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突破惯性思维才能释放创新活力 精选

已有 4269 次阅读 2021-4-23 15:52 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记

大家知道,目前突破或解决任何一个科技难题,都非常困难,这是因为容易摘的“苹果”都被“牛顿”们摘走了,留给我们的都是难啃的“硬骨头”了。鉴于此,要想突破某一科技难题,除需长期静心钻研外,还需摆脱前人研究思路及相关研究方法(通称为惯性思维)的束缚,才有可能从“山重水复疑无路”中找到“柳暗花明又一村”。

惯性思维【1】,也称思维定势,即大脑会按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律,在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维方式。不可否认,当我们遇到某些需要重复操作的事情或者某些类似情况时,惯性思维可使人们更快地找到解决问题的方式。然而,当一个问题的环境条件发生变化时,惯性思维往往会使人们墨守成规,局限于以往经验和知识的“怪圈”,易得出貌似正确但实为错误的结果。关于此,有不少有趣的故事,下面讲一个广为流传的关于美国科普作家阿西莫夫的故事【2】。

阿西莫夫从小就聪明非凡、目空一切。他的某位朋友是汽车修理工,想捉弄他让他知道人外有人的道理,于是出了个问题:“有一位聋哑人,想买几根钉子,来到五金商店对售货员做了这样一个手势:左手食指立在柜台上,右手握拳做出敲击的样子。售货员见状,先给他拿来一把锤子,聋哑人摇摇头。于是售货员就明白了,他想买的是钉子。聋哑人买好钉子,刚走出商店,接着进来一位盲人。这位盲人想买一把剪刀,请问:盲人将会怎样做?”阿西莫夫顺口答道:“盲人肯定会这样”——他伸出食指和中指,做出剪刀的形状。听了阿西莫夫的回答,修理工开心地笑起来:“答错了吧!盲人想买剪刀,只需要开口说‘我买剪刀’就行了,他干吗要做手势呀?” 

这个故事启发我们:(1当遇到新问题或者环境发生变化后,惯性思维往往使人们在思考问题时出现盲点,一不留神进入思维误区;(2)惯性思维干扰逻辑思维。假如阿西莫夫考虑具体场景,即不受聋哑人买钉子事件的影响,用简单的推理就应知道盲人买剪刀时应如何表达。

鉴于此,我们在科研中要有打破惯性思维的意识,遇到问题时不要钻“牛角尖”,应从实际情况出发,改换角度思考问题往往会迎刃而解。正所谓“思路决定出路,出路决定结局”嘛。

创新思维,如逆向思维、发散思维和另类思维等,突破了思维定势,这种以灵活、新颖、独特的方式从多角度探求事物规律的思维活动,可为创新活动带来勃勃生机。下面介绍几个摆脱惯性思维的例子,希望对大家的科研创新有所裨益。

《曹冲称象》的故事告诉我们:年幼的曹冲在大人们束手无策的时候,想出了用石头装船称象的办法。高,实在是高!

接着讲一个发现氧元素的例子【3】。1774年,英国科学家普列斯特列在给氧化汞加热时,发现从中分解出的纯粹气体可促使物体燃烧。这是一种什么东西呢?他习惯地从“燃素说”的常识出发,将它命名为“失燃素的空气”。同年10月,他到法国游历,受到化学家拉瓦锡的接待。当拉瓦锡得知普列斯特列的实验后,拉瓦锡立即重做一遍得到了那种新的气体,并第一个命名为氧,再后来建立了燃烧的氧化理论。这是化学史上的一次革命。在此,我们除了对拉瓦锡跨越“常识”的勇敢精神表示钦佩外,对普列斯特列被“常识”像梦魔一样牵着不放,不能不为之叹惜。

牛顿看到苹果落地,觉得该现象不正常,结果发现了万有引力定律;别人看到苹果落地,理所当然地认为:苹果落地是正常现象,乃常识也,向上飞才不正常。不加以深度思索的结果只能是:苹果落地后,马上捡起来连洗都不洗吃了。

人们一旦受惯性思维束缚,往往会觉得世界上一切自然现象的出现都很正常,都合乎逻辑或常识,最终与重大科学发现失之交臂;反之,人们一旦摆脱惯性思维的束缚,会觉得世界上司空见惯的事物背后“另有玄机”,想多问几个为什么,结果是找到了隐藏在黑暗中的自然现象演化规律。

在斜坡稳定性研究中,过去诸多学者认为斜坡稳定性受滑面中的软弱介质控制,但难以解释大型斜坡即使历经长期降雨和多次地震而屹立不倒的事实。我们反其道而行之,认为一类大型斜坡稳定性受滑面中的高承载力介质(锁固段)支配,并进而提出了锁固段脆性破坏理论。用之不仅能解释上述事实,而且得到了锁固型滑坡实例分析的强力支持。

在科研中如何摆脱惯性思维的束缚呢?不妨参考如下出四条建议:

1)惯性思维具有隐蔽性和持续性的特点,一经形成就会如影随形,故用之思考问题谋求解决之道时应保持戒心,以免陷入“固有经验”中而不能自拔。遇到问题,可先用惯性思维解决,若不行就要及时跳出来,从新的角度思考。

2)丰富自己的知识层次,提升自己的经验阅历,更新自己的认知维度,开拓自己看问题的时空视野,才可能另辟蹊径、豁然开朗。

3)要有独立且深邃的思考,不人云亦云、不盲目从众、不迷信权威,以免被别人的思想带进“沟里”而不能自拔。

4)突破或解决难度很大的科技难题,基本上是以摆脱已有思维和方法的束缚为前提的。鉴于此,不要在别人的理解框架内打转转,而要从逆向思维和另类思维中找答案,敢于想前人不敢想的,敢于干别人不敢干的,即使暂时失败也永不言弃,则成功或将为期不远。

思维是创新之魂,其决定了创新能否成功。在攻坚克难的过程中,如果科研人员思想僵化、思维固化、思路狭窄,则难以找到破解难题的突破口;反之,如果科研人员善于突破惯性思维让创新思维不时“冒泡”,则可能独辟蹊径找到破解难题的突破口。一旦找到了突破口,往往能激发自己潜在的创新活力,从而势如破竹般地扩大战果取得系统性创新成就。

参考

1有时候需要警惕惯性思维

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1575334009386260&wfr=spider&for=pc

2阿西莫夫的错误答案

http://www.ledu365.com/yc/wenyuan/2014/1026/41984.html

3】科学家敢于创新的故事?

https://zhidao.baidu.com/question/79024569.html



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