章 兢,童調(diào)生
(湘潭大學(xué) 信息工程學(xué)院,湖南 湘潭 411105;湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院,湖南 長沙 410082)
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國學(xué)對科學(xué)創(chuàng)新的啟示
章兢,童調(diào)生
(湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院,湖南湘潭411105;湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院,湖南長沙410082)
摘要:創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂,從國學(xué)中探尋對科學(xué)創(chuàng)新的啟示具有重要的意義?!捌埲招拢杖招?,又日新”是中華民族創(chuàng)新基因的體現(xiàn),傳統(tǒng)文化獨特的自我創(chuàng)新之路使中華文明延續(xù)不斷五千年。通過對“毛粒子”命名,古代和現(xiàn)代科學(xué)探索實例,以及作者自己的科學(xué)研究實踐經(jīng)歷,獲得國學(xué)對引領(lǐng)創(chuàng)新性思維、科學(xué)批判精神、進(jìn)取精神、人的全面自由發(fā)展等方面的啟示,這不僅有利于我們的科學(xué)研究,也有利于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:國學(xué);自然科學(xué);創(chuàng)新;人才培養(yǎng)
【章兢】:童老師,您好!作為您的學(xué)生,我此前曾專門向您請教過關(guān)于“國學(xué)應(yīng)該包含自然科學(xué)”[1]的命題,既深感受益匪淺,又覺得意猶未盡。所以今天,我還想就“國學(xué)對科學(xué)創(chuàng)新的啟示”這個命題,再次向您請教,請您不吝教誨。
【童調(diào)生】:很高興!上次關(guān)于“國學(xué)應(yīng)該包含自然科學(xué)”的探討,激發(fā)出了很多、很好的思想火花,我也覺得很受啟發(fā)、很有收獲。
【章兢】:黨的十八大明確提出“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置”,強(qiáng)調(diào)要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。近年來,黨中央、國務(wù)院下發(fā)了《關(guān)于深化體制機(jī)制改革加快實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》等一系列文件,提出“2020年要進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列”。今年的政府工作報告中又明確提出了“推動大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”、“個人和企業(yè)家要勇于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);全身會要厚植創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化”。據(jù)統(tǒng)計,“創(chuàng)業(yè)”一詞在政府工作報告中出現(xiàn)了17次,“創(chuàng)新”一詞則出現(xiàn)了45次之多??梢哉f,創(chuàng)新已經(jīng)上升到“國家戰(zhàn)略”的高度,被譽(yù)為“民族進(jìn)步的靈魂”,更事關(guān)改革發(fā)展路徑的選擇。
【童調(diào)生】:的確如此。黨的十八大作出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略重大部署以來,創(chuàng)新定位提到了前所未有的戰(zhàn)略高度,出臺了一系列創(chuàng)新驅(qū)動的政策,引發(fā)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的社會熱潮。探討“國學(xué)對科學(xué)創(chuàng)新的啟示”,是一個既具理論價值、又有現(xiàn)實意義的大命題。希望我們今天的交流,能夠碰撞出更多的思想火花與靈感。
一、從國學(xué)中探尋創(chuàng)新基因
【章兢】:雖然創(chuàng)新現(xiàn)在提到了前所未有的高度,但是我們善于創(chuàng)新嗎?中華民族有創(chuàng)新的傳統(tǒng)嗎?從國學(xué)中我們能探尋出什么?
【童調(diào)生】:來看看儒家經(jīng)典《大學(xué)》,第二章有云:“湯之《盤銘》曰:‘茍日新,日日新,又日新。’”《康誥》曰:“作新民。”再看《詩》曰:“ 周雖舊邦,其命維新。是故君子無所不用其極。”在這里可以看出,不斷革新、創(chuàng)新已作為中華民族的座右銘。這里包括精神上的洗禮,品德上的修煉。成為新人,培養(yǎng)新人,止于至善,則是品德高尚的人的不斷追求。這也就是所謂的“大學(xué)之道”。正所謂亙古至今、亦新亦舊。這也許就是我們的創(chuàng)新基因。
【章兢】:2014年9月,習(xí)近平總書記在出席紀(jì)念孔子誕辰2565周年國際學(xué)術(shù)研討會時的講話中也曾指出:中國傳統(tǒng)文化,尤其是作為其核心的思想文化的形成和發(fā)展,在其綿延2000多年之久的歷史進(jìn)程中,可以看出三個特點,其中第二個特點就是“儒家思想和中國歷史上存在的其他學(xué)說都是與時遷移、應(yīng)物變化的,都是順應(yīng)中國社會發(fā)展和時代前進(jìn)的要求而不斷發(fā)展更新的,因而具有長久的生命力?!?/p>
【童調(diào)生】:著名歷史學(xué)家、思想史家、教育家張豈之先生就認(rèn)為“我們的傳統(tǒng)文化有著獨特的自我創(chuàng)新之路”。[2]
【章兢】:我們現(xiàn)在經(jīng)常會提到一個詞,叫做“文化傳承與創(chuàng)新”。由此可見,任何一種文化的形成和發(fā)展,既不可能一蹴而就,也不可能一成不變。中華傳統(tǒng)文化之所以能興盛不衰,一方面,是源于其傳承性、包容性,即善于研究、改造、吸收前人文化和外來文化;另一方面,就在于它在古為今用、洋為中用的基礎(chǔ)上,能夠找到一條“獨特的自我創(chuàng)新之路”。
【童調(diào)生】:談到中華傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新,我們就必須關(guān)注支撐其傳承發(fā)展的理論基礎(chǔ)。首先是因為中國傳統(tǒng)文化中還包含著深刻的哲學(xué)理論思維,其中的“變易”之學(xué)是重要的理論基石。所謂變易,是指《易經(jīng)》中“易”的三種含義(簡易、變易、不易)之一?!兜赖陆?jīng)》第一章有云:“無名天地之始,有名萬物之母?!薄盁o”可以用來表述天地渾沌未開之際的狀況,而“有”,則是宇宙萬物產(chǎn)生之本原的命名。是故“道生一,一生二,二生三,三生萬物”,講的正是“宇宙萬物,時刻變化”的道理。
【章兢】:關(guān)于“變易”之學(xué),不僅在《論語》、《道德經(jīng)》、《墨子》、《易大傳》中有深刻的論述,而且在《孫子兵法》中也有精妙的運(yùn)用。
【童調(diào)生】:是的。其實《孫子兵法》發(fā)展了老子的“變易”思想。老子的“變易”思想把變化看作是無條件的,因而人們對事物發(fā)展的前景無法預(yù)測?!秾O子兵法》指出了轉(zhuǎn)化的條件。在各種條件中,人是最重要的,把人的主觀能動性提到一定的高度。到宋代,由于自然科學(xué)的發(fā)展,又有很大的提升。比如,北宋時關(guān)中學(xué)者張載(1020-1077年)在其著作中,說明事物運(yùn)動“動非自外”“動必有機(jī)”(內(nèi)因)。張載指出:日、月、星、辰等天體各有自己的運(yùn)動規(guī)律,其運(yùn)動的速緩升降皆取于自身的機(jī)制,而非外力使然?!昂阈遣粍?,純系乎天……日月,五星逆天而行,并乎地者也……間有緩速不齊者,七政之性殊也?!彼黄屏诉h(yuǎn)古以來的地心說,把天看作是一個以恒星為中心的,金、木、水、火、土諸星及地球,“運(yùn)旋不窮”的整體,這在人對宇宙的認(rèn)識上是一個歷史性的突破,體現(xiàn)了一種“變易”中的創(chuàng)新。
二、古代哲學(xué)引領(lǐng)創(chuàng)新性思維
【童調(diào)生】:中華傳統(tǒng)文化中其實蘊(yùn)含著非常豐富的哲學(xué)思想。這些哲學(xué)思想,一方面其自身體系中就有很多闡述創(chuàng)新的思想火花;另一方面,在潛移默化中引導(dǎo)人們運(yùn)用諸如辯證、發(fā)展、理性等創(chuàng)新性思維去認(rèn)識和改造世界?!兜赖陆?jīng)》的開篇之語“道可道,非常道”,深刻闡釋了“萬事萬物的真理并非永恒不變”,隱喻著“創(chuàng)新永無止境”的現(xiàn)代解讀;而“前識者,道之華,而愚之始也”,則告訴人們“如果只會因循守舊而不去大膽創(chuàng)新,就會不能適應(yīng)新情況,變得愚笨”。
【章兢】:毛澤東與毛澤東思想也蘊(yùn)含著很豐富的哲學(xué)思想,從中既可看到馬克思主義的核心元素,也能體現(xiàn)出中國傳統(tǒng)文化的許多因子。比如說毛澤東更喜歡用“一分為二”的思想來表達(dá)唯物辯證法的對立統(tǒng)一思想。
【童調(diào)生】:“一分為二”的源頭就是莊子的“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”。
【章兢】:1973年7月16日,毛澤東主席接見楊振寧先生時,也談到了“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”。當(dāng)時科學(xué)界認(rèn)為質(zhì)子、中子是構(gòu)成原子的基本粒子。所謂基本粒子就是最小的、不可分的。毛澤東卻說:“以哲學(xué)的觀點來說,物質(zhì)是無限可分的。質(zhì)子、中子、電子也應(yīng)該是可分的。一分為二,對立統(tǒng)一嘛!”1974年5月3日接見李政道先生時,毛澤東又談到了原子、粒子等話題。1977年在夏威夷召開第七屆粒子物理學(xué)討論會時,諾貝爾物理學(xué)獎獲得者格拉肖提議:把構(gòu)成物質(zhì)的所有這些假設(shè)的組成部分命名為“毛粒子”(Maons),以紀(jì)念毛主席,因為他一貫主張自然界有更深的統(tǒng)一”。
【童調(diào)生】:這個建議雖然并不是對粒子命名的一個具體建議,但卻表達(dá)了一個科學(xué)家對一個哲學(xué)家的深刻見解的由衷敬意。由此不難看出,古代的很多哲學(xué)思想,不光在當(dāng)時引領(lǐng)著人們的創(chuàng)新性思維,甚至直到幾千年后的今天,仍然在深刻地影響著人們的思維和思想。
【章兢】:所謂創(chuàng)新性思維,其實就是一種具有開創(chuàng)意義的思維活動,即開拓人類認(rèn)識新領(lǐng)域、開創(chuàng)人類認(rèn)識新成果的思維活動。有哲學(xué)的引領(lǐng),就會有更深入的創(chuàng)新活動和成果。
三、獨立思考,大膽懷疑,樹立科學(xué)批判精神
【童調(diào)生】:不因循守舊、不盲從權(quán)威,這是追求創(chuàng)新的基本前提。從這個意義上來講,學(xué)會獨立思考、敢于大膽懷疑,培養(yǎng)科學(xué)批判精神,就是國學(xué)對于科學(xué)創(chuàng)新的重要啟示。其實關(guān)于這一點,古人已有很多經(jīng)典闡述?!墩撜Z·衛(wèi)靈公》中就講到:“當(dāng)仁不讓于師?!币馑际恰罢胬砻媲叭巳似降龋谡胬砻媲皼]有權(quán)威”。
【章兢】:關(guān)于獨立思考的重要性,明代哲學(xué)家顏元也主張:“立言但論是非,不論異同。是,則一二人之見不可易也;非,則雖千萬人所同不隨聲”。這也體現(xiàn)了顏元堅持真理、捍衛(wèi)真理的堅定立場。
【童調(diào)生】:顏元反對把書本知識一概視為真理,提倡批判精神,“書本上所窮理,十之七分舛謬不實。朱子卻自認(rèn)甚真,天下書生遂奉為不易之理,甚可異也?!边@與孟子的“盡信書,則不如無書”的觀點頗有相通之處。特別自漢代以來,孔子逐漸被統(tǒng)治者神化,成為了人們崇拜的偶像,他的思想言論被奉為絕對真理和判斷是非的準(zhǔn)繩。朱熹就曾說:“自堯舜以下,若不生個孔子,后人去何處討分曉?”只要是違反孔圣人之言,就被斥為“異端”。在這種歷史背景下,明代李贄反對以孔子的是非為是非的標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為真理是變化的。他說:“前三代,吾無論矣;后三代,漢、唐、宋是也。豈其人無是非哉?咸以孔子之是非為是非,故未嘗有是非耳?!蚴欠侵疇幰?,如歲時然,晝夜更迭,不相一也。昨日是而今日非矣,今日非而后日又是矣。雖使孔夫子復(fù)生于今,又不知作如何非是也?!?/p>
【章兢】:從中國古代哲學(xué)史[3]看,還有許多類似的哲學(xué)家論述,他們對于啟發(fā)科學(xué)創(chuàng)新產(chǎn)生了非常積極的作用。明代的李時珍在研究藥物學(xué)的過程中就體現(xiàn)了科學(xué)批判精神。在李時珍之前,已經(jīng)有諸如《神農(nóng)本草》等醫(yī)藥權(quán)威著作,但在行醫(yī)當(dāng)中他發(fā)現(xiàn)這些權(quán)威著作收藥不全,名稱混亂,多有謬誤。于是,下決心編寫一部新的本草書。他長期深入民間,到深山老林采集藥材,開辟藥園栽培藥物,通過27年的埋頭苦干,終于在61歲時寫成舉世聞名的《本草綱目》。該書載藥1892種,其中無機(jī)物達(dá)266種,而且藥物的分類更詳細(xì),對一些混亂和錯誤的物質(zhì)命名加以更正?!侗静菥V目》為世界所認(rèn)可并得到達(dá)爾文的贊譽(yù),被譯成了英、德、法、西、俄等多國文字。
【章兢】:在我看來,您的科研創(chuàng)新也有質(zhì)疑權(quán)威、挑戰(zhàn)權(quán)威的經(jīng)歷。我讀過您早期在湖南大學(xué)學(xué)報上發(fā)表的一篇論文《同步電機(jī)的超瞬變電勢和初始值算子》[4]。這篇論文非常有意思,或者說很奇異。因為論文只提出了一個解決電機(jī)過渡過程中的問題,沒有說出其背景,也沒有講前人的研究基礎(chǔ)。這不太符合“常理”。
【童調(diào)生】:是的。當(dāng)時大致情況是這樣的:學(xué)校1970年代末設(shè)立了一個關(guān)于“測功機(jī)”的科研項目,科研組成員一共有6人,有2人是電機(jī)專業(yè)的,我是自動化專業(yè)的。在科研中,作者發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)在測功系統(tǒng)(同步電機(jī)——整流電路)中的過渡過程是沒人研究過的,這是電機(jī)學(xué)的專門問題。而我不是學(xué)電機(jī)專業(yè)的,為了完成電機(jī)理論的專題,必須深入學(xué)習(xí)《電機(jī)過渡過程》,這是一門電機(jī)專業(yè)最艱深的課程。但我發(fā)現(xiàn)以前這方面的理論有缺陷,其方程(Park方程)的初始狀態(tài)都是零,這是一種特殊的狀態(tài),因而理論是不完備的。我跑遍了長沙市主要的圖書館,還跑到上海市圖書館和北京市圖書館查閱有關(guān)這方面的圖書期刊和資料,一直查到1930年代的文獻(xiàn)。隨后,我重新在非零初狀態(tài)下推導(dǎo)了Park方程并寫成論文,投稿到《湖南大學(xué)學(xué)報》,但不久之后就被退了稿。因為這篇論文觸動了當(dāng)時一個權(quán)威的理論——Park方程,所以不同意發(fā)表。經(jīng)過我的力爭和辯論,論文被認(rèn)為是正確的,在編輯部婁彥博教授的支持下最終還是發(fā)表了。由于要發(fā)表,又不至于引起麻煩,就在文章原稿中刪除了有關(guān)背景和問題提出的原因方面的內(nèi)容。
【章兢】:可見要真正實現(xiàn)向權(quán)威挑戰(zhàn)是多么難的。既要有勇氣,還要有耐心,必須受得起委屈。
【童調(diào)生】:但是令我感到欣慰的是,到現(xiàn)在這篇論文都經(jīng)受住了歷史的考驗。有人還對其給予了高度評價,如湖南大學(xué)黃守道教授就認(rèn)為“這篇論文對我們的科研啟發(fā)很大,對現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)很有價值”。這個例子,很好地說明了一個從事科學(xué)創(chuàng)新的準(zhǔn)則,那就是必須敢于質(zhì)疑權(quán)威、挑戰(zhàn)權(quán)威。雖然這個過程有可能會非常艱辛,但只要“咬定青山不放松”,就一定能夠“守得云開見月明”。
四、百折不回,勇于實踐,高揚(yáng)進(jìn)取精神
【章兢】:在中華傳統(tǒng)文化中,古往今來有很多關(guān)于“百折不回的進(jìn)取精神”的論述,例如莊子的“判萬物之理,析天地之美”,屈原的“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索”,毛澤東的長征詩“紅軍不怕遠(yuǎn)征難,萬水千山只等閑”,無一不是膾炙人口、廣為傳頌。
【童調(diào)生】:在這個方面,不僅有詩詞警句,中國古代還有很多生動的事例。南北朝祖沖之根據(jù)長期天文觀察的結(jié)果,創(chuàng)制出了一部新的歷法,叫做《大明歷》。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數(shù),跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差只有五十秒;測定月亮環(huán)行一周的天數(shù),跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差不到一秒,可見它的精確程度。公元462年,祖沖之請求頒布新歷。宋孝武帝召集大臣商議。以戴法興為首的一批保守大臣出來反對,認(rèn)為祖沖之擅自改變古歷,是離經(jīng)叛道的行為。祖沖之反駁說“天體運(yùn)行,有形可檢,有數(shù)可推”,人們不能“信古而疑今”。但是,宋孝武帝還是聽信了保守派意見,禁止頒布《大明歷》。經(jīng)過半個世紀(jì)為真理而斗爭的努力,還經(jīng)過祖暅(祖沖之兒子)多次上書,直到510年,祖沖之死了十年之后,他創(chuàng)制的《大明歷》才得以推行。
【章兢】:在高揚(yáng)進(jìn)取精神方面,古有祖沖之,今有屠呦呦。從1969年1月開始,屠呦呦研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊,查閱大量文獻(xiàn),借鑒了古代用藥經(jīng)驗,設(shè)計了多種提取方法,歷經(jīng)380多次實驗、190多個樣品,終于在1971年從黃花蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧有效提取物,并于1972年成功提取到了一種分子式為C15H22O5的無色結(jié)晶體,命名為青蒿素。在此之后,又經(jīng)過了12年的時間,到1984年終于完成青蒿素的人工合成,期間又經(jīng)歷了數(shù)不清的失敗和挫折。如果沒有這種百折不回、勇于實踐的進(jìn)取精神作為精神支柱,也許青蒿素的發(fā)現(xiàn)和人工合成仍然會是一個“未解之謎”。所以通過屠呦呦研究員獲得諾貝爾獎的事跡,我們深刻地體會到:“中國醫(yī)藥學(xué)是一個偉大的寶庫,應(yīng)當(dāng)努力發(fā)掘、加以提高”, “中醫(yī)藥學(xué)是中國古代科學(xué)的瑰寶,也是打開中華文明寶庫的鑰匙?!倍_拓進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的精神,對于世人來講其實是更為寶貴的精神財富。
【童調(diào)生】:我還有一篇真正關(guān)于“奇異”的論文。[5]1960年代我國控制界剛開始接觸現(xiàn)代控制理論,我開始鉆研最優(yōu)控制,并刊發(fā)過譯文。在這個過程中我發(fā)現(xiàn)有一類多變量系統(tǒng),如果其中有部分狀態(tài)只受部分輸入量控制,也就是不受全部輸入量的控制,則這種系統(tǒng)的最優(yōu)控制有奇異解,并研究了它的解法。一直到1980年代初,我把這些問題寫成論文并寄到自動化學(xué)會控制理論委員會,他們沒有采用,但還是通知我去陽朔參加會議(一個全國性的控制理論大會)。我很興奮地去參加會議,并且?guī)衔业拇T士研究生和教研室的老師一起去。我向會議主持人提出:能否讓我宣讀這篇論文,讓與會者來評判?他同意了,并且安排我在第二天的一個小組會議上宣讀。當(dāng)時現(xiàn)代控制理論的權(quán)威是數(shù)學(xué)、力學(xué)界的人,他們還沒有涉及最優(yōu)控制理論奇異解。輪到我宣讀的時候,剛講到題目和摘要,就被小組會議主持人喝令停止,并且要我下臺。臺下有我的研究生,還有同一個教研室的老師,我感到非常的難堪。隨后,我拿了這篇論文去向一些權(quán)威請教,譬如北大數(shù)學(xué)力學(xué)系的黃琳教授(現(xiàn)在的科學(xué)院院士)請教,他也不置可否。因為他也沒有接觸過這類問題。
我認(rèn)定了這篇文章是正確的,這個問題是有價值的。于是到武漢找到了一些年青數(shù)學(xué)家主持的《科學(xué)探索》(是當(dāng)時探索科學(xué)前沿的一個新的刊物)。他們審查了論文以后,同意發(fā)表。后來,我又把這篇論文譯成英文,用復(fù)寫紙手寫稿寄到國際信息處理大會(IFIP東京會議)。會議對論文進(jìn)行了審查,接受我在會議上發(fā)表,來了兩封信催促我到東京去宣讀論文。當(dāng)時,我們學(xué)校還沒有人出國參加過國際會議,我找到校領(lǐng)導(dǎo),但他們也不知道該怎么辦理相關(guān)事宜。
為了擴(kuò)大這篇論文的影響,我從工程實際問題抽象出數(shù)學(xué)模型,把這篇論文重寫了一篇,投到我國自動化領(lǐng)域中最權(quán)威的《自動化學(xué)報》。結(jié)果審查通過了并作為重要的學(xué)術(shù)論文刊載,至今對這篇論文沒有提出異議,經(jīng)受了歷史考驗。此后,這篇論文又被收錄集結(jié)成書,經(jīng)過中科院三位院士的審核,上海交大張鐘俊院士和西南交大曹建猷院士給予了高度評價,他們認(rèn)為“該論文解決了在實際中廣泛存在的一類系統(tǒng)奇異解的存在和求解的問題,很有價值”。這就是我探求真理過程中的一個曲折的經(jīng)歷。
【章兢】:在勇于實踐方面,我們不僅要有百折不回的韌勁和毅力,也要堅持理論聯(lián)系實際,遵循“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。在這一點上,一些科學(xué)實驗在發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理的過程中,發(fā)揮了非常積極甚至是不可替代的作用。例如:伽利略的比薩自由落體實驗,推翻了亞里士多德關(guān)于“自由落體的速度與落體的重量成正比”的錯誤結(jié)論。由于這樣一個具有科學(xué)史意義的實驗,使得愛因斯坦提出“現(xiàn)代科學(xué)是從伽利略開始的”,言下之意就是“科學(xué)從此進(jìn)入到以實驗檢驗的階段”。
【童調(diào)生】:中國古代的思想家們,對于理論聯(lián)系實際、實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)也有著很多重要的論述。明清時代的王夫之在《四書訓(xùn)義·卷十三》中就寫到:知者非真知也,力行而后知之真也?!赌?jīng)》中的“志行,為也”說的也是這個道理。
【章兢】:對于這一點,還有一個很好的范例。清初儒家思想家、教育家,顏李學(xué)派的創(chuàng)始人顏元,曾以醫(yī)學(xué)為例,深刻而生動地說明了理論聯(lián)系實際和科學(xué)實驗的重要性。在《存學(xué)編·學(xué)辯一》中,顏元有一段非常深刻的闡述:“《皇帝·素問》、《金匱》、《玉函》,所以明理也,而療疾救世,則必診脈、制藥、針灸、摩砭為之力也。今有妄人者,止務(wù)覽醫(yī)術(shù)千百卷,熟讀詳說,以為予國手矣,視診脈、制藥、針灸、摩砭,以為術(shù)家之粗,不足學(xué)也。節(jié)日博,識日精,一人倡之,舉世效之,岐、黃盈天下,而天下之人病相枕,死相接也,可胃明醫(yī)乎?愚以為從事方脈、藥餌、摩砭、療疾救世者,所以為醫(yī)也,讀書取以明此也。若讀盡醫(yī)書而鄙視方脈、藥餌、針灸、摩砭妄人也,不惟非岐、黃,并非醫(yī)也,尚不為習(xí)一科,驗一方者之為醫(yī)也?!?。
【童調(diào)生】:科學(xué)研究中確實要有勇于進(jìn)取、勇于探索的精神。上世紀(jì)90年代初我們主持的國家“八五”重點工程攻關(guān)課題“大型回轉(zhuǎn)窯自動控制系統(tǒng)的研制”,你還記得嗎?
【章兢】:當(dāng)然記得。是對一座燒氧化鋁熟料的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行控制。這座窯長約100米,筒體直徑約5米,是一類我國在有色冶金、水泥等行業(yè)廣泛使用的大型耗能設(shè)備,控制難度非常大,過去靠人工看火控制。從控制理論上講,這是一個大型分布參數(shù)系統(tǒng),檢測和控制都很困難。
【童調(diào)生】:為了解決它的自動控制問題,我們采用了兩項關(guān)鍵技術(shù):機(jī)器視覺智能檢測(窯爐火焰的圖像處理技術(shù))和仿人模糊智能控制。讓計算機(jī)代替人工師傅看火在國內(nèi)還沒有人做過。張顯明教授首先提出了這個思想,年輕的劉國才老師等人開發(fā)了相應(yīng)的計算機(jī)程序,你研究了仿人模糊智能控制在回轉(zhuǎn)窯和球磨機(jī)上的應(yīng)用。經(jīng)過幾年的不斷探索實踐,終獲成功。其科研成果獲得中國有色金屬總公司科技進(jìn)步二等獎。
【章兢】:是的。這也是您帶領(lǐng)科研團(tuán)隊艱苦進(jìn)取獲得的成果。后來火焰圖像處理、回轉(zhuǎn)窯控制成為我們一個穩(wěn)定的研究方向,[6],[7]培養(yǎng)出一批博士、碩士。我們的研究成果也應(yīng)用到中州、貴陽、內(nèi)蒙古等一些氧化鋁廠。
五、廣泛的興趣愛好、藝術(shù)修養(yǎng),啟發(fā)創(chuàng)新人才培養(yǎng)
【章兢】:大學(xué)是培養(yǎng)人才的地方,立德樹人是大學(xué)的根本使命。從這個意義上來講,我們今天探討國學(xué)對科學(xué)創(chuàng)新的啟示,最終還是要回答大學(xué)“培養(yǎng)什么樣的人?怎樣培養(yǎng)人?”這兩個核心的問題。
【童調(diào)生】:對于這兩個問題,其實古代的先哲們早就有所思考,并已付諸實踐??鬃泳吞貏e注重教育的全面發(fā)展,其課程就有禮、樂、射、御、書、數(shù),后人稱之為“六藝”。墨子曾這樣描繪孔子和他的學(xué)生唱歌時的狂熱狀:“日誦詩三百、弦詩三百、歌詩三百、舞詩三百?!辈浑y看出孔子和他的弟子們愛好音樂簡直到了癡迷的程度,難怪春秋戰(zhàn)國時代的學(xué)者們思想活躍,無論在科學(xué)和哲學(xué)方面都具有非凡的創(chuàng)造精神,我想這與他們廣泛的興趣愛好、深厚的藝術(shù)修養(yǎng)是密不可分的。
【章兢】:李政道教授從20世紀(jì)80年代開始研究科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合。1993年、1995年,曾兩次在北京召開“科學(xué)與藝術(shù)研討會”,參加者有科學(xué)家和藝術(shù)家。藝術(shù)家參加研討會干什么呢?“畫科學(xué)”。參加“畫科學(xué)”的畫家有黃胄、華君武、吳冠中等。李政道給每個人出一道題目,都是當(dāng)代理論物理最前沿的研究領(lǐng)域,請藝術(shù)家們用繪畫來表現(xiàn)。
【童調(diào)生】:類似的例子并不少見。荷蘭畫家埃舍爾也曾用藝術(shù)創(chuàng)作表現(xiàn)物理世界的對稱性;梵高的作品《星空》中蘊(yùn)含著很多現(xiàn)代物理學(xué)的觀念;俄羅斯畫家康定斯基認(rèn)為“藝術(shù)的最高形式是數(shù)”;陳寅恪先生在研究國學(xué)時也認(rèn)為“必須具備藝術(shù)家欣賞古代繪畫雕塑之眼光及精神,必神游冥想,然后古人立說之用意與隨想,始可以真了解”。
【章兢】:由此可見,科學(xué)家和藝術(shù)家在進(jìn)行創(chuàng)作的時候,很多觀念是相通的。
【童調(diào)生】:古今中外,科學(xué)與藝術(shù)其實是不分家的。譬如:屈原的《天問》既是優(yōu)美的詩又蘊(yùn)含著深刻的科學(xué)道理;張衡是文學(xué)家,天文學(xué)家,他的《東京賦》和《西京賦》都是優(yōu)秀的文學(xué)作品;達(dá)芬奇既是科學(xué)家又是藝術(shù)家,等等。正因為這樣,法國作家福樓拜說:“科學(xué)與藝術(shù)在山腳分手,在山頂會合?!崩钫老壬艜J(rèn)為“21世紀(jì)將是科學(xué)和藝術(shù)結(jié)合的頂峰”。
【章兢】:科學(xué)家大多是熱愛藝術(shù)的。愛因斯坦說過:“這個世界可以由音樂的音符組成,也可由數(shù)學(xué)公式組成?!彼麜√崆伲3:土孔诱摰膭?chuàng)始人普朗克一起演奏貝多芬的作品。錢學(xué)森會吹圓號、彈鋼琴。他的名言是:“科學(xué)家不是工匠,科學(xué)家的知識結(jié)構(gòu)中應(yīng)該有藝術(shù),因為科學(xué)里面有美學(xué)。”錢學(xué)森把人的思維分為抽象思維(邏輯思維)、形象思維(直覺思維)和靈感思維。人類的左半腦主管抽象思維,而右半腦主管形象思維。直覺思維和靈感思維對于科學(xué)創(chuàng)新是極其重要的。例如《天問》中的科學(xué)假設(shè)就是出于屈原的想象,苯環(huán)的分子結(jié)構(gòu)的靈感是來自于“一條蛇咬住自己的尾巴”的夢幻。這樣的例子還有很多。通過藝術(shù)的修養(yǎng)可以提高右半腦的直覺思維、靈感思維和想象能力。
【童調(diào)生】:藝術(shù)教育對于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要作用,美國在50年前就深刻認(rèn)識到了。起因確是看起來與藝術(shù)教育根本不相關(guān)的“原子彈”。前蘇聯(lián)在原子彈試驗上落后于美國4年,但1957年11月成功地發(fā)射了第一顆衛(wèi)星,把美國拋在了后面。美國舉國感到震驚、恥辱,各部門首先指責(zé)教育界。后來,一些教育界人士經(jīng)過考察和比較研究,他們認(rèn)為:美國教育是先進(jìn)的,但藝術(shù)教育落后于前蘇聯(lián),即“兩國科技人員不同文化藝術(shù)素質(zhì),導(dǎo)致了美國空間技術(shù)的落后。文學(xué)、音樂、美術(shù)三個方面,美國都不如俄羅斯,這些文化藝術(shù)背景決定了俄國人的藝術(shù)素質(zhì)超過了美國人”。
是否這會導(dǎo)致美國科學(xué)技術(shù)的落后呢?這些差距到底產(chǎn)生了哪些影響?為了研究這個問題,1967年哈佛大學(xué)教育研究生院創(chuàng)立《零點項目》,研究對象就是藝術(shù)教育。
【章兢】:在馬克思、恩格斯關(guān)于“人的自由全面發(fā)展理論”中,則蘊(yùn)含著更為深刻的素質(zhì)教育之義。馬克思、恩格斯在《共產(chǎn)黨宣言》中說明,取代資產(chǎn)階級社會的,“將是這樣一個聯(lián)合體,在那里,每個人的自由發(fā)展是一切人的自由發(fā)展的條件。”隨后,在《資本論》中又指出:社會生產(chǎn)力的發(fā)展,將為未來的社會奠定現(xiàn)實的基礎(chǔ);未來社會將是“一個把每一個人都有完全自由發(fā)展作為根本原則的高級社會形態(tài)”。
【童調(diào)生】:可見,創(chuàng)新不是孤立的,更不是空中樓閣。它建立在廣闊的基礎(chǔ)之上,人的全面發(fā)展就是創(chuàng)新的基礎(chǔ),人的自由就是創(chuàng)新的翅膀。
【章兢】:我們怎么理解創(chuàng)新,決定著我們怎么去創(chuàng)新。解開創(chuàng)新困局的鑰匙,也許就藏在我們的文化基因里。我們要深刻領(lǐng)悟國學(xué)的精髓,挖掘國學(xué)這個寶庫。傳承國學(xué)意味著堅守,創(chuàng)新昭示著發(fā)展。
【童調(diào)生】:我想,這也是我們今天交流探討“國學(xué)對科學(xué)創(chuàng)新的啟示”這個命題的目的之一。
【章兢】:每次向您請教,都能收獲良多。這次向您請教的問題就到這里,非常感謝您的不吝賜教!
【童調(diào)生】:國學(xué)研究是一個宏大的課題,我們依然任重道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 章兢,童調(diào)生.國學(xué)應(yīng)包括自然科學(xué)[J].湘潭大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2015(3).
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責(zé)任編輯:立早
On the Inspiration of Chinese Ancient Civilization Studies
to Scientific Innovation
ZHANG Jing,TONG Tiao-sheng
(CollegeofInformationEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan,Hunan411105;
CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)
Abstract:Innovation is the soul of human progress. It is quite significant to look for inspiration to scientific innovation from Chinese Ancient Civilization studies. It says “If we can innovate for one day, we should renovate day by day, and never stop to renew it.” That is a reflection on the creative tradition of the Chinese nation. The self - innovation feature of traditional Chinese culture enable Chinese civilization last for 5000 years. By examining the nomination of “Maons”, scientific exploration instances in ancient China and modern time, as well as authors’ personal experience of scientific research,this study rethinks the function of Chinese Civilization Studies on inspiring creative thinking, critical spirit, enterprising spirit, all-rounded and free development of individuals, etc. It will not only benefit to our scientific research, but also help cultivation of innovative talents.
Keywords:Chinese Ancient Civilization studies;natural science;innovation;talents cultivation
中圖分類號:G05
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1001-5981(2016)01-0101-06
作者簡介:章兢(1957-),男,湖南韶山人,湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,主要從事復(fù)雜系統(tǒng)計算機(jī)控制研究;童調(diào)生(1934-),男,上海人,湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,主要從事最優(yōu)控制研究。
收稿日期:2015-11-18