创新思维的先决条件和必要条件探讨论文

创新是一个国家兴旺发达的不竭动力。世界上越来越多的国家将创新作为提高国家竞争力的重大战略。我国也从全局和战略的高度提出了提高自主创新能力，建设创新型国家的构想。建设创新型国家，关键要靠创新型人才，而创新型人才培养的关键又在于创新思维和创新能力的培养。培养创新思维就必须弄清它是怎么产生、如何进行的，只有弄清产生发展的机制条件，才能为培养创新思维与创新人才提供可循的途径。

创新思维的根本特征是新颖、独特，产生新的发现和新的突破。从系统论的观点看，创新思维存在着思维耗散结构的运动机制与条件，属于思维耗散结构的自组织过程。按照自组织理论，创新思维自发形成的过程是一个自组织过程，创新思维自组织形成时，人脑思维系统处于一种开放状态，不断与外界交换物质、能量和信息，从而远离平衡态并存在非线性作用。正是由于系统内外各种因素的非线性相互作用，使得系统偏离原来的平衡态产生涨落，进而导致系统由无序到有序，形成新的结构与功能，产生新的发现与突破。

一、开放性是创新思维的重要特征和先决条件

自组织理论认为：系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统，而只有开放系统才能与外界的物质、能量和信息交流，从而保持一种动态的有序状态，让外界输入的负熵流大于内部的熵产生，使系统的总熵逐渐减少或至少保持不变，这样才能产生和维持稳定有序结构的可能。就像普列高津指出的那样：“社会和生物的结构的一个共同特性是它们产生于开放系统，而且这种组织只有与周围环境的介质进行物质和能量的交换才能维持生命力。”〔1〕所以，任何系统要从无序走向有序，从低级走向高级，都必须与外界环境进行物质和能量的交换，对外界环境保持开放，这是系统进化的先决条件。

要实现创新，人脑的思维系统必须处于一种开放状态，超越事物的系统，打破原有系统的限制，把思维的触角从本系统拓展到其他系统、系统的系统，能够突破传统思维定势的影响，在思维聚焦中触发创新的火花。在创新思维的过程中，新形象和新假设的产生带有突然性，常被称为灵感。灵感本身也是一个过程，它是主体为了创新目标刻苦钻研、不断实践，在通过逻辑思维长期思考而不得其解的情况下，受外来信息的触发使认识跳过原有的逻辑思维，突然产生富有创造性的思路，而达到对事物内在本质的把握的一种非逻辑的思维活动。它以联想、想象为基础，经历了酝酿、引发和跳跃的不同阶段。正是在科学认识活动中运用联想和想象，才能把各种不同的又是极为重要的思路、概念、图式或符号，一句话，各种信息迅速地有机地结合为一个整体，并从整体上达到对认识对象的深刻把握。在认识过程中，它能跳出逻辑思维的框架进行思维变通，即在同一时间内展开多向性、多通路、多层次的综合思考，使认识产生意料不到的突破性飞跃。可见，开放性是创新思维的重要特征。要进行创新思维，人脑的思维结构必须是一个开放系统的耗散结构。这就要求大脑采取发散思维方式，不断吸取外在信息，用产生负熵克服人脑内部的无序状态，使人们能够不断吸取新知识。封闭与孤立的大脑只能使熵自发地增加，信息趋向减少，从而走向无序。〔2〕自组织系统需要与外界交换物质、能量和信息，而且只有物质、能量和信息的交换达到一定的阈值时系统的自组织才会发生。创新思维自组织形成时，大脑思维系统一定是处于开放状态下的。而且就一个能够产生创新思维的主体来说，也必定是一个视野开阔、思维开放、善于学习思考吸收新信息并使其在开放的思维系统下实现与主体的物质、能量和信息交换的人。

二、远离平衡是创新思维的关键和必要条件

思维的开放只是为创新准备了基本条件。根据自组织理论，形成自组织的系统必须远离平衡态。远离平衡态是指系统中的状态变量有最大的差异从而距离平衡态很远的状态。处于平衡态的系统不可能有物质、能量和信息的交换，因而也就没有了新的发展。只有越出平衡态，远离平衡态，不断开放的系统，才能出现有序结构。事实上，客观世界本身就是不平衡的，科学的发展和进步也是处于不断变化的非平衡环境之中。唯物辩证法告诉我们，世界上万事万物都是相互联系的，并处于不断的运动变化中。一方面，人类的生产实践是一个永恒运动着的过程，实践活动不但促进了人脑的发展，而且通过这种活动在人脑中的内化，产生了人所特有的认识结构和图式，形成了专属于人的认识能力，并且随着实践的发展而不断得到丰富、转变和提高。特别是科技革命的每一次重大突破都会给科学认识带来强大的推动力，改变原来业已建立、互相适应的相对稳定态。另一方面，人类实践的不断发展，必然不断提出新的问题，这迫使人们不断进行研究、认识和解决，从而满足实践的需要。当这种需要是科学的发展所不能满足时，就可能促使科学发展越出平衡区，到达远离平衡态，从而产生带有创造性突破的创新思维。

所以，对于自组织形成的系统来说，处于平衡态或处于衡态都是难以达到有序的。因为处于平衡态和衡态线性区，系统是处于稳定状态或趋于稳定状态的，其总的倾向是趋于无序或趋于平衡，小的涨落和扰动很难改变系统的这种状态，系统不可能出现新的有序结构。只有当系统远离平衡态时，才有可能通过涨落或突变进入一个新的稳定有序状态，从而形成新的稳定有序结构。〔3〕一些著名科学家在科学创造中能够自组织形成创新思维，就在于他们的理论常常是远离平衡态的。这样就能使头脑中有较大的自由空间，从而能够自组成高度有序的全新结构。例如，苯环结构的发现，在凯库勒之前，人们不知道有机物之间碳原子是怎样结合的，凯库勒为了解开这个谜，曾废寝忘食地工作，但还是什么也没有发现，不得已，他放下手头的工作，把座椅转向火炉边进入半睡眠状态。这时，原子在他眼前飞动，长长的队伍变化多姿，彼此连接了起来，像蛇一样扭动着、旋转着，忽然，蛇咬住了自己的尾巴。凯库勒惊醒，由此，他成功地提出了苯环结构的假说。可见，创新思维发生的前夕，人脑对之前全力以赴着力思考解决的问题处于主体意识的边缘状态，而此时，人的各种思维活动要素远离平衡态，即摆脱了常规思维定势的影响，而进入了全方位、多思路、多层次的非线性的自由灵活的创造状态。

三、非线性作用是创新思维的内在动力

开放、远离平衡是系统发生自组织演化的必要条件，而系统演化的内在动力则在于系统内的非线性相互作用。非线性是指系统之间不满足叠加原理，在各子系统形成系统时会涌现出新的性质。非线性作用的最大特点是具有相关性，即要素之间存在的相互作用不是简单的数量上的叠加，而是相互制约、相互耦合、合理分工、差异协同、互为因果，从而可能形成正反馈循环，使系统内各要素产生协同效应、相干效应和放大效应，使系统从杂乱无章变为井然有序。非线性相互作用是自组织系统演化的根本机制和重要条件。所以协同学创始人哈肯认为“控制自组织的方程式本质上是非线性的”，“这些非线性项起着决定的作用”。公务员之家

事实上，客观世界的存在和发展并非都是呈现为有规律的、必然的、有序的过程。在复杂的大千世界中，事物及事物间的联系是多种多样的。事物的存在可以是多状态、多品质、多层次的。这种多样性决定了事物的运动变化也是多种多样的，从而使事物之间的关系具有了非线性的特征。这种非线性关系主要表现为事物间运动变化的偶然性、随机性和不稳定性等等。事物间的非线性关系是普遍存在的。除了一些非常简单的系统外，世界上几乎所有的事物都被笼罩在一张论文充满刺激、限制和相互联系的巨大的非线性之网中。客观世界中存在着大量偶然的和随机的现象，这些偶然的、随机的现象所具有的无序性和无规则性，客观上要求人们相应地运用无序的、无规则的和非逻辑的认识方法去把握。创新思维不仅是人们观念地把握客观世界随机性和偶然性事件所必须具有的，而且也是人们观念地把握客观世界必然性事件的重要力量。所以创新思维不仅是以客观事物间的非线性关系为客观依据的，而且它本身就是一种典型的非线性作用系统。人处于创新高潮迸发状态时，头脑中的各种思维信息在不同层次上全方位多角度地相互碰撞，通过贯通与融合、冲突与协调、互补与综合等充满差异与矛盾的非线性运动，才能从中嬗变与生成新的思维性质，闪现出科学发现的思维涨落特征，发生着思维信息的集约同构的增殖运动。自组织理论证明，如果子系统间的相互作用仅仅是线性的，那么它的综合也只有能量的增加而无质的变化。所以如果没有这种非线性的思维信息嬗变与增殖运动，就不会形成和发展新的思维性质，就不会出现思维活动的差异与矛盾，也就只能简单地重复传统常规思维平衡那种无差别、无新意的思维运动。〔4〕

四、涨落是创新思维的直接诱因和有力

杠杆涨落是相对于系统稳定状态的波动偏离，对系统的自组织过程起着触发、催化作用，是系统演化的直接诱因，也是促进系统从不稳定的无序状态跃迁到一个新的稳定有序状态的有力杠杆。人的大脑进行创新活动时总是会不断地出现各种偏离常规思维的灵感、顿悟、想象等等，按照耗散结构理论，这种偏离也叫涨落。它的发生是随机的，而且在系统的不同状态下，它的作用存在着差异，它是一切系统的固有特征。创新思维自发形成前的非线性作用使得对事物的认识把握存在种种的可能和方向，那么，在这种种的可能和方向并现时，系统如何才能跳跃到稳定有序状态？自组织理论认为，涨落起着关键作用。按照自组织理论，正是由于内外因素的非线性相互作用，使得系统会偏离原来的平衡状态产生涨落。在衡态有些涨落会被系统本身所吸收，而在远离平衡态，系统的一个微小的随机涨落都有可能会通过非线性相互作用而被放大形成巨涨落，从而导致系统失稳，发生质的变化，从而跃迁到一个新的稳定的有序状态，形成新的结构与功能。普列高津就认为，对于已达临界稳定状态的系统，随机的微小涨落有可能通过非线性的相干作用和连锁效应被迅速放大，使系统由不稳定状态跃迁到一个新的有序状态。

创新思维自发形成的自组织过程，与其他任何系统新的有序结构的形成一样，都需要有一定诱因的促发和推动。当人的创新思维活动达到一定程度，逼近创新突破的临界点时，需要有某种诱发因素，才能导致灵感突现，完成创新突破。这里的“诱因”实际上就是“涨落”。正是由于创新思维自组织形成时，思维系统必须开放、远离平衡态同时又存在非线性相互作用，因此在此条件下，系统只要有一点微小的干扰，就可能导致内部各类量变过程的中断呈现突发性、瞬变性和跳跃性，导致发生巨涨落而产生创新思维。〔2〕

总之，创新思维是一个自组织过程，其自组织形成时，系统必须是开放的，能与外界充分交换物质、能量和信息，系统必须远离平衡，非平衡才是发展之源，系统内部各子系统间存在非线性相互作用，最后系统还必须通过随机涨落的契机才能实现由无序到有序的转变。这几个方面的条件同时存在，共同作用，才能使创新思维的自组织过程得以实现。