大学思维：批判与创造
Author: 钱旭红
Date: 2020-06-30 16:00:00+00:00
Publisher: 华东师范大学出版社

思维的自由全面永续发展！

- 序言 思维晋级是最好的学习和成长

- 第一章 格局和假设

- 1.1 思维定义和思维元论
- 1.2 小学思维、中学思维、大学思维
- 1.3 分解还原思维：加法
- 1.4 整体关联思维：乘法
- 1.5 因果思维与逻辑：串联
- 1.6 同时性思维与变易：并联
- 1.7 信仰思维与批判和创造

- 第二章 批判和创造

- 2.1 批判性思维：去粗取精、去伪存真
- 2.2 创造性思维：大胆幻想、谨慎求证
- 2.3 创新性思维：知识变现与黄金圈
- 2.4 知识炼就思维：体系
- 2.5 第一原理思维：颠覆性原创
- 2.6 类比逻辑和比较思维：我优
- 2.7 演绎思维：道成新道与新器

- 第三章 原理和世界

- 3.1 平面几何与几何思维
- 3.2 牛顿力学与经典思维
- 3.3 量子力学与量子思维
- 3.4 量子逻辑与概率：波性粒子与智能
- 3.5 对称性与对称性思维：延展与预测
- 3.6 元素周期思维：不可细分的终点
- 3.7 生物与基因演化：保守与创新
- 3.8 表观遗传与菌落：内外合体
- 3.9 干细胞与功能细胞：时空可逆

- 第四章 永续和无为

- 4.1 大制无割的永续思维：自然
- 4.2 最小能量思维：化难为易
- 4.3 原子经济性与绿色发展
- 4.4 计算思维：与理论和实验并列
- 4.5 工程思维与工程放大效应
- 4.6 局部与全局的最优化思维

- 第五章 跨界和融合

- 5.1 真善美：三位一体与四种品位
- 5.2 新形象思维：科学幻想
- 5.3 跨文化跨文明思维
- 5.4 跨学科跨专业思维
- 5.5 跨感官思维
- 5.6 音乐美术与数学几何
- 5.7 语言形象与艺术抽象思维
- 5.8 艺术化学与感受识别
- 5.9 设计思维与人生：科学艺术融合

- 第六章 思维和训练

- 6.1 学习与记忆曲线及思维工具
- 6.2 可视化的思维工具：因果、八卦、导图
- 6.3 动手的思维工具：魔术和拓扑折纸
- 6.4 动脑的思维工具：冥想与围棋
- 6.5 思维实验：于悖论中看懂世界
- 6.6 探知自我的思考疆界：九九思维组

- 后记

- 参考文献

序言 思维晋级是最好的学习和成长

此书是回答“钱学森之问”的一个微小而初步的尝试。

引发全球浩劫的2020年疫情过后，人类精神世界觉醒的新纪元、新黎明正在地平线上酝酿。

中华文明能否走向价值链的顶端，为全人类做出贡献，取决于思维。文明自身内含的思维多样性和先进性，最终将体现为文明的源头活水和引领性，如此才能消融封闭氛围并重塑环境，自主、自发、独立地展示古老文明的新风采。

思维是知识的构架，是灵魂的家。一个人能否拥有幸福的人生，富有创造力，取决于思维。人们往往并不知道自己已经拥有什么样的思维，“日有所用而不知”。不少毕业生正所用非所学，不知所学知识里有可用的普适性思维。我们能否走出未来可能的艰难困境，同样取决于思维。

人区别于动物的显著特征，是人具有复杂的思维；人区别于人格或者精神奴隶的重要标志，是其拥有自由全面的思维，即多元、多样、多维的思维；人是否有独立的灵魂，是否独立于天地，担当于天下，是否能应对各种变化并具备解决各类复杂问题的能力，一个简单的测试方法或者判断依据，就是看他（她）是否拥有自由思维和独立精神。深层思维，是一个人真正的内心硬核，随时可能通过言语、行为、表情透露出来。

在僵化禁锢的环境、土壤或者氛围中，思维就不那么重要，因为所有人都一样，都被单一甚至垄断性的思维所操控。由于看不到任何其他的参照系，对井底之蛙而言，井口的景象就是天下的模样。

对有使命感、不愿浑浑噩噩度过一生的人来说，改变个人命运，改变民族命运和文明的命运，取决于他（她）究竟拥有多少批判性思维、创造性思维或者创新性思维。

在思维中，我们需要琢磨如何把抽象的变成形象的（形象思维），如何把形象的变成抽象的（逻辑思维），如何把局部和全局结合并兼顾（格局思维），如何用最简单的方法解决最复杂的问题，如何用最复杂的方法解决最简单的问题……思维就是将知识、能力、经验抽提凝练成终身拥有的认知规律和精华，形成柔性自适应的、多样性的、模式化的人生言行范式或者框架。

本书纲要性地谈大学思维，试图区别于一般的介绍逻辑基本知识和传统的思维表述，重点透过量子论“波粒二象性”的概念、逻辑和思维，介绍多元、多维、多角度和多方面的思维模式，基于跨界、超限（尺度、学科、文明）等概念，介绍老子学说“道法自然”“三生万物”“无为无不为”的思维模式。在此基础上，尝试探索建立面向大学通识教育的思维训练，从而促进全社会将思维的教育和训练提上学习和成长的日程。

笔者认为需要重点学习训练的思维，特别是大学思维应具有：

1.颠覆性，对先前人类存在的主流思维具有批判性和进一步的创造性，超出彼时人类主流认知的极限，具有改变认知、改变思维、改变时代的颠覆性作用。

2.独立性，即不可替代，强调具有此特性的思维才是有价值的思维、有力量的思维。具有这些特点的思维往往是所在领域第一重要的思维模式，或者至少是几个主要核心思维模式之一。

3.延展性，具有广泛深入的影响，有效性已被实践检验充分证明，具有跨世纪的长寿命，具有一定的永恒性。

一般的思维教程图书，对大学生、研究生，特别是有阅历的企事业单位人员而言，要么过于浅显，要么缺乏系统性。笔者之所以放下自己的专业和工作，留意并写作此方面的图书，除了疫情期间有相对自由充裕的可支配时间以外，更主要的是因为笔者发觉现有思维类图书经常存在以下缺点或者弱点，包括：

1.偏重幼儿或中小学基础教育，而且比较零散、浅显表面，缺乏满足大学以上层次人员需求的、相对完整的、普适的、通用的思维描述。此外，国内外许多关于批判性思维和创造性思维的图书不知所云，让那些每日依靠批判性思维和创造性思维而生存和发展的人感到疑惑不解。究其原因，可能是某些作者本身缺乏与批判性思维和创造性思维直接相关的研究探索，缺乏创造与创新活动的日常积累和亲身体验。

2.哲学程式化，不少是一般化的、令许多读者感觉枯燥乏味的哲学扫盲课本，从概念到概念，甚至像有分类无内涵的空洞八股描述。

3.理念性过强而操作性太弱，没有给予人们思考的格局。通识的思维教育中，缺乏兼具通俗性、专门性、普适性的思维方式传授和训练，常局限于具体的某一学科或专业的狭窄经验，强化某一学科专业背景对人的日常言行和思考习惯的影响，容易形成学科专业“性格”或者偏执化倾向。

4.从事例到事例的堆砌描述和汇总，缺乏系统性、学理性、完整性，不关注核心原理。校外机构常以那些事例培训“聪明”的思维技巧，反而恰恰达不到“智慧”层级。因为聪明就是某一能力的极端强化，智慧才是大道无形的超脱通达。

本书不采用什么是思维，思维分多少步骤，创新性思维是什么，批判思维是什么那样的扫盲问答，也不采用似是而非、名词解释类的、定义式的描述，而是以尽可能简要、直截了当的方式论述内容，不足之处，由读者去阅读参考书或者上网查阅资料。本书凝练聚焦兼具专门性、普适性和通俗性的高级思维，并尽量从多个层面，如本原内核、延展演绎、通俗类比、缺陷局限等方面进行论述。

没有思维晋级的人只能看到土丘，并会模仿土丘，一辈子追求成为土丘。

查理·芒格认为，喜欢思考的人能够从任何一个学科当中提炼总结出独特的思维模式，并且使之相互结合关联，从而达到融会贯通的境界。

思维方式就是人类知识的框架结构，没有架构化的知识，是一堆散乱的物件，是散装水泥、一团乱麻、满地玻璃、无数钢筋和砖头。架构化的知识，既可以是摩天大厦，也可以是通天之塔。

不能简单地说“知识就是力量”，应该体会“思维才是力量”。能力增长不仅靠知识，更靠运行知识的逻辑——思维是否足够自由多样。单靠知识改变不了命运，改变命运需要用思维架构起知识，从而支撑起有足够高度和强度的人生大厦。

思维是指编辑、规范、感应、思想、情感等一系列人类大脑的活动机能。思维只局限在大脑里，没有大脑的特殊构造，就不可能产生思维现象。精神是指思维等事物发展中呈现出的某种优良性质。在事物发展中呈现出的不良性质，则只能称为劣性行为、坏毛病、怪嗜好等，而绝不是精神。

思维自由的三要素是逻辑思维、形象思维、格局思维，与这三者一一对应的首要是形式逻辑、想象力、视野。精神独立的三要素是人文精神、科学精神、信仰精神，与这三者一一对应的首要是关爱、质疑、使命。笔者在《改变思维》一书中，为消融相当普遍的思维禁锢、思维僵化，以普及性的科学人文随笔的方式，强调了改变思维、自由思维的重要性；而本书则在系统论述思维方法的同时，聚焦批判性思维和创造性思维的重要性，因为这是时代所亟须而我们许多人却严重缺乏的。

要消融文明长期存在发展的最大威胁，我们必须改变思维、自由思维；要破除文明走向引领地位的最大障碍，我们则必须具备批判性思维、创造性思维。要实现马克思所描绘的“人的自由全面发展”愿景，我们需要自由思维、全面思维、超限思维。

第一章 格局和假设

天地宇宙、脑内世界到底是什么样子的，没人完全知晓，永远不可能全部知晓。这时需要不断假设和不断修正并不断趋近，没有假设就没有进步。格是认知的程度，局是认知的范围，合称为格局。以什么样的格，如“神”格、人格、物格，看待世界，以什么样的局，如小局、大局、全局，进行假设和验证，决定了思维的高度、广度和深度。

1.1 思维定义和思维元论

人体必须拥有十几种维生素，单有一种维生素或者缺失某一种维生素，维生素营养不全面，人就无法健康生存；每种维生素量的多与少因人而异，但不能低于阈值，否则，人的发展必然受限或者受害；如果偏食，维生素摄取就不自由，人也无法健康生存。而自由全面的思维对人的作用，很像“维生素”。

人与人的本质差别在于思维，人与动植物的显著差别也在于思维。马克思强调人的自由全面发展，这提醒我们需要高度重视独立自由的思维、健康全面的思维，而这两者的特征就是超越各种阻隔和限制。人只有拥有多种思维并能在其中自如切换，才能实现自由、无阻隔；只有尽可能多地掌握人类主要的思维方式，才能全面、超限。

思维为什么如此重要？笔者为何一再强调“思维才是力量”？因为透过所有的表面现象，探知人和人类社会背后运行的深层奥秘，就会明白，原来思维是这一切背后的第一原理。

思维是知识的精华，是精神的骨架；思维是先天的灵光，是后天的云霞；思维是文化、文明的基因，是每个人气质、素养、能力的密码；思维是芸芸众生言谈举止的基因，是每个人精神世界的通天之塔。

为便于后续表述，有必要先对思维有个大概的定义。“思”，上为“田”，下为“心”，即“心之田”；“想”，上为“相”，下为“心”，即“心之相”。“维”，“纟”为绳子，“隹”为鸟，原意指绳子所系的有才能、会表演、能狩猎的鸟，指人们心目中，在四个方向的边界上，鸟能飞到的最高点。“维”，表达了方法、手段、工具的指向，也包含边界、至大、疆域的概念。思维形象就是：快乐的小鸟在心田上自由飞翔。

感知进入并储存于大脑，被称为“记块”；记块被提取并暂存在思维中枢，被称为“忆块”；忆块依照规则和方向组合产生“思块”，“思块”就是“思考”“思维”或“思想”。在大脑里运行而尚未表达的思块叫“脑语”或“思想”；用语言或行为等将“思块”表达出来的分别称为“口语”或“行动”；言语和行为表示能力，合称为“能块”。

思维是人脑基于并超越感知器官认知自身和外界的活动。思维是基于脑内既有认知，对新输入的信息进行一系列复杂的认知交互操作过程。思维过程摒弃被感知事物表面的非本质属性，抽提获取本质属性，其目的就是探知与发现事物底层深度的本质联系和规律，形成成果即思想，进而形成新的脑内认知。

生命的活力，源自自组织、自复制、自适应能力。思维的活力也是如此。思维过程包括对感知获取的过滤、提取、分离、反应、纯化、结晶、吸收等单元操作步骤，犹如化学工程、生物工程的单元操作。结晶即成为思想，吸收就成为观念。思维的系列过程+思维的各类产品（思想、观念）可以统称为思维工程。思维过程的类型包括逻辑思维、形象思维、顿悟思维，也可分别称为抽象思维、具象思维、灵感思维。

思考、思想、思维需要仔细辨别并相互促进：

“思考”指动脑，更多指大脑运行状态或思考的起点，英文是原形think，指基于表象和概念的分析、综合、判断、推理等认识，是人类特有的精神活动。

“思想”是思考的结果和论断，重在多样，英文是过去时thought，相当于中文“想过了”，意即大脑已经完成内、外信息的接收、加工、输出等。

“思维”是思考的过程和方法，重在自由，英文是进行时thinking，意指大脑对具体事物或文字概念进行的接收、加工等过程，表示大脑正在进行的状态，相当于中文“想”。

思考就像开始走一段路；思维就是用什么方法走过这段路，是骑自行车，还是开汽车；走过以后，得有个对过程与方法的最后总结，以指导未来，这就是思想。这正像在教育中，为培养具有独立思考能力、独立生存发展能力的学生，人们常常强调，应该教会学生如何做面包，而不是直接给学生发面包，要教会学生如何“渔”，即捕鱼，而不是直接给他们“鱼”。

认知是否受限，所拥有的思维时空的大小，与一个人或者群体的原始思维元论有很大关系。下面简要论述一元思维、二元思维、三元思维模式和超限思维模式。

一元思维。拥有一元思维模式的个人和群体，会驱使强迫别人去相信自己所相信的；也最容易被人所利用，有时他们会允许并接受“大师”、偏执狂妄者对自己的利用和折磨，甚至甘愿自己的利益遭受损害。因为思维僵化、思维禁锢，他（她）对自我需求和外界变化的反应常常变得过激或者迟缓。这在封建愚民社会、专制独裁社会较为常见。因为习惯于非白即黑的“一元思维”，人们经常沉湎于思维的单一垄断状态，所以批判性、创新性、创造力缺乏，竞争力孱弱、盲目自信或极度自卑成为这类思维拥有者的主要和显著特征。一元思维违反人的自然天性，均由后天强制驯化而成。

一元思维模式是不少人拥有的思维模式，没有接受过人文精神洗礼的人、没有接受过科学精神洗礼的人、沉湎于理工科的“工具理性”的人、沉湎于人文的“观点偏执”的人、受过残缺或者不良教育训练的人，都容易沾染上这种思维模式。当这样的人和思维成为大多数，一元思维模式就成为社会主流，人们会自觉地不断捍卫相关的认知价值体系，直至将系统推向自我封闭，最终崩溃重启。

一定要、一定行、唯一正确、唯一合理、唯一途径等思维，是习惯一元思维者最典型的言行。在如此思维中，没有正常的批判性思维的概念，“一元思维”的人们所理解的“批判”就是“有我没你”“你死我活”。“批判”就是“批倒”“批臭”，甚至“消灭”。“一元思维”者同样缺乏创造性思维，习惯的是一条路走到黑，因为大胆幻想和严密逻辑都会被如此思维者排斥为“胡说八道”或者“迂腐顽固”。

一元思维者有原教旨主义的“纯洁性”嗜好，在其心目中，美与丑两者截然不同，只允许“美”的存在；好人和坏人有标准差异，只允许“好人”的存在。如此思维者喜好“最高”“最美”“最大”“最全”“最新”的最为完美境界，偏执地往一个方向追求、狂奔，直至无法前行。

一元思维者具有思维僵化、禁锢、顽固等特征，是社会或者团体中平常所见的表面稳定但特殊转折时期不稳定性的根源。一元思维者，表现温和的就体现为封闭性，虽不攻击对立观点，但拒绝聆听或者接受一切与己不同的想法。情绪化的一元思维模式拥有者具有很强的排他性和攻击性，会攻击与己观点和思想不同的人和事，甚至言行极端。

工业化大生产模式、唯标准化考试、唯标准答案的教育模式，很容易培养出一元思维的人群。从这一点来讲，这样的工业化模式对人的异化，远不如自然农业社会对人的呵护，因为在那样的社会里，人还会触及自然，会发现很多的生态多样性。一元思维模式下的人们，经常臆想或者面临激烈的仇恨冲突和不可调和的矛盾，经常遭遇濒死的人生“极限”，常有“前途渺茫”而“找不到出路”的感觉。

二元思维。具有二元思维模式的人，认为通过“强制”转向“美好”最为重要。相对于一元思维，二元思维有了一定的灵活度，就是喜好用强力压制和解决矛盾。二元思维模式之所以广为流传，是因为其貌似合理，简单、实用、易学。

在二元思维者的心目中，黑白分明，黑白都有相对存在的价值和权利，黑白之间可能会相互转化，但很难发生。二元思维者自觉高尚，为保持人间“正义”，常强力压缩“黑”存在的空间，以便让“白”占据世间主导。而他们恰恰不知道，在人力的干预下，过分的施压，会出现抗性或者轮回，抑或进入更高层次的轮回，即由现有的“白”异化而产生新的“黑”。

在二元思维者的心目中，“美”“丑”相对，“美”“丑”都有相对存在的价值和权利，“美”“丑”之间可能会相互转化，但很少发生。二元思维者为实现人间之“美”，常强力压缩“丑”存在的空间，让“美”占据事物主流。而他们往往不知道，爱因斯坦的“相对论”和老子《道德经》告诉我们，世上几乎所有的一切都是相对的。在人为强力扭曲下，当“美”成为主流后，由压力导致的抗性或者审美疲劳，抑或进入更高层次的轮回，就会由“美”异化而出新的“丑”。

二元思维者所看到的是，世上既有好人也有坏人，好坏都有存在的空间，好坏、美丑可能会相互转化，但极少发生。为了崇高理想，为了建立“理想国”的“天堂”，就必须强力压缩坏人存在的空间，让好人占据主流。而他们往往不知道，在如此非自然的强力压迫下，当“好人”成为主流，由于压力而至的抗性或者苛刻的纯洁化追求，抑或进入更高层次的轮回，就会由“好人”异化而出新的“坏人”，结果原初铺设的“天堂”之路却会通向“地狱”。

三元思维。拥有三元思维模式的人认为，“自然”及其转变最为重要。美与丑虽对立而存在，但可以自然互相转化。天下不存在绝对的好人和坏人。尽管因各自立场的差异，对同一人或事物会有不同的判断，但会因时因地而有所改变。因此三元思维者明白，需要尊重他人有别于自己的价值判断，即使对亲朋家人，也不能要求别人改变，更不能用自己的标准强制他人改变。即使有所改变，也大多来自于引导、影响，而非强迫。

三元思维者为人做事比较协调和谐，容易理解人。他们会制定标准，但不会固执于标准，会顺应情况变化而改动和制定更合适的标准。一句话，三元思维者认为世间本无绝对的美丑善恶，美丑善恶一直在持续不断的自然相互转化之中，观感取决于内心思维和判断能力，所以三元思维者常会自觉遵循老子的“三生万物”“道法自然”的思维理解模式。

三元思维是建立理性的批判性思维和真正的创造性思维的重要基础。锻炼“批判”“创造”的最简单日常的方法就是，当遇到难题、凡事不知如何处理时，尽量遴选、依靠至少三个可能要素，这些要素所内含的观点应当相互独立、相互矛盾，从而能够创造多样性、差异性。通过对三个要素进行相互比较评价，批判性思维或者创造性思维自然就会产生。比如，在学一门课程时，选择观点反差大的三本教材，同时对照阅读学习；在旅游选择时，对三个目的地或者三条旅游路线进行相互对照评价；在对弈或者竞争时，对三种可能的观点、策略和计划进行相互比较研究等。

超限思维。这是笔者建议的每个人都应该建立的思维方式。第一种表达，超限思维是以三元为起点的思维，如四元思维等，就是三元思维的升级，依此能跨越我们熟知的世界。另一种表达，超限思维也是一种能够回溯源头再出发的思维，即回到源头，从头开始，重新出发，另辟蹊径。超限思维的这两种方式都能促使批判性思维或者创造性思维的产生。

能够启发和帮助人们建立超限思维的现实工具，包括道家思想和量子论。全球有许多人热爱中国道家哲学，也有许多人推崇量子思维。老子的“天下万物生于有，有生于无”和量子论的“波粒二象性”，能加速全息、全面、跨越界限、融合通达的超限思维的形成。以如此状态去观察宏观世界的山水，会有这样的感觉：看山是山，看水是水；看山不是山，看水不是水；看山只是山，看水只是水。如此观察微观世界的光，会有这样的感觉：“光是粒子，也是波；光不是粒子，也不是波；光只是粒子，只是波，光实际是量子。”

为训练对应章节的思维能力，请读者采用门户网站、微信搜索、图书查询、引文索引（SCI&SSCI&AHCI）等信息工具，充实修正完善以下的思考实例。后续章节与此类似，不再特别说明。

思考题：

1.探究辨识知识、能力、思维、精神之间的区别和关联。

2.用思维导图罗列和比较你所学所在学科专业领域的知识、思维、精神的类型等，并分别标记其兴起到完结的历程或者寿命。

3.分别从传统中华文化信仰的儒道释三个角度，从认知心理学、哲学角度解释什么是思维。

4.探究阐述天体运行中所存在的三体问题及复杂性。

5.探究身边的人际关系、事物关系中所存在的一元思维、二元思维、三元思维、超限思维的现象。

6.颜色是真实的物理属性，是物体投向眼睛的光线，同时也是大脑制造出的幻象。大多数人拥有三种视锥细胞，分别对红光、绿光和蓝光敏感。有一些女性具有超能力，看到的颜色比他人多百倍，千分之一的女性拥有四色视觉。昆虫具有五六种视锥细胞，个别甲壳动物如皮皮虾具有16种视锥细胞。请论述全色盲、色盲、色敏对应的一维、二维、三维颜色空间，论述四维以上的超立体（球体）颜色空间。

1.2 小学思维、中学思维、大学思维

艾宾浩斯遗忘曲线表明，学到的知识是很容易被遗忘的，只有把知识和经验内化成思维，即程序，才能游刃有余地运用于生活和工作。“知识点”就像电阻、电容、电线，只有将它们以一定的连接方式组合，才能形成有功能的电路（如不同的逻辑门，模拟加减乘除等），即成型为思维，才会对人和社会呈现功能或者作用。

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。

一个文明是否先进，体现在思维的先进性、多样性，体现在这个文明是否有利于产业、科技和学术的持续升级和不断发展，进而造就文明自身的强大和辉煌。先进的、有活力的、引领性的文明是全人类的力量源泉，如此的文明往往拥有最多种类的思维，并能创造新的思维。而承接性的文明习惯于亦步亦趋、人云亦云，虽然能够有所创新，但因为缺乏敏锐的批判性，就难有创造性。

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。人的思维当然与其教育经历、经验感悟相关，但学历、学位并不是绝对因素。一般而言，一个人学历、学位越高，拥有先进思维的可能性越大，但在极端情况下，一个学历不高、学位不高的人，可能具有更先进的思维，而某些高学历、高学位者却只拥有较低层次的思维。查查那些出身平凡、贡献突出的诺贝尔科学奖获得者的坎坷又精彩的人生，可以从中获得启发。

除了春秋战国百家争鸣等个别时期以外，单一、垄断的思维，僵化、禁锢的思想，在我国历史上有几千年的深厚历史传统。这就提醒人们，为提高全民族与每个人的素质和能力，在学习、培养、教育、成长中，特别在大学以上层次，我们需要关心的是思维，而不仅仅是知识和技能。

不同的教育和成长阶段，不同的思维训练，人们拥有不同的认知感受。以下分别论述一下小学思维、中学思维、大学思维。当然这些并非仅仅指小学、中学、大学的学生和老师所拥有的思维，而更多的是指“成人”终其一生的定型思维所停留的思维阶段。

小学思维。小学生苦记常识，好像老师讲的都是真理。小学思维离不开客观事物和具体形象的帮助，过于具体、形象，使得思维难以触及人、事、物的本质，容易盲目顺从，吸收认知不加选择，如同“海绵”吸水。其主要特点是：1.以具体形象思维为主，处于抽象逻辑思维的初级阶段；2.能掌握的概念大部分是具体的、可以直接感知的，难以区分概念的本质和非本质属性。这种情况下，经过思维训练，如记忆、读写、游戏、魔术等，可以改善提升思维品质和能力。多问为什么，可以每日锻炼好奇心；此外，引导他们多笑，使得他们在不知道如何应对时，能用欢笑减压并学会放松，从而别有洞天。

中学思维。中学生死背公式，好像书本上讲的是天经地义。中学思维，尚未形成系统的抽象概念和理论去统一认识与解答，常常孤立地认识与处理每个问题与人、事、物，容易走向偏激和逆反，他们保护自我认知如“刺猬”御敌。其主要特点是：1.能借助具体形象进行抽象逻辑思维；2.开始萌发思维的独立性和批判性，但判断简单，容易逆反；3.懂得自然界和社会发展的基本规律及知识，能够解释说明事实、现象和事件，对人类思维开始产生兴趣；4.追求纯洁的道德和崇高的世界观，常满腔热血地捍卫自己的观点，愤怒地谴责被视为不正确的观点和行为，热衷于辩论、讨论、聚会等。

大学思维。大学生在如饥似渴地填充知识，但是能去相信的似乎只有原理。大学思维阶段，主要特点是：1.能排除情绪的干扰，有很高的抽象逻辑思维能力，关心的问题由低级具体层次逐步走向高级抽象层次，追求深刻和理论。2.在不同的学科、专业背景影响下，几乎形成了相应的学科专业特色的性格特点。思维差异极大：某些人逻辑思维较强，如来自理工农医专业的学生；某些人形象思维较强，如来自文学、艺术、体育专业的学生。3.在关注认识外界的同时，开始关注和认识自己，思考自己。尽管真善美与自我内化同一者将成为主流，但某些人有可能成为别人的工具，某些人则有可能成为精致的利己主义者。4.开始自我觉醒，具有思维的独立性与批判性，探索构建自己的认知“理论”体系，思维从具体现实中解放出来，有了反省思考的能力。有时会过度利用理性思维，对现实做出过度审判。创造性思维正处于萌发状态。

将知识点以合适的方式连接，久而久之成为习惯，就成了一种定型的思考程序，即思维。因此，一个浑浑噩噩的大学生，甚至研究生，尽管学富五车，其大脑运行的可能是小学思维；一个努力的小学文化程度者，虽然知识不多，但大脑可能运行的是大学思维。

形象而言，较低思维层次者常表现为：一是盲从思维，也可称为“鸭”思维，你往哪个方向驱赶它，它就奔向哪个方向，顺从而听话；二是逆反思维，也可称为“鸡”思维，你往哪个方向驱赶它，它却奔向相反的方向，就是习惯性逆反。这些都是常规性思维，就是习惯性地依据知识和经验，按照已知的方案或者程序，运用惯常模式和方法解决问题。而大学思维，其底线是建立探究的习惯，应该达到批判性、创新性、创造性思维的高度。

人们对思维做了许多分类：凭借思维的依托物，可分为关联动作思维、具体形象思维、抽象逻辑思维；依据思维的逻辑性，可分为直觉思维、分析思维；按照思维体现的方向性，可分为聚合思维、发散思维；依托思维展现的创新性，可分为常规思维、创造性思维等。思维链条越长，处理的信息量越大，思考的角度变换越多样，思想成果就越深刻。

在以后的章节，笔者不会介绍在其他图书已经连篇累牍涉及的基本逻辑和条件反射类的简单思维，将重点介绍复杂而有难度的思维。我们不能轻易相信简单的思维捷径，追求捷径常是自寻短见，捷径几乎就是陷阱。

“大学之道在明明德，在亲民，在止于至善。”明德、亲（新）民、至善，即要求大学思维者有使命，有担当，顺道成德，成为具有创造能力的一代新人，具备不留后遗症的至善能力、方法和手段。具体体现在具备：1.能解决问题的思维，即发现问题，分析问题，提出假设，验证假设，实施问题引导的批判、创新、创造；2.能创立理念的思维，即发现规律，建立模型，完美理想，构建理念，实施理念引导的批判、创新、创造；3.善用颠覆性工具的思维，即发现工具，远程移植，聚焦核心，全面重置，实施颠覆性工具驱动的批判、创新、创造。

思考题：

1.用现代科学理论，探究《大学》中的格物、致知、正心、诚意、修身、齐家、治国、平天下所包含的思维逻辑关系。

2.探究顺从性的思维、逆反性思维一般分别在什么样的环境中产生。

3.就运动状态和静止状态的异同，论述哪个状态更有利于思考，原因何在。

4.归纳总结小学、中学、大学是如何以等于符号、近似符号、大于或者小于符号来书写方程式的。

5.探究作为大学特殊阶段的研究生教育的思维训练特点和意义。

1.3 分解还原思维：加法

如何认识看待世界才最为精确可靠？无人能解答这一问题，只有把代表性的思维都熟悉一下，才能全面地认知世界，没有疏漏。

分解还原思维认为，世界由无数个分割的部分组成，部分之和等于整体；就像世界可分割成无数个经典粒子，无数个经典粒子的加和就成为世界。此与牛顿经典思维吻合，即可以把各学科当成一个个独立的经典粒子，相互分割，几乎不存在相互关联和影响，整个学科体系就是一个又一个粒子的加和，进而逼近世界的真相。

分解还原思维从整体由局部组成、系统由元素组成的视角出发，注重单个的元素和它们之间的简单加和联系，认为世界的本质在于简单性。而与分解还原思维相对应的是整体关联思维，整体关联思维从系统的整体出发，注重系统整体和单元结构间的联系，认为世界的本质在于复杂性。

分解还原思维基于分解和简化的策略，强调整体系统可以分解还原成单个元素，进而对元素分别进行处理。其认为可以将复杂的高层的对象分解为简单的底层的对象进行处理。这是经典学术常用的方法。如此就能理解科学一词的原义就是分科之学。

分解是分解还原思维中最核心、最重要的第一步，传统科学体系的对策就是分解，把复杂的分解为简单的，把高层的分解成底层的。人们常说，学会分解，学会分模块去研究和学习，就是“大事化小，小事化了”。

分解从方向上可以有两个进路：横向分解和纵向分解。横向分解把整体系统分解为地位等同的、没有层次区别的多个元素。纵向分解把整体系统按照联通的层次进行分解，通常各个分解出的单元不仅有平级关系，还有包含上下级关系，分解出层次，以上率下，就像中央集权的治理在思想上保持统一一样。

横向分解与纵向分解并非只会单独出现，常会同时或者交替出现。

分解后就是简化，即进行突出和掩盖、降维等简约处理。借用“奥卡姆剃刀”的“如无必要，勿增实体”原则，简化可以理解为，如有必要，可“删”实体。

现在主流的科学研究基本上源于分解还原思维的“合成还原”，通过再现元素间的各类联系，拟合整体系统的功能和结构，尽可能地接近真实。

分解还原存在明显缺陷。世界是以系统和整体存在的。分解损失了系统的整体性，会减弱元素、结构单元的原有联系。现代文明、现代科学认识和改变未知世界的方法在研究层面公认是基于“分解还原思维”。结果是，由此能够培养大量的领域狭窄、能力合格的专家，而难以培养领域宽广、融会贯通的学问大家。

分解还原思维的出发点是底层元素，而不是整体关联思维中的单元结构系统。如以整体关联为关注点，从系统单元结构出发，效果就会大不相同。

当今知识体系起源于西方的科学或者学科的分类研究法。目前知识、学科与专业及其划分形式，最初源自古希腊。这一体系将客观世界分解、分类并加以研究，然后综合还原。植物和昆虫的门、纲、目、科等分类，即为这种分类和思维方式的典型代表。

古希腊的路线，源自希腊，传播于西方，在欧洲文艺复兴后发扬光大，经过意、法、英、德等国前赴后继的传承和创新，成为西方学科模式，最终昌盛于欧美，流行于世界。其特点是形成了以分解还原思维为指导的学科分类与知识体系。

手可以解剖为五个手指和掌心，然而，它们的加和并不真的等于手掌，因为在分解手时，无数的复杂生物、细胞联系在此过程中中断了，生物信号传导中止，酶的反应或者级联反应会消失，难以完全恢复，存在不能完全复原的可能。

因分割而导致的信息缺失，并难以再生复原，致其难免以偏概全。因此在其深化分解发展的同时，为尽量恢复失去的信息，无止境的学科交叉和综合就变得难以避免。

在学科专业领域，最初出现平面几何、解剖学，然后分化出数学、物理、化学、生物。但是，由于部分之和不一定等于整体，为弥补在分解中丢失的信息，就需要不同学科频繁地交叉和融合，进而出现了数学物理、物理化学、化学物理、生物物理、生物化学、化学生物学、生物信息学、化学生物信息学……所以，学科渗透与交叉变得越来越重要。

这种学科分类法把世界理解成像由无数放射线组成的整体，由于中间有疏漏，常常需要在两者之间增加新的射线。

在数学领域，分解还原思维和整体关联思维分别体现为分析还原方法和同构映射方法。

分析还原是“数学分析”的典型方法（其他类似的有分析化学等学科）。简单、直接、粗暴的方式就是分而治之，将一个整体、复杂系统或问题分解降维成一堆模块，而这些模块往往是已经熟知或者容易探究清楚的，清楚这些模块后，再组合复原到原始整体、系统或原始问题，通过对模块的判断，实现对整体的判断。如把连续函数展开成多项式（泰勒级数和傅利叶级数等），再收敛还原。

从蛋白到多肽再到氨基酸，从基因到DNA再到四种核苷酸，从多糖到寡糖再到单糖，就是分解还原思维。药物的药效从细胞到动物就是整体关联思维，而针对核酸、通道、蛋白、酶等单一分子靶标的药物活性验证就是分解还原思维。

西医，即现代的科学医学，看待疾病主要采用分解还原思维。西医从解剖学伊始，分解产生了内科、外科、脑科、神经科等，进而不断分化出麻醉科、泌尿科、胸科、小儿科、妇科等数十个科。针对疾病，“头痛医头，脚痛医脚”自然成为原则，遇到一些疑难杂症，要么束手无策，要么必须各方“神仙”会诊。传统的西方人，包括当今的欧美人，强调观点的独立性，关注单个事物存在的重要性，注重强调人能改造自然并能使自然更加适应人类。西方医学将这些特点充分表现了出来。

不可轻信中医，也不可轻信迷信西医。由于严重的分解还原思维和人为分科设置，在西医中，哪个科都管不了、不想管的疑难杂症，难以医治的亚健康比比皆是。西药的靶标针对性，也容易导致病菌对青霉素等药物的耐药性，引发超级耐药菌等问题。

在各类治理中，如国家、社会、企业、项目管理中，也常用任务分解这个分解还原思维方法。

总之，综合考虑优点和缺点、便利和难点，对个人或者社会而言，最简单、最经济、最容易上手的思维，就是分解还原思维模式。费米认为，面对一个巨大难题、巨大目标，无从下手，在没有对策和思路时，可以将其分解成若干个更小的分目标，还可以进一步分解下去，直到能得心应手地解决为止。也就是化大为小，化整为零，把大目标分解为若干小目标，把大问题分解为若干小问题，各个击破。

思考题：

1.就你所从事的专业、职业、管理方面，举出经常出现的分解还原思维的例子，并指出其带来哪些好处，留下哪些问题。

2.探究人体对鸡蛋、碳水化合物、油脂的营养吸收过程，哪些属于分解吸收，哪些属于蛋白质整体变性转换、再分解吸收。

3.列举你所知道的医院科室的功能划分及依据，探究交叉病症应该如何选科并防止漏诊。

4.探究分析你所在的公司或者机构的科层或单元结构，明晰其相互之间的逻辑联系或冲突。

5.探究解剖技术的起源、发展和影响，探讨解剖学对医学、美术发展的作用。比较医学的生理解剖分析与活体老鼠药效模型之间的思维差异。

1.4 整体关联思维：乘法

面对复杂的微观、介观、中观、宏观、宇观世界，如量子、人体、宇宙起源等，分解还原思维越来越力不从心，强调系统综合的整体关联思维正以复杂整体模型方法重新显示出生机。

整体关联思维，如系统思维等，强调世界各单元之间存在复杂的关联关系，不是简单的加和、叠加，而可能是乘积，甚至指数级的关联关系。世界的复杂性通过各个部分相互嵌合而表现出来。分解这些会丢失许多看得见或者看不见的特质。整体关联关注的是整体或单元间复杂的结构与相互联系。

整体关联思维已经在许多方面发挥作用，如社会科学、经济与管理等人文领域。当下，整体关联思维还需逐步成熟，相信今后主要是整体关联思维的天下。

以整体为研究对象，关注的核心必然是结构、节点与联系。结构犹如人的骨架，节点犹如人的感官，联系犹如人的神经。整体关联思维聚焦结构、节点与联系的分析与抽象。分解还原思维的关注核心是底层元素，而不是结构与联系。

结构是稳定、自成体系的联系。一经分解，基本的结构特性或功能极易丧失。若重分解而轻整体地去探究，一旦越过保持基本性质的“单元结构”的极限底线，而到达所谓的“元素”，整体的特性或者功能将会越来越少，结构与联系的逻辑会转瞬即逝。如常见的拆房子，是得到单元拼装组块，还是得到砖头和钢筋，就是不同的效果。高效整体关联思维的训练，就是关注结构、节点和联系。

不同的结构、节点和联系会表现出不同的特点功能属性，如永续性、稳定性、自组织性、混沌性、平衡性等。这些都由不同层级的单元结构、功能特性所产生。常见的结构有：简单关联与分层结构、网络结构、力学或者电性平衡型结构、自然生长组织结构、混沌结构等。

整体关联思维从不简单地认为世界是静止和确定的，而是从动态视角看待整体，甚至包括将环境、生态、自然等也视作整体的一部分，而不是像分解还原思维那样将各要素分离得明晰彻底。

整体关联思维关注的是结构而非元素，结构是系统的核心，特别是重复出现的、有功能的单元结构。人们常常采用的是，从各个元素关联中总结出单元结构，由单元结构到系统结构，再到整体结构，从结构的角度来分析系统整体的特性与功能。

初级或者早期的整体关联思维就是黑盒方式，其可以作为初涉研究时的切入口，只关注进出两点，即输入是什么，输出是什么，而暂时放弃对中间过程的关心。

简化不是分解还原思维专属的专门工具，整体关联思维也需要简化并贯穿始终，如：重点关注决定大局的主要系统单元，忽略非主要的单元；关注系统主要结构和联系，暂时忽略次要结构和联系。在关注结构时，为防止复杂，可简化删除一些结构。迭代优化是循序渐进逼近整体系统结构和联系的有效方法。

整体关联思维的弊端在于缺乏成熟的方法学，人们面对庞大、复杂的系统，常常无从下手，会一直停留在“大概”阶段，难以深入。人的能力和寿命有限，有时如果不进行分解就无法掌握系统的本质，看到的将可能一直是“大概”。

古代中国认为世界万物关联、天人合一，把世界理解成由无数相互关联影响的、直径由小到大的同心圆圈所组成的整体，问题是，其圆圈与圆圈间的空白地带如何填充，无人予以回答。

中国古代的各类学科之间分工弱，更强调相互联系，围绕一个核心主题而全面展开，如讲天文的可能包含政事，讲中医的可能包含化学、矿物学、植物学、天文学。因为这种学科发展拙于深入解剖分析，缺乏形式逻辑与系统实验方法，所以知识学科体系发育不全。如果中国古代的科学能够发育完全并延续到今天，则可能出现流行于世界的经、史、子、集、工技、农艺、医卜等学科专业形式；如果坚持逻辑原理，就很可能发扬光大，走到现代和当代，甚至成为世界知识学科体系的主流。

这种源自中国的整体关联思维，与量子思维中的波性描述非常相像和吻合，即人类整体知识是一个整体的、不可分割的“波”，如水中波圈，以一个一个的波峰波谷扩展向前。各学科犹如一个一个不同大小的波圈，它们相互关联，相互影响，有时相加，有时相减。当然，中国古代的整体关联思维方式缺少量子论“波粒二象性”所揭示的纠缠、叠加、测不准的内涵。

学科发育长大成形的重要标志是百科全书。《永乐大典》是世界上最早、最大的百科全书，编纂于明朝永乐年间，比法国的《百科全书》和英国的《不列颠百科全书》都要早三百多年，共有一万多册，三亿七千万字，是西方同期典籍无法比拟的。其类科包括经、史、子、集、工技、农艺、医卜、文学、戏剧等。《不列颠百科全书》在“百科全书”词条中称，《永乐大典》是世界有史以来最大的百科全书。

值得注意的是，东西方几乎先后同时代兴起的当代纳米科学技术，与近现代的其他学科明显不同，带有典型的整体关联思维特点。如果把物质世界看成从质点到地球的不同层级的洋葱圆球的话，纳米科技强调了在纳米尺度这一层面同心圆范围内的物质所具有的独特特点和相互联系。聚焦于特定纳米尺度，关注相互联系，并横跨数学、物理、化学、生物的纳米科学技术的出现，显示了整体关联思维的优点。

量子力学和互联网的出现，也从一个侧面显示了系统综合和整体关联思维的威力。关注时空上多尺度、跨尺度、介尺度的思维与方法、科学与工程正方兴未艾。同样正在兴起的系统思维、整合思维有许多，如系统工程、系统生物学、整合医学，这与源自分解还原思维的其他近现代学科明显不同，重点强调的是认知的自洽闭环和系统完整。这体现了东西方两种思维的某种靠近。

在一定程度上，中医就像人文医学，西医就像科学医学。中医的核心方法其实就是整体关联思维，关注的是整体的人；西医几乎是现代科学技术的一个分支，关注的是组织或者器官，核心方法是分解还原思维。

相比较而言，中医采用整体论方法，关注人体整体健康，西医采用还原论方法，关注焦点是疾病；中医以单个完整的人为对象，个性化给药，西医以器官作为对象，群体测定发现药效；中医依据经验使用大量多成分混合药，西医使用活性成分单一、结构清晰的药。

正如不能轻易相信西医一样，也不可轻信中医。中医的思辨性、文化性自成体系，但缺乏严谨可证的理论体系，古代中医对哲理层面的过度关注常引起人们极大的争议。在对西医药保持警惕的同时，也不可一味地迷信中医药，因为它常常缺乏足够的规范实验证据和严谨性，中医药的肾毒性、中医的笼统玄虚常被人们诟病。

在数学领域，除了体现分析还原思维的“数学分析”以外，更有体现整体关联思维的同构映射方法。同构映射是指面对一个复杂问题或复杂系统A，先将其本质的结构特征抽象出来，映射（投射）到一个雷同结构或者类似形态（同构或同态）的已知的结构B上，然后通过把握结构B的性质和变化规律，反过来把握复杂问题或结构A的属性功能和变化规律。抽象代数、微分几何和拓扑所使用的就是一种整体关联思维方式，这最早由伽罗华发现。人们在处理其他商业、经济、政治、军事问题时，为化繁为简，将复杂问题变成人们熟知的结构问题，也经常采用同构映射思维方法。

老子的“以身观身，以家观家，以乡观乡，以邦观邦，以天下观天下”学说，就是典型并高度概括的整体关联思维。这启示我们，要探究清楚人的手掌的结构与功能，可以先探知哺乳动物如猴子的手掌，如往前移，可以先探知家禽如鸡的爪子，再往前移，可以先探知明白昆虫的足须等等，如此从低级到高级，由简单到复杂。

思考题：

1.泥土陶器制作中，哪些动作属于整体关联思维，哪些属于分解还原思维？

2.阐述中国象棋、麻将、围棋中分解还原思维和整体关联思维的运用情况。

3.探究视窗系统的创建者比尔·盖茨、苹果系统的创建者乔布斯的创造发明中的整体关联思维。

4.解读系统生物学中的还原论与整体论的综合。阐述蜜蜂群体及社会中的分工与整合。

5.如何理解微观随机的蝴蝶效应与远程气候变化？

6.探究阐述猿猴社会的诸多特点，进而同构映射、对照分析人类社会的特点。

1.5 因果思维与逻辑：串联

“前因后果”的因果思维主要基于形式逻辑。因果性讲的是一个事件的纵向发展：D是如何呈现的？D是从前面C衍生而来，而C又是从此前的B而来，等等，如此“串联”，犹如电学中的串联电路。

因果思维相信，可以根据事物因果联系的必然性来寻求出路。其认为：因果联系是由先行现象引起后继现象的一种必然联系，它是普适的、真实存在的；原因和结果相互依存，不存在无因之果，也没有无果之因；因果思维帮助思考，从原因到结果，由结果找原因。

因果定律、因果思维认为，每一个结果都有一个或者多个原因。事件的成功或失败并非偶然，两者都有因果关系存在其中。因果思维坚信，要得到想得到的结果，就需追溯前人，哪些人获得结果，哪些人没有获得，他们的成功与失败的关键在什么地方，如果做与他们做的类似的事情，也应获得和他们一样的结果。

因果思维不相信世界上存在犹如“无花果”的无花之果，也不相信有花无果。这样思维可能的缺陷是：用因果逻辑的确定性思维处世，有时会因为多样多变而测不准的现实而碰壁。人们已经习惯了这种因果思维方式，即把原初信息输入公式，就能得出确定的最终答案。可是真实的世界要复杂得多。大卫·休谟甚至有这样的观点：世界上哪有什么因果关系，只是一堆相关并联的事物而已，在你的脑子里被拼成因果关联。

中学时代，人们在数理化学习中习惯了等式的运用，简言之：左边输入原因信息，右边得出结果。因果思维经过青少年时期的强制强化训练，已经成为许多人潜意识的底层根本思维。而进入大学后的数理化学习，用得最多的是不等式、近似等式，常常是左边输入信息，右边至多是大概的范围。此时，唯一固定的答案常常不复存在。

不确定性才是世界的本原真相，但人们习惯性地存有寻找“确定因果逻辑”的冲动。海森堡发现的量子论的测不准原理是世界上最伟大的不等式：Δx Δp ≥h /4π。依据此，通过研究找出规律，可以判断出大约的可能性，从而获得预测，但不可能获得精确的答案和唯一解。尽管这些可能性的解答不可能获得牛顿定律那样确定的结果，但可以获得相对准确的发生概率。

人工智能领域的专家朱迪亚·珀尔及其合作者在《为什么：关于因果关系的新科学》中提出了因果思维的三个层级：

第一层级是基于观察能力（seeing）的“观察关联”，适用于处理已经观测到的世界。强调观察能力，即在环境中发现规律的能力，这种能力为许多动物（观察老鼠活动的猫头鹰）和早期人类所共有。观察就是通过经验的积累，进而通过数据分析，寻找变量之间的相关性，做出预测。

第二层级是基于行动能力（doing）的“干预试验”，适用于处理一个可以被观测的新世界。通过对环境进行刻意改变来预测随之而来的后果（如主动制造烟雾的后果），即当过去的数据无法提供解答时，可通过主动设计的干预式测试试验去预判行动的结果。根据预测结果选择行为方案以催生出自己期待的结果。

第三层级是基于想象能力（imagining）的“假想反思”，此时常见的至关重要的问题是：“假如我当时做了……会怎样？”适用于处理不可观测的、想象中的世界。通过想象从来没有做过的事，实现对以前发生的事和当前结果的反思，找出改进办法。想象是超能力，是只有人类才能具备的能力。它为发起产业和科学领域的颠覆性革命做出铺垫，使人类的创造力上升。

如果第一层级对应观察到的世界，第二层级对应一个可被观察的美好新世界，那么第三层级对应的就是一个无法被观察的世界（因为它与我们观察到的世界截然相反）。

思考题：

1.“许多抽烟的人都得了病，因此抽烟有害健康。”阐述这句话中的因果关系及可能的偏误。

2.“人吃碳水化合物（如米饭）的习惯和死亡率的关联度是百分之百。”吃米饭和死亡之间存在因果关系吗？

3.从心理学及其实验角度理解“因果报应”，并从思维多样性的角度分析其可能存在的局限性。

4.如何理解“‘上帝’‘魔鬼’‘天堂’‘地狱’不在身外，而在人内心”这一观念？

5.“一个常年杀猪的人脸有横肉，一个常年雕刻观音的人面带慈祥。”请从因果角度分析生理变化。

1.6 同时性思维与变易：并联

《易经》就是变经，认为天下没有什么是一成不变的。所有的变都按照《易经》所描述的方式进行。实际上，世界确实存在不变的规则，如热力学的第一、第二定律，如绝对零度、能量守恒、物质不灭、蛋白质保守结构域、圆周率等。

《易经》并非完备严格的逻辑关系网络，而应该被看成一种拓展性的、结绳记事的思维工具，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。《易经》仅仅聚焦于阴阳二元思维，忽略了非阴或者非阳的一元以及各式各样的多元。《易经》建立了一套自圆其说的说理体系，但其并不具有严密的自然逻辑性，比如五行学说中想象的、有缺陷的、简单狭隘的相互关系等。

《易经》阴阳学说是中医阴阳学说的基础。《易经》衍生出风水学说，指导古代院落建筑和城建布局。《易经》衍生出军事理论、战争机动战略选择和排兵布阵策略。《易经》对体育、习武、健身防身有直接影响，八卦掌、太极拳、围棋等由此演变而来。

有人说《易经》紧扣令人们感到焦虑的不确定性这个本质难题，运用整体关联思维的函数映射，以不确定性预测方法预测未来的不确定性，建立起预测未来的方法论和完整体系，通过人为和暗示推动实现或者消除预测的结果。

《易经》语言模棱两可，为多种解释留下了充足的空间。《易经》卜卦提供了不确定性的思维模式与行为方式，在战争和政治行动等博弈对局中有助于全面思考，确实有预防、提示甚至暗示的作用。

荣格认为《易经》揭示了与因果律完全不同的巧合关联，认为占筮可将潜意识以“象”展现出来，揭示心理与现实的对应性和平行性。如此平行类似关联，犹如电路的“并联”。

在《易经》的影响下，荣格创建“同时性原理”，强调其与因果律完全不同的普遍性联系。他在心理治疗和精神治疗中采用《易经》方法，疗效显著。他认为，传统科学的因果法则正面临挑战，康德的《纯粹理性批判》无法完成的任务，正在由当代物理学家完成。因果规律公理已从根本上动摇了。

《易经》不注重因果，而聚焦于偶然性的机缘巧合，强调事件之间以及事件与观察者主观心理状态之间存在一种特殊的关联依存关系。

六十四卦作为象征性工具图象，展现了六十四种各具代表性的情境，其诠释相媲美于因果解释。因果联系可用统计分析去解释，也可用实验去控制，但情境巧合却是无法重复、无法实验验证的事实。

荣格指出，西方科学建立在公理的因果法则之上，但如若让事物顺其本性发展，结果就很可能不一样：极为普遍的是，每个过程都会有各式各样的干扰，在严格条件下获得的精准规律，放在自然状态下往往失去准确性。西方科学以因果律和实验方法为主要基础，而中国则着力探究自然状态下的规律，各自建立了不同的科学。尽管现代科学技术通过建立工厂或其他方式使条件保持严苛，严格因果律得到充分利用，但世界上人类能控制的领域很少并极其有限。

根据康德的观点，理性就是把世界对象化，但人们忘了自己恰在其中，因而根本无法真正对象化，理性本身就存在缺陷。理性与感性纠缠，主观与客观纠缠，我、你、他纠缠，因为纠缠，因果或者简单的因果就不再存在，或者至少不再那么确定。

无独有偶，实验证实，量子力学允许事件的发生无视因果顺序。量子纠缠、量子态重叠等都不符合因果顺序，几乎是同时存在。薛定谔的猫又活又死也不符合因果关系。在“量子开关”实验中，甚至出现了因果次序倒置。

思考题：

1.探究六十四卦和六十四个遗传密码子的巧合对应性以及四象与核酸四碱基的巧合对应性。

2.解释翁文波院士等撰写的《天干地支纪历与预测》及其灾害预测中的巧合对应性与同时性原理的类似性。

3.解释“一个量子粒子可以同时穿过两个相邻的洞”是同时还是巧合，相互之间是否存在因果联系，进而讨论其与“一心开二门”的异同之处。探究量子纠缠、量子开关的原理和现象。

4.基于弗洛伊德的《梦的解析》和精神分析法，探究“日有所思，夜有所梦”“梦中预测”“白日梦”“梦呓”等因果、巧合的关系。

5.探究中国古代风水和生态环境心理之间的关联性和巧合性。

6.抗高血压药物普萘洛尔可以同时治疗和安抚恐怖袭击幸存者的精神创伤，这两者本不相关，请探究论述其可能的作用原理。

7.有人认为“阴谋论”的盛行源自偏执地认为到处都有企图，不能正确地认知和还原巧合。请探究分析几个真相已经明晰的“阴谋论”历史事例。

8.科学实验验证表明，就容貌相似度而言，每个人在世界上都有一模一样的七个分身，即在天涯海角有另一个“我”。请论述这种巧合性的来源。

9.有人发现了一块琥珀，其同时封印了飞鸟、蚂蚁、蜻蜓等众多昆虫，犹如来自白垩纪的时光胶囊，让人们看到了地球早期的时光。这种巧合事情，目前人类已经掌握的有多少起？请探究汇总。

10.庄子讲：“北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也；化而为鸟，其名为鹏。鹏之背，不知其几千里也；怒而飞，其翼若垂天之云。”庄子的描述与消失了数千万年的翼龙形象和演化特点有惊人的巧合相似之处。请简述翼龙的发现过程并与庄子所述进行对照。

1.7 信仰思维与批判和创造

很多文化、文明、民族和个人冲突源自信仰冲突。

信仰是基于直觉性、整体性、贯通性的思维。有研究发现，宗教信仰是基于快捷的直觉性思维，而非分析性思维。因为分析性思维较为缓慢并且慎重，要保持信仰，就不能有分析性思维。更有最新研究发现，分析性思维会导致怀疑，能在一定程度上动摇人们已有的宗教信仰。甚至有研究认为，雕塑《思想者》这一沉思的姿势能促进对宗教的怀疑，而其他姿势则不会有这样的效果。

一般认为人类最先出现的思维叫原始思维，在此基础上陆续出现了艺术思维（形象）、信仰思维（格局）、理性思维（逻辑）。感情和愿望是信仰思维的重要特征。爱因斯坦说，感情和愿望是人类一切努力和创造背后的动力，不管呈现在我们面前的这种努力和创造外表上多么高超。

不同于艺术思维的具象性、理性思维的抽象性，信仰思维的大象性彰显着“大象无形”，即以群体生命、整体关爱为出发点，是一种集体性、群体生命的“神明”“精神”或“愿景”的“大象无形”。

信仰的关键价值不在于其存在或者不存在，而在于人们是否需要其存在，对其是否有真实需要，是否有主观认定的可靠性。信仰思维的整体贯通性及其内在真实性，能揭示理性和感性所没有发现的内涵和世界。信仰在理性和感性的交界处闪耀着光芒。科学思维着眼于物质世界，艺术思维着眼于精神世界，信仰思维着力于能量世界，以及如何选择物质世界和精神世界。

愚昧者的信仰。自然、蒙昧状态的个人或者人类，常常鲁莽，却没有彷徨；他们认识不到自我的无知，更认识不到人类的无知。他们既没有批判性思维，也没有创新性思维，更不可能有创造性思维。愚昧者有了信仰，某时憨态可掬，某时恐怖猖狂。他们因偏执僵化、人多势众而力量巨大。他们会视其他信仰为异端，党同伐异，常展现出破坏性力量。

与愚昧者打交道时，需特别谨慎。先知者会被后知者视为异类用石头砸死，最终可能会成为烈士；先知者也可能因显示“超能”而被后知者奉为神圣，成为宗教和信仰。先知者可能为谋利，基于知识、信息或智商的落差对后知者进行利用、欺骗、催眠或洗脑。先知者也可能为理想，以关爱和使命感救赎启蒙后知者。

世俗者的信仰。世俗者具有天生的善良，分不清知与不知，将个人的认知和人类的认知都交给了自然和随遇而安；其信仰就是不破底线，具有尊重人性、抵抗邪恶的天然“正义感”。“害人之心不可有，防人之心不可无。”他们不坑人害人，尊重常识规律，尊重人格权利和“人类共识”。在世事逼近底线时，会展现出平时见不到的批判精神，但由于陷于世俗，因而没有创新性思维，更没有创造性思维。

世俗者的信仰是保持人类平等互爱的根本力量。人类是命运共同体，人类是平等、和睦的大家庭，不分国家、种族、文化、信仰、阶层、性别，每个人都应享有自然和法律赋予的公平、自由与尊严。握有权力、资产资源的人出于种种目的，以实体或者族群、观念为划分界限，对他人进行肉体消灭或精神虐待。这是“反人类”的行为。坚守常识和底线的世俗者，因为有信仰，故能觉醒并抵制“反人类”的行为。

清醒者的信仰。这一类人通过自省、自我觉醒而不再彷徨，坚守常识，已经认知到了个人的无知，却不知道人类的无知；虽拥有批判性思维，也拥有创新性思维，但缺乏创造性思维。

世界存在着人类知识、理性和智慧永远无法企及的地方。从宇宙整体而言，人类是渺小的，几乎接近无知。“知识爆炸”以学科专业方式，向人们提供了相对独立于精神世界、物质世界的知识信息世界，这三者共同演绎，让人们逼近真实的世界和宇宙。

以个体的无知去揣度全知，用有限去把握无限，导致每个人在面对世界和宇宙时恐惶不安。因此，人需要通过永恒的精神追求方式，即建立主观上确信为真、客观上尚不具有确定性的“信念”，实现与世界和宇宙的沟通，并求得心灵安宁。这就是信仰。科学不会使信仰消亡，只会使信仰更为深刻、进化。

智慧追求者的信仰。这一类人已经认知到自己的无知，也认知到人类的无知，掌握了人类的许多思维和最新的思维；拥有批判性思维，也拥有创新性思维，更拥有创造性思维。面对人类永远存在无知的宿命，他（她）并不失望，坚信未来会比当代更真、更善、更美。他们通过知识累积、人生体悟和境界提升，进而拥有哲学层次的文化信仰。他们能积极跨越领域、文化、文明、学科、专业，去探究探索、思考、践行，进而融会贯通。

古希腊人认为，神拥有全知全能的知识和智慧（Sophia），人只配无限地追求（Philein）知识、智慧，这正是爱智慧——哲学（Philosophy）——的含义，即人不是智慧的，只是有权追求智慧。老子认为，道大，天大，地大，人也大，人和人类遵道就是道德，参悟践行“有”与“无”的真谛，就能“道法自然”，即人就是某种形式的智慧，人就是“道”的投影。

信仰不是一个已经存在、曾经存在或者未来存在的事物，而是内心臣服的一种永恒。信仰有几种类型，如政治信仰、民族信仰、文化信仰和宗教信仰等。

中华传统文化的内核是儒道释，历经几千年的文化信仰，由儒家、道家、佛家文化三者和谐共生而组成。三教合一的思想在中国源远流长，魏晋南北朝时起步，唐宋时成为一个趋势。所以有人称：“儒门释户道相通，三教从来一祖风。”“新儒家比道家、佛家更为一贯地坚持道家、佛家的基本观念。他们比道家还要道家，比佛家还要佛家。”明朝，三教合一成为主流。明太祖首提三教并用，明宪宗朱见深还画了一幅《一团和气图》。

禅宗祖庭少林寺的镇寺之宝、朱载堉绘撰的类似于《一团和气图》的《混元三教九流图赞》碑，被认为是中国文化的一座高峰。图中将佛、道、儒三主绘为一体，整体看为一人，分开看则为三人，艺术地表达了儒道释合而为一、三位一体的理念。从正面整体上看，中间一人光头盘膝而坐，是佛主释迦牟尼，他双手持有一画卷，上面绘有九流图；其右侧，一人头戴道冠，屈身站立，乃道主老子；其左侧，一人头戴儒巾，屈身站立，乃儒主孔子。该图碑的上方有刻抄的唐肃宗李亨“三教圣像赞”文字，下方是曹洞宗宗谱，刻有自青原行思到幻休润公的23代世系谱。

河南嵩山地区遍地可见三教合一的痕迹，如安阳宫，大门对联为：“才分天地人总属一理，教有儒释道终归一途。”有奉祀伏羲、神农、黄帝的三皇洞，奉祀孔子、老子、释迦牟尼的三教洞，还有碑刻《三教圣人图碑》，中为释迦牟尼，左为老子，右为孔子。人物像下还各配有诗。

思考题：

1.探究阐明中国“上帝”的概念形成于什么时候，基督教的上帝与中国“上帝”有什么区别。

2.简要并全面地探究宗教信仰对社会、个人的正负面作用。

3.探究论述斯宾诺莎和爱因斯坦的信仰和宗教观，论述“宇宙宗教情感”。

4.探究列举代表儒道释的中国三圣人。

第二章 批判和创造

人的伟大体现在批判性、创新性、创造性。文明的伟大体现在宽容批评、鼓励创新、推崇创造。有残缺知识，但没文化、没思维、没精神的个人或者乌合之众要么呼啸而起，要么消遁无影，就是缺乏反省。“人的自由全面发展”要求我们，不能缺失批判、创新和创造这三种最重要的“维生素”。

2.1 批判性思维：去粗取精、去伪存真

在谈及批判性思维之前，先要了解“海绵式思维”。海绵式思维者，读的书越多，大脑被别人思想的赛马跑过的次数就越多，被驯化和洗脑的可能性就越大，因此只读书不思考是一件非常危险的事。

海绵式思维类似于海绵吸水，来者不拒，没有思考。海绵式思维者始终倾向于：（1）相信最后接收到的信息，没有从众说纷纭的信息中做出独立合理判断的能力；（2）迷信地认为问题的解决总有标准答案，并且非黑即白，他们的大脑早已成为“别人思想的跑马场”；（3）非常习惯性地用情绪来处理信息，信息和情绪捆绑在一起，变成容易被吸收的“海绵知识”，从而让情绪代替大脑做出决策。

批判性思维就是以“去粗取精、去伪存真”为特征的思维过程，其中各逻辑思维单元层层深入，串联而进。被批判性思维所浸染的人，在品格上展现出“质疑”为先的科学人文精神；批判性思维，是以冷静理性思维为先导的严密逻辑思维，其批判的彻底性甚至包括对理性思维自身的批判。

质疑不是胡乱怀疑或者打倒，不是人身攻击，而是有事实依据、有数据、有质量的怀疑。即使逻辑学得很好、思维遵守逻辑的人也不一定具有批判性思维，而可能仅仅学会了僵化固守某种游戏规则的思考。运用批判性思维时，不能有情感卷入和主观偏见，批判性思维是提问并寻找真相，是对事不对人，是对事严、对人宽，对己严、对他（她）宽。在批判性思维的练习中，要学会通过有质量、有水平、有品格的怀疑，搭建起自己独立的思想体系，自我矫正治疗各种“愚蠢”。

1605年，英国弗朗西斯·培根将批判性思维定义为：“批判性思维就是渴望探寻、耐心疑问、热爱沉思、谨慎判断、热衷思考、慎重部署、厌恶欺骗。”批判性思维，更像是一种人格精神。亚里士多德说“吾爱吾师，吾更爱真理”，强调不惧权威，不迷信权威，不人云我云，独立思考判断。

美国理查德·保罗认为，批判性思维是对思维的理性、独立的再思考。批判性思维，批判的不针对某个人，也不是断然否定某个观点，它真正要批判的是这个观点背后的思考和论证过程。

在人际观察、交流和思考中，批判性思维首要的是严格区分哪些是事实，哪些是观点，哪些是立场，不能相互混淆，如不能以立场或者观点代替事实等。不盲从、不迷信，凡是听什么、做什么都得有理有据。对所获得的信息，能够自觉习惯性地进行反思和独立思考，并且时常对获取的任何信息积极巧妙地加以分析、评估和运用，以指导自己的言行。批判性思维质量的高低，决定着人们思想的深度、精度和广度。

批判性思维要求通过训练提高挖掘、吸纳并运用重要信息的能力，以形成自己的观点或决策，而不是听信别人滔滔不绝的论述和强加的观点。结论以及信息的可信度都有程度高低差异之分。在判断可信度高低时，需要综合考虑的因素有很多，如信息是否来自利益相关方（相关性高的常会降低可信度），结论与自己的观察、获得的背景信息是否存在矛盾，自己是否具备判断争议问题的专业知识，信息提供者的可信度，信息本身的权威性、客观性或准确性高低等。

有人说，面对纷繁复杂的信息和论断，受众有两种应对方式：海绵式吸收或者淘金式萃取。海绵式吸收就是来者不拒、照单全收、悉数接纳，没有批判，轻易相信，牢记在心。我们熟悉的“应试教育”就属于海绵式吸收。而淘金式萃取要求选择性地吸收、萃取或者排斥、忽略，即选择评价中常带着疑问的态度。

批判性思维要求，质疑应该针对别人所提供的结论或者信息的基础前提假设，需确认其论述的逻辑是否互洽，是否存在破绽，并关注那些可能影响信息可信度的背景和其他具体情况。

有人提出可供使用的两个批判性思维工具：

一是逻辑互洽。批判性思维需要在哲理层面检验逻辑互洽。这包括三个方面：逻辑自验，理念和证据的一致性；逻辑他验，理念和其他公认的理论的一致性；逻辑续验，理念和新信息或知识之间的一致性。

二是可证伪性。科学层面的思维主要为假设与证明，即对假设进行检验。其包括两个方面：证实法，新理论首先要被足够的证据证明是正确的；证伪法，一个新理论要能提供至少一种让别人证明其错了的方法或者其失效的场合。即一个正确的科学理论，应该能够告诉人们什么事情会发生，什么事情不会发生。卡尔·波普尔最大的贡献就是，提出是否具备可证伪性是区分科学与非科学的第一指标。

批判以查找弱点和缺陷为己任，但它不止步于此，并不以此为目的，而是以实现自我改变、自我校正和自我完善为目的。自我完善是以看到自己的弱点和缺陷为前提，因而查找弱点和缺陷是完善自我的必经之路。

批判性思维至少有两种运行方式，即律师思维和科学家思维，分别是人文哲社领域和理工农医领域某些批判性思维的典型代表，其他则介于两者之间，如人类学、经济学等。列纳德·蒙洛迪诺在《潜意识：控制你行为的秘密》中分析了这两种思维模式。它们分别类近于卡罗尔·德韦克在《看见成长的自己》中提及的禁锢型思维和成长型思维：前者拼命证明自己才华高人一等；后者在质疑和肯定自己的挣扎努力中保持清醒和谦逊，抓住一切机遇提高自身。

律师思维与科学家思维的核心区别在于目标差异：律师思维者先入为主，敌视一切不同于自己的观点和人，想尽一切办法证明自己是正确的，甚至不择手段；科学家思维渴求真理，放低身段，敬仰道德，不执着于自身的观念与想法，尽量趋近真相和事实，愿意接受有足够说服力的新观点。律师思维是先定结论再找论据，而科学家思维是先找论据再下结论。

事实上，没有哪个人会处于以上两种思维的某个极端，许多人身上都不同程度地同时拥有这两种思维，区别在于哪种占主导地位。成长的诀窍就是抑制“律师思维”，走向“科学家思维”。最终的赢家是能够迅速舍弃错误偏执而及时调整自己认知的人。

每个人不仅需要以批判性思维对待别人，也需要以此对待自己；不仅需要以批判性思维对待感性，也需要以此对待理性。在运行批判性思维时，需要双目如火炬，双耳如雷达，嗅觉灵敏，语慢言少，以深入辨别剖析哪些信息容易煽动感性情绪，哪些信息能启发理性论证，哪些信息能鼓励使命担当，剥去他人涂抹的表象，还原事实真相，分门别类予以甄别其合理与依据。一切从本真的事实和规律出发。

400多年前，培根就警示过不准确阅读的危险性。有效的阅读就是首先对接触到的新闻、文章、图书进行分门别类的区分界定，如区分天气预报类、文学艺术类、说服评论类，然后特别重点对说服性、引导性、劝诱性的信息保有高度警惕，要带着质疑去理解阅读。批判性阅读包括几步：（1）快速扫描，即略读抓住梗概；（2）追问并自我反思，以防先入为主的偏见；（3）仔细阅读并简化提炼核心观点和信息；（4）评价、批判、排除与吸纳。在批判性倾听和观察中，也采取如此摒除情感和先入为主的自我偏误，采取由粗到细、由表及里、由外到核的层层递进步骤。

对信息的辨别区分包括下列很重要的界定：（1）不将人物与观点混淆，表达方式与观点本身混淆，不以对表达观点者的好恶来决定对观点本身的判断和接受与否；（2）区分审美和判断，审美取决于个人喜好和情感，判断则有提供证据的义务；（3）分清交织在一起的事实和解释，前者接近真相，后者带有描绘者的主观判断或者臆想；（4）区分字面意思和字里行间的本意，区分语言和现实，特别是在阅读讽刺、寓言、反语和春秋笔法时，尤应如此。

两千多年前的春秋战国百家争鸣、清末民初到五四运动、“文革”结束后的改革开放源起这三个阶段，是中国历史上批判性思维最为活跃和昌盛的时期。老子说：“知人者智，自知者明。”能看清别人或别的社会与文化中的缺陷和弱点，是一种机智；能看清自己或本族社会与文化中的弱点和缺陷，是一种难得的聪明。以事实、数据为依据，追求真相或真理的公正批判是自我更新、继承发展的驱动力和正能量，而罔顾事实、断章取义、掩盖真相的不正当批判，就是毁坏文明和教育的邪恶黑暗势力。

即使批判性思维教育成为国民教育中重要的一部分，也仍然要经过长期的发展完善，每个人才能逐步摆脱自我设置或者他人制造的矛盾、陷阱或者糟糕的处境，进而应对自如，儒雅得体，国民和学生的素质与能力才能有明显提升。

无论在校园里还是在社会中，一个人教育觉醒和健康成长的真正标志是具有独立精神，拥有自由全面的思维。在校园里，要使批判性思维训练上一个新台阶，需要多个转变。首先是教育中心的转变，即从“以学生为中心”“以教师为中心”的教育理念向“以学生的素质和能力的达成为中心”转变，追求师生同行共进；其次是教学观念的转变，从知识传授向思维训练转变；最后是教育方法的转变，从概念灌输向探究式研讨追问转变，考试内容从检测知识掌握程度向评价思维能力水平转变，从而使得学生不再受困于知识，会把简单的知识存储转变成鲜活的潜能创造。

思考题：

1.二战期间，为了加强战机防护，英美军方调查了作战后幸存飞机上的弹痕分布。一种意见是采取哪里弹痕多就加强哪里的措施，另一种意见是更应关注弹痕少的部位，因为这些部位受到重创的战机，难有机会返航，而这部分数据被忽略了。你准备采用哪种意见，依据哪种思维？

2.探究论述范蠡与西施以及财神爷的故事传说哪个更可靠。

3.收集三个主流媒体近十年内就某一主题（可随意选择报纸上的热门主题，如医疗、养老）的报道，比较某一官方报道与某一自媒体报道，研究其相互矛盾、前后矛盾、自我矛盾之处，分析其原因。此方法同样适用于对周围领导和同事的言行进行分析。

4.尼采崇拜老子，请用老子的观点评价分析尼采。

5.探究论述“菠菜补铁”误传的来龙去脉。

6.一般人们认为好好休息有利于时差调整，而有人以批判性思维设想，缺氧倒时差更为可行，这相当于生物钟的重置按钮。请探究论述这一实验验证研究的过程。

7.人们知道微生物可以存在于土壤、水源、动植物之中，但不认为其能够存在于高空云层之中，后来人们发现细菌能够控雨，其通过成为云中生物冰核而生成冰雹，某些地方40%的雨云来自生物冰核。请以此为例，探究论述从假设到发现和验证的整个过程。

8.超越光速飞行似乎既震撼又荒唐，因为在宇宙中没有任何物质运行能够超越光速。然而有人提出，如果扭曲空间，就存在打造比光速快10倍的飞船的可能性。这种设想有实现的可能吗？

9.探究论述春秋战国、明末清初、“文革”结束时期的批判性思维及其主要特点。

10.请探究研讨你身边有多少人拥有对直觉深信不疑的“律师思维”，特别是理工农医领域的人；有多少人拥有“科学家思维”，特别是人文哲社领域的人。他们如何对待自己的观点和结论？

2.2 创造性思维：大胆幻想、谨慎求证

早在《圣经》旧约故事中“创造”一词就出现了，指上帝创造世间万物，带有超自然神秘主义的宗教色彩。达尔文的《进化论》指出自然选择、适应性和多样性等是创造的内涵。创造性思维的核心是先发散而后收敛的思维，是基于已有信息，从不同维度、角度、方向、方面、层次、尺度，多样寻求超越性答案的一种思维关联活动。思维关联纠缠是产生创造性思维的基础，可催生出想象和灵感，使人可以发现，设想，深入地思考问题并独创性地解决问题。

创造性思维是人文与科学的完美结合，是以“大胆幻想、谨慎求证”为特征的思维过程，其中逻辑思维与形象思维相互交叉验证，并联相促而进。创造性思维拥有者富有使命感，在品格上展现出“关爱”为先的人文科学精神。创造性思维是热情的感性思维与冷静的理性思维的结合，是大胆形象思维与严密逻辑思维的结合。

相比较而言，知识传授是同样的内容内涵在不同人记忆中的复制，知识仅仅是手段，发明创造才是目的。知识是已知的，并不能增加进一步的发展潜力。文明需要用知识产生创造力，创造力能增加未来的发展潜力。创造性思维易受思维偏爱的影响或调控，西方人较擅长演绎思维与归纳思维，中国人则擅长形象思维与类比思维。

创造性思维是富有建设性的思维，其演进包括四个时期：

一是准备期。在此阶段，人们尽可能多地收集信息，如现象、数据和事实等，关注其中的矛盾、冲突和困惑，据此大胆怀疑，提出尖锐问题。随后沉浸在问题之中，即使在梦中也是如此，而真正的灵感就起始于怀疑和困惑。

二是酝酿期。在毫无头绪时，不如放松休息一下，进入酝酿期，即从目标问题上转移注意力，让大脑思维无意识地琢磨解决问题。杜威认为，大脑不再急切地关注一个问题后，人的意识就卸下负担，进入新思维的酝酿期。头脑中的碎片开始自我整理，事实和规则也各就其位；那些困惑逐渐变得明朗和清晰起来，混杂的思维走向井然有序。酝酿期可用于放空心灵并重拾信心。

三是顿悟期。随后某时某刻，人们就会进入发生“顿悟”的短暂阐明期，化腐朽为神奇的瞬间灵感、石破天惊的奇思妙想、惊天地泣鬼神的颠覆性设想会突然涌现，如夜空云层中的闪电照亮天地。

四是验证期。此时为创造的最后阶段，需要用严格规范的科学或者艺术的标准和语言，去修订或验证已经获得的成果。

对创造性思维而言，四个时期可能会重叠前进。创造性思维就是时空转换，即各种规律在时间和空间上相互独特地拓扑演绎。

每个人不仅需要以创造性思维改变身外的人、事、物，也要用同样的思维改变自身，创造出新的自我，用新的自我重新感知并影响世界上的一切。

富有创造性思维的人具有共同特质，也就是说，培养出这样的气质，就会自然具有创造力。他（她）的特点是：（1）主动积极，富有童心，具有强烈的好奇心，敢于质疑，笔者称之为如猫的思维；（2）充满勇气，敢冒风险，思考独立大胆，视思考为一种探险；（3）足智多谋，多谋善断，因为他们能从多角度审视问题，从而看出破绽或者机会，能自由全面地思维，超越分割制约，无死角无缺陷地找到解决方案；（4）有使命和信念的指引，勤奋、坚毅、努力。

像猫一样天真好奇地环顾，主动寻找挑战，描述问题或争议，研究问题或争议，产生新想法……其中，好奇是第一步。

激发和训练好奇心的办法有：（1）刁钻透视，善于观察，不以常人习惯性的视角或者方法看待人、事、物。能看到人、事、物独特的一面，看到事物不完美的一面。就像检查卫生整洁，不是看桌面整齐、地面整洁，而是检查犄角旮旯处有无灰尘或蜘蛛网，检查边角处电灯是否损坏，水龙头下弯的拐角处有无水渍痕迹，卫生间墙根缝隙处有无头发。（2）记录下自己和别人的种种不满，并不停地寻根溯源。（3）对一带而过的暗示提醒或轻描淡写的掩盖保持敏感。（4）在辩论中发现破绽和机遇。

关于创造性思维，有两个典型的故事。一是鲁班造锯的传说。鲁班进深山砍树，不小心脚下一滑，手被野草的叶子划破，渗出鲜血。于是，他摘下叶片轻轻一摸，仔细一瞧，原来叶边有着锋利的锯齿，将其在手背上一划，又出现一道口子。受此启发，鲁班发明了锋利的齿状的锯子，提高了工效，锯子得到广泛应用。

二是蔡伦造纸的传说。蔡伦挑选树皮、破麻布、旧渔网等几种立体的原始材料，将其切碎剪断，放在一个大水池中浸泡。不易腐烂的纤维被保留下来，将其捞起，放入石臼中，不停搅拌而成为浆状物，随后用竹篾挑出黏乎乎的部分，干燥后揭下就成了平面的薄纸，便于书写和印刷。运用此法最终试制出轻薄柔韧、取材方便、价格低廉的纸张。

创造性思维需要多样共存、轻松活泼、包容冲突、善待批评的宽松土壤、氛围和环境条件。例如，最简单的创造性思维解决问题的方法是试错探险，所以要对失误有所包容。忙里偷闲，看起来好像是在浪费时间，但对一个敬业者而言，可以给创造的萌发留一段懒散空闲的时间。不设置截止日期，让思考者有充裕时间自由随意地考虑问题。此外，保留或者培养一些幽默感或娱乐精神也有利于创造性思维的形成。随时记录灵感，多问问题，启发式思考，也有利于创造性思维的形成。

思考题：

1.探究近二十年诺贝尔科学奖、文学奖、经济学奖所体现的创造性思维方式，预测今年的诺贝尔奖获得者，并陈述理由。

2.探究论述计算工具，从手工计算尺、算盘到摩天大楼计算机，再到手提电脑的整个历史发展过程中的创造性思维，特别关注集成电路的创生发展历史中的创造性思维。

3.查阅分析免疫治疗的起源和传播的历史，即其从古代中国到欧洲的历程，论述其技术层面和科学层面的创造性所在。

4.查阅并论述国际学术界关于宇宙天体星球的命名原则，解释为什么月球上的环形山用“万户”命名。

5.探究论述医治疟疾的药物青蒿素的发现者、诺贝尔奖得主屠呦呦和“砒霜治疗白血病”的首创者张亭栋的人生故事和创造性研究经历。

2.3 创新性思维：知识变现与黄金圈

《大学》强调“苟日新，日日新，又日新”“作新民”“周虽旧邦，其命维新”。

现代“创新”概念首次出现于熊彼特1912年出版的《经济发展理论》。他认为创新是生产力和生产关系的变动，是对现有资源的重新组合。创新指新技术、新发明在生产中的首次应用，指建立一种新的生产力和生产关系，在生产体系中引入一种新组合，从而有明显的经济意义和价值增值。

创造性思维与创新性思维虽然概念类近，但内涵不同。创造性思维与创新性思维的共同点有：新颖性、可行性、自发性、氛围依赖性、产品定向性。

创造性思维是一种基础性、原生性思维，在好奇心、想象力和逻辑思维基础之上，建造独特而实用的理论、原理、事物、产品。

创新性思维是一种延续性、再生性思维，在新知识发现和新技术发明基础之上进行新功能展现和新产品应用推广，强调其社会意义和经济效益。创新就是将知识转变成价值、财富或者金钱。产品是创造性思维向创新性思维转化的载体。

创造性思维更多地关注新奇和独创性，而创新性思维更多地考虑可行性和市场需求，更加务实、落地。创新是将创造性思想付诸实践、将知识转化为金钱的过程。创造性思维是由内在动机追求驱动，而创新性思维则是由外在动机牵引驱动。

创造性思维与创新性思维的内涵差异有许多。创造性思维以“梦想成真”为目标，强调通过新颖独特、自我展现、惊奇多变、富有想象力、不墨守成规的方式提出问题和解决问题；创新性思维以价值增值为目标，强调实用价值、市场需求和应用效益，多以新理论和新产品作为思维成果及其推广为标志。创造与创新之间有一个临界值，即新颖性和有效性之间的平衡奇点或者拐点。创新性思维要求产品具有极限有效性，新颖性位居其后。

创造性思维是创意的原生和发展，创新性思维是实践中的延伸和新实施。创造性思维侧重“幻想”和“创意”，创新性思维侧重“实施”和“价值”。创造往往发生在先，创新往往发生在后。创造性思维呈现高度个性化、个体性，常常集中于个体层面，是创新性思维的前奏和源泉。创新过程更多关注团队与组织层次、集体性，创新是系统性的创造，需要更多的协调因素。创造性思维更多强调“无中生有”，体现突破性；创新性思维强调“有中生新”，体现继承性。

创造创新可以分成“我跟随”“我最优”“我原创”三个层次，比较思维能提供“我跟随”“我最优”这两个台阶，“第一原理”思维能提供“我原创”台阶。

创新有三种：一是积累性创新，通过每日的革新累积，追求量变到质变，而达到创新的结果。二是破坏式创新，由熊彼特提出，即重组现有资源以创新性地破坏市场均衡，通过抗性激发和高起点的恢复重现、流程重组，以求得更快的发展。三是颠覆式创新，由克里斯坦森提出，即注重新技术对原有市场的颠覆性，无中生有，让支流、不入流者占据主流，以求得更好的发展。

每个人不仅需要以创新性思维审视并改变身外的人、事、物，也要以同样的思维改变自身，将自己的知识转化为思维和能力，将知识存储转变为思维动脑，再到动脚动手，从而展现对社会有价值的自我。

一个典型的故事揭示了创新性思维的特点。某图书馆老馆年久失修，在新址修建新馆，需要将老馆的书搬到新馆去，但搬运的费用很高，图书馆没有足够的经费支持。雨季即将来临，不马上搬迁损失会很大。正当馆长发愁之际，一个馆员找到馆长，说他有一个很好的解决方案，费用低廉，但需与馆长签约获得承诺，将搬迁费剩余的部分奖励给他个人。馆长十分高兴，馆员要的搬迁费也很少，就签了合同，采纳了馆员建议的搬运方案，结果约定的费用零头都没用完。原来，那位馆员以图书馆的名义在报纸上刊发了一条消息：“即日起，本图书馆免费、无限量地向市民借阅图书，条件是从老馆借出，还到新馆去。”

在创新中常用的黄金圈法则，是把思考和认识问题的方式分为从里到外、先里后外的三个圈层：最内层“为什么（Why）”，中间层“怎么做（How）”，最外层“做什么（What）”。具体解释为：为什么，指做事的初心和使命、核心理念和本质原因；怎么做，指实现目标或者创新产品的途径和方法，如何实现要做的事物；做什么，指最终事物的性状，就是具体要做的事物。黄金圈由内及外的思路逻辑，是卓越者的思考方式。而普通人从不思考“为什么”，只考虑“做什么”，即思考问题只停留最外层或表层，至多涉及中间层“怎么做”。

思考题：

1.尝试用黄金圈法则解释乔布斯如何研发出颠覆性创新产品苹果手机。

2.探究论述DIY（自己动手）潮流中的创新性思维。

3.尝试用黄金圈法则解释汪滔和大疆无人机的发展。

4.从知识变财富的角度论述阿里巴巴马云、腾讯马化腾的创业传奇。

5.探究论述“共享单车”“共享雨伞”“共享汽车”的发展历程。

6.微软创始人比尔·盖茨、脸书创始人马克·扎克伯格都是从哈佛大学退学后开始创业的。请探究论述创新性思维与大学和教育之间的关系。

2.4 知识炼就思维：体系

热门推文、畅销书常常是由吸引眼球、降低动态智商、娱乐故事化的、无足轻重的碎片知识，甚至是由错误知识、无价值知识组成的。碎片知识，因为没有功能，对人的生存和发展没有意义。汪洋大海般的碎片知识甚至会成为陷阱，吞没人的精神或者灵魂。

大多数人有知识，有思考，但恰恰缺乏个性化的知识体系和思维体系。必须有自己个性化的知识体系、思维体系，才能自如地运行批判性、创新性、创造性思维。这就像很多人有自己的饮食偏好和穿着偏好，却没有建立起自己个性化的美感和气质修养体系。在发现新知识、运用新知识的过程中，人们需要将获得的知识经过合适的步骤炼制成自己的知识思维体系，这需要理论和实践两个方面的砥砺训练，更直接地说，需要严密的形式逻辑和系统实验。

人的大脑或多或少存在各类散乱的知识点、死知识或惰性知识，只有加工提炼、制造形成自如运行、完整自洽的知识思维体系，才能体现这些知识的价值与意义，并指导自己的人生实践，而达“真知”的境界。

如果说智慧是一棵树，那么精神是其外形风貌，思维是树根和枝干，而知识只是无数的树叶而已。每当冬天来临，无关紧要的树叶随着寒风凋零而去，只剩下光秃秃枝干的树却能够活到来年，重新黏附树叶，树还是原来的树，只是高大于去年。思维是能够有序黏附知识的基础结构，即框架。要想搭建好自己的思维框架，需要熟悉专业基础，阅读相应经典，跨界互通比较，不停追问提炼。

从知识中提炼形成知识思维体系的过程，笔者将其命名为“4119”过程：

“4”代表四个核心知识，即数学、逻辑、哲学、语文。

“1”代表核心的自然学科或者社会学科：对理工科而言，核心的自然学科是物理；对人文社会学科而言，核心的学科是历史。

再一个“1”表示个性化的知识体系和思维体系，即需要运用数学或逻辑的工具，选择性地关联并构建有自己特色的知识和思维体系。

通过“411”步骤准备，就能改变简单刷手机获取知识的习惯，由零散的单个碎片知识获取变成与某个知识相关的思维思想过程的获取。比如，在移动通信时代，人们常被碎片信息所俘虏、牵引而迷失，要改变依靠互联网络或者即时通信信息搜索形成的浅层思考习惯，就得将单纯的知识点（类近分解还原思维中的具体知识元素）搜寻变更为知识体系（整体关联思维中的知识结构单元）搜索，就像人们准备远途旅行或者筹备婚宴时，要广泛搜罗信息、分析比较、提炼核心，不断优化方案。

从杂乱的知识海洋中炼制知识形成自己的思维体系，还需要9个有具体针对性的单元操作步骤，分别是聚焦、观察、分析、发现、预判、行动、矫正、结果与反馈，这也是科学家在发现或发明过程中常用的方法。

人们可以依据思维单元操作的这9步，学会在网络上搜索一个思维流程，形成自己的思维方法，进而形成自己的思想，而不是存储收纳一堆无意义的、杂乱无章的、相互不关联的知识点。为加深印象，可用上述步骤，在正规图文知识数据库中，自主尝试探索“冥想打坐”的起源和意义，探索“北极旅行”的优化安排等。熟悉了以上这9个步骤后，大脑会慢慢形成体系化的认知能力。此后看待问题，就会步步为营地经过每个过程单元和完整流程的检验，而不会条件反射，匆忙武断表态，从而减少错误，增加智慧，善于判断。

在从知识提炼形成思维，并最终升华、凝聚成自己的知识思维体系的过程中，要和人类千百年里已逝去的、拥有杰出思想或者卓越思维方式的伟人、圣人做朋友，犹如“神交”，通过理解继承他们行之有效的思维体系，进而拥有自己的独特思维体系。如此就会拥有更美好的工作、生活和教育。这比死记硬背、囫囵吞枣、简单硬搬、偏执迷信许多流行于世的思想概念或论断要好。

思考题：

1.探究中国、世界这两个词的远古由来和今日的广泛含义。

2.探究分析并精确阐述区分以下四组词汇的含义及相互关系：（1）察觉、发觉、发掘、观察、发现、发明；（2）民生、民意、民本、民主、君主；（3）分权、集权、专制、独裁；（4）尔、你、您、独、孤、寡、朕。

3.分别从历史传承、认知心理学和脑科学的角度，探究阐明“冥想打坐”“古今解梦”“儒道释”的作用。

4.每日用血压计和心跳计数器定时观察记录自身在早晨、中午、傍晚、临睡等时刻的血压变化和心跳变化，包括饭前饭后、喜怒哀乐以及吸烟等因素刺激前后的血压变化和心跳变化，结合查阅心脑血管科普资料，论述自身心脑系统运行特点，形成对自身的初步系统认知。

2.5 第一原理思维：颠覆性原创

我们日常所遇到的各类事物，它们的相互关系往往可以推算出来；在一个逻辑推理中，一组彼此相互一致的命题，某些表达可以相互推导出来。如，在“所有人都是凡人，亚里士多德是一个人，所以亚里士多德是凡人”这样的三段论中，最后一个论断可以从前两个推断出来。但第一原理，如万有引力、“1+1=2”，是不能从任何其他原理推导出来的。

第一原理又称“第一性原理”，是古希腊哲学家亚里士多德提出的一个哲学术语，他认为每个系统中存在第一性原理，这是最基本的命题或假设，它不能被违背或删除，不能被忽略，也不能被违反，是决定事物最本质的不变法则。

第一原理类似于中国哲学传统中的“道”，是一个核心基础，不证自明，不能被忽略和违反。任何系统都建立在第一原理之上，第一原理思维就是挖掘出第一原理并将其视作自己思考的第一依据。这样的思维是一项重要的能力，如此思考难度大，但投入产出比惊人。

凡言谈做事之前，我们必须知道公认的原理，即公理。比如“真善美”就是这个世界进行价值判断的第一原理，具有第一性。

第一原理是不能从任何其他原理推导出的原理，是自在、自有、自然的第一原则。这就像生命具有遗传的核心物质DNA，而生命、生态是围绕DNA派生出来的演变。欧几里得几何的“第一性原理”就是五条公理，由此法则推导出平面几何整个庞大的体系。

平面几何的五条公理是：（1）任意两个点可通过一条直线连接；（2）任意线段能无限延伸成一条直线；（3）给定任意线段，可以其中一个端点为圆心，以该线段为半径作一个圆；（4）所有直角都相等；（5）若两条直线均与第三条直线相交，并且在同一边的内角和小于两直角，则这两条直线在同一边必相交。

第一原理，在学术狭义上，在科学层面，指一切基于量子原理的推导计算，其不使用任何经验参数，可用于求解物理、化学、生物、药学等问题。对整个宇宙、世界而言，量子论是第一原理。

常常追求石破天惊的突破和颠覆性原始创新的马斯克有句话很经典：要运用第一原理思维，而不是比较思维去思考问题。人们在生活中总是倾向比较，别人已经做过或者正在做的事情人们往往也会去做，这样的结果只能产生微小的迭代进步。马斯克从反直觉的量子理论中获得启发，强调“反直觉思维”，推崇量子物理的“第一原理”思维。

第一原理思维就是本质思考、核心思考，是寻求颠覆性成功，是通过返璞归真、回到源头、从源头开始重新出发、另起炉灶来创建新的解决方案。第一原理思维不是承认和墨守现状，不是从同一位置、同一原点的现有放射曲线上的简单延伸，而是从一条曲线跳到另外一条曲线的突变，是从一个轨道向另一轨道的跃迁。其从最本质、最基础的无法改变的内核、条件和规则的层面重新定向始发，不依靠横向比较和经验累积而进行推算，遵从严密的逻辑关系，不引入估计、假设，从而能剥开层层表象看到本质。

井蛙观天，很容易以自己的经历和所知，狭隘、偏误地理解所见的一切，就像手中有把锤子，看什么都像是钉子。人类是在没有其他更好的办法的情况下才以分解还原思维的学科专业方式来看待和改变世界的，所以我们才有那么多的专家、学者、从业者、职业人员等。如果能够以整体关联的思维方式理解和掌握世界，那我们遇到的将是许许多多的全才，如达·芬奇、墨子、本杰明·富兰克林、沈括、冯·诺依曼、布莱士·帕斯卡、尼古拉·特斯拉、莱布尼兹、朱载堉等那样的人物。显然后面的情况并不现实。

当今流行的思维仍然是分解还原思维，可现实世界不能简单孤立地被分割成不同的学科、专业、领域，要想真正掌握这个世界的基本运转规律，就必须跨学科地融会贯通，少而精、博而通地了解各门学科如数学、物理学、化学、生物学、经济学、心理学、管理学、社会学等的第一原理和大智慧，从而培养出自己能面对复杂的人、事、物和应对惊涛骇浪的第一原理思维能力。没有哪个原理或定律能解决世界上所有的问题，因此需要掌握各领域和各学科专业的第一原理，培养第一原理思维，以备不时之需。查理·芒格热爱跨学科学习，他搜集提炼了一百多种思维模型用于投资判断。

思考题：

1.了解照相和电影从黑白到彩色、从胶片到数码等的历史发展进程，用第一原理对这些变化，特别是颠覆性的变化进行探究阐述。

2.探究归纳阐述马斯克在其各项发明中所采用的第一原理思维的具体推理细节。

3.光线在空间都会被引力扭曲，探究论述辩证逻辑和相对论的第一原理。

4.论述热力学定律是不是世界存在发展的第一原理，探究“永动机”的历史。

2.6 类比逻辑和比较思维：我优

形式逻辑包括：（1）归纳，从众多纷杂的个体中抽提出整个类别的共性规律；（2）演绎，从整个类别的共性规律反推到某个新的个体，展现为新的表现形式；（3）类比，把此类别对照、移植到彼类别。

有人将类比归为形式逻辑，如作为归纳、演绎的一部分，也有人认为类比是独立的第三者，但人们基本公认，类比是形式逻辑中最薄弱、可信度较低的一环，即类比推理是一种初级的、简单的逻辑方法，这种推理所得到的结论常常不可靠，因其结论具有很大的随机性、偶然性，人们要极其谨慎地使用它。

西方人的形式逻辑，重演绎、归纳，少类比；而东方传统思维，特别是古代中国人，即便在微弱的形式逻辑思考中，也是重类比，轻归纳，少演绎。我国绝大多数人的语言思考习惯是多描述，少概念，无提问，而提问是解问的先驱。因而可以说，古代中国人的传统基本逻辑是“辩证+类比”，并由此构筑了庞大的认知体系。

类比是最具有想象能力的，也是最不靠谱的逻辑思维。类比几乎是介于逻辑思维和形象思维之间的一种思维方式。古代中国人有关类比的形容词比比皆是，如口若悬河、口蜜腹剑、胸有成竹等等，古代中国的学术、政治、思维几乎主要建立在类比方法上。

类比在创造上也很有价值，人们依照此思维创造了许多新事物，如类比动物鳞片创造出盔甲，类比鲨鱼皮创造出快速泳衣，类比“看不见的手”发现市场自发力量，类比屠宰线创造出工业流水线，类比汽车弹簧创造出减震跑鞋，类比施乐水平实体桌面图形界面创造出垂直虚拟个人电脑桌面等等。

比较和反差可产生深刻的体验和身体记忆。重视反差与反例，是活跃思维与深化思想极为有效的途径之一。

比较和反差可使思想深化，让人们趋近本质，去伪存真，领悟出看到的事实未必真是事实，有可能只是事实折射的一个部分。人们有了这样的认识，才有可能进行正确的判断。

创新创意常来源于努力后的不经意、混乱之后的澄清明晰，这种灵光闪现往往源于反差类比、随机联想。广博见识、范畴跨界、多向分散、交叉关联、多元构成，能增加新奇想法的产生可能。

文化人类学所强调的根本方法之一“他者的眼光”，其实就是反差与比较。文化交流、学术交流，特别是跨文化、跨领域的交流之所以有重要的存在价值，就是对同一问题或者事物，可通过不同的视角、经历、民族、文化、信仰、宗教等进行观点的交流与碰撞，使思维活跃，使思想深刻，进而发现并掌握真理。

“熟悉”是理解的大敌，理解是理性的剖解。中国成语如“习焉不察”“熟视无睹”已揭示出这一认识真理。只有通过比较与反差，才能使“好奇”从“熟悉”的迟钝与麻痹中惊醒过来。

规律和差异，会在细节中一不小心透露出来，细节探索展现着研究者锲而不舍的精神。所以说，魔鬼藏在细节里，细节决定成败。

思考题：

1.探究阐述在宇宙中光线到底是直线还是曲线。相对论阐明的重点是什么？相对与比较的关系是什么？

2.渔民在飞叉捕鱼时，明明看到鱼在水中某个角度，却偏偏要调整过头或者不及几度才能飞叉而正中，这是什么原理？比较和反差在其中发挥了什么作用？

3.靠近飞机两翼的乘客会发现，当飞机在高空飞行，看不见任何云彩、天空物体或者地面物体时，飞机的侧翼似乎变短了，比在停机坪上时短了许多；而一旦降落，侧翼好像又长回来了，请说明原因。

4.探究比较阐述在水或者空气中的流体力学阻力与各类电路中的电阻之间性质和机制的异同。

5.请对以下几组的特点和历史进行比较与分析阐述：（1）玛雅人与中国人；（2）日本人与中国人；（3）犹太人与中国人；（4）韩国人与中国人；（5）印第安人与中国人。

6.类比地球上水的液固汽循环现象，推测系外行星的奇观。系外某行星球体表面白天温度可达一千度，岩浆汪洋，大量蒸发，进入夜间，温度降低至几十度，会下石头雨。请探究并描绘类似的各式各样的奇景。

7.人们常常体验到，一旦电脑运行出现软硬件问题，只要关机重启，许多问题都能消失解决，而吃药、用激素也能微扰激活或者重建人体的免疫系统。请就两者的异同进行比较分析。

2.7 演绎思维：道成新道与新器

人们从对自然和人、事、物的观察中发现现象，进而从现象中提炼、归纳、总结出规律，最终由规律抽象化而得出原理。原理就是事物第一性的本质核心，是趋向于无形的相对真理。这一无形原理可以被赋予形上无穷无尽的表现形式，通过试错探索或设计探索，进而呈现出新事实或者新发明。

从归纳到演绎的逻辑飞跃，经过提炼、升华、聚焦、赋形、赋能，可以完成整个升华的再次循环，即先从有形到无形，再求无形胜有形，最终无形到形无尽。道成新道、道成肉身、道成新器，就是演绎；从一般普适规律推导至个别具体事物，从抽象无形推演出具象有形的思维方式，从“道”衍生出新的“器”，就是演绎。其对创新性思维、创造性思维具有非常重要的价值，也是我们中国人经常缺乏的思维方式。严谨的演绎有许多要求，如前提正确，推理严密符合逻辑和规则，结论可信等。

归纳与演绎是近现代科学中不可缺少的形式逻辑。古代中国少归纳，缺演绎，因此不可能发展形成近现代的科学。归纳，就是从纷杂的表象中抽提出规律；演绎，则是用规律推导出没有发现的新现象或新结果，演绎的特点是“欲前后更置之不可得”。

人们认为，归纳和类比是经验主义，不具备保真性，因为无法证明可以完全穷举所有的情况。相比之下，演绎法应予以推崇，它能从已经被证明的理论出发推导出新的理论，是发现高价值的、隐藏的内核知识的方法。第一原理遵循的就是演绎法，将人、事、物升华到最根本彻底的真理，然后从最核心处开始推理。

演绎的先后次序不可颠倒，必须遵循确定的、不可逆反的时间、空间或者逻辑关系。其次序可以通俗地理解为：先祖辈，再父母，后子女；先树干，再树枝，后树叶；先格局，再布局，后破局；先议定原则，再议定细则，后议定个例。

无论是科学发现、技术发明，还是艺术创作，演绎都经常被使用。比如，各类质点、粒子、材质，如果随便堆放，毫无规律，那只是不值钱的材料，甚至是垃圾。但是，如果将这些不值钱的质点、粒子、材质按照一定规律堆放、连接，形成一定的结构，就能产生不一样的美感或者功能。这里，看不见、摸不着但感受得到的规律发挥了重要作用。

如能将最次等的暗淡珍珠，依据其明暗色变单元变化的规律，按照一定的文化审美观排列串成一根项链，它就能展现出动人的神韵，甚至价值连城。这就是演绎创造性、创新性的巨大魅力。

将普通的材料按照一定的规律排列组合，能产生支撑建筑强度的结构材料，还能产生具有光电磁声性能的功能材料和元器件。

思考题：

1.探究分析在植物保护方面农药喷施过程的沿革及其从人工喷洒到小型无人飞机喷洒的演绎思维。

2.探究回顾从纸质书到电子书、从物质墨水到电子墨水、从实物货币到纸张货币再到数码货币的发展规律。

3.探究固定翼飞机是如何演绎创造出来的。搜寻自然界飞行生物的翼翅特点，其有无完全固定翼，其起飞的原理是什么。回顾翼翅流线型的发现和空气动力学原理表述，思考：人类几百年来依据此原理所发明的各类飞行器有哪些？固定翼飞机因为哪些因素脱颖而出？

4.探究化工制药的工业过滤器是如何演绎创造出来的。化学实验室里，小规模的液固分离过滤器叫什么名字，是什么样的？分离过滤的原理是什么？在处理大规模工业应用时，主要采用的是哪些过滤装置，其性能特点如何？板框过滤器被广泛采纳的原因何在？为何与实验室差别非常大？如果化学实验室的过滤器被依葫芦画瓢同形状等比例放大至化工厂规模，将会出现什么样的问题？

5.探究血管支架是如何演绎创造出来的。动物和人类的血管淤积和阻塞的原因是什么？人们何时发现并建立了血流动力学原理？为重现血管畅通，人们尝试了哪些血管流动辅助器件？血管支架是如何发明出来的？有哪些注意事项？

6.探究如何通过演绎而发现喜马拉雅山原来在海底的。海洋洋底的沉积物有哪些？陆地或者山区出现鱼类、贝类的化石情形说明发生过什么样的地质变化？地质变化的原理是什么？西藏的高原和山峰上发现鱼类和贝类的化石揭示了什么？

7.现代科学研究中常用的方法包括“提出问题、做出假设、演绎推理、实验检验、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了遗传定律，请分析他所用的演绎方法。

第三章 原理和世界

墨子说：考之，原之，用之。如果没有发现科学原理，人们至今可能还生活在丛林中，不可能对世界和自己有所认识。原理操纵着方方面面，是牵引人们觐见真善美的领路人。人们之所以常常看不到、感知不到原理的存在，是因为我们蒙住了自己的双眼，不会刨根问底地去追问。要想看到真实的世界，至少要掌握少之又少的，一些在此世界安身立命、生存发展所必需的基本原理。

3.1 平面几何与几何思维

欧几里得大约生于公元前325年，卒于公元前265年。他创立了几何体系。这套体系有很强的实用价值，而且这一严密论证的方法有很大的哲学价值。

平面几何是高度抽象的数学。它依据抽象出的、标准化的点、线、面、圆等元素，提出不证自明的5条公设、5条公理，并结合23条定义，提出了467个命题，演绎证明了若干定理，运用精密逻辑思维，循序渐进地逐条证明出每一个命题。尽管从小学阶段人们就开始学习平面几何，却忽略了其实质传授的形式逻辑，没有去掌握其中的思维特征和深刻的哲理。

可以说欧氏几何体系具有普适性，它提醒人们：在逻辑推理中，概念必须明晰；要有严谨的公设和公理体系；论证必须严密有效；可以有合理的方法论借鉴。平面几何看似有形，实则无形，并且因其无形而能够形无尽。

欧几里得创立了系统的平面几何学说，他也被认为是建立公理化方法的第一人。他从人类理性、不可辩驳、简单明了的公理出发，用严密的逻辑（形式）演化出定理，再到推论，构筑了庞大、严密的知识体系。这种方法成为理学、工学、法学、医学、农学的学科模板，是自然科学、工程科学、社会科学等的仿效对象，成为知识和思维体系的最根本遗传基因。

平面几何不关心，也不强调世界是几元的，而强调无论几元，在平面范围，一切都必须遵守少量但不可更改的规则，以及由此严密逻辑推导出的结果。平面几何对源自欧洲、光大于全世界的文明产生了极其惊人的影响。没有平面几何，现代社会的一切价值体系，包括法律、民主、平等，都无以构建。

平面几何是基于公理的逻辑推演，其结论是否正确与逻辑推理本身是否正确相关，而与任何实际观察无关。对就是对，错就是错，一经确立就不可推翻，没有争议和误差。平面几何训练使人们打下逻辑思维的坚实基础，但也容易形成黑白两界、对错分明的几何思维，影响自身去合理面对总有误差和干扰的社会和自然问题。

平面几何能抽象展现于人脑，却无法完全展现于现实世界。这显示了人类有别于其他动物的高超的抽象思维能力。人们凭纯逻辑思维就能创生出符合自然界“空间规律”的几何学，建立一个与自然物质世界相平行的可独立存在的理性精神世界。

思考题：

1.用标准的点、线、三角、圈、面等几何元素抽象你的家中、工作环境中一些人和物体的外形轮廓或者骨架形状，犹如勾勒简笔画，建立你每日常见的几何世界。

2.探究、思考、阐述你所知道的经典法律文本和体系中的几何思维，如自由、平等、博爱等。

3.探究牛顿《自然哲学的数学原理》及其学术的表述系统与平面几何的思维及表述的平行性。

4.观察分析拼图中的几何及其思维，比较探究自然界事物的形状和图案与人造物体的形状和图案。

3.2 牛顿力学与经典思维

物质科学研究客观世界中各种各样的“存在”，而人们假定世界上的一切物质都是由粒子组合而成，粒子被认为是存在的基本形态。

物质世界有三个层次：第一层次是宏观世界，遵循牛顿运动力学法则；第二层次是热力学世界，遵循热力学法则；最深的、最广泛的是第三层次量子世界，分子、原子及以下微观粒子都完全遵循量子规则。

通常讲的粒子，一般指存在状态可以被精确描述的、有惯性的粒子，严格地说，叫做经典粒子。事实上，经典粒子在客观世界中并不存在，纯粹来自人们的想象。而如今我们知道，世界中真正存在的是状态不可能完全确定的量子粒子。

牛顿力学的世界是由经典粒子组成的世界。

牛顿继承与发展了笛卡儿和伽利略的思想，以客观、精确、机械、惯性的数学模式描述了天体运动等自然规律。17—19世纪，甚至20世纪，牛顿及其力学观演化成主导西方乃至全人类思想及思维模式的世界观，与热力学、电磁学等结合在一起，催生了工业革命，人类发明并拥有了蒸汽机、火车、汽车、飞机等，推进了人类文明的发展。

人类早期主要与宏观世界打交道，如土地、植物、矿产、钢铁、机器、机械、采矿、运输等。牛顿经典思维催生、适应并加强了肉眼观察、惯性思维这一时代的需要。如此机械、确定的思维统治人类大脑数百年。

从牛顿的经典力学到麦克斯韦的电磁场理论，再到爱因斯坦的相对论（相当于高速运转下的牛顿世界），这些一脉相承、定域实在、因果规律的力学观点曾经达到顶峰，导致类似思维的宇宙观、世界观、人生观、社会观一时占据了主导地位。但1900年量子论横空出世，几乎拆倒重建了整个物理学体系。

牛顿力学和经典思维的观点认为，世界可以划分为各个独立的部分（信息丢失的隐患从此埋下），并由独立的各部分组成。尽管邻近物体间存在相互作用，拆解时需要小心，但大部分事物是不相邻的，几乎没有相互作用，所以整体可以被拆解成局部加以研究，各部分的规律是确定的，可预知的，因此部分规律之和等于整体规律，即部分之和等于整体。也就是说，自然和社会的一切完全像一台精密的机器，独立的部件通过机械进行相邻连接，沿确定性的轨迹运动。

经典粒子就像在沙滩数沙石，总沙石量等于各沙石量的加和。量子粒子具有“波粒二象性”，就像海边看波浪，不同节奏的波浪，波峰浪谷不齐步，会出现相互抬高或者冲抵。

牛顿是经典物理时代最重要的人物，在伽利略工作的基础上提出了惯性定律，也就是牛顿第一定律。一切物体在不受外力作用的情况下，会始终保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变为止。

这个定律中有两个关键词，一个是“状态”，一个是“匀速直线”。亚里士多德认为，物体的自然状态只有静止，所谓运动，不过是为了达到静止目的的过程。所以静止是状态，运动是过程。但是在牛顿看来，静止和运动都是物体的状态，它们之间质的区别被消除了，因此运动和静止一样，都不需要推动或者原因就可以持续下去。可以说，正是这种观念承载着经典科学辉煌的结构。

牛顿明确指出了匀速直线运动的存在。这恰恰体现了牛顿的无限宇宙的观念，因为只有在无限的宇宙中才可能存在一直持续下去的直线运动，否则，直线运动到宇宙的边界就没法继续下去了。

引力在我们平时生活当中是看不见、摸不着的，但牛顿的万有引力定律告诉人们，任何物体之间都有引力，力的大小和物体质量成正比，与物体之间距离的平方成反比。引力能使物体静止或匀速直线运动状态发生速度大小或者方向的改变，从而形成各种不同的运动。这一神奇的发现成就了牛顿第二定律，即运动总量的变化与施加的动力成正比，并且沿该力的作用方向发生变化。

原先人们对行星运动的认识，只是把观测到的现象进行定性定量的描述，也就是开普勒定律所做到的。但现在，人们的认识已经深化，从现象描述发展到对现象背后定律的描述。最重要的是，天上和地上实现了统一。牛顿用物理公式和模型成功地告诉人们，天上跟地上是一回事，支配宇宙中运动的既是苹果落地的定律，又是行星绕着太阳旋转的定律。

牛顿第三定律指出，两个宏观物体之间存在作用力和反作用力，如同微观的“量子纠缠”，同时产生，同时消失，在同一直线上，大小相等，方向相反。要使得反作用力不那么直接、迅即，除非将被作用的物质设置为棉花、海绵，如此反作用力就会软弱、弥散。要想有作用力而无反作用力，就得“无有入无间”，得借助量子原理或者接近量子效应的微波渗透、射线穿透、无线电穿越才能实现。

牛顿之后的几百年，人们在科学上的进步远远地超过之前2000年所取得的成就，而牛顿力学也成为人们日常生活的常识，并深刻地影响着世人，直到现在。牛顿力学的成功和影响，不再仅仅局限在物理学当中，甚至超越了自然科学领域，渗透到我们生活的方方面面。

我们大多数人出生并且成长于牛顿或者至少是半牛顿的世界中，我们所有人或几乎所有人已经把牛顿的世界观，这种世界的机器化的思想，当成宇宙的真实图景和科学真理的体现。这是因为在过去近四百年的时间里，如此思维一直是近代科学的核心，经过启蒙时代的洗礼，成为人们的一个共同信条和常识。尽管此后也有新科学的发展，但牛顿的世界观依然是我们现在普遍的根深蒂固的思维视角。

牛顿力学给出这样一个简单的公式和自然间普遍存在的力，从而建立了一个可以准确度量和严格决定的宇宙。牛顿的宇宙如同一台设计精巧的钟表，它遵循一个确定的规律准确地运转，因此常被称为机械世界观。牛顿力学关于物质的观念，建立在世界是由宏观粒子组成的哲理基础上。牛顿对事物的分析，遵循把整体先分解后还原。

牛顿的经典力学还树立、强化了世界和科学是客观实在的这一观点。它强调世界是客观的、独立于人类意识的存在，并是科学研究的对象。在对自然界进行观察和实验时，人们仅仅是操作员和记录员的角色，这个过程中的方法与操作，不会对观测结果造成实质的影响，观察结果是对自然界的反映，是纯客观的。

经典物理学的建立极大地推动了社会生产力的进步。这种进步不仅仅体现在工业革命时代一系列的技术发明和改进上，也体现在对整个工业时代生产管理方式的影响。世界是一台运行严密的机器，国家和社会也分别是一台机器。按照这个理论，企业也是机器，强调流程、标准、程序，甚至把工人也看作机器的一部分，只需要工人的手在流水线上重复动作。机械的分解还原论的方法几乎被用在自然科学研究的方方面面，比如西方医学强化解剖学来研究探寻疾病背后的机理，血液循环理论的创立可以看作机械自然观在人体结构和功能方面的运用。

牛顿开启的人类机器时代，每个事物都有自己的角色，唯独人的意识失去了位置，被忽略了。人类是世界的旁观者。而人实际上不能变成机器，单调、重复、高强度的流水线工作会让人崩溃。用机械论看待人，往往面临许多局限。经典思维所强调的如经典粒子的人的个体分割独立性在社会层面也渐渐带来一些负面影响。正如波姆所说的，人与人之间普遍存在的差别（种族、民族、家庭、职业），正在阻止人类为了共同的利益，甚至为了生存而携手合作，而产生这种情况的主要原因之一，就是人们把万物看作本质上是分割的、分离的，甚至分裂成更微小的组成部分的，每一部分都被认为是本质上独立的、自身存在的。因此我们必须对我们头脑中已经存在的、固有的牛顿式世界观有所警觉，只有这样，我们才能更好地应用它，才可能有突破性的思维与创新。

牛顿经典力学的哲学观惯性固执地偏信唯一正确，其在个人奋斗的意义上是非常消极的。在这种思维中，因为最初的起点和条件决定了下一秒、下一世代在什么位置，容易走向宿命论，即简单地认为人的一切都是命中注定，世界上有你没你一个样。

思考题：

1.探究阐述牛顿流体（如水）和非牛顿流体（如口香糖）之间的类似性和差异性。

2.用牛顿力学的惯性匀速运动、加速运动、作用力反作用力三大定律，解释你身边的世界正在发生的思潮、人际关系互动等。

3.探究牛顿运动力学与体育竞技水平提高（如投掷铁饼等）方面的关联关系和非相关关系，并说明原因。

4.从牛顿力学和经典思维角度论述中央计划经济的合理性，并从其他思维角度阐述其可能存在的缺陷。

5.依据牛顿力学和经典思维，论述传统哲学客观世界和主观世界的可分离性，以及个人人生设计和规划的合理性与不合理性。

6.牛顿做过英国皇家科学院院长、造币厂厂长，但他平生唯一的一次炒股赔得很惨，请从思维的角度探究论述其可能的原因。

7.微型机器人，如机器昆虫，因为微小在毫米、厘米级别尺度，所以能在水面行走，能携带百倍重量的东西，能黏附在天花板上，能抵抗冲击，能跳高，善游泳，会集体协调行动。探究牛顿经典力学规则范围内微小尺度极限的机器人和变形金刚的设计制作以及应用价值。

3.3 量子力学与量子思维

量子力学的世界（不一定限定在微观世界）是由量子粒子组成的，具有“波粒二象性”，是波性的粒子，也是粒性的波，即微观基本粒子同时具有粒子和波的特性，在不同的条件下呈现出不同的随机偏好概率。如波动性和粒子性叠加于一身的光子就叫量子粒子。

有许多方式可以让人们形象化地观察接近量子的行为。例如某些景区里用手摩擦喷水的“龙洗”或者“磬”的水盆，其所呈现的水面波纹驻波和跳跃不定的微小水珠，就是量子的样子。心理学上飘忽不定的渐变绘画、双歧图表达的似是而非的图样，也接近量子论的表达方式。五彩缤纷、光怪陆离地反射太阳和周边事物光芒的肥皂泡泡，就像可以描述的量子现象，其飘忽不定，时而是圆形，时而是椭圆形，两个泡泡相碰可能融合为更大的泡泡，也可能相互泯灭为水滴，极易受微风和人的远近、呼吸的影响，一切与环境互动，形状因时因地而不同。

是驴又是马、非驴又非马的量子具有许多独特的现象，下面简述几种。

薛定谔的猫，源自一个由微观影响宏观的量子论思维实验。在一个由观察窗封闭的箱子里，用一个放射性原子控制毒气开关，该原子具有衰变或未衰变两种随机状态。箱子里放一只猫，原子衰变猫则亡，原子未衰变猫则存，猫的生死与原子状态发生关联。观察窗未打开时，猫亦生亦死；观察窗打开时，经典世界决定了猫要么是生，要么是死，两者必定选其一。原子的奇异量子特性直接导致猫的悲催处境，而与体系大小无关。只在开箱的一刹那才能确定猫的死活。这成了一个著名的并引起无数争议的实验。

量子干涉。让一个粒子穿越一堵有两个洞的墙时，因为这些粒子是波，可以同时穿越两个洞，此后粒子以波的方式再互相干涉、抵消或者加强。即在量子世界或者量子态的世界里，一个实体可以同时踏进两条河流，可以同时出现在不同的地方，甚至几乎无处不在。

量子叠加。粒子未被测量时，其同时处于所有可能的状态叠加，每种状态存在一定的概率。观测导致叠加状态坍塌为唯一一种确定的经典状态，即明晰准确肯定的状态，显示为观测结果。而在经典世界里，观察一种现象并不会改变它。

量子振荡。量子展现出一种独特的、能在亚稳态和不稳定状态间徘徊振荡的状态。

量子纠缠。有共同来源的两个量子，当处于纠缠时，无论相隔多遥远，其同时发生变化的默契超乎想象。可以想象为，说其小，它们则为两个粘在一起的微观粒子；说其大，则为跨越宇宙的一个连接整体。

测不准原理。这是量子叠加的推论。对量子而言，一个完全确定速度的粒子状态，是所有不同位置的粒子状态的叠加；一个完全确定位置的粒子状态，是所有不同速度的粒子状态的叠加。所以，速度的完全确定导致位置的完全不确定，位置的完全确定又导致速度的完全不确定，而位置和速度都确定的粒子根本就不存在。就像地位和幸福的测不准、不确定现象一样：拥有地位，幸福未必存在；没有地位时，幸福倒还存在。

量子隧穿。量子粒子有无孔不入的波的性质，呈现“波动性”，量子粒子如果想要去“山”的那一头，它根本不需像经典粒子那样翻山越岭，可以像打穿山脚建条隧道一样，以波性穿越而过。

薛定谔方程，全面描绘了量子粒子的态（波函数）如何随时间变化。

原子弹、氢弹是经典方法操控的从宏观到微观的量子奇迹。人们借助机械装置，由宏观侵入微观并操控，最终显示出巨大威力。经典和量子是互补并双向的。量子效应依赖尺度但又跨越尺度。量子主要在微观，但不仅仅局限于微观；经典主要在宏观，但不限于宏观。

薛定谔用他那只虚拟的猫来揭示量子世界与经典世界的差异和贯通。“薛定谔的猫”思维实验挑战了“单个粒子是量子，而一大团粒子就成经典”的传统思考习惯。其将量子效应从微观世界“传导”到宏观世界，把量子效应放大拓展到日常世界。

宏观量子效应的实例有：具有量子纠缠导航能力的知更鸟被称为“薛定谔的鸟”。嗅觉、酶活性靠的是量子隧道效应。植物和细菌的光合作用呈现出“量子鼓”实验现象。激光、超导也是宏观可见的量子效应。又如人们实现了最大宏观量子效应——量子通信的一千千米量子纠缠。

按照量子论的观点，对象在没有被观察之前是原真状态，一旦被观察，对象的原真状态将“倒塌”为可以观测到的现实。其寓意是世界存在多种可能性，由于观察者“目光”的微扰干涉而发生变化。宇宙中，特别是微观世界中，人为因素和自然因素并存，确定性与不确定性并存，万物相互联系，为便于禁锢于牛顿力学经典思维的人理解，只好出现了既是马又是驴般的“二象性”描述。

1944年，薛定谔提出，生命和非生命之所以不同，是因为生命存在于量子世界和经典世界之间的中间交叉地带。对无生命体而言，物质世界是从无到有，在无序中诞生有序（无数规律）。生命世界则是从有到有，有序来自有序。他在DNA发现之前就认为基因突变可能是其内部的量子跃迁导致的。

2014年，吉姆·艾尔-哈利利和约翰乔·麦克法登在其量子生物学的奠基著作《神秘的量子生命》中提出，世界=量子法则+退化后的量子法则（统计/牛顿）。世界万物运行的根基就是量子法则，人们熟悉的统计学法则、牛顿法则，不过是退相干、过滤掉怪异现象后的量子法则。

总结而言，生命是经典和量子的二象性。

人们常常将“一分为二”或者“合二为一”作为观察理解世界时放之四海而皆准的通用哲理标准。可是，宏观物体的测量和操控符合牛顿经典规则，一是一，二是二，并不存在“一分为二”；微观物体的测量和操控遵循完全的量子规则，测不准、不确定、纠缠、叠加、跳跃，具有“波粒二象性”，但不可以简化为“一分为二”。

量子逻辑的“波粒二象性”原理，完全不同于经典辩证逻辑的“一分为二”观点：前者是全面动态、纠缠、测不准、不可区分、整体全面的信息，后者机械动态、清晰、可区分、包含极端情形的片面信息。如果硬要说人、事、物大多数时候存在“一分为二”的规律，那么这只能作为一种对“波粒二象性”较低层次的粗糙理解逼近。

量子思维并不认为大脑是量子计算机，或者大脑灰质为量子态，或者神经元的生物学机制是量子，而是阐明人的大脑认知现象符合量子原理。传统经典思维认为，人的想法总是处于一个确定的状态，更显著的是，具有无法控制的惯性，决策只是阅读这种状态。而量子思维认为，人的想法处于不确定状态，具有跳跃性，是几种状态观点的叠加。

处于量子认知与经典认知交界区域的人类，以极其复杂、交错、叠加的方式感知着世界，进而改变着世界。经典思维认为世界竟然如此简单，容易透彻理解；量子思维认为世界超乎想象地复杂，无法完全理解。

量子论与心理学在起源和思维上具有亲缘关系，如人格原型和角色多象性等认知。

量子社会学强调的是全员整体相关，不可简单分割。量子的行为规律使得界限阻隔在互联网时代消失了。牛顿经典思维的治理重管控，量子思维的治理重创新。

量子力学的哲学观，在个人奋斗的层面上，具有非常积极的意义。当你睁眼看世界时，世界已经被你影响，变得跟原来非常不一样。世界因你而不同。

量子世界观认为，世界在底层基本结构上相互关联，几乎完全等价或者统一，所以应该用整体、全面的眼光看待世界，整体超越部分，整体大于部分之和，整体衍生出部分并决定了部分的性质，与此同时，部分也包含着整体的信息。

微观世界的运行存在跳跃性、不连续性和不确定性。居于经典宏观世界和微观量子世界交界处的生命和人类，其运行也存在跳跃性、不连续性和不确定性。人、事、物发展的前景不可精确预测。

经典思维认为世界的特点是分界、部分、机械、惯性、划一、精确、定域、割裂、被动、计划，量子思维认为世界的特点是无界、整体、灵活、多向、差异、可能、离域、联系、互动、莫测。

思考题：

1.探究互联网社会和传统社会在舆情发生方面的差异性，从二极管、计算机、网络硬件、大脑思维特点角度论述人、事、物互联与量子论的关联关系。

2.用量子力学的重叠、纠缠、测不准三大特点解释你身边的世界正在发生的人际关系互动等。

3.探究量子力学与智力竞技体育方面的可能关联关系和非相关关系，并说明原因。

4.从量子思维和人的个体差异性角度论述市场经济的合理性，阐明计划经济的不完备性。

5.从量子思维的角度论述康德哲学中的客观世界和主观世界的不可分离性，论述感性的不可靠、理性的不可靠，以及个人人生设计和规划的多种可能性和随机性。

6.探究观察你身边的人在面对不同的亲朋好友、不同的场景时表现出来的角色差异性和重叠性。用量子思维解释“女儿媳妇二象性”“儿子女婿二象性”。

7.用量子思维解释“谣言是遥遥领先的预言”这句话的可能合理性。

8.了解一下中国科学院的“墨子”号量子卫星和量子纠缠、量子通信密钥分配实验。

9.认识自身的无知是走向新知识的保障。对许多事物，科学也许永远不会知道，只能无限逼近，这些涉及观测、认知、概念，甚至逻辑的局限。比如永远不可能完全知道他人的感受，永远不可能完全知道电子是什么样的。请用量子力学和量子思维予以阐述。

10.请从细胞生物学的角度探究描述“嵌合体”婴儿的诞生过程，关注一人两套遗传系统的“合二为一”的“隐身人”，并与量子纠缠进行对照比较。

11.用量子力学中的量子纠缠理论解释牛顿力学中的作用力与反作用力的成对出现。

12.在量子思维中，对世界的认识不是简单的分解还原，也不是通常认为的整体关联，而是一个不可分割的、不确定的整体。世界范围内的观察结论=观察主体+被观察客体+主体和客体的相互关系。波函数被微扰而坍塌呈现为现实世界的样子。请在人际关系中找出类似的例子。

13.老子强调“三生万物”，笔者试图用“量子三句”浅显地解释光（量子）的“波粒二象性”，而中国古代著名的青原行思试图用“山水三句”解释世界。请探究其中包含什么样的“象性”并阐述前后两者之间的异同性。

14.解释“电子云”的含义，进而阐述云储存、云计算、政务云、金融云、教育云等大数据、人工智能方面的概念。

15.清华大学和中国科学院理化技术研究所团队发现了一个宏观的波粒二象性，即在导航波触发的液态金属振荡液池中发生了量子化轨道现象及金属液滴追逐效应。1924年，法国科学家德布罗意就提出“万物皆波”，认为一切物质均具有波粒二象性。请从此观点出发，收集综述宏观量子现象。

16.请尝试研究跨越时空和学科及生命的量子学说与量子思维。

3.4 量子逻辑与概率：波性粒子与智能

习惯于经典思维的人们，认为世界事物都是由清晰的、非此即彼的经典粒子组成的，规律规则都是由点、线、面、角、圆单元所组成，清晰确定、无误差、纯理性。但是当今，量子论已经主导人类社会物质文明，人们不得不面对世界是由“波粒二象性”的量子粒子所组成的这一基本事实，因此，原有的经典逻辑、经典概率是否仍然适用，在某些场合需要高度警惕。人们需要关注量子逻辑、量子概率的出现。

量子计算将逐步取代当前经典计算，如果说经典计算机是“手榴弹”，那么量子计算机就是“核武器”。在运行量子计算的量子线路中，操作最小数量量子比特的最基本计算单元就是量子逻辑门。它是量子线路的基础，类近于传统逻辑门和一般数字线路之间的关系。不同于大多数经典传统逻辑门，量子逻辑门是可逆的。

量子力学和经典力学有很大不同。量子实验显示出经典逻辑不能理解的“亦此亦彼”“既是驴又是马”的现象。科学家们创立“量子逻辑”，从修正排中律入手，对此成功地做出无矛盾的解释。量子逻辑出色地揭示了非古典逻辑与古典逻辑之间的辩证联系。这样，就为理解辩证逻辑与形式逻辑之间的关系提供了钥匙，从而开拓出升级辩证逻辑的研究道路。甚至可以说，量子逻辑包含并超越了形式逻辑，也包含并超越了辩证逻辑。

具体而言，冯·诺依曼等人依据量子理论提出量子逻辑，其出发点是协调经典逻辑与量子力学测量事实之间的不一致。量子逻辑是一套修改了传统逻辑学公理的非经典逻辑体系。有人认为冯·诺依曼的方案弱化了交换律与分配律，或赖欣巴赫的方案弱化了排中律。

目前人工智能的认知水平，如感情、情绪、语境及其纠缠等，只停留在婴孩的水平，根本原因在于这些运算判断建立在经典逻辑基础之上及其经典的计算机原理之上。尽管模糊逻辑的运用效果好于经典逻辑，但是模糊逻辑基本上是衍生于经典逻辑基础之上的经典计算判断，其认知智能水平也相当有限。经典逻辑过于严格且简单，无法完全描述人类的认知。认知和智能的发展需要与量子逻辑结合，因为后者具有不可替代的优势。

经典概率是经典粒子的概率，量子概率是“波粒二象性”量子粒子出现的概率，后者必须考虑波的相位叠加导致的抵消、减弱或者增强，而非简单的加和。

天气预报、投掷硬币等就属于经典概率的事件。“明天有雨”指明天下雨的可能性，而不是“叠加状态”，既下雨又不下雨，这种看似荒谬的叠加涉及量子概率。

原则上只要人们掌握了天气或者硬币的所有初始信息，就可以依据经典概率和定律准确地计算出下雨或者不下雨，硬币正面朝上或者反面朝上的结论。而在量子世界，人们永远不可能完全掌握某个粒子某一刻的全部信息，也就不可能准确计算出其未来行为。

经典概率的各种经典可能性是不会相互叠加干扰的，彼此无关并独立；而量子概率所对应的各种可能性是相互叠加相干的，相关并不独立，概率相互干涉。

用量子概率预测人类行为已经取得某些成功。社会科学调研中的问卷调查常会因为问题次序不同而结论不同，用经典概率无法解释，而用量子概率能明确地对其予以解答，并解释其中不符合交换律的部分。

思考题：

1.用量子概率解释或者阐述人的非理性的“合理性”，如社会调查中的问题次序可否互换等。

2.探究阐述电子轨道和宇宙星球轨道的异同。为何有“电子云”的说法？在量子概率描述下的电子轨道或者电子云图是什么样的？

3.探究用量子逻辑的方式理解并阐明中国禅修的三段论“山水三句”和“云门三句”所包含的逻辑。

4.动物和人在视野的远处就可以发现危险，如警备老虎时无需看清老虎的斑纹，但机器很难做到这一点。请探究论述模糊判断和顿悟直觉中的量子逻辑。

3.5 对称性与对称性思维：延展与预测

对称性思维是一种整体关联性思维。

对称性思维，就是各种对称的操作、认识和应用。对称包括中心对称、镜像对称、反轴对称、映轴对称等。

手性对称最为独特，既是镜像对称，也是轴对称，而且无法重合。就像镜子内外的眼睛、耳朵、手和脚。最典型的是左手和右手的对称。

人的器官多是以左右成对出现，体现着立体性（如立体声、立体视图等）超越单一功能、超越单一思维的重要作用。世界的对称有很多种，而最为有趣的是人体的手性对称，即左手不可能换为右手，右手不可能换为左手。左右脚、左右眼均是如此，左右脑也是如此。

手性分子是化学中结构上呈现镜像对称、轴对称而又不能完全重合的分子。1848年，巴斯德发现了分子的手性对称。原子连接次序相同，而空间排位不同的手性分子，具有不同的功能和益害。如左旋肉碱是有减肥作用的氨基酸，而右旋糖酐是血浆代用品。天然分子大多内部左右消旋，左右现象在表面上被掩盖和消失。左旋或者右旋分子是否有正面功效或者负面功效，取决于条件、环境和面对的问题，没有统一的定论。

人们的思维方式是自然发展的最精致成果，是与自然界同源同构的一种对称关系。对称源于宇宙对称性规律，是一种思维和逻辑、经济和社会的本质。

对称意味着某种程度、某种形式的规律重复。没有重复规律的出现，大脑就无法得到相似的信息，人就无法知道对称。

对称性思维是取决于对称规律、对称逻辑的思维方式，是一种整体思维、和谐的思维。对称概念，是思维的内容与思维的形式、具象逻辑与抽象逻辑、形式逻辑与辩证逻辑等的和谐统一。

对称逻辑是直觉、实证逻辑。对称逻辑能使人们从已知推知未知，从我推知我以外，从主体推知客体。以对称为坐标，可以通过认知旧事物发现新事物。可见，对称逻辑更像全息逻辑，由此可以建立真正的“未来学”。

人们过去认为思维里的逻辑和“非逻辑”之间、理性和非理性之间是非逻辑、非对称的，但如果把对称泛化推广，就会发现对称逻辑能揭示这些关系间的对称性和逻辑性。如潜意识和意识可能是对称的，梦境和想象、意识和社会等都可能是某种方式的对称。

对称是创造创新的方法之一。通过考察主客体的对称关系可以激发出创造性思维。对称性思维可以使人们具有发现、转化并消除悖论的自觉性，在孤立中发现关联，提高创造和创新性思维能力。对称性思维以非线性、发散性的思维方式极大地提升思维效率。用通常的方法，某些矛盾没法解释，某些悖论不能解决，而对称性思维能解决并超越矛盾和悖论。

河图洛书被认为是中华文明的源头，起源于对天上星宿、宇宙星象的描述。河图原是代表银河的白龙，围绕中点旋转，逐渐演变成一黑一白两条龙，最后成为太极阴阳图。洛书是数字符码排列而成的表述天地间变化脉络的图案，无论对其如何进行数字和对称操作，均呈现和保持对称性和不变性，由此国际数学界公认，是中国人最早发现了幻方。太极、八卦、周易等均源于河图洛书，它是中华古人对宇宙的对称性和不变性的最早认识。

“天人合一”也是一种对称，故而人与自然、思维与存在、内在与外在、形下与形上也可能是一种对称。对称性思维是对策、反思、合理、合情、审美、实践、优化、简洁的逻辑。对称性思维不但揭示逻辑规律，还揭示“非逻辑”规律；不但揭示意识规律，还揭示客观规律。如果说人们生存在三维空间，加上时间，就是四维，而有了对称性概念，就好像能使人进入其他更多维的思维时空。

思考题：

1.用手性对称原理考察人的手、脚、耳、眼的细节特点，感悟其左右不可置换性和独特性，阐述立体声、立体图像的来源。

2.用量子化学的杂化轨道理论等针对强键或者弱键的形成，阐述手性对称的来源，如碳原子成键的四面体性质。

3.论述对称性的种类，并探究其在未来发展预测、灾害预测中的工具性作用。

4.收集论述周边自然界的各类对称或者对称缺失的例子，如海螺、扇贝、树叶、年轮、花瓣、蜂巢、陡石等，也可收集事件的对称或者对称缺失的例子，如疾病的起始和消失、雷声的起始与消失等。

5.探究描述物理学中粒子、宇宙的对称和轻微的不对称的意义。

6.从琥珀时间胶囊中，人们得知原始的鸟类中有两类：一类是繁盛于白垩纪、灭绝于该末期的反鸟；另一类是今鸟，其繁衍到如今为现生鸟。请论述这两类鸟的区别以及对称性的特点。

7.有人说生命源于地面，有人说生命源于地下，请探究它们的对称性、相关性和异同。

3.6 元素周期思维：不可细分的终点

元素周期思维是一种分解还原思维。

元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化，这就叫做元素周期律。元素性质是指元素的原子半径、化合价、化学性质，包括金属性和非金属性。

一百五十余年前，年仅35岁的胡子拉碴的俄国化学家门捷列夫，看着桌上用扑克牌排列出来的框框，甚为满意。1869年，他制作出第一张元素周期表，把一堆杂乱无章的元素按照一定规律排成一张整齐的表，从而奠定了物质世界最重要的化学规律，也是宇宙物质最重要的规律。

门捷列夫是一位兴趣广泛、博学多识的化学家，在经济学领域也颇有造诣，同时他积极参加实践活动，喜欢农业事务管理。门捷列夫是在1869年3月1日这一天完成了元素周期表这一伟大发现。现今在标准的元素周期表上，100多个元素井然有序地按周期法则排列在确定的位置上，而当时人类只发现了63个元素。

发现了元素周期表的门捷列夫，无疑是解开宇宙化学奥秘的第一人。元素周期表不仅提供了宇宙的规律和次序以及人类认知的新体系，更重要的是，其第一次完整地告诉人们，世界上存在一种由若干基本元素组成的并周期性变化的思维，或者简称为元素周期思维。元素周期表实质是宇宙的《圣经》《易经》和《道德经》。

任何一个事物，即使再复杂，也可以被部分认知。最简单而有效的方法就是元素思维模式，即面对巨大复杂的难题或者目标，尝试将其分解成若干个更小的组别，然后进一步分解下去，直到基本的元素为止。只要各元素间的排列具有一定的规律性，各组别间的排列具有规律性，就有可能获得整个领域的规律性。

随后，人类在基因遗传中发现的64个密码子、核酸DNA和RNA上的四种碱基，在蛋白质中发现其组成的20个氨基酸，人体必需的13种维生素，人体中各种单糖、双糖和多糖的种类，人体不可或缺的15种矿物质等，均是通过类似的元素周期思维而完成的。

思考题：

1.探究阐述组成蛋白质的氨基酸单元种类数目和名称，组成DNA的核苷酸单元种类数目和名称，组成多糖的糖单元种类数目和名称。

2.探究阐述组成乐谱的各种音符种类数目和组成绘画色彩的原色种类数目。

3.探究论述艺术体操、人的跑步可以分解成多少个各具特点的基本单元运动动作。

4.探究解释逻辑电路是如何依靠一些基本单元的逻辑门而实现计算能力的。

5.论述一般建筑由哪些基本单元组成，如何连接而形成整体。论述中西古典建筑基本元素的结构的异同。

6.黄金尽管深埋地下，却坠落自太空，来源于中子星。请简述不同的元素在宇宙不同地方的源起之处。

3.7 生物与基因演化：保守与创新

基因的遗传、生命的遗传，核心是信息的遗传，即序列次序的遗传。

基因是生命的第一原理，基因无疑是生命的核心，而基因发挥生命功能的作用就必须通过“生命中心法则”进行，即基因必须形成与之对应的蛋白，其在机制上要经过两步过程：第一步，从基因的DNA序列“转录”形成mRNA；第二步，由mRNA“翻译”形成蛋白。

“转录”体现在，由A、T、C、G四种芳香杂环碱基连接所组成的DNA（也叫脱氧核糖核酸），把基因的外显子序列像复印一样，通过前体hnRNA中间状态，去掉基因内含子序列，形成由A、U、C、G碱基组成的mRNA（也叫核糖核酸）。这一过程是严格按照碱基间的互补配对（量子隧穿形成氢键）原则进行的。理论上DNA序列是什么样子，mRNA就是什么样子，这就是转化录制的“转录”而不是“复印”或者“录制”所要表达的意思。当然，在极少数情况下也会出现“复印”错误，如碱基的加入、丢失或转换等。这种机制叫做RNA编辑。

“翻译”的目的是将核酸排位序列转换为氨基酸排位序列，形成蛋白质。这两种序列都蕴含着生命的密码，但二者描述密码的“语言”不同，“翻译”过程的本质就是从芳香杂环碱基的“核酸语言”翻译成氨基酸聚合多肽的“蛋白质语言”。这两种“语言”的转换，离不开一个“翻译官”tRNA的参与，通过三联密码子策略形成特定的蛋白序列。

在20世纪末的人类基因组时代，人们曾经梦想依据“生命中心法则”测序所有DNA，熟知功能后，就能掌握人所有的生命密码，掌握生老病死，预测健康命运，好像掌握了牛顿经典力学、经典思维就掌握了一切。事实发现，这是不可能的，除了DNA，还有蛋白、多糖、金属离子等，后者同样发挥着奇妙的作用，同样重要，它们一起组成了多样、多变的生物系统。这似乎在提醒人们，这还是一个纠缠、重叠、测不准的量子世界。

生命最基本的独立单元组成是细胞，组成细胞的成分包括蛋白质和核酸，两者均存在微量的保守区和大量的可进化区，这两种区域均必不可少，各有功能和作用。通常保守区部分所占的空间和原子数目比例极小，但意义重大。物种和种群演化，有继承，也有发展，需要保守，也需要创新。

基于基因的生物进化表明，革新不能过分膨胀到消灭所有保守的程度，特别是要保留那些具有重要价值的少量保守区域。生物的演化，并不是身体的全部均可以变化，而是绝大部分能够顺应自然环境和条件而尽可能地变化，保证物种的发展，另有极少部分高度稳定保守，以保证物种的存在。

从基因和蛋白质的保守区域和可进化区域的作用比较可以获得启发，保守和创新不存在绝对对应的优劣与善恶，其到底是缺点还是优点，取决于其是否符合生态、自然规律和逻辑。

同样，一般意义上的保守和创新、积极或者消极，不存在谁对谁错，也不取决于其出现的时间前后次序，而取决于是否有利于人类的文明进步、思维自由和精神独立。许多保守的思想具有一定的积极意义，许多创新的思想可能还有消极意义。任何一种学说、思想成为主流后，一旦霸为垄断，结果就会使错误不断累积，从而走向自身的异化。

人类社会亦然。历史和现实常常在传统保守和改革创新之间震荡平衡的深刻原因也在于此。文艺复兴是人类历史上最伟大的保守复古，而小说《一九八四》中的“老大哥看着你”，是一种糟糕的创新。复古和创新对文明同等重要。创新和保守的取舍原则是：是否尊重人性、生态和科学。现代不一定必然反传统，传统不一定必然不现代。对文明而言，对个人而言，保守不一定代表落后，创新不一定代表先进。

思考题：

1.从进化的角度，探究说明恐龙和鸡的差异与类同，说明创新和保守之间所占的大概比例。

2.探究论述文艺复兴的保守与复辟的积极意义体现在哪里，其先进性又体现在哪里。探究论述其复辟和保守了哪些内容。奥威尔的《一九八四》所描述的社会有哪些创新，这些对人的负面影响体现在哪些方面？

3.探究论述皮鞋鸡蛋、染料红心咸鸭蛋、用避孕药饲养的黄鳝在操作方式上的创新性，以及其糟糕的社会效益和严重的伦理问题。

4.探究说明人类基因组计划的历史过程，基因组学、蛋白组学、金属组学、糖组学之间的差异，及其对“生命中心法则”的补充完善和修正。

5.疯牛病曾经波及欧洲，一代代进化得优美高大、能力突出的众牛皆被击倒。谁也没想到，由于保留了生物多样性，由英国一对老夫妇饲养的、奇丑矮小的宠物牛竟然具有抗疯牛病毒的免疫能力，由它们杂交繁衍的后代改善了牛群整体的抗病毒能力。请根据此事例，从创新和保守的角度加以论述。

6.未来人类可以通过转基因、基因编辑创造自然界不存在的高性能物种，满足人类的需求，但当前人类还要保护原始自然生态，强调生物多样性，为什么？

3.8 表观遗传与菌落：内外合体

基因上的甲基化等化学修饰基团可在不改变DNA序列的情况下影响蛋白质的表达，这种现象被称为表观遗传学。表观遗传对每个人都甚为重要，我们均深受其影响和控制。

表观遗传学主要包括甲基化、乙酰化、RNA编辑等调控机制。表观遗传能让人们的记忆中保留着祖先遭受暴力或者苦难的烙印，典型的例子或许要数二战尾声时荷兰的大饥荒——“饥饿的冬天”。1944至1945年冬天，德国在荷兰制造了一场人为的饥荒。当时留下来的对家庭和出生率的记录显示，妈妈孕期挨饿，日后孩子患肥胖和2型糖尿病的风险比普通人高。饥荒使基因模式发生改变，使人们倾向于摄入更多的食物。

甲基化和去甲基化就像神奇的基因开关。甲基（-CH_3 ）像一顶帽子：戴上它，基因关闭；摘掉它，基因表达。数以百万计的甲基有些直接附着在DNA上面，有些则附着在某些和DNA纠缠在一起的组蛋白上。当机体不希望某些基因信息被读取时，基因“启动子”DNA就被戴上很多甲基帽，使其基因信息无法读取，无法启动功能。携带遗传信息完全一样的两个个体，由于甲基表达修饰上的差异，可能会表现出完全不同的性状。

人们发现，饥饿和恐惧、健康和幸福、思维和精神会在一定程度上遗传。作为基因的内因与作为环境条件的外因会合而为一，成为第三者或者第三境界，即表观遗传因素在分子水平上以基因的甲基化方式留存记录下来，通过遗传而影响以后几代人的一生。只有在特定的外界环境条件消失很长时间以后，这种表观遗传因素及其引起的变化才会消失。

DNA中心法则是传递遗传信息的主要方式，表观遗传是它重要的有益补充，而非你死我活的针锋相对。这告诉我们，精确决定论的以DNA为核心的生命中心法则，像牛顿力学和经典思维一样，同样不可能决定一切；世界是一个整体，无法简单分离、分割。世界就像量子力学和量子思维所强调的那样，常常是你中有我，我中有你，重叠纠缠在一起。

人类文化也存在表观遗传学现象。祖先的进食、烹饪、探险、文化以及他们互动的方式会通过表观遗传、基因修饰而影响后代。

表观遗传对人类的影响也延伸到行为上。无论源于先天还是后天，人们都会在父母和家教的影响甚至阴影中成长，特别是心理创伤和悲剧方面，大屠杀幸存者们将心理障碍遗传给了他们的孩子，“9·11”事件幸存者的后代仍存有前人的心理伤痕。

己所不欲，勿施于人。前人的经历可能会遗传给后代，并在前人离世很久后仍然影响着后代。表观遗传学的记忆可以遗传连续达14代。中国古训“善有善报，恶有恶报；不是不报，时间未到”有一定的科学依据。美洲印第安文明认为一代人的所作所为可能会影响到7代后人。父母不仅仅将遗传物质通过精子和卵子传递给下一代，也会把经历和习惯、精神上和身体上的经历和创伤，无论是健康的还是不健康的，遗传给后代，而且不仅仅是子代，很可能是好几代。因此，为了自身和后代的精神及身体健康，人们应该重新审视一下人生的目标及价值、言语和行为。

除了表观遗传因素，更有甚者，纠缠在一起共同影响生命的还有体内菌群体，它们又被称为控制人的第二大脑。体内菌谱和益生菌被称为影响人类健康与寿命的第二基因、另类器官。人际关系、各类生态与环境性质都会通过表观遗传或者人体菌群的变化去影响每一个人。

肠道菌群被称为体内“被遗忘的器官”，其与心理健康、睡眠、体重、食欲均有关联。人们已经证明，微生物群落与抑郁症、焦虑症和精神压力之间均有联系。肠道与中枢神经系统有着双向关联，称为“肠-脑轴”，肠道可以发送和接收从大脑发出的信号。比如，将“有益的”乳酸杆菌菌株添加到小鼠肠道内，能降低小鼠的焦虑水平，而切断迷走神经——大脑和肠道之间的主要连接后，效应就被阻断，由此揭示出细菌通过肠-脑轴影响大脑。

肠道细菌还可能通过其他的方式影响人类的大脑，包括通过细菌毒素和代谢产物，清除营养物质，改变人的味觉受体，并扰乱人的免疫系统。将从抑郁症患者体内分离得到的肠道菌群输入无菌小鼠体内，这些小鼠也显示出抑郁症的相关行为。“有害的”梭状芽孢杆菌越多，睡眠问题和疲劳越有可能出现。通过对肠道进行干预以治疗脑部疾病，可以探索实现所谓的“心理治疗”。

这同样表明，益生的环境、青山绿水、空气水土所包含的微生物能通过调节人的体内菌落而影响人的健康、情绪和心态。由此可见，为保护自身和他人，人们需要善待环境、生态和自然。

思考题：

1.探究解释“夫妻相”的源起，并从体内菌落分布图谱类似性的角度予以考证说明。

2.割除还是不割除盲肠，使许多人感到纠结，试从体内菌落守恒的角度论述盲肠的作用。

3.阐述分析益生菌对人的胖瘦高矮、睡眠情绪以及老年痴呆等有什么作用。

4.说明“八分饱”和体内菌落的关系以及与长寿之间的关系。

5.饥饿、恐惧、焦虑的遗传现象一般在什么情况下出现？这样的表观遗传学现象可能持续多少代？

6.从表观遗传的角度论述“一方水土养一方人”“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”。

7.从世界卫生组织对健康的定义和中国古代定义的“情志”“风水”的角度阐述何为“身心境”健康。

8.弓形虫寄生在人体后，能改变人的情绪和性格、精神状态和冒险行为，请论述其原理。

9.致命真菌和病毒是人们面临的巨大危险，请历数由它们导致的著名动植物和人类的巨大灾难或者疫情。

10.探究论述自由基医学中氧化还原的机理，探讨氧化还原在治疗中的作用、对衰老的调控，探讨氧化还原与中医的阴阳虚实和平衡之间的关系。

11.从表观遗传学的角度论述生态破坏、环境污染、欲望追求和急功近利等对后代的影响。

3.9 干细胞与功能细胞：时空可逆

干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的、能进一步生长发育的细胞，犹如“变形金刚”。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能。

干细胞被医学界称为“万用细胞”，它是细胞的“树干”“树根”，不是“树枝”或者“树叶”。干细胞犹如生命世界的底层或者“根”，具有增殖和多向的分化潜能，具有拓扑、演绎、创新功能，具有自我更新、复制的能力。

干细胞移植后，能被特化为必需的成体细胞，进而取代因疾病或因伤受损的功能细胞和组织，如肝脏、肾脏等，几乎可以替换任何受伤或患病的组织与器官。这种疗法可用于脊髓损伤、中风、阿尔茨海默病、帕金森病、神经元损伤疾病、糖尿病、心肌损伤等。干细胞技术应用领域大致有：细胞替代治疗、系统重建、组织工程、基因治疗以及美容抗衰老等。

干细胞和分化细胞、功能细胞之间的关系，不是从前者到后者的单程车票，而是可以相向互变的双程车票。已经分化的功能细胞，在特定的生物或者化学条件下，可以被诱导返回复原成原初的干细胞。这提醒人们，虽然世界的表象是分型、分开、规律差异的，但世界的底层、原初、起点是相互关联、规律同一的。

干细胞与功能细胞之间的关系，如同树干或树根与树枝或树叶的关系，具有整体全息性，也具有分解分岔性。人们可以从中受到启发，建立一种符合自然规律的整体关联思维，即干细胞和功能细胞的相互联系和协调；也可以发展另一种思维，即演绎思维，如拓扑变形，干细胞可以分别定向发育成各式各样的功能细胞。

研究发现，大脑中神经元干细胞对提升人类创造性思维具有至关重要的作用，特别有助于形成相关神经组织，去促进抽象思维、规划思维，从而能创造性地规划未来和解决问题。

干细胞和功能细胞的关系也启发人们：在干细胞层面，细胞的发展有创造、创新的多种可能性，甚至全新的可能性、颠覆性的创造可能；在已分化的功能细胞层面，细胞发展只有更新、更好的改进可能性，而不存在全新的突破和颠覆性。在后一种情况下，如果需要全新模式和颠覆性，只有设法诱导分化细胞返回到干细胞，返璞归真，回到原初，重新开始选择上的全息全能。不同细胞角色、功能的定位和关系以及它们相互间的转换关系，对思维的自由全面发展具有重要启发意义，特别对其他学科专业的批判、创新、创造，对社会、经济领域的批判、创新、创造具有重要意义。

思考题：

1.探究论述从宇宙大爆炸到各类星球和人类的发展过程以及从受精卵到干细胞和功能细胞的发展过程之间的类似性和差异性。

2.从树根、树干、树枝、树叶及相互关系的角度，论述生命进化树的发展，论述受精卵、干细胞等的相互关系。

3.从变化程度和规模的角度，探究论述在生命进化过程中形式逻辑和辩证逻辑所主导的比例各占多少。

4.从自己向过去回溯前辈至第五代，包括自己的父母、双方祖父母、各方曾祖父母、各方太祖父母，收集并探究他们的容貌、身形等生物特征，民族、信仰、党派等社会特征，明晰自己的背景和来源。同时，选取先人中的某一位，研究以他（她）为起点的几代后人的相关特点。

5.探究论述合成生物学对疾病医疗、寿命延长、工业革命、农业革命的影响，论述干细胞技术对重大疾病治疗的影响。

6.研究发现，模仿并不是儿童学习说话的唯一途径，儿童大脑中存在内置的普遍语法，其作为一个主干的共同抽象结构，植根于大脑神经结构中，请探究了解实验证明的过程。

7.干细胞起源于精子和卵子结合刹那间的圣光，即锌离子爆发的闪光，如小小的烟火，持续约两小时。请查阅并综述实验发现过程。

第四章 永续和无为

永续发展，就是能量、资源消耗近零的可持续发展。永续发展就是人、事、物重组重置的“无弃物”“无弃人”的自由全面发展，是无为无不为、无为无不治、无有入无间、大制无割、善行无迹的绿色发展和智能发展。

4.1 大制无割的永续思维：自然

老子《道德经》强调道法自然、大制无割的永续思维。道的特点是自主、自在、自由、自然，是宇宙世界的终极所在。道的运动和作用方式的永恒独特之处在于往复反向、微弱永续，即“反者道之动，弱者道之用”。

尊重自然看似木讷愚钝，实是达到“大智若愚”的大智慧；反之，耍小聪明，玩计谋，违反自然到极致，就是“大愚若智”程度的真愚蠢。

对于个人，老子推崇的是自然而多样的个人能力和表现，鼓励于不耻处开始，从被讥笑处做起，从不信和失信中善于发现信。“为无为”即举重若轻，做事像没有做事一样，不知不觉而有所作为；“事无事”即事情做成了，似乎轻松得像自然而成，事情成功还不留后遗症；“味无味”即在淡而无味中品尝出五味；“学不学”即学习别人所不学，学习难以得见的绝学；“教无言”即无声的教育，身体力行，贵言践行。有道的人，为人、处事、造物，大巧无巧，可暴烈可舒缓，恪守自然，不拘一格，多面通达，一句话：做啥像啥。

老子强调“治大国如烹小鲜”，圣人谨言慎行，但要让民众敢为。领导管理上是“我无为而民自化，我好静而民自正”。老子认为，如果不能够道法自然，一心刻意追求正面的，就是在无声地培养反面的，偏执追求就会误入歧途，因为正反相互依存相生。怀着善良去追求“天堂”，实施变味，反而会下“地狱”。

《道德经》希望人们从自然的视角看待一切，合乎自然地适度把控一切。无有相较，重无；弱强相对，重弱；薄厚相比，重厚；躁静相衬，重静；柔刚相照，重柔；名实相嬉，重实；愚智相映，重愚（是自我理智选择的愚）；傲谦相参，重谦。无为无不为，无心天下心，无身成其身，无争无人能争。

《道德经》强调道为体，德为用，即慎强、崇弱、用静。慎用激烈而难续的强力，多用细微永续的弱力；慎用难续的强动，多用持续的弱动，常用冥想的静动。遵道而行，因势而为，自然而成，是德。明德需要绝圣弃智、修身厚重、以静制动，明德也需要正治奇胜、慎露锋芒、以无而成。明德须明白大智若愚、纯朴包容、祸福相依。

包容多变、玄通无痕、修德超能，就是善；留有余地、进退有度，就能善；反借他力、柔胜刚、弱胜强，是善成；得道多助，失道寡助，即善行；知人知己、淳厚守实，是智信。

天下万物生于有，有生于无。从无入事、从无到有、无所不为，即是无为。

人从生到死，包含着“无”（精子和卵子结合前一刻）和“有”（从出生到临终时刻），其中充满无数个“小无”和“小有”间的变化转换。死亡后分解成“小分子”进入自然界的再次循环。宇宙发展也包含着“无”（无穷小涵盖一切的奇点）和“有”（从大爆炸到如今不断膨胀的宇宙），其中充满无数个“小无”和“小有”间的变化转换。膨胀至极而衰，便回到奇点，开始新一轮循环。

道包含“无”和“有”。所谓“无”，不是真的一无所有；所谓“有”，不是真的永世拥有、确定不变。“无”和“有”就是道的“无有二象性”。老子在提及“无”和“有”时，兼顾两者但偏向于“无”，不是只有“无”，目的是在功效上超越简单的“有”。同样，老子在提及“柔”和“刚”时，兼顾两者但偏向于“柔”，不是只有“柔”，而在于超越“刚”。

老子“无为”，不是希望什么都不做，而是强调顺应自然，因势而为，提醒人们不能妄为，所追求的是“无为而无不为”的至高境界。所以，无为等于不妄为。老子不否定“有、高、傲、上、刚、强、智”等意识的存在，但提醒人们要善于从“无、低、谦、下、柔、弱、愚”的角度去看待、把控一切。从“无”始才能到达“有”，若要保持最大程度的“有”，就要保留一定程度的“无”来做保护伞；否则，“有”就会全部变成“无”。这就是道，这就是自然。

无为不等于懒散放任，“无为无不为”不等于无所作为，“无为无不治”不等于无为而治，少私寡欲不等于无私禁欲。一切人、事、物，皆从“无”走向“有”。一旦到达“有”，后续发展就会向“无”复原，终归于“无”，之后开始新的“无”和“有”。这是亘古不变的道。

老子的无为，意为接近无为，实质是特殊的、用力最小的有为，如微力、微扰，即精巧微妙而为，实际上是四两拨千斤；无为就是敬畏自然、敬畏大道的有为；所谓无不为、无不治，就是接近把想做的事情都做到了，并且喜出望外，连未想到的事情也办成了，永续发展就是耗损近零的发展。

“无为无不为”“无为无不治”是最小的能量输入，最大的成果产岀。老子信奉的是道法自然，物极必反，而不是放任自流；他强调善行无迹，善言无瑕，善为超能，大制无割，善建者不拔，善抱者不脱，至柔驰骋至坚，无有能入无间，而不是消极避世。

老子的“有之以为利，无之以为用”启发我们，需要挖掘光大“无用之学”，充分用足“有用之学”，探索建立“超限之学”。圣人多面多能，强调以最小的投入获得最大、最佳的产出。

总结老子的观点就是：教，行不言之教；治，无为无不治；兵，善战者不怒；疑，美言不可信；思，外照和内明；德，不显德露德；学，学不学学绝学；言，诚守诺不轻言；政，绝圣弃智利民；善，无弃物无弃人；能，行无迹言无疵；研，以天下观天下。

有人认为老子的学说是超越“一分为二”的“一分为三”全息逻辑。事实上，老子及其五千言是关于大道“无有二象性”的自然逻辑和思维方式，甚至可以说是“无”和“有”之间的重叠、纠缠、测不准、跳跃，可以称为二千五百余年前老子时代的量子逻辑。

老子强调三生万物，突出三的独特作用，如“三宝”“三者”“三言”。世界上确实存在幸运数为三的许多例子，三代表多样性和复杂性，三在先秦是多数的意思。因为有三，才能表达复杂系统和不确定性、多样性。老子的“负阴而抱阳”，强调世界并非只有阴阳，而更多是三元组成。无独有偶，最大的生态系统，地球-月球-太阳，地球是负阴（月亮）而抱阳（太阳）；最小的物质单位原子中，电子-质子-中子，中子是负阴（电子）而抱阳（质子）。

三是复杂性、自然性、超限思维的起始点。老子的重要概念、范畴，几乎均以“多位一体”的形式出现，特别是“三位一体”。例如“道”有“道可”“道非”“常道”，“名”有“名可”“名非”“常名”，“德”有“上德”“下德”“常德”，“智明”有“微明”“习明”“常明”。“三生万物”启发我们，看一切都不能偏执于黑白分明的一分为二，要知道和重视第三境界。

思考题：

1.比较老子的思维方式与量子思维、整体关联思维之间的相似和不同。

2.从道法自然的角度查阅老子关于治国理政的论述，探究治理中相应的决策、领导和执行方式。

3.圣人的各种不同表现形式和道法自然间的关系。

4.探究阐明《道德经》中论述的“圣人”超能善行的特点。

5.早年的《易经》和后来的《道德经》可以视作中国“道”的“旧学”和“新学”，探究比较《易经》和《道德经》的异同，并将其与西方传统哲学和文化进行比较。

6.比较中国传统文化“儒道释”中的“释”与印度原生的“释”之间的异同，探究禅修发扬光大的原因及其与《道德经》学说之间的关系。

7.就X光用于检测金属损伤、医学健康检查的案例，论述“无有入无间”思想。

8.比较老子《道德经》的思维逻辑与“一分为二”逻辑之间的差异，论述其与“波粒二象性”思维之间的异同。

9.花园是人与自然永恒相遇的地方，请汇集各类著名的花园及其自然生态设计思想。

10.游隼能御风而行，时速可达350千米，是道法自然、巧用自然风和力的鸟中天神和大师，请描绘其主要行为特征。

11.请尝试进行研究具有“历史跨度全球视野的老子学说和大数据分析”。

4.2 最小能量思维：化难为易

除了《道德经》，热学第二定律也提醒我们：只要有可能，能量的使用总是最小化的。山间的滚球总会到达最小势能点。现实和历史都告知我们，一切知识均以最低能量使主体运转。

人们需要进行时间、效率和情绪管理，重要的是，可以向动物学习能量管理。需要在正确的时间做正确的事，以最少最小的能量做最多最大的事。精简工作中非主要事务；梳理任务清单，经常清空大脑；适时调整目标，调整能量配给；适时补充能量，提高效能。“虎行似病，鹰立如睡”，凶猛的动物从不忙碌，而是精力集中、能耗最小、以逸待劳、动如脱兔。

鲨鱼是极其凶猛又非常脆弱的动物，诞生于4.2亿年以前，因年代过于久远，出现过早，自然造物主对其的设计思考还没有现今这么复杂、这么高级先进，与后来的动物相比，它身体简陋，构造简单：内脏的90%是巨大的脂肪肝，像蟒蛇一样，吃一顿可以维持一年，能量储存在肝脏上，平时肝脏就是能量供给体。

鲨鱼身体缺乏足够的弹性和韧性，巨大的肝脏很脆弱，如被其他动物攻击碰撞，极易受伤害，甚至死亡。所以，鲨鱼在攻击捕杀猎物时小心翼翼，不做任何多余的动作，谨慎地使用能量，不采用猛烈的动作去攻击，严格遵守能耗最小原则，以似乎一点都不致命的轻微、轻柔攻击和撕咬让猎物不停流血。鲨鱼对血的味道极其敏感，可以不急不忙地巡游，持续地追踪猎物，以最少的能量消耗等待猎物失血而死，吃起来就毫不费力。简单的身体结构，能耗最小原则，使得鲨鱼在地球上存活了4亿多年。

“如无必要，勿增实体”的奥卡姆剃刀原理，已经被数学和自然科学证明，其正确性源自最小能量原理。这同样体现在生物体上。例如，动物能有规律地定期回应相同的刺激或者奖惩，逐步形成相应的神经通路，进而养成习惯，从此大脑几乎不消耗什么能量，就能完成类同的行为反应。

不打无准备之仗，是指不打没有胜利把握之仗。所谓常胜，就是不打不胜的仗，只打能胜的仗。不倒翁、不倒杯等玩具没什么天机诀窍，关键在于其重心低，只耗费最少的能量，受到冲击后，容易重新稳定复位。这启示人们放下傲慢，放低姿态，仔细体会什么叫“哀兵必胜”，笔者也称之为“能量最小极值原理”。

人生中的捷径往往意味着高能垒，只是看上去便捷，实际上是困难无比的“几何捷径”，而不是真正有效的“能量捷径”（能量消耗最少的），因而根本无法成功跨越或者实现。

催化剂能降低化学反应能垒，酶能降低生物反应能垒，这些都可以从最小能量思维角度加以理解。催化剂能将化石资源，如石油变成纤维，最终做成衣服；生物特有的酶催化剂能够消化吃下的各种各样的动植物，如肉禽鱼蛋、五谷杂粮。酶催化剂之所以能使困难的反应得以进行，依据的是变一步为多步，将阻力化整为零的催化原则。而较少较小的能量消耗可以很容易地得到补充或者恢复。

要跨越巨大能垒，要使反应方便进行，就需要发现使用合适的酶催化剂，将巨大的能垒演化为无数个容易跨越的小能垒，将巨大的高山演化为无数个矮小的山峦，将必须能力超群的巨人方可跨越的一大步变成能力一般的常人可以跨越的无数小步。如此，不仅仅容易，对涉及其中的人们来说，也容易产生成就感。

盲目追求捷径，就是自寻短见。要克服事物由失败走向成功的巨大能垒，人们就需要发现做事为人的合适方法，将难以攀越的喜马拉雅山演化成一个一个难度很小、可轻易跨过的小土丘。所以，人生应该不是一条一直上升的、耗能巨大、阻力无穷大的简单直线，而是一条阻力很小、符合最少最小能量消耗而迂回上升的曲线。

同样，人类社会、自然生态的发展和保育，也应该遵循最少最小能量消耗、无为无不为的社会发展原则和生态保育发展原则。

思考题：

1.探究阐明为何在自然界有大量的流线型形状存在，为何星体是球形的，树干多是圆柱体，此与最少最小能量原理有什么样的关系。

2.道法自然的老子学说与最少最小能量思维的相似之处是什么？

3.社会治理和军事行动上的最少最小能量思维的表现形式有哪些？

4.探究阐述最少最小能量思维与整体关联思维和分解还原思维之间的关系。思考：如何在符合最少最小能量损耗的前提下，在整体关联思维和分解还原思维间做出选择？

5.探究解释一般哺乳动物冬眠的主要原理。

6.大禹治水告诉人们，面对自然界的洪水泛滥，宜疏不宜堵；社会舆论的潮起潮落具有类似的特点，也是宜疏不宜堵。请从最少最小能量原理的角度探究论述这些现象。

7.在自然界的生态演化中，对人工干预会出现“道高一尺、魔高一丈”的抵抗效应。老子强调“治大国如烹小鲜”，要防止强力改变自然或者社会进程所可能带来的灾难性后果。请论述用“微扰”或者“无为”的方式去改变自然生态和社会发展的意义。

4.3 原子经济性与绿色发展

《道德经》的自然、生态伦理观念，充分体现在：“天得一以清，地得一以宁，神得一以灵，谷得一以盈，万物得一以生，侯王得一以为，天下正”。“天无以清，将恐裂；地无以宁，将恐废；神无以灵，将恐歇；谷无以盈，将恐竭；万物无以生，恐将灭；侯王无以正，将恐蹶。”这里的“一”就是“道”，就是“德”和“绿色发展”。

不浪费任何一个原子，让每个原子都发挥价值和作用，这就是原子经济性的初衷和使命。如此基础上，才会有“无弃物、无弃人”的生态绿色发展、社会的绿色发展和人的绿色发展。

原子经济性是绿色化学和化学反应的一个专有名词。绿色化学的“原子经济性”是指在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多地转化到最终产物中。化学反应的“原子经济性”概念是绿色化学的核心内容，其概念也被普遍承认。

原子经济性考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入产品之中，这一标准既要求尽可能地节约不可再生资源，又要求最大限度地减少废弃物排放。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。

资源、能源与环境是人类生存和发展的基础。目前资源耗竭、能源短缺和环境污染日趋严重，如何使产业在创造物质财富的同时不破坏人类赖以生存的环境，并充分节省资源和能源，实现可持续发展，是人类面临的重大挑战。而以原子经济性原理为代表的绿色化学代表了绿色发展的方向。

绿色化学是环境生态伦理规范下的化学科学及其发展，是第一个以严谨的科学面目出现的被人文生态价值制约的科学领域，展示了今后科学的重要发展方向，随之拓展出“绿色科学”“绿色工程”理念。绿色化学解决经济、资源、环境三者之间的矛盾与极端气候挑战，从源头上消除污染，合理使用资源，开发环境友好的技术与清洁工艺，设计出安全、可生物降解的产品，贡献于可持续发展。

原子经济性原理能让人们更深切地理解老子《道德经》、绿色化学、热力学第二定律所一再强调的资源、能源消耗最小化的发展。

过去几百年间，自然科学技术和社会伦理是没有多少关联的。1962年卡逊女士《寂静的春天》出版以后，才有了生态环境概念。在此之前，人们都是用科学冲破伦理，进而重塑伦理。但科技的发展速度越来越快，对社会和自然的冲击越来越大，社会和生态环境因科技而发生非自然改变的速度和程度越来越让人瞠目结舌。人们意识到在发展科学时，必须顾及社会和自然的伦理，所以就有了动物伦理、医学伦理等。这些迟到的伦理都是在追赶先行的科学。然而发展到当代，情况有所改变，最新的例证就是绿色化学这门科学与伦理融为一体的学科产生了。

人们总结过去的经验，发现了伦理的重要性。转基因技术引发的争议颇多，就是因为在转基因技术出来之前没有做好伦理学准备。我们即将进入人工智能时代，不能再重复以前的故事，不能拿着伦理安全的帽子在快速进步的科学后面拼命追赶。况且人工智能的冲击力比以往任何一项科学技术都要强劲，其进展速度更快，影响面更广。人工智能几乎能达到和我们人类智能平起平坐的地位。

世界人口有70多亿，如果造出70多亿个机器人，就会有很大风险。今后伦理学需要超前配置，在问题出来之前建立人工智能时代的伦理规范，控制负面效应。而不能像先前那样，等出现生态环境污染后再进行治理。而且早年的环境生态污染代价，社会承受得起，因为它只间接影响人类；但人工智能不同，将会直接影响人类，后治理的代价会很大，甚至根本承担不起。人工智能将会极大地改变我们的社会，超越以前所有的科学技术。

社会发展到现阶段，科学技术与哲学、伦理的学科界限开始消失，而人才的学科分割培养还在延续。先科学后伦理或者伦理与科学同期而动，都将贻误良机，留下后患，追悔莫及。在人工智能完全到来之前，需要未雨绸缪，超前发展社会伦理学，使之成为人工智能发展的一个先决条件。

未来的人类社会和自然生态，都需要“无弃物、无弃人”“无为无不治”的绿色发展。

思考题：

1.探究阐明绿色发展与原子经济性、最少最小能量思维之间的关系。

2.探究解释老子《道德经》中体现绿色和谐发展含义的有关章节。

3.阐明绿色发展与二氧化碳减排、资源能源节约、气候变化和永续发展之间的关系。

4.探究阐释绿色发展与多样性之间的关系，以及绿色发展与单一垄断思维之间的矛盾。

5.二氧化碳可以用来生产混凝土，经聚合可以形成塑料制品，经转化可以生成环保氢燃料，请探究描述催化剂在其中的作用。

6.请收集类似“报废的起重机变身奢华酒店”的废物利用、绿色发展的案例，并做出分析阐释。

7.探究论述高分子聚合物即塑料制品的形状、特点和功能，并从循环经济的角度论述回收塑料制品重新炼制成原料、重新制成产品的好处。

8.探究描述织叶蚁巢穴的建筑技巧，阐述“善建者不拔”“大制无割”的含义。

4.4 计算思维：与理论和实验并列

计算思维鼓励人们在大量消耗能源资源之前，先像计算机科学家一样进行思考，未卜先知，减少能源资源消耗，规避失败，超前现实，尽量将这种能力应用到人类社会的每一个领域。

1982年的诺贝尔物理奖得主肯尼斯·威尔逊认为，所有的学科、所有涉及自然和社会现象的研究都需要借助计算，计算与理论、实验类同，是所有科学的研究范式之一。

所以，计算思维被认为是人类三大科学思维方式（计算思维、实验思维、理论思维）之一。计算思维不只是编程，而是多个层次的抽象和工程思维，是一种以有序编码、机械执行和有效可行方式解决问题的模式。

计算思维的本质是抽象，与形象思维几乎相反。抽象就是省略不必要的细节，留下需要强调的环节的过程。抽象赋予计算机科学家衡量和处理复杂性的能力。不同于数学和物理学所定义的抽象，计算思维的抽象更具普适性，依赖形式逻辑。数学的抽象是一种符合数学规律的特殊性抽象。

计算思维的抽象和其他领域的抽象有明显的不同，引入了层的思想。抽象有不同层次，两层次之间留有良好的接口，计算机科学家通常处理至少两层之间的活动。尽管物理学和数学也以抽象为核心，但计算思维与其不同，强调的是抽象层次间的紧密联系，这些联系在自然科学中并不存在。

正确理解计算思维的内涵，还需把握计算思维的特征。计算思维是人大脑思维的计算语言表达，不是无生命的计算机的思维；是概念化的，不是程序化的；是基础的，不是机械技能的；是思想的，不是人造产品；是数学思维和工程思维的互补与融合；是一种可以融入工作和生活方方面面的普适技能。计算思维是算法、程序、创新、批判性、问题解决等多种思维的综合。显然，计算思维与其他技能的不同之处在于突出计算原理、思想和方法的应用。计算思维能力培养的关键在于抽象能力。将计算思维设计为教学课程并进行评估的可操作性强，能细化分解，包括逻辑、算法、模式、抽象、综合、评估和自动化等概念。

在工程技术界，智能算法主要为模拟生物类的算法，如蚁群算法、蜂群算法、遗传算法等，这些算法属于整体关联思维一类，侧重于从群体整体性来模拟智能；神经网络算法之所以独领风骚，是因为这些算法把智能还原为一个个神经元，再把这一个个神经元以某种复杂的方式连接起来（而非简单加和）而最终实现智能，其在一定程度上是分解还原思维的表现。其值得提倡的是，用分解还原的手段来分解系统，再从强烈复杂的整体关联的视角来看待系统，先分再合，边分边合，竟然得到了非常好的效果。

计算思维在不断进步。早期的计算建立在几何学、牛顿的经典力学基础上，后来量子力学发展起来，计算走向更本质、更深层次、更复杂的阶段，渗透到所有的领域，如计算化学、计算药物学、计算生物学、计算社会学、计算教育学等。

思考题：

1.从计算角度而言，计算耗费资源和机时最多的是药物设计计算，其次是天气预报计算和宇宙爆炸生成计算，请论述原因。

2.请阐释迭代收敛计算和图书版本升级进化之间的类同性，及其对工程进步和社会进步的启发意义。

3.探究说明计算社会学对社会学研究、社会政策的检验和应用放大的意义。

4.预测计算金融学、计算教育学的未来发展，并阐明其重要意义。

5.探究论述超前现实的在线实时预测计算及其对工程安全和社会灾害控制的意义。

4.5 工程思维与工程放大效应

工程与科学和艺术都有关联，是连接两者的桥梁。科学发现“道”，工程创造“器”，艺术想象“形”。在与世界的关系上，科学体现在对真实世界的反映性，工程体现在构建性，而艺术体现在虚构性。讲究实用、实践特点的工程，在东西方文化传统中曾经被视为工艺、农艺，正像文艺一样。

工程思维是“造物导向”的思维，具有科学的逻辑性和个性化的艺术性，讲究操作性（运筹性）、集成性、可靠性、容错性。形象化比喻从事工程的人，类似解决路障的推土机、清除地雷的工兵。工程思维中的工程科学接近科学思维，兼具发现和创新、理论和实践；而工程实施中的工程思维则接近项目管理和执行，提供可以严谨实施的解决方案。

科学思维发现已存在的世界，是以发现知识为导向的自由探索，围绕普适性的、引发好奇心的科学问题，提出解决问题的科学方案和原理；工程思维创造未存在过的、将要非虚构地实际存在的世界，通过创造以价值为导向的顶层设计，提出和解决工程问题，去满足个性化、地域化的现实需求。

工程实施呈现项目运行特征。通过标准化、数据化、专业化，将工程以环环相扣、步步为营的工段方式推进，包括谋划、设计、执行、衔接、落实、汇报、评估、完成、考核等阶段。工程实施包括围绕目标完成的时间任务进程表格、关键工作内容清单和执行人、各阶段关键点和阶段衔接、考核验收标准，还包括人、事、时的进程路线图。

工程科学思维兼具研究开发和项目实施双重特点，强调逻辑推理、系统规划、强力执行和问题导向。

工程科学思维者具有以下特点：善于逻辑推理，逻辑严密、胆大心细、行事谨慎、实事求是，探究问题不带主观色彩，刨根问底，以事实证据为准绳，就事论事，知错即改，能以严格的数理逻辑和论证去思考判断，能克服“先入为主”“见风就是雨”“确认偏误”等思维误区。确认偏误首先需要排除，因为当人开始相信一个事物，就容易先入为主，会不自觉地或者主动搜寻能增强这种信任的信息，甚至罔顾事实。如此认知心理偏误极容易造成误判和非理性。

系统规划就是规划各部分模块间的合理联系，使之成为整体，系统思考以实现工程效能和可靠性；能从不同角度观察问题，了解各部分之间的依存关系，以进行项目或产品设计，专注提升效率。

强力执行指思想集中、聚焦具体，以系统化、流程化为特征，有条不紊、环环相扣、步步为营、逐步推进项目。拒绝天马行空的浪漫主义和意外惊喜，排斥阴晴善变的情绪变化；执行力强，严谨守时，鄙视撒谎。这一环节更像工程项目管理。

问题导向指通过解决问题而获得成就感，是工程思维、工科思维的精髓。输电引水、筑路架桥、信息计算、化工制药等，都需要解决一个又一个具体问题。

值得注意的是，工程科学不单纯存在于实验室，更多的存在于工地和野外，更要关注规模。由小到大的工程放大，会产生难以控制的放大效应和风险。实验室结果不等于工程现场，如果控制不好，不仅会导致效益低下，带来经济损失，更可能出现严重失误，甚至严重的安全隐患，这在流程工业中表现得最为明显。

化学制备过程的放大与规模化一直是个难题，涉及化工、制药、能源、材料等诸多产业。传统化学走向工业，从试管化学开始，需要逐级试错的规模放大，以最终完成产业化。由于化工装置内的传热传质非常复杂，如果简单地按等比例放大，成功率很低，更可能效益低下。放大与规模化，更多时候是采用基于原理的非等比例的放大，即在符合传质、传热、传递和反应转化的规律、原理、方程基础上的工程放大，而且往往是非等比例的放大。

社会实践和社会工程中的应用推广非常类似于工程放大，具有不可控的风险，不能简单地等比例放大。社会试验、探索需要从小试、中试到大规模推广的逐步探索。据悉先进城市、文明城市的评估评价模式就借鉴了化学工程放大原理中“小试——中试——大规模推广”的工程放大思维。

思考题：

1.探究说明工程放大与工程伦理之间、社会放大与社会伦理之间的关系。

2.探究说明当老鼠以等比例放大到大象那么大以后，老鼠能否走动，两者在受力、耗能、散热方面有何异同。

3.依据试错法，探究分析一般允许的工程等比例放大的最大倍数，数值放大的可靠性和不可预测性何在。

4.小锅菜与大锅菜的味道不一样，小国治理与大国治理不一样，请探究解释其原因是什么。

5.跳蚤的弹跳力很好，跳得很高。如果将跳蚤放大到蚂蚱那么大，它能跳多高？如要跳得很高，应该以什么样的形式放大？

6.了解中国工程院“中国制造2025”和近年中国超大规模的高铁、跨海跨山大桥、南海填海造岛等工程项目。

7.探究查阅、回顾综述人们如何针对化学制备过程的单元操作，如蒸馏、过滤、结晶、升华等步骤，形成“三传一反”化工原理和化学工程学，并衍生出生物工程学。

4.6 局部与全局的最优化思维

最优化思维是在复杂环境中从众多可能决策中挑选“最好”决策的思维。

最优化思维中，局部最优指在一定时空局部范围内的最优（最大或者最小）解，全局最优强调的是在全局意义上所有可能解决方案中的最优解。

局部优化与全局优化既关联又矛盾。例如，资源分配中的局部与全局，满足一个省、市需求与满足全国需求方面的差异和经济效益最大化；工程设计参数选择中，是单单满足工厂低成本的设计要求，还是周全考虑与生态环境保育之间的关系。如何分辨把控局部最优与全局最优、当时最优与长期最优，是让人纠结不已的事情。比如各朝各代的政治意识形态可能是局部最优，但难以确定是否为人类历史上最优。

局部最优容易做到，但有时会出现极端负面的结果，即出现“公地悲剧”。公有草地，人人有权使用，却无人真心维护，结果所有人的羊都来吃草（局部最优），争先恐后，最后公地不复存在（全局最劣）。这在社区集体的公共事务和全球各国的公共卫生、公共道德、气候变化、全球共同利益、人类共同福祉等挑战与应对方面表现得最为突出。

柏拉图和苏格拉底的对话，深刻地解答了局部优化与全局优化的不同、意义与困境。

柏拉图问老师苏格拉底什么是爱情。苏格拉底让他到麦田摘一棵最大的麦穗回来，不许回头，只摘一次。最后，柏拉图空手而归，说：看见不错的，却不知是不是最大的，一次次侥幸，走到尽头才发现还不如前面的，只能放弃。此故事提醒人们，因为生命“经典量子二象性”的不确定性，全局最优极难寻找到，几乎不存在，人们常常空手而归。人们只有设定一些限定条件，才能在有限范围内找到最优解，即局部化的最优解。

柏拉图接着问什么是婚姻。苏格拉底让他到杉树林选一棵最好的树，不许回头，只选一次。这次他拖回一棵有点稀疏的杉树，理由是因为上回的教训，看见一棵看似不错的，又发现时间、体力已近临界，不管是否最好，就先拿回来了。这告诉人们，局部最优不等于全局最优，但局部最优有可能是全局最优解。

要获得全局最优，一个简单的办法，就是让全局范围足够小，这样易于做出决策。一个复杂的办法，就是在搞清楚每一个局部的最优解和次优解基础上，对不同的局部进行不同的加权排序，并综合评估，根据全局最优所要求的第一要素、第二要素进行局部最优、次优的排列组合、加减乘除。因为所有的局部最优不一定能实现全局最优，必须有保、有得、有失、有缺，还得考虑各局部之间在时空上的相互嵌入。

要谨慎看待局部最优，不可对其过于贬低或者抬高。某些人偏误地认为，每个人追求个人利益的最大化，就能累积成群体利益的最大化。第一位诺贝尔经济学奖获得者保罗·萨缪尔森指出，这是误以为局部成立就能全局成立的以偏概全的“合成谬误”。机械僵化观点追求效率优先，累积局部优化，而系统论的观点追求系统整体的优化。局部最优虽存在问题，但容易实现；全局最优难以实现，困难众多，需要有“上帝”的视角，能掌控全部的数据和事实，并能够正确地做出决策。

从激发和培养批判性思维、创造性思维等角度论及局部优化和全局优化，不得不面对个人和集体的关系以及各自的弱势与优势。原始的创造或者创新的种子，来自多样而差异并个性化的个体“灵光闪现”，而创新的力量和开枝散叶的深远影响，来自集体组织协调“磅礴巨浪”。可是，个体有可能离经叛道、偏执而迷失，而集体也可能拉低群体智商、乌合而成众。个人活力和集体力量之间到底如何精准协调、相得益彰，影响并决定着民族、国家、团队、个人的竞争力。马克思强调每一个人的自由全面的发展，指出“每个人的自由发展是一切人的自由发展的条件”，指明了个人与集体的不可分割性、个人与集体的同等重要性。而这应该成为我们在创造、创新氛围建设中进行局部优化和全局优化的重要考量。

思考题：

1.从局部优化与全局优化两个角度分析西医和中医的异同和各自优势。

2.探究单一部件性能价格比的局部优化、整机产品寿命和性价比最大化的全局优化以及两者之间的关系。

3.探究阐述麻将游戏中的局部优化优先和围棋游戏中的全局优化优先的特点。

4.自行车、汽车的轮胎磨损扎洞放炮后有两种处理方式，要么局部修补，要么全面换新，请论述两种方式各自的优缺点。

第五章 跨界和融合

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。

5.1 真善美：三位一体与四种品位

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”。人类的高贵之处在于自我超越性，真善美让我们超越动物性，拥有人类的共同追求。真善美的追求，犹如喷气燃料和火箭，送我们脱离丛林沼泽，飞向精神世界的理想国。

“道”和“德”是统一神圣的一体两面，“道”是本体，“德”是“道”的应用。科学的内核是真理，信仰的内核是善良，艺术的内核是优美。我们每个人存在的使命就应是，对世界、对他人、对自我每日审真、审善、审美，追求真善美。科学、艺术、信仰在把人从哺乳动物中提升出来的过程中发挥了重要作用。科学、艺术和信仰作为重要手段，可以让人们超越自我，超越自己的情绪，脱离困惑，破除内心的痛苦、烦恼和各种矛盾，使心中“道”和“德”得到滋养，让真善美自然地表达和释放。可以说，创造、创新、创意、创作、创制是第二位的，第一位的是超越自我，从而升华，与道同在。

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。

中华民族具有“实用理性”，没有西方宗教传统的严格的教条理性，但有可替代宗教的、文化信仰上的“儒道释”。文学艺术与信仰有着天然的相近之处，因为文学艺术在很大程度上可以承担净化个体心灵的宗教职责以及寄托生命志趣的信仰功能，赋予人类积极乐观的心态。因为有了能替代宗教或者信仰的文学艺术，人类能有忘我的情怀和仁爱，能在黑暗中看到光明未来，在丑陋中发现美好的存在，在恶劣的环境中拥有坚毅，在抵御邪恶诱惑和压力中继续以善良慈悲为怀。

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”。

科学、艺术、信仰等精神产品，依据所包含的真善美三内核的成分含量，呈现出不同的质量、品相、级别和层次，如极品、上品、中品、下品。真善美三内核兼具、与日月同在、具有永恒性的，被视为极品；上品必须包含真善美三内核，能经得起时间考验；下品就是假丑恶俱全，危害人的心灵，包括迷信、巫术、邪教等。极品、上品的多少和占比，代表性地呈现着一个文明的层次、地位和品位，展示着该文明在人类文明价值链中的地位和价值。

得道多助，失道寡助。人们需要在灵魂深处，在日常生活和工作中，为真善美留下居住空间，从而获得“道”的终身庇护。如此无数点滴的真善美，能凝聚成社会文明与进步的希望之光。拥有真善美，就是铭记践行真——真人、真知、真话、真事、真相、真本领、真道德、真世界，就是铭记践行善——善心、善良、善行、善能，就是铭记践行美——美好、美丽、优美。

以善良之心面对身边一切，善待自己，善待亲人，善待朋友。“善者，不善人之师。不善者，善人之资。”需以老子的方式善待不善之人，善待生活中遇见的每一件事、每一个人。

人们通过知识“点”的学习，通过凝炼、取舍、关联而形成知识的结构“框架”，进而形成自己的思考习惯或者规范，即思维模式，如此就可以给自己的言行举止、音容笑貌赋能，最终体现出优秀的精神品格，而达“真善美”的境界。

思考题：

1.探究枚举科学、艺术中真善美的著名案例。

2.探究、收集、分析老子类近真善美的论述。

3.阐述在社会发展与治理、国家竞争、军事对抗中“得道多助，失道寡助”的案例。

4.用四级品位的分类来分析你所知道的科学、艺术、信仰等公共精神产品。

5.2 新形象思维：科学幻想

形象思维对创造力、创新性有极其重要的作用。孩童幼年、人类早期，首先成熟的是形象思维，这样的思维在人的一生、人类的整个发展进程中一直发挥着重要作用。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。

高尔基认为，想象是一种艺术思维。想象有很多种：随机想象，如梦；意向想象，如文学形象；创造性想象，如中华龙图腾；幻想，如科学幻想。形象思维中，最重要的是想象，它是形象思维的第一要素和高级形式。想象是对现象、直观形象、表象进行加工，重新组合生成新形象的过程。想象具有形象性、新颖性、创造性和高度概括的特点。

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。

世界上存在着人们永远不可能亲身所及的遥远星际和深远时空，也存在着人们不可能亲身所及的细胞底层和物质底层，如去分子或者原子空间旅游，而这些地方恰是科学幻想和美术可以联手的重要领域。

科学是幻想的一部分，因为所有的科学结果几乎都始于幻想。与其他幻想不同的是，科学幻想有被实验验证的科学结果作为幻想的基础。

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。如果科学与幻想分离太远，这样的幻想就成为传说和神话。

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。

虚拟现实（VR）：以假乱真，犹如蒙上眼睛幻想，是近年来出现的人工的灵境技术或幻真环境。虚拟现实就是用电脑模拟出一个三维空间的虚拟世界，提供使用者视觉、听觉、触觉等真实感觉的模拟，如同身临其境，让人们可以及时、没有限制地观察感受三维空间内的人、事、物，并与之互动。

增强现实（AR）：扩增现实，犹如戴上望远镜。增强现实出现于20世纪90年代，通过电脑技术将虚拟的信息带入真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到一起，在同一个画面或空间存在。突破时间、空间和其他一些客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

混合现实（MR）：真假难分，犹如蒙眼幻想和用望远镜瞭望两者同时使用。它包括增强现实和虚拟现实两者，真假难分、混为一体，由现实和虚拟的融合而产生新的可视化环境。真实、虚拟和数字的人、事、物共存，并实时互动。

思考题：

1.探究电影《阿凡达》所涉及的学科专业以及各种思维方式相互是如何嵌入在一起的，分析故事吸引人的关键之处。

2.探究科幻小说《三体》对科幻创作传统的重要突破之处，论述其对未来艺术、科学、认知和社会等方面的启发意义。

3.探究分析《西游记》中的宗教成分、幻想成分和文学艺术成分。如果将其改造成具有科幻小说特点的《东游记》，该如何落笔、切入？

5.3 跨文化跨文明思维

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”。在古代，希腊花瓶、酒杯上描绘的是战争、体育竞赛和豪饮狂欢，而中国画卷、瓷器上展现的是家庭生活和乡间野趣。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。

中国人喜欢用巧妙表现的、隐喻的语言，避免直接使用极其精确刺耳的字眼，不愿把类别分割清晰。因为生活互相依存，追求的是和谐，而不是自由。中国哲学的目标是遵道，而不是发现道。古希腊人创设奥运会，典型地反映了希腊人强烈希望自己掌握命运，依据自己的选择去行事的特点。

希腊人对世界充满好奇，追求个性自由，对世界本质的追索远远走在同时代人的前列，喜欢构建充分描述和解释规律的精确模式。希腊人喜好脱离背景进行研究的逻辑分析，通过剔除“血肉”而只留“骨架”，这样容易判断正确与否。

希腊哲学把组成世界的基础——人、原子、房子——作为基本分析单元去研究其属性、特质、类别，依照规律加以分析。所以，他们认为世界不复杂，是可知的。希腊有许多城市型国家及其政治，特别体现在其市民集会上。在集会上，人们依据理性论证来说服彼此，不同的习俗和信仰使得人们要学会处理各种矛盾，需要建立形式逻辑去应对不一致的观点。众多的城邦及其间隙，使得知识叛逆者有生存空间，他们四处游走，保持自由探索知识的状态。希腊的个人主义和自我认同文化促成了辩论文化，辩论需要丰富的知识和清晰的逻辑，故有三段论的习惯。

古代中国由于中央集权导致民族同质性，中国人很难遇上信仰和习惯完全不同的人。即使有意见分歧，也很少去裁决谁对谁错，而是尽量化解。中国人习惯“和”文化，喜好个人与集体的融合，没有西方人那样强烈的个人意识。

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。

中国人注重事物间的联系，欧美人更看重单个实体。古代中国人强调适应环境，而不是改造环境；中国人见“森林”，美国人见“树木”。中国人相信否极泰来、祸福相依的“变化”；美国人善用单线条的形式逻辑分析事情原因，相信事物是不变的，可用静止的眼光分类剖析事物，坚信世界是由规律组成的并一直如此。

亚洲人喜欢用广角镜看世界，西方人则是用显微镜看世界。英美哲学家注重个人主义，亚洲人能够全面看待事物，能站在他人的立场考虑问题。欧洲大陆思维较倾向于整体观，介于东亚和英美国家之间。

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。

东亚人认为和谐的社会关系比个人成功更重要，常把成功归于集体而非个人，不像西方人那么在意待遇是否平等。西方人认为自己是自由人，每个人独立于环境或周边，但东方人认为，人是相互关联、变化的一定条件规范下的人。

西方人认为未来朝一个方向单调发展，东亚人则预料将经历命运的反复。西方社会中，个体间冲突主要通过法律对质来解决，推断谁对谁错，谁胜谁败；东方社会则通过调解来解决，目的是让双方减少敌意，双方让步并妥协。

在中国人的理念中，逻辑是抽象思维，主要包括形式逻辑和辩证逻辑。形式逻辑包括归纳、演绎、类比。西方人如希腊人更重形式逻辑，认为自然进化中，绝大多数时候遵从的是形式逻辑。形式逻辑前后次序不可颠倒。

社会、自然进化中瞬间突变，往往体现辩证逻辑的正确性。但由于辩证的转换点、临界点难以定量把握，辩证思维容易变成随心所欲，信口开河。辩证逻辑是动态的、突变的，既使人灵活应变，也易使人走向诡辩和计谋。形式逻辑是静态的、递进的，既使人懂规则，也易使人僵化，还会使人难以接受量子论等新的形式。

思考题：

1.探究比较中国古代和西方在书写格式、通信地址写法等方面的差异。

2.探究比较中国炼丹术和西方炼金术、爆竹烟火和烈性炸药的异同和发展历史。

3.比较中国古代传说故事和希腊神话故事在个人欲望、行为方式、社会角色、治理模式方面的异同。

4.探究奥林匹克运动所具有的多元文化与普遍价值观统一的特点，比较希腊奥运会的竞技与中国科举选拔之间的类似和差异，并从个性张扬和家国情怀角度挖掘其现实意义。

5.探究比较论述中国和西方在饮食、餐具方面的区别，中国菜肴与西方菜肴在文化和烹饪方面的区别，比较英语与中文在口头和书面表达方面的区别。

6.探究论述中国武术、气功与西方拳击、搏击的区别，以及中国传统的静运动、柔运动与西方强运动之间的区别。

7.探究描述考古学视野中横塘纵浦、水乡泽国的古代上海，从史前文明到外滩崛起，重点论述跨文化跨文明的力量对上海的影响。

5.4 跨学科跨专业思维

中国人偏重知识运用，而不是发现知识及抽象理论。古代中国更易接受君主专制和对自由言论、首创精神的压制。欧洲保持了对自由的追求和科学的进步，认为个体与群体需要分离，必须坚持自由的思考。

西方人偏好经典思维的科学，但高估了人类行为的可预测性，易受基本归因错误的影响。西方人偏好简单，东方人喜好复杂，体现于归因方法的不同和知识组织体系的差异。

整体关联思维和分解还原思维是划分东西方思维的一个重要界限：东方思维侧重于前者，西方思维则侧重于后者。

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”。西方知识体系描述，往往重视结构、几何描述、演绎推理，具有公理论的特征；而东方知识体系描述，往往重视功能、代数描述、类比推理，具有模型论的特征。

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。

人文的基础是历史学，自然科学的基础是物理学，工程技术的基础是机械学，艺术的基础是美学……所有学科的汇聚、综合、抽象就成了哲学。

从“抽象”走向“实际”村庄的小道上，社会学最靠近“实际”。心理学认为社会学好像是心理学的实际运用，可以说社会学就是应用心理学。而生物学认为心理学好像是生物学的实际运用，可以说心理学就是应用生物学。化学认为生物学只是化学的实际运用，可以说生物学就是应用化学。而物理学则认为化学仅仅是物理学的实际运用，可以说化学就是应用物理学。而数学则认为物理学等所有的学科都是数学的应用。

查理·芒格也认为，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”。所有的人都会存在思维上的盲点，如不弥补思维上的盲点，每个人都会在从猿到人的进化过程中慢慢爬行。而如此全面思维方式的养成将使你看到别人所看不到的东西，预测到别人所预测不到的未来，从而获得幸福和自由。

艺术训练能提高专注力、组织力和成长性。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。

量子语境性能反映人类思考的模糊性、灵活性和最终的准确性。人类概念知识的结构和含义像量子，时常变化，因为词句的周边环境及连接方式等内容起着基本而重要的作用。

埃舍尔的分形画表明他懂分形数学，而他的变换画、双歧图则表明他有量子思维、量子概念。清晰、分明的工笔线描画、油彩写实画，像是精确确定的经典思维；印象派、野兽派、国画写意画、山水中的留白，像是模糊、纠缠、重叠、测不准的量子思维。

有人说，音乐是思维的声音，语言的尽头是音乐，音乐就是语言的灵魂。打击乐有节奏而无旋律，产生于石器时代；弹拨乐能产生旋律虚线，可能是伴随弓箭而产生的；弦乐源自弓弦相交，催生了拉弦乐器及连贯的旋律线。由此人们从历史轨迹与逻辑推论而推测，“弹拨”后于“打击”，而先于“拉弦”。

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。

作为发声器的“弦”与作为放大器或传声器的“箱”组成弹拨乐器，具体有月琴、琵琶、阮、古琴、古筝、三弦、扬琴、柳琴等。变幻无穷的“点”和由无数“点”构成的虚线，是弹拨乐特有的令人陶醉的旋律。弹拨乐的“点”与打击乐的“点”不同，是具有延伸性的“点”，音域宽广，音律完备。

思考题：

1.比较瑞士军刀的分解集成模式和“万能钥匙”“万能刀具”的诸事变通模式之间的差异。

2.探究比较《不列颠百科全书》的学科专业分类方式和中国明朝《永乐大典》、清朝《四库全书》的学科定义方式。

3.探究比较医学医药学和农学农药学的异同和关联性，探究比较化学生物学和生物化学、物理化学和化学物理学等学科之间的异同。

4.探究论述音乐的弦乐与理论物理的超弦之间的异同，以及老子的“玄”与物理超弦之间的异同。

5.收集了解近二十年美国人拍摄的科幻片和电视剧数量，以及中国上演的帝王将相、才子佳人影片和电视剧数量，分析两者的异同。

6.人们发现某些海洋之声正在逐渐消失，因为海洋污染和富营养化，引起鱼虾等生物的声音变化，扰乱了它们的导航和隐藏，请探究论述其原理。

7.了解印度的拉格音乐及其特色，以及其跨领域跨学科的特点。

8.从量子思维的特点、能量同频共振的角度解释艺术作品中的仁者见仁、智者见智。用量子思维重叠、纠缠的特点解释心理学上的双歧图，探究论述因时因地因人而不同的情景感受与主观客观的不可分离性，简述艺术享受和幸福体验中的测不准情景。

9.从分解还原思维和整体关联思维两个角度，论述现有分科教育的长处和弊病，探究如何围绕具体问题或者聚焦理念推进交叉融合的“学科革命”“专业重生”。

10.春秋笔法用笔曲折，意含褒贬，有表里两层含义，不直接表明态度，但以曲折迂回的方式让人知道本意，使只明白字面的人有共鸣同感并自以为得意，使得理解内涵的人拍案叫绝，使得似知而未知者如雾里看花、不明就里。请论述从古到今的各类春秋笔法作品，并将其与量子思维对照。

11.探究朱载堉、梁漱溟、辜鸿铭的身世经历和跨领域跨学科的学术成就。

5.5 跨感官思维

英国音乐家马利翁有言：“声音是听得见的色彩，色彩是看得见的声音。”自牛顿开始，就有科学家、美术家、音乐家致力于把色彩与音乐关联起来。如此的关联对应的设想包括：调性与色彩，和声与色彩，某一波长的光与某一频率的音等等。

牛顿用三棱镜分解太阳光，得到“红橙黄绿青蓝紫”的光谱序列后，便认为各单色彩和音阶七音（C D E F G A B）有着相应的振动比关系，并提出音高在一个八度之内的七个音的声波频率同相应的光波频率之间七种色彩的比例大致相符。可是声波与光波没法直接转化，即这种对应几乎都是主观的想象，将音高与颜色生硬关联缺少依据。

法国数学家卡斯特尔曾将风琴键盘上的音按照由低到高对应光的由红到紫，弹击不同的键就闪出不同色的光。100多年前英国人里明顿发明了不出声只发光的“色彩风琴”。1922年，美国人威尔弗莱德调制出各种色光图像仪用于音乐的伴奏。俄罗斯作曲家萨涅夫更加主观且没有科学依据地认为“C D E F B”对应“灰黄青红绿”五种颜色。

俄罗斯音乐家里姆斯基-科萨科夫与斯克里亚宾曾经深入研究调性色彩与音乐性格的关系。而目前所流行的调式色彩是由自发认同而形成的观点，没有依据佐证，但对乐曲理解、鉴赏能起到辅助作用。现在仍有探索者致力于揭示音与颜色之间隐藏的具象规律性。

思考题：

1.解释与颜色、色光相关的光波和与声音相关的机械波之间的关联性和差异。

2.探究阐明暖色和欢快的音乐、冷色和悲哀舒缓的音乐之间的对应性和关联性。

3.描述邱子皓的音乐画特色。探索研究“音乐画所揭示的脑智机制和音乐美术教育意义”。

4.如果将色彩、色光与音乐乐符更准确地关联，需要怎样的转换模式？

5.生于富裕犹太家庭的海蒂·拉玛会三国语言，是通信工程专业毕业的好莱坞演员，在音乐、绘画方面有过人之处，被称为“第一个拍裸戏的无线女神”，是“扩频通信技术”（CDMA）之母。人们能够用手机或者WiFi上网就得益于她的发明。请探究论述她的跨界科技和艺术能力。

6.“空气中情绪弥漫”，这不是幻觉或者笑话，而是有据可查的真实，通过分析检测影院放映厅内空气的化学成分，可以了解电影是有趣、好笑、恐惧、无聊，还是扣人心弦。请解释原因，并论述感官之间的关联协同性。

7.人们通常认为光线会加剧偏头疼，而黑暗是避难所。实验室已经证明绿光能缓解偏头疼，请探究论述其实验过程。

8.虚拟现实和想象行走能够帮助截瘫患者恢复行动能力，请探究论述研究过程。

9.请探究描述无耳青蛙是如何用嘴巴听声音的。

5.6 音乐美术与数学几何

距今7800年至9000年的河南贾湖骨笛，有5、6、7、8笛孔之别，大多数骨笛为7孔。贾湖骨笛是我国目前出土年代最早的乐器实物，也被专家认定为世界上最早的可吹奏乐器。它有两个八度的音域，并且音域内半音阶齐全。这意味着此骨笛既能演奏中原传统的五声或七声调式的乐曲，也能演奏富含变化音的少数民族或外国的乐曲。骨笛孔洞的旁边留有刻线，表明其依据数学计算的比例关系而得。

音乐和数学有密切联系。数字简谱以1、2、3、4、5、6、7代表音阶中的7个基本音阶，读音为do、re、mi、fa、sol、la、si，休止符以0表示。

毕达哥拉斯琴弦律的发现很是有趣。毕达哥拉斯偶然经过打铁店门口，被铁锤有节奏的悦耳声所吸引。到店中观察，发现四个铁锤的重量比恰为12∶9∶8∶6，以两两一组敲打都能发出和谐的声音，分别是：12∶6=2∶1的一组，12∶8=9∶6=3∶2的一组，12∶9=8∶6=4∶3的一组。他由此归结出琴弦律。伽利略发现弦振动的频率跟弦长成反比。

因此，人们将毕达哥拉斯所采用的“弦长”改为“频率”来定一个音的高低，从而得出毕达哥拉斯的发现：两音的频率比为，如1∶2产生八度，2∶3产生五度，3∶4产生四度等。莱布尼茨有句名言：“音乐是数学在灵魂中无意识的运算。”音乐如果是有情绪的数学，那数学更像纯粹的音乐。

亚里士多德的音乐思想认为，音乐模仿情感或灵魂的状态。音乐家和数学家在音乐的创作与再创作方面担任着同等重要的角色。事实上，随着对数学与音乐关系之认识的不断加深，以数学计算代替作曲已成为现代作曲家的一种创作方式。

法国数学家傅立叶证明所有的乐声都能用数学来描述，它们是简单的正弦周期函数的和。每种声音都有三类品质，即音调、音量和音色，并以此区别于其他乐声。图解即为，音调与曲线的频率有关，音量与曲线的振幅有关，而音色则与周期函数的形状有关。钢琴的键盘与斐波那契数列存在惊人的对应关系。等比数列在音乐中也经常出现。

著名的拓扑数学的例子“莫比乌斯带”，是德国数学家莫比乌斯70岁那年偶然发现的，其循环往复回到起点，无任何节点或者破绽。如让小圆球沿此轨道滚动，就既没有头也没有尾，会“没完没了”。而人们发现巴赫的乐曲《逆行卡农》就好像写在这个神奇的莫比乌斯带上，即一条旋律从尾向头逆向模仿另一旋律所构成的卡农曲，这两个声部互反对进地同时放音，故被叫做“巴赫大宇宙”或“巴赫大循环”。

在世界名画中呈现最多的数学元素是几何与函数曲线，特别是几何。涉及数学最多的部分，就是0.618（黄金分割）和对数螺线的画面分布。

达·芬奇认为绘画是一门科学，绘画科学的第一条原理：“绘画科学首先从点开始，其次是线，再次是面，最后是由面规定着的形体。物体的描画，到此为止。事实上绘画不能越出面之外，而正是依靠面以表现可见物体的形状。”

达·芬奇所画的《蒙娜丽莎》和《岩间圣母》都采取三角结构，呈现画面的稳定、安详。《最后的晚餐》则利用两边的矩形通过梯度展现透视效果，让后面远景无限延伸，前排人物以耶稣居中对称排开，表情不一，画面平静又激荡。

既是数学家又是美术家的丢勒1514年创作的版画《忧郁》，被认为是其精神自画像，包含大量数学和科技元素：代表几何学的多面体、球体、圆规、尺子，代表工程学的刀、锯、刨、锤，代表航海学的锚、指南针，代表科学的天平、沙漏、钟，代表数学的4×4幻方，等等。

埃舍尔图案的互耦画、镶嵌画、螺线画、变换画、易维画、极限画、分形画、奇空画、几何画等，是一个奇特的数学美术宝藏。埃舍尔能画出不是真相的“真相”，画出不可能的“可能”。埃舍尔堪称错觉图形大师，也有人认为埃舍尔精通自然科学或者数学，因为他以精巧绝伦、细节考究的美术写实手法，生动地表达出许多看似荒谬的结果，显示出创造性。

理解音乐、美术和数学几何或函数间的关联，有必要熟悉明朝朱载堉，他为人类的科学和艺术做出了巨大贡献，其贡献涵盖音乐、物理、数学、天文、美术、文学等多个领域。他生于皇家却宁为布衣，淡泊名利，辞爵让国。但由于我国历史上对科学和艺术不屑，朱载堉的辉煌被湮灭。他被李约瑟誉为“东方文艺复兴式的圣人”，江泽民在美国哈佛大学演讲时，将朱载堉列为对人类有杰出贡献的中国科学家。

朱载堉出生于1536年，明太祖朱元璋九世孙，10岁时被册封为“世子”。因父亲耿直，家道中落，历经困苦20年，虽获得平反复位，重回贵族，但朱载堉已建立了平民、学者的价值观。他7次上书让出王位，放弃一切财产，住于九峰山，终年76岁。生前立下遗嘱，不述平生，墓前只立三尺不到的无字碑。他在音乐、物理、数学、美术、文学等领域卓有建树，著有《乐律全书》《律吕正论》《律吕质疑辨惑》《嘉量算经》《瑟谱》等重要作品。

没有“十二平均律”，就没有现代的音乐舞台。现代乐器的制造都是用十二平均律定音。朱载堉自制1134颗珠子的81档双排大算盘，第一个用珠算开平方、开立方，精确到小数点后面的24位，求出十二平均律的参数，找到了可以旋宫转调的数理方法，这就是“十二平均律”，即将一个纯八度平均分成十二等份，以达到调音的目的。

李约瑟指出，朱载堉在万历十二年（1584）就已经证明了匀律音阶的音程可以取为二的十二次方根（即十二平均律），解决了困扰千年的难题，比欧洲提前数十年。朱载堉将其音律发现写入《乐律全书》，该书的内容涉及音乐、天文、历法、数学、舞蹈、文学等多个方面。他将其献给朝廷，但被束之高阁。10年后，法国传教士金尼阁偶然见到，将其带入欧洲。

十二平均律理论被传教士带入西方，产生了深远的影响。有人称朱载堉为“钢琴理论的鼻祖”。可是当代任何一本历史教科书，无论是小学或是中学，能见到李时珍、宋应星、徐光启、徐霞客，却很难发现朱载堉，李约瑟认为：“这真是不可思议的讽刺。”

朱载堉提出“异径管说”，并以此为据，在世界上第一个制造出定音乐器——弦准和律管。他提出的管乐器校正方法和公式，比西方同样的理论早了三百年。比利时布鲁塞尔乐器博物馆经过近二十年的研究，复制了其中的两支律管，称：“如此伟大发明，只有聪明的中国人才能做到。”

此外，朱载堉撰绘的少林寺《混元三教九流图赞》碑，巧妙地把儒释道三者合为一体，融入头像。图中几何图案设计巧妙，含义丰富又生动有趣，颇有后来漫画的感觉，有人将他誉为“漫画鼻祖”。

他在世界上首创“舞学”，绘制大量舞谱和舞图，并奠定了理论基础，建立了学科规范内容大纲。数千年以来，中国的舞蹈缺乏影像载体，朱载堉创造性地画出多“帧”，即画出每一拍，并编码成谱，还记载了多种乐器，《灵星小舞谱》就是代表作。

朱载堉在天文、历法、数学、物理、计算学等领域的研究至今仍然影响荡漾。他精确测定水银密度，建立精确计算回归年长度值公式，第一个精确计算出北京的地理位置（北纬39°56′，东经116°20′）。

思考题：

1.将圆周率π谱写成音乐是什么样的感觉？

2.将DNA谱写成音乐是什么样的感觉？

3.探究描述鸟语歌唱的数学模型是什么样的。

4.探究论述中国古代建筑上的回纹图案、青铜器上的图样的数学几何特征。

5.探究中国线描绘画，如敦煌飞天，以及中国画中的群山峭壁的数学几何特征。

6.探究论述春秋战国及其之前青铜器上的几何图样和形状特征，如四羊方尊、三羊垒、铜方壶、冰鉴缶、鼎、立凤、纹绣等。

7.探究各类胸针、耳环、古代钟表上的几何设计、装饰和图案等几何特征。

8.探究描述佛教寺庙所包含的几何图案和形状，探究描述基督教教堂中的几何图案和形状，探究描述犹如月光下旋转星空的伊斯兰穹顶建筑的美感起源、历史，以及几何图案、形状和墙体等。

9.探究中国传统插画艺术中的几何与数学，中国剪纸、皮影道具上所包含的几何图案等。

10.论述朱载堉撰绘的少林寺《混元三教九流图赞》碑中图案的几何成分，细述他在音乐的数学理论、舞蹈的美术理论、历法和文学方面的贡献及其人生历程。

5.7 语言形象与艺术抽象思维

有人说人们处在异化时代，艺术和美学能防止每个人被异化成单维的人，单面的人。只有拥有艺术思维，才能拥有创造力。

赫胥黎去皇家学院为达尔文进化论做辩护的演讲题目是《艺术与科学》：科学与艺术，带给人们一种永恒的秩序，科学用思想，艺术用感情，当爱恨没人提及，当苦难不引起同情，英杰故事不再传颂时；当野百合花不能与荣耀至极的所罗门媲美，雪峰和深渊不再令人惊叹时，人类艺术就泯灭了，人类就泯灭了。科学和艺术就像车的两轮、鸟的双翼，失去一边就不会自然平衡，就会出现问题。

语言形象和艺术抽象，能在具象的艺术和抽象的科学之间搭建桥梁，对练习批判性思维和创造性思维尤为重要。而兼具具象和抽象两者特色并处于两者之间的训练对科学和艺术必不可少，相同类近的语言文学形象思维和艺术抽象思维，在此环节呈现出异曲同工之妙。下面专列一些诗歌类语言文学思维的例子供欣赏。

清代湖南湘潭人郭六芳的《舟还长沙》：侬家家住两湖冬，十二珠帘夕照红。近日忽从江上望，始知家在画图中。

东晋末至南朝宋初陶渊明的《饮酒》：结庐在人境，而无车马喧。问君何能尔？心远地自偏。采菊东篱下，悠然见南山。山气日夕佳，飞鸟相与还。此中有真意，欲辨已忘言。

宋代苏轼的《题西林壁》：横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。

唐朝王昌龄的《从军行》：琵琶起舞换新声，总是关山旧别情。缭乱边愁听不尽，高高秋月照长城。

唐朝李白的《月下独酌》：花间一壶酒，独酌无相亲。举杯邀明月，对影成三人。月既不解饮，影徒随我身。暂伴月将影，行乐须及春。我歌月徘徊，我舞影零乱。醒时相交欢，醉后各分散。永结无情游，相期邈云汉。

唐朝黄巢的《不第后赋菊》：待到秋来九月八，我花开后百花杀。冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲。（黄巢考试失败，一气之下留下此诗歌咏菊花，随后暴动起义）

英国布莱克《天真的预言》：一沙一世界，一花一天堂。双手握无限，刹那是永恒。

宋代李清照《醉花阴·薄雾浓云愁永昼》：东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖。莫道不销魂，帘卷西风，人比黄花瘦。

抽象艺术是一种思维方式，也是一种语言。在绘画艺术抽象上，常见的元素和方法有几何、图案、水墨、写意等。

西方的现代抽象艺术和几何学原理有关，源自西方文化的几何学追求。这也体现在音乐、建筑方面，几何学原理包含在古典、哥特式、文艺复兴后的建筑里。古典音乐及所谓的和弦，都和几何学等数学原理有关。西方建筑、音乐等思维方式上或多或少包含数学原理，导致了西方现代性的抽象。

抽象就是经过“提取、萃取、提炼”，去除具象与表象，留下精髓的意境。西方近现代美术除了客观写实之外，越来越多地流露出创作者的情感。因此，印象派、立体派、野兽派、超现实主义等林林总总，层出不穷。

另外一方面，现代艺术不同于传统艺术，个人色彩浓厚，艺术趣味超前，对观众有着似乎较高但常较偏执的要求，从而使得现代艺术成为小众的艺术。某些现代抽象和非理性的艺术充满了不和谐、怪诞冲击和惊异不平衡，颠覆了传统的美感与和谐等美学本质，摧毁、质疑了许多审美标准，甚至有些脱美和失范的乱象。

中国传统文化强调天人合一、物我不分，如中国的回纹结构、庭院窗户结构以及水墨写意等，就是独特的抽象语言。实际上，中国书法就是抽象的美术。

中国文字是一种表意的符号，甲骨文与现代美术有异曲同工之妙。“书画同源”的汉字，正是象形造字中运用线条创作的各种表现形式的抽象绘画，如不同的立体、透视、堆积、会意、意象等，早期就表现为动感、亲切、真实的甲骨文。而这些甲骨文和西方现代抽象绘画的技法和表现形式非常类近，只是出现更早，更为久远。

思考题：

1.写出篆体和甲骨文的“思维”“书画”二词，并从书画同源和望文生义两个角度予以解释。

2.探究用量子思维的纠缠、重叠、测不准特点解释文学作品中不同语境的“山”或“水”所表达的不同情感。

3.探究论述近代照相术、现代照相科学发展与西方现代绘画发展之间的关系。

4.探究用老子的“大音希声”“大象无形”概念解释某些音乐和写意画。

5.探究评价仓颉造字的神话故事。

5.8 艺术化学与感受识别

味道、气味等个人感受，和天然或者合成的化学分子有关。美食、化妆不仅仅是艺术，更是化学的实验室、销售柜、排练场。气味、风味、回味、酸度和醇厚度——这五种属性可由不同化合物散发而出。感官分析出来的味道和气味，就是化学化合物的作用。人们可以先闻到干香，然后是湿香，最后是嘬吸品鉴，不同阶段，不同的分子在起作用。

味道分子的识别，一种是基于简单如锁和钥匙的对应关系，即一个受体识别一个味道分子。如糖受体能辨识糖分子而给出个信号，如果对象分子是酸，糖受体就不认识，没有响应信号，这就是专一、确定、高效的分子识别。人们觉得识别精度、效率越高越专一越好。这就带来一个问题：自然界糖的分子各式各样，有果糖的、阿拉伯糖的等。如果识别一个具体的糖分子，就得有一个对应的受体，因为它高度专一。如要识别所有的糖分子，就得有无数种糖受体。如果再为了识别酸，还要有无数个酸的受体，如此种种会没有止境。一个看似聪明无比的策略，最后可能会物极必反，因为任何一个系统都承担不起既高度专一又种类繁多的识别负荷和压力，识别的负荷越来越大，系统最终将走向崩溃。

聪明的自然界有另一种简单高效、有趣的识别方式，用化学加以模仿，成功有效。如人的舌苔上面有无数个受体，即味蕾，它们不是很聪明，不能高度专一地识别对象分子，只具有一定的选择性，似乎分辨能力很弱，用途不大。然而，一旦无数这样的水平一般、小有差异的受体集成起来，互相配合，形成一个体系化的系统，如舌头，在大脑信息处理的帮助下，就会有令人震惊、超凡脱俗的本事。这点和神经元与神经系统的关系有些相似。

舌头上的味蕾大致有感受酸甜苦辣之不同，每种味蕾不仅识别优先对象（如甜），也识别非优先对象（如酸）。它们对优先对象的响应略微灵敏、快捷，信号稍强。这些味蕾的识别不具有确定性，不具备高选择性，更没有专一性。但是它们集成在舌苔上，可以辅助区域定位将对象进行识别，会在大脑经运算形成一个对应的模式识别响应信号图案，而且很敏锐，使得人们知道，有的甜中带点酸，或者苦中带点咸。无论对象如何千差万别，舌头都可以给出非常准确的判断，一样可以达到几乎专一性的识别效果，简单而便捷。这给理解人工智能提供了很多启示：单一的只能做到每个方面性能最佳，有小聪明；而群体中每个个体虽然微弱，特点各异，适当集成后，通过数学模式处理，反而能够实现性能独特而全面，展现出大智慧。

美术来自视觉感受，依据的主要是颜料化学。“调色盘”是画家和科学家结合的切入点。发明颜料给了画家创造“第二自然”的法宝。早期可利用的色彩绝大部分来自如云母、绿松石、青金石、石墨等天然无机矿物。东西方颜料发明早期停留在研磨搅拌的“物理阶段”，人造的无机化合物颜料非常难得，如中国红色的合成朱砂，即人造硫化汞，埃及的氧化铁，中国紫、埃及蓝和玛雅蓝等。

颜料使用上，有色彩保守者，也有色彩纵欲者，有达·芬奇限制性的有限色调、中性颜色的渐隐法，也有威尼斯画派色彩大胆极致的浓烈艳丽。颜色背后隐藏复杂的文化理念：为暗合哲学上的“四元素”观，古希腊只用四种颜色；为吻合五行，中国就强调五色齐全。

兵马俑上的色料，有一些只有中国才有。中国有属于自己的蓝色，埃及蓝的化学名称是硅酸铜钙，中国蓝则以钡元素代替了钙。中国古代的化学家们还发现，可以把颜色调成紫色，中国紫包含两个铜原子，由一个化学键连接的合成物质。非天然颜料在古代并不多见，特别是蓝紫色，堪称稀罕。迄今为止，只有埃及蓝、中国紫和玛雅蓝被确认为是出现于工业社会以前的三种人造蓝紫色。秦始皇陵一号兵马俑坑马俑身上的紫色被称为“中国紫”，也称“汉紫”，是一种工艺复杂、完全由人工合成的颜料。

战国时的名句“青，取之于蓝，而青于蓝”就源于当时的染色技术，“青”是指青色，“蓝”则指制取天然有机靛蓝的蓝草。秦汉以前，靛蓝的应用已经非常普遍。

工业革命之后，颜色已经非常容易获得。20世纪初，用于艺术表现的现代有机合成的染料化学和颜料化学应运而生，从而为现代绘画、染织设计、感光照相、彩色印刷、电影拍摄、建筑美化、塑料着色等提供了无尽而丰富的色材，包括从吸收色到荧光色，甚至到磷光色、化学发光色（荧光棒等），从混合拼色到单一分子的任何色，从无公害的、对哺乳动物安全的色素、口红到毛发染料、食品染料等。但色彩科学上的巨大进步与艺术的需求发展之间存在严重的学科专业领域之间的鸿沟，缺乏有效的沟通和协同升华。

思考题：

1.探究论述艺术颜料和染料的生态友好性和对哺乳动物的毒性。

2.探究香料、香气和人的嗅觉、情绪调节之间的对应关系。

3.探究味觉识别和分子结构之间的关系。

4.选择性了解化妆品中的皮肤药物、各类食品色素、口红、毛发染料的主要功能和注意事项。

5.自然界的有害芳香剂需要引起注意。柠烯即柠檬油精，是制作柑橘香味剂的原料，它在空气臭氧存在下会生成甲醛而危害人们健康。室内植物天然薰衣草香相对安全，并能吸收甲醛。请收集有关香味分子的毒理信息并做比较分析。

5.9 设计思维与人生：科学艺术融合

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。

设计思维能化腐朽为神奇。在旧房装修改造中，设计的表现尤为突出。如某些房子存在梁柱突兀、空间畸形、承重受限等问题，不能大拆大改，此时出神入化的采光，宽敞、因地制宜的巧妙设计便非常重要和有价值。

设计思维在创造远景上展现出与其他思维不同的独特能力。传统科学注重数据分析、模型优化、决策方法等的差异，选择完成就是结束。而设计思维不是从现有的选择中选出最好的，而是关注如何不把路走绝，同时能产生新的选择，在已有方案上进一步创造机会、再创新，以打开更多的可能性通道，无论是在未来的实物发展方面，还是精神境界的提升方面。

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。我们知道，质量、成本、专利、商业模式等是设计出来的，“本质安全”也是设计出来的，“本质安全”就是“设计安全”。设计的本质安全不达标，后续无论如何警惕和弥补，只会有表面的、临时的安全，不会有真正的“本质安全”，实际危险的发生难以阻止，可以说是防不胜防。

就艺术设计和工业设计而言，设计是一种思维，是一种智慧，是用感官感受与大脑顿悟的结合。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。

从概念来看，工业设计是凭借训练、技术知识、经验、视觉及心理感受，赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格，需要综合运用科技成果和社会、经济、文化、美学等知识。

人们工作和生活中的一切物件，都是工业设计的产品。工业设计师是时代设计者，科幻影视概念设计师是未来设计者。工业设计是最合理的解决方案的提供者，经常回答的是：Who——为谁设计，What——设计什么，Why——为什么这么设计，How——如何用这个设计去解决问题。工业设计侧重人与物之间的物质与精神的和谐关系，涵盖科学、美学、人体工程学、市场学、心理学等众多领域。

人的发展和命运，在一定程度上由个人、社会和环境生态共同设计而成。有的哲学家一生秉持“生活美学”的理念和人生态度，在使自己的生活成为一件艺术品的同时，倡导人们将生活也塑造成艺术品。设计师不同于其他职业者之处在于，不会一味地思考迎接未来，更多的是主动创造未来。人们需要用设计思维找到自己的人生使命、生活目标和工作意义，大胆设想、小心求证，为自己创造更多的可能性，进而改变命运。

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。

思考题：

1.工厂管道的外观整齐规范，电线和信号线的排列整齐规范，这反映了工程设计者的质量标准，请论述简洁和美之间的关系。

2.从“化腐朽为神奇”“老树发新芽”“要素重新配置”的角度，论述根雕艺术的绝妙之处。

3.探究分析高层大楼的垂直森林、垂直农场及冰箱里的菜园的设计理念和发展前景。

4.王阳明认为，改变人生的不是道理，而是习惯。根据形成习惯所需时间和重复次数的原理，探究如何设计并形成符合道理的新习惯。

5.为自己设计一个积极向上的自画像、座右铭、人生目标、使命愿景和人生诺言。

6.风力发电机支撑塔造价高昂，为节约费用，有人设计了靠绳索拉伸的风筝发电机，请探究有哪些设计方法。

7.探究论述“大自然设计”的细菌电动机的特点和功效，可以参见空肠弯曲菌和费氏别弧菌的鞭毛、细胞膜上的细菌电动机。

8.可以将活细胞和无生命的材料合体制造出半生物机器人，如寻光而动的鳐鱼，并实现远距离控制，请探究其设计和制造的原理。

9.探究单人飞行喷气背包的设计原理和实际用途；探讨不使用运载火箭，用电梯直达太空港的方法。

10.斯坦福神经生物学家本·贝尔斯（变性前名为芭芭拉·贝尔斯）临终前说：“我按照自己的意愿度过了我的一生。我按照自己的希望，改变自己的性别，成为一名科学家，研究胶质细胞，为坚信的理念发过声，做过贡献。至少，我为以后发生的改变做了铺垫。我没有任何遗憾，并已经做好离世的准备。我真的度过了最好的一生。”请探究简述他的人生设计。

第六章 思维和训练

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。具有操作性、普适性的，可视化的思维工具和训练，能使人的认识和操作能力步步为营、螺旋上升、九九归一，从而达到批判性思维和创造性思维的新境界。

6.1 学习与记忆曲线及思维工具

学习曲线指学习经验与效率之间“熟能生巧”的关系。经常执行某种任务，每次所需的时间就会越来越少。学习效果能以数量曲线体现在坐标图上：横轴代表经验，即练习次数（或产量）；纵轴代表效率，即学习的效果（单位产品所耗时间）。狭义的学习曲线为一线人员的学习曲线。广义的学习曲线为行业或者产品的生产进步函数的学习曲线。

斯科特·扬在《如何高效学习》中提出，高效学习的核心是整体关联思维，关注结构与联系，即知识结构的重要性和系统学习的高效性。学习的策略就是如何构建结构，增强联系。善于学习的人脑中，知识形成像大树一样的知识体系，而不是相互之间没有关系的堆积。

这种整体性学习特点是：（1）跳出学习的陷阱，将各个知识点、面融会贯通。（2）随意变换学习顺序，经历对知识处理的五个单元步骤：获取、理解、拓展、纠正、灵活应用。（3）学习时结合感官，通过音像和联想比喻，将艰深晦涩的概念加上故事情节，人为创造联系便于记忆，让学习更有趣。（4）学习前明确学习目的，明白知识如何为己所用；坚持每日阅读，将学习融入生活。（5）以教育者的立场剖析不理解之处，并给别人讲解，直至对方明白。

可通过艺术的方法将知识与形象、想象力形成有机联系。如要提升记忆力，达到“过目不忘”，可以建立“学习图谱”，提高学习速度和效率。

遗忘曲线揭示，遗忘在学习之后立即开始，遗忘的进程并不是匀速的，最初遗忘极快，以后逐渐变慢。保持和遗忘都是时间的函数，这又称为艾宾浩斯记忆遗忘曲线。实验和曲线提示，学习要选择适当的时间节点开始复习，勤于多次复习，不断累积，直至最终记住全部。因为有意义的材料容易记忆，无意义的材料记忆费力，也难以回忆，所以理解记忆、与形象关联的记忆能够抵抗遗忘。由于生理特点和生活经历不一样，每个人有自己个性化的遗忘曲线。

思考题：

1.模拟建立自己的学习曲线，探索将知识与艺术等形象思维相关联的学习方式。

2.模拟建立自己的遗忘曲线，探索知识内容的快速全部记忆，探索知识与形象联想的记忆。

3.为防止翻阅对古籍的损害，研究者使用太赫兹光谱技术，不必打开书，能透过书页而读取其中的文字内容。请分析此项技术在字画器皿等文物考古中的可能价值。

4.单细胞生物多头绒泡菌犹如“幽浮魔点”，浑身上下没有一根神经，却具有惊人的无脑学习能力，请探究论述其原因。

5.海豚拥有和人类相近的社交记忆，探究论述其原因和特点。

6.2 可视化的思维工具：因果、八卦、导图

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。

太极阴阳鱼旋转图与宇宙旋转运行图非常类近。事实上，世界上到处都有双螺旋S形留下的痕迹和印记。植物的叶脉、花瓣、鹦鹉螺纹、蜗牛壳纹、田螺纹大都呈螺旋状分布，贝壳纹向是典型的双螺旋轨迹。蛋白质的二级结构大多数呈螺旋形。细胞线粒体内膜是由无数小的S形组成的大S形结构。核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA都是螺旋状结构。

几千年前的古墓壁画描绘伏羲女娲，手上各执尺牍和三角，下身似蛇尾又似龙尾并相交，如DNA核酸双螺旋般纠缠在一起。如果横切下去，其切面就类近于太极阴阳鱼旋转图。

阴阳八卦图，远古时用于算命和预测，但也有现代人牵强附会地相信，八卦、十六卦、三十二卦、六十四卦等与现代的物质和能量以及质能互相转化等原理一一对应；遗传基因中的四种基本碱基与《易经》中的四象非常对应，四象以三联体形式可以排列组合成64卦，人们注意到《周易》六十四卦与64个生物遗传密码子非常类似。

太极八卦图及《易经》，具有严重的阴阳二元思维局限。尽管阴阳二元关系是世界最重要、基本而主要的部分之一，但其远远不是全部。如远古时代，人们难以认识到当时自然界会有单性繁殖方式的存在。

《易经》的存在也深深影响了中国语文的二元造词方式，如山水、有无、物我、生死、危机、舍得、上下、左右、南北、虚实、曲直、进退、构效、动静等。《易经》和太极图的辩证思维使得近现代中国人很容易接受“一分为二”、黑白分明的二元思维，并将其固化。

非阴阳二元的例子有很多。例如，自然除了存在具有遗传功能的双链螺旋DNA，还有特殊功能的三链螺旋DNA和G四链体DNA。同样，世界上还有单链RNA，其可以作为病毒而存在。再如，原子是由负电电子、正电质子、无电荷有质量的中子三者组成。原子核由电中性的中子和电阳性的质子构成，此二元组成保持了一个元素的独特特征。

思维导图又称心智导图，是发散性思考的图形思维工具，简单、有效、实用。思维导图可用于整理思路，让人拥有整体关联思维。

思维导图类似人的大脑神经细胞突触的模样，如同大脑中的神经元一样互相连接。一个个思考中心均可向外发散出成千上万的节点，每个节点代表与中心主题的一种连结，而每种连结又可以成为另一中心主题，再向外发散出成千上万的节点，呈现出树枝状的放射性立体结构。而这些节点的连结可以视为个人的记忆或者理解，也可视作个人的数据库或者个人虚拟的主页及互联网络。

该方法图文并茂，可将各级主题相互关系，用相互隶属与相关的层级图表达出来，在主题关键词、图像和颜色等之间建立联系。思维导图有利于记忆、阅读、思考，能充分激发左右脑的机能，促使逻辑与想象、科学与艺术平衡发展。

思考题：

1.用因果鱼骨图将能提高批判性思维、创新性思维、创造性思维的众多源起因素尽可能囊括其中。

2.将阴阳八卦图作为思维工具，随机揣测所关心的某件事的走向或者结果。将三枚同一个年代的同面值的硬币当成卦，紧握掌心，默念所问卦之事，并摇晃握卦之拳，后将其抛在桌子上，如此反复6次，每次记下卦象，一气呵成。币面朝上为阴，国徽朝上为阳。依据问卦时间方位，查对卦象卜辞提示，开始各种巧合可能性的联想思考。

3.关注对比太极图和银河星系旋转图、引力波图，了解中国科学院的“太极计划”。

4.用思维导图对你已知的思维方案进行汇总、归纳、分类和提炼，关注自己常用和熟悉的思维模式，挖掘自己不熟悉，甚至以前不知道的思维模式。

6.3 动手的思维工具：魔术和拓扑折纸

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，其重点研究与运用物体连续改变形状和保持性质不变之间的关系，在保持物体间的位置关系的同时，让物体的形状千变万化，令人叹为观止，如莫比乌斯环、杯子和甜甜圈的拓扑形变等。

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。折纸雕塑具有独特的艺术美感。

折纸是一种游戏，也是一项思维运动。折纸不只是一门艺术，它与科学技术结合在一起，既是建筑类学科的教具，又发展出现代几何学的分支：折纸几何学。比如折纸数学，被应用于降落伞、人造卫星太阳能电池板、汽车安全气囊、哈勃空间望远镜的结构设计之中。新近还发展出与化学生物学和纳米科学相关的新方向：核酸折纸。

魔术是以惊奇体验为核心、展现出奇妙的表演艺术，给观众制造出不可思议、变幻莫测、以假乱真的观赏感受。魔术也是依据科学技术的原理和道具，巧妙综合心理学、化学、数学、物理学、视觉传达、表演等不同领域的方法，追求不断变化、捉摸不透的、似乎违反客观规律的效果。

据记载，早在周成王时代就有魔术表演，人们可以吞云喷火，大变龙虎狮象。

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。魔术是科学技术与表演艺术的充分结合，戴着神秘的面纱走到人们面前，激发人们的好奇心和探究精神。光影、声音、电磁、化学、色彩等科学原理都能被用于魔术表达，以产生视听感知的心理幻觉。魔术的观察结果是假的，却偏要观众信以为真，这就需要分散观众的注意力，以便有机可乘，偷梁换柱。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。

思考题：

1.自己动手，学会一个魔术，并用科学原理和心理学原理尝试解密一个流行的魔术。

2.自己动手，学会几个折纸，并用拓扑和折叠方式创造一个新的折纸方式和产品。

3.东北大姐李宝凤独创的剪纸因其太过逼真，会被误认为油画、水彩画。其实是她对剪纸进行了创新，采用了多层套色剪纸方法。请论述这些手法中涉及的折纸方法、对称性思维、几何图形。

6.4 动脑的思维工具：冥想与围棋

冥想打坐充满神秘色彩，易被误解为迷信，其实具有现代科学技术的研究价值。近年来人们发现冥想打坐者的脑部影像与普通人存在差异。1999—2014年发表的关于冥想静坐的SCI论文共477篇，许多发表在《美国国家科学院院刊》等著名权威学术刊物上，并获得大量引用。

本-沙哈尔《幸福的方法》被誉为“哈佛大学第一选修课”，全书有三篇，其中第三篇为《幸福的冥想》，内容包括：第9章《第一冥想：爱自己和关爱他人》，第10章《第二冥想：幸福强心剂》，第11章《第三冥想：超越暂时性的快乐》，第12章《第四冥想：散发自身的光辉》，第13章《第五冥想：想象》，第14章《第六冥想：慢工出细活》，第15章《第七冥想：幸福的革命》。

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。打坐入定时，双腿内屈，下身血液循环变慢，原本大量积累在第二心脏——小腿肚上的血液被调用而上涌，人的重要器官都在上半身，特别是心脑。打坐使人上半身血液循环加强，从而心情安定，妄念减少。

道家、儒家、佛教、瑜伽对打坐都很重视。打坐沉思者相比其他人会具有更好的人体免疫功能。“久坐必有禅。”静坐不但可增长功力及养生疗疾，还可以开悟增智，“水静极形象明，心静极则智慧生”。相比较而言，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。

冥想训练要求：（1）静坐盘腿，可以从散盘、单盘、双盘逐步严格提升，经过多个层级，不必苛求一步到位；（2）无我忘思，从呼吸控制开始，一心一意，专注但不执着，进入心无杂念、似睡非睡的状态，逐步练习，不必苛求一学就会。

禅修过程包括经历自我认识、自我消失、自我升华的三个阶段，可体验到如此次序变化：唯我→有我→小我→大我→无我。以我为原点，开始思维方式升华。

第一阶段，将负面情绪消除，如烦躁、疑虑、消沉等，建立起自信、乐观、平和的健康身心状态。

第二阶段，将两种不同方向的心理感受变淡，无论不满、愤恨，还是喜爱、渴望，解脱烦恼，对周围保有智慧和雅量。

第三阶段，将对立观念消除，如黑与白、有与无、我与他、大与小、生与死、主观与客观等，超越宁静和淡泊，获得不受束缚、没有烦恼的真正内心自由。

为便于修炼，可将这三段论形象地称为三个阶段的物态“相”。在物理化学上，物质不同的形态称作“相”，如水的固相——冰雪，液相——河水，气相——云雾。三个阶段逐步提升，就好像人们首先进入自然而非强制、思绪自由流动的多相（液体水和油、水冰汽就是多相），随后进入单纯聚焦的唯一相（均匀划一），最后实现消失和永恒的无相或者空相。

如此训练，不执着于有，也不执着于无；不辨我，不辨物；寻求“不二”，不落两边，超越二元念想，因为“有”和“无”都已是二边之见。不执着不是不涉及，从“有”或者“无”来寓意解说理念，是为了开悟知见和方便契入，执着绝非训练的本意。

通过在寂静中更快乐地回到先天，活出自己真实的原状。此类训练，即以自我心理调控为起点，以无为法，顺其自然为核心。通过观心的方法（观照自己的念头，也可称为无念法）导入，让一切自动地发生和进行，不刻意追求。无为方法和有为方法的最大区别在于：有为方法是人在做，天在看；而无为方法是天在做，人在看。无为方法能完全颠覆传统的自以为是的修行理念和做法。这就告诉人们，只需要一份信任与交托予“道”，连接就会自然发生。不管发生什么，只需单纯地看着，而没有自以为是的头脑活动介入。

如此状态，可以尝试深度感知、觉悟量子和冥想的境界。当代量子思维的观点可以有“量子三句”：光是粒子也是波，光不是粒子也不是波，光是光量子。与此表述最为接近的，是唐代禅宗高僧青原行思提出的参禅的三重境界，即“山水三句”：老僧三十年前未参禅时，见山是山，见水是水；及至后来亲见知识，有个入处，见山不是山，见水不是水；而今得个休歇处，依前见山只是山，见水只是水。

“不谋万世者不足谋一时，不谋全局者不足谋一域”，这是中国人习惯思维中的大局观。古代中央集权政府的长期统治，使得人们习惯了“大局”的重要性。围棋博弈是一系列战役战斗相连、组合而成的全局博弈，全局利益高于一切。这种大局观、全局优化的好处在于决策、思考问题时，有整体系统思考。

围棋对弈被誉为锻炼人类大脑思维智慧的游戏，能够在娱乐中提升思维能力，是评价人工智能程度高低的重要工具和标准。围棋的下法变化多样，总数超过宇宙中原子的数量。每回合有250种可能，一盘棋可以长达150个回合，共有1后面再加360个0种下法。

围棋的诡异之处在于其既有数学又有艺术：死活、围空是数学思维，可以计算；布局却包含系统思维，很难计算不同大场的优劣。围棋需要海量的计算，对普通计算机而言，这是一种残忍且艰难的暴力计算，下棋的个人风格、局部棋型甚至落子过程的优雅与否还包含着艺术思维。不吃不喝、每分每秒都在自我对弈练习的人工智能机器人（AlphaGo）可以战胜围棋世界冠军，但围棋的魅力并没有因此降低，其对人类大脑的思维训练仍然特别重要。

思考题：

1.请用散盘、单盘、双盘和调息的方式亲身练习感悟冥想打坐。

2.了解谷歌人工智能与人类围棋手的对弈情况，尝试自己练习围棋。

3.感悟内观修炼调控情绪，感受顿悟和觉我的体验。

4.探究简述睡眠平息恐怖记忆的实验过程。很多人有不经意间被催眠的体验，如单调、重复、刻板的刺激均会诱发不同程度的催眠，请列举这样的亲历体验。

6.5 思维实验：于悖论中看懂世界

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。

思维实验在头脑中进行，按照实验的程式展开，运用想象力进行实验，所操作的都是在现实中无法做到（或现实中未做到）的实验，目的在于启发思考。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。

“思维实验”（德语Gedanken Experiment）概念最早由爱因斯坦正式提出，用于描述他头脑中的概念性实验。思维实验具有理论指导价值，能让人发挥想象力，是拥有超越性智慧的思维探索和训练工具。正是依靠思维实验，爱因斯坦创造了相对论。

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。

仅次于伽利略和爱因斯坦的思维实验的，是薛定谔设计的有关量子理论的“薛定谔的猫”思维实验。

在自然科学与工程领域，思维实验可以在人们头脑中假想设计和构造出一套纯化的、理想化的仪器设备和研究对象，从而对矛盾悖论和理想的过程进行纯粹的理想化的实验操作、控制、感知、描述和证明，从而发现和获取科技事实与规律。在社会科学领域，思维实验可用于那些依赖纯粹思辨和逻辑推演的非经验纯理论研究。

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。

思考题：

1.请分别查阅五个科学技术领域、人文社科领域的思维实验，并简述其揭示的道理。

2.饲养员喂饲大型食肉野生猛兽时不可以背对着动物，否则野兽容易兽性大发、生起歹心，尽管这些动物与饲养员面对面时表现得极为乖巧。请依据动物归属生命的“经典量子二象性”的理念设计一个思维实验，来揭示老虎与饲养员之间的危险与安全的矛盾关系。

6.6 探知自我的思考疆界：九九思维组

在古代中国，道家哲学的有无轮回、满盈而亏的思维具有重要影响，九为满盈的极点，一是轮回的起点，由此世界可以被划分成不同层次，不断上升并轮回的系统。“九九归一”作为古中国有趣的计算模式和思维模式而广为流传。

在这里，笔者模仿“九九归一”的乘法口诀，创造一个帮助思考的思维工具组列，即将9个横列的作为思考主体的“人群”与9个纵列作为思考对象的“事物”进行对应排列组合，形成一个个思考核心，提供最多达总数为9×9×9×9个探究对象，从A11B11到A99B99。

人们可以随意抽取或者选择性地抽取这些思考核心单元，进行资料搜寻、查阅、比对等思索。这种方法能够启发读者进行探究思考，提高辨析能力和变换角度看待问题的能力，使其快捷地探索自我的思维高度、深度、广度和边界极限，进而丰富自己的思维，形成自己的思维体系和框架，并不断进化。

由于当代生物学研究常常聚焦于根本原理性的基因组、蛋白组，故笔者将这一可视化思维工具命名为“九九思维组”。其纵列和横列的主要元素以及使用方法如下：

九九思维组图，9×9×9×9种思考

横列是人物或者人群A，共9列，每列有9个关键词：

A1思想界：1老子、2孔子、3柏拉图、4亚里士多德、5马克思、6波普尔、7培根、8康德、9黑格尔。

A2人文社会哲学界：1莎士比亚、2达·芬奇、3贝多芬、4海明威、5吴承恩、6毕加索、7韦伯、8弗洛伊德、9荣格。

A3宗教界：1耶稣和基督教、2释迦牟尼和佛教、3穆罕默德和伊斯兰教、4耶和华和犹太教、5印度教、6道教、7神道教、8巴哈伊教、9儒教。

A4政治界：1秦始皇、2凯撒、3拿破仑、4华盛顿、5孙中山、6罗斯福、7丘吉尔、8毛泽东、9邓小平。

A5科技界：1欧几里得、2笛卡尔、3牛顿、4达尔文、5门捷列夫、6爱迪生、7爱因斯坦、8薛定谔、9杨振宁。

A6产业界：1福特、2西门子、3拜尔、4松下幸之助、5本田宗一郎、6盛田昭夫、7任正非、8比尔·盖茨、9乔布斯。

A7民族文化传统：1惠能、2王阳明、3朱载堉、4鲁迅、5胡适、6孙思邈、7墨子、8李白、9屈原。

A8女性：1南丁格尔、2武则天、3特蕾莎修女、4花木兰、5居里夫人、6伊丽莎白、7撒切尔夫人、8圣女贞德、9海伦·凯勒。

A9思潮：1社会主义、2资本主义、3绿色和平、4自由民主主义、5女权主义、6民粹主义、7科学主义、8消费主义、9种族主义。

纵列是事物B，共9列，每列有9个关键词：

B1战争与危机：1十字军东征、2成吉思汗与蒙古征战、3第一次世界大战、4大流感、5大萧条与经济危机、6第二次世界大战、7美苏冷战、8金融危机、9新冠肺炎。

B2内乱与变革：1春秋百家争鸣、2欧洲黑暗中世纪、3文艺复兴、4英国光荣革命、5法国大革命、6美国黑奴解放、7“文化大革命”、8大跃进、9改革开放。

B3发明：1活字印刷、2电动机、3青霉素、4造纸术、5蒸汽机、6火药、7高铁、8互联网、9手机。

B4图书：1《圣经》、2《古兰经》、3佛教典籍、4《道德经》、5《国富论》、6《理想国》、7《通往奴役之路》、8《培根论说文集》、9《共产党宣言》。

B5事件：1哥伦布发现新大陆、2全球化、3丝绸之路、4一带一路、5工业革命、6绿色革命、7信息革命、8人工智能、9人类登月。

B6职业：1工人、2农民、3士兵、4教师、5医生、6律师、7牧师、8演员、9警察。

B7人生：1出生、2死亡、3婚姻、4上学、5求职、6失败、7成功、8对手、9朋友。

B8概念：1捷径、2计谋、3智慧、4理想、5天堂、6地狱、7美好、8丑恶、9道德。

B9情绪：1妒忌、2焦虑、3快乐、4悲痛、5伤心、6仇恨、7悔恨、8感恩、9赞美。

上述“九九思维组”的使用方式，例解如下：如A3B6，表示宗教界人士看职业；A5B9，表示科技界人士看情绪。又如A84B23，表示花木兰眼里的文艺复兴，以她的时代和见识，会有什么样的观感或者见解。如A53B52，表示牛顿眼里的全球化，以他的思维和知识，会有什么样的见解和想法。读者可以更换上述纵列和横列中的关键词，将其替换成自己需要或者喜欢的关键词。

思考题：

请随机探究思考A7B3，A6B1，A99B99，A11B11，其余类似。

后记

如果读者在看完前面某一章节时有时空错乱、将信将疑或者脑洞大开的感觉，笔者相信自己的努力没有白费，读者一定可以通过调研、搜寻、考证，进行自己的独立思考，对笔者所言进行批判、扬弃、萃取、吸纳、继承，以及进一步的创新，甚至创造。

到目前为止，人们在技能、知识的传授方面积累了丰富经验，有许多行之有效的方法。然而，就价值观和思维方法的传授、训练方面而言，尚未有成熟的有效方法，人们在尝试各种途径。本书也是这种尝试之一。

思维不是一天练就的，需要每天观察、阅读、思考、练习、实践。人们要建立一个新习惯需要连续两个月不间断地每天重复训练，可见坚持和重复非常重要。而要学会掌握人类已有的重要思维方式，没有几年、十几年、数十年时间，肯定是不够的。

如果随着岁月成长，一个人能拥有更多的思维模型，为人处事必定更为智慧、通透，更能展现批判性、创新性、创造性；如能与时俱进、与年同长，拥有越来越多的思维模型，如30岁能拥有30种思维模型，50岁能拥有50种思维模型，那这人必定进入智慧境界，长寿健康。

同样，当我们的文明能够产生、包容、滋养更多的思维方式，特别是批判性思维和创造性思维时，我们的文明就能进入人类文明发展价值链的顶端，为人类做出较大的贡献，引领并服务于全人类的发展。

在公元后第一个一千年里，中华文明为世界做出了较大的，甚至引领性的贡献，但在随后的一千年里，中华文明在精神文化层面从世界的获得多于贡献，所以才有毛泽东的期望“中国应当对人类有较大的贡献。而这种贡献，在过去一个长时期内，则是太少了。这使我们感到惭愧”，也才有邓小平的“三步走”的现代化发展战略、改革开放政策以及40年巨变。在公元后的第三个千年，我们中华民族能否真正地为人类做出世所公认的伟大贡献，需要我们每个人的思维改变。

在此，笔者盼望各行各业经验丰富的、喜好思考的研究者、实践者，根据自己的经历和感悟，总结提练出更多的思维模式，与众人共享，以贡献社会，服务世界。物质财富的分享意味着个人财产的减少，而思维精神的分享，将转化为每个人财富的增加、人类能力的增强。

感谢华东理工大学药学院程家高教授、华东师范大学传播学院雷启立教授、华东师范大学音乐学院杨海燕副教授、《上海交通大学学报》（哲学社会科学版）主编彭青龙教授的帮助，初稿完成后，他们阅读了全部或者部分书稿并提出了宝贵的修改建议。感谢华东师范大学出版社编辑们的审阅。

钱旭红

2020年4月19日初稿

2020年5月5日定稿

2020年5月17日终稿

参考文献

陈鼓应.老子今注今译（参照简帛本最新修订版）[M].北京：商务印书馆，2016.

黎鸣.学会真思维[M].北京：中国社会出版社，2009.

梁进.名画中的数学密码[M].北京：科学普及出版社，2018.

林凤生.名画在左科学在右：从科学的角度重新认识世界名画[M].上海：上海科技教育出版社，2018.

刘慈欣.三体：“地球往事”三部曲之一[M].重庆：重庆出版社，2008.

钱旭红.改变思维：新版[M].上海：上海文艺出版社，2020.

王杰.音乐与数学[M].北京：北京大学出版社，2019.

易经（白话全译）[M].文史哲，译.立信会计出版社，2012.

殷瑞钰，汪应洛，李伯聪，等.工程哲学：第二版[M].北京：高等教育出版社，2013.

[奥]埃尔温·薛定谔.生命是什么：物理学家对生命的理解和思考[M].仇万煜，左兰芬，译.海口：海南出版社，2016.

[法]古斯塔夫·勒庞.乌合之众：群体心理研究[M].段鑫星，译.北京：人民邮电出版社，2016.

[法]吕克·费希.超人类革命：生物科技将如何改变我们的未来？[M].周行，译.长沙：湖南科学技术出版社，2017.

[加]斯科特·扬.如何高效学习：1年完成MIT4年33门课程的整体性学习法[M].程冕，译.北京：机械工业出版社，2013.

[美]爱因斯坦.爱因斯坦文集（全三卷）[M].许良英，李宝恒，赵中立，范岱年，编译.北京：商务印书馆，2010.

[美]布鲁克·诺埃尔·摩尔，[美]理查德·帕克.批判性思维：带你走出思维的误区[M].朱素梅，译.北京：机械工业出版社，2012.

[美]查尔斯·默里.文明的解析：人类的艺术与科学成就（公元前800—1950年）[M].胡利平，译.北京：中信出版社，2016.

[美]卡罗尔·德韦克.看见成长的自己[M].杨百彦，乔慧存，杨馨，译.北京：中信出版社，2011.

[美]凯瑟琳·帕特里克.创造性思维十一讲[M].童仁川，译.北京：新世界出版社，2016.

[美]理查德·保罗，[美]琳达·埃尔德.批判性思维工具：第3版[M].侯玉波，姜佟琳，等，译.北京：机械工业出版社，2013.

[美]理查德·尼斯贝特.思维版图[M].李秀霞，译.北京：中信出版社，2010.

[美]列纳德·蒙洛迪诺.潜意识：控制你行为的秘密[M].赵崧惠，译.北京：中国青年出版社，2013.

[美]伦纳德·蒙洛迪诺.思维简史：从丛林到宇宙[M].龚瑞，译.北京：中信出版社，2018.

[美]罗伯特·G.哈格斯特朗.查理·芒格的智慧：投资的格栅理论[M].郑磊，袁婷婷，贾宏杰，译.北京：机械工业出版社，2015.

[美]泰勒·本-沙哈尔.幸福的方法：哈佛大学最受欢迎的幸福课[M].汪冰，刘骏杰，译.倪子君，校译.北京：中信出版社，2013.

[美]托马斯·L.萨蒂.创造性思维：改变思维做决策[M].石勇，李兴森，译.刘玮，审校.北京：机械工业出版社，2017.

[美]文森特·赖安·拉吉罗.思考的艺术[M].金盛华，李红霞，邹红，等，译.北京：机械工业出版社，2013.

[美]朱迪亚·珀尔，[美]达纳·麦肯齐.为什么：关于因果关系的新科学[M].江生，于华，译.北京：中信出版社，2019.

[日]小川仁志.异类心理学：40个改变认知的疯狂思想实验[M].金磊，译.北京：中国友谊出版公司，2019.

[瑞士]卡尔·古斯塔夫·荣格.精神分析与灵魂治疗[M].冯川，译.南京：译林出版社，2012.

[以色列]尤瓦尔·赫拉利.人类简史：从动物到上帝[M].林俊宏，译.北京：中信出版社，2014.

[英]菲利普·鲍尔.明亮的泥土：颜料发明史[M].何本国，译.南京：译林出版社，2018.

[英]丹娜·左哈尔.量子领导者：商业思维和实践的革命[M].杨壮，施诺，译.北京：机械工业出版社，2017.

[英]弗朗西斯·培根.培根论说文集[M].高健，译.天津：百花文艺出版社，2001.

[英]吉姆·艾尔-哈利利，[英]约翰乔·麦克法登.神秘的量子生命[M].侯新智，祝锦杰，译.杭州：浙江人民出版社，2016.

[英]乔尔·利维.思想实验：当哲学遇见科学[M].赵丹，译.北京：化学工业出版社，2019.

[英]乔治·奥威尔.一九八四[M].董乐山，译.上海：上海译文出版社，2009.

[英]约翰·霍布森.西方文明的东方起源[M].孙建党，译.济南：山东画报出版社，2009.

詹泽慧，梅虎，麦子号，邵芳芳.创造性思维与创新性思维：内涵辨析、联动与展望[J].现代远程教育研究，2019（2）40-49，66.

图书在版编目（CIP）数据

大学思维：批判与创造/钱旭红著.—上海：华东师范大学出版社，2020

ISBN 978-7-5760-0604-9

Ⅰ.①大… Ⅱ.①钱… Ⅲ.①大学生-创造性思维-研究 Ⅳ.①B804.4

中国版本图书馆CIP数据核字（2020）第105085号

大学思维——批判与创造

著　　者 钱旭红

策划编辑 王焰

责任编辑 朱华华 王海玲

责任校对 时东明

装帧设计 卢晓红

出版发行 华东师范大学出版社

社　　址 上海市中山北路3663号 邮编 200062

网　　址 www.ecnupress.com.cn

电　　话 021-60821666 行政传真 021-62572105

客服电话 021-62865537 门市（邮购）电话 021-62869887

地　　址 上海市中山北路3663号华东师范大学校内先锋路口

网　　店 http：//hdsdcbs.tmall.com/

印 刷 者 上海中华商务联合印刷

开　　本 890×1240 32开

印　　张 6.75

字　　数 130千字

版　　次 2020年7月第1版

印　　次 2020年7月第1次

书　　号 ISBN 978-7-5760-0604-9

定　　价 45.00元

出 版 人 王焰

（如发现本版图书有印订质量问题，请寄回本社客服中心调换或电话021-62865537联系）