物下落变慢。但是另一方面,两物绑定后的重量比任意一个物体都重,一起下落的速度应该最快。伽利略设计揭示出如此明显的矛盾冲突,以证明亚里士多德的理论错误。

著名的思维实验有定时炸弹、爱因斯坦的光线、特修斯之船、伽利略的重力实验、猴子和打字机、薛定谔的猫、瓮中之脑、空地上的奶牛、电车难题、中文房间、囚徒困境等。

——摘编自第五章《跨界和融合》及第六章《思维和训练》,原文共2.6万字

(朱华华对本文亦有贡献)

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编辑:袁琭璐
责任编辑:李念

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