思维科学顾名思义是探讨人类思维形态的科学,除了传统的逻辑学思维形式及思维规律的认识方法论研究,还包括思维物质及其进化等相关的研究,思维科学有着广阔的研究领域。在对思维探讨中涉及的一些常用的哲学认识论、逻辑学、心理学基本概念加以界定,以便在后续的探讨中能够有明晰的理解,是进一步展开讨论的前提。这些概念包括反映、感觉、知觉、认知、判断、记忆、思维等,以及对“概念”本身的定义和相关的表达词语、语言等都是经常用到的,在此仅简略加以描述。
思维 是客观事物在人脑中的反映与概括加工。这种反映与加工是借助语言、形体、书画、电子录入等表达方式来实现的。思维的主要结构有概念、判断、推理三种形式。思维具有初级的反映印象和高级自主构建的进化特点。
反映 是物质之间相互作用、留下痕迹的过程,人的大脑对外界事物的反映就是留在大脑中的痕迹,并能够直观表达出来,就像棱镜的内部反射。
感觉 是人脑对客观事物的个别属性的反映。感觉的生理基础是各种形式联结的神经电场受外界事物(哲学称之为客观事物的个别属性)的刺激在大脑中所产生的直接反映,包括视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等,当然还有心灵感应的第六感觉。感觉是最简单、最低级的反映形式,是初级的认识过程,是高级复杂的认识活动的基础。人的知觉、记忆、思维等是对感觉所储藏的信息材料进行运演的复杂的认识活动。
知觉 是感觉信号引起的内心反应,是感觉器官对刺激事物的整体及其简单关系的反映,是对感觉信息加工的过程,是感觉基础之上的高一级反映形式状态。知觉是以感觉信息为基础,在经验知识的参与下,经过大脑加工对事物加以解释的过程。
认知 是个体认识客观世界的信息的加工活动。它包括感觉、知觉、记忆、思维等一系列人与客观世界的互动。
记忆 是客观印象和过去的经验通过识记、保持、再认和回忆的方式在人脑中的反映。
概念 是思维活动最基本的形式之一,是人脑对客观事物共同的本质特性的反映,在抽象与概括的基础上,形成不同的概念。
一个概念是一个抽象思维的单元,不同的概念单元又可以组成新一层的概念,概念具有套层(盒)性,以不断地简化高一层级的思维复杂程度。最初级的概念是同一类事物的指代名词,是建立在分类基础上的,而分类正是印象区分的界限形成的一事物区别于其他事物的明显特征。概念包括内涵和外延两部分,内涵指概念所反映事物的共同本质的属性,外延是指具有这些共同本质特征的“全体”对象(抛开了具体的数目,可能是无穷多,但都可归为同一类全体,从集合角度讲一个概念集合中包括了无穷多的对象元素,因而可以无限延长,从而解决数学中的无限悖论)。概念同化则是把新概念纳入原有的概念知识体系的过程,这个过程就是通常的学习过程。
词语 是标志概念的标志符号,概念通过词语来标志。词语是概念的外壳,概念赋予词语一定的意义和内容。词语有不同种类,最多最常用的是名词,表示联系所属的关系是动词及介词,表示并列转折的是连词,它们组合构成词语。
判断 是肯定或否定思维对象是否存在、是否具有某种属性以及事物之间是否具有某种关系的思维过程。在形式逻辑上用一个命题表达出来。
逻辑 指人类思维的形式和规律,逻辑有着成熟的推理形式,逻辑推理包括演绎推理、归纳推理和或然性推理三种主要方式。
演绎推理是从一般性前提出发,通过推导得出具体陈述或个别结论的过程。是从一般到特殊的推理,其前提蕴含结论,前提和结论有着必然的联系,是充分条件或充分必要条件的必然性推理。推理的前件和后件是一种集合关系,它使得人的思维能够保持前后一贯的严谨性。推理有效的根据是框架的形式而不是推理的内容,在逻辑学和数学中典型的应用就是演绎推理。
归纳推理是从个别到一般的推理。由一定程度的个别事物观点推及范围较大的观点,由特殊具体事例推导出一般原理。完全归纳推理是必然的结论,不完全归纳推理结论是或然的需要验证的。
或然性推理是指即使前提真,推理过程合乎逻辑要求,其结论也未必是真的推理。这种推理对于扩展知识有着重要的价值。不完全归纳推理、溯因推理、类比推理都是或然性推理。
逻辑套层关系,层级递进的逻辑套层关系是建立在客观世界存在相似变化及复杂程度递增的这样普遍事实基础之上的,度量客观事物是概念思维所必需的,相互联系的概念组成对客观事物描述的逻辑框架体系,当逻辑体系产生悖论矛盾时会产生逻辑框架边缘层级式的扩展,形成逻辑套层状态,逻辑套层关系与概念套层同步螺旋式上升,共同解决同层逻辑矛盾悖论,使思维认识水平逐步上升。概念的套层和逻辑的套层关系是作者在本书中提出的思维发展形式的观点,并在观察实验中得到证实,以此观点来解决创新思维的产生及运行模式。
哲学领域思维的认识论、方法论探讨由来已久,从符号角度看,当哲学家将一个概念作为一个自然的符号,将一个词作为约定的符号时,并通过符号进行运演,逻辑的或非逻辑的,这样的思维方式,即是大脑的特定功能,将一类事物或具有多种属性的概念浓缩汇聚映射为一个概念点符号,进行思维运演,大脑必然有一部分专门形成概念点的区域和解释概念点的解链区域,进行转换运演,这样哲学的认识论就可以与基于神经生理脑科学的发生认识论联系起来。皮亚杰(1896—1980)的发生认识论是思维结构形成过程的外部观察和影响试验所做出的建构理论,基本符合儿童的思维认识成长规律,当然有些认知的建构过程与时间段皮亚杰没有观察发现到。
思维科学是跨越了哲学方法论和神经生理学及心理学这些领域进行综合探讨的。在哲学的认识论当中逻辑是作为科学的内容分立出来的,或者说逻辑是科学思维的基础,尤其是数理逻辑产生后,逻辑和数学转化为更简单的符号来表达,成为更严谨的科学认识方法工具。纯逻辑思维虽然是人的智能发展的高级阶段,但是并不形成高级文明智慧,高级思维形态除了逻辑的思维基础还有思维形态的叠加,综合的思考判断,形成意志和行动的选择。认识论的基本物质要素在现代都可以从脑神经科学中找到对应的区域,即使复杂的抽象思维在生物心理学的发展层面上看也是大脑神经网络各个模块的联结在直观反映和概念映射等不同层级上的运演。
对人类高级思维与认识的来源进行探讨,先哲们都曾有过猜想,关于认识的来源不管是天赋论也好,还是实践论也好,或者是发生认识论也好,总的来说在思维与认识的形成过程中,这些因素都存在,挖掘出来龙去脉则有利于进一步研究。
认识论无疑是关于研究探讨思维的理论与方法,而思维则是人们内心活动的形态,它反映外在客观世界,又进行内在的自主构造。思维是意识的主要构成,思维主导人的行动、行为模式。认识则是思维的高一级思维状态,认识是在思维产生的基础之上的识别与记忆和判断,认识是一个思维体系,具有知识的形态。思维与认识联系在一起就将自然的思维形态融入经验知识的认识状态,单纯抽象看,思维是以大脑为物质基础的自然的信号组合运动状态,因而研究思维则可以暂时先忽略思维的具体内容,只研究思维的结构形态,然后再加上后天获得的经验知识共同研究,从而形成思维科学、认识论的纵深知识体系。
思维认识的基础和来源是生物进化的、经验的还是天赋的,这在思维认识领域有很大的争论。认识来源的天赋说认为人的认识或者说知识的获得是先天赋予的,这样的观点较早就存在了,古希腊的柏拉图(公元前427—公元前347)的“回忆说”就是指人一出生就具有天赋的特质,人本来就对“理念”有认识,只是投生时忘记了原来的理念,人的学习只是回忆灵魂进入人体之前的理念罢了,后天的认识只是把先天已有的开发、回忆、释放出来 ,这种猜想能够在现代遗传基因理论和宇宙文明的思维形态感应协同学说中得到解释。笛卡尔(1596—1650)的天赋观点则认为人类所有的最简明真理性的观念是与生俱来的,是由上帝赋予人心的,数学公理、逻辑法则都是天赋观念,由此而推出一切真理性知识 。莱布尼茨(1646—1716)提出了自己的天赋观念学说,他认为心灵是一块“有纹路的大理石”,一切思想所有的知识都是天赋的,所有的观念都是以潜能方式存在于人的心中 。
康德(1724—1804)在思维认识来源(纯粹理论所得知识起源)上区分了亚里士多德为首的经验论者和与柏拉图为首的理性论者,以先天综合判断的理论考虑了天赋和后天经验两者的统合为认识的构成。他在重要著作《纯粹理性批判》中所要证明的是,“虽然我们的知识中没有丝毫能够超越经验,然而有一部分仍旧是先天的,不是从经验按归纳方式推断出来的” 。康德提出了“先验哲学”的概念,“此种认识方法又限于先天的可能者” 。
上述天赋论观点对于思维认识的理解虽然可以有合理的解释,并且能应用形式逻辑严谨的分析判断,有助于人的思维认识能力的提升,但这仅限于形式上的思维运演,而且往往陷于两难的思维状态,遭到经验主义者的批判。天赋论随着科学的发展逐渐的淡化,但在现代由于大量观察实验的资料积累,一些学者从新的角度来认识天赋论,从而创出了一番新天地。
德谟克利特(公元前460—公元前370)关于认识的“影像说”是较早具有代表意义的客观反映论,他认为人的感觉是客观对象引起的,“若不是有影像来接触,就没有人能有感觉和思想” 。洛克(1632—1704)的“白板说”亦是反对天赋论的代表,他在批驳天赋论时以婴儿的思维举例,认为婴儿必须经过学习过程才能知道普遍原则,诸神论者或无神论者从何处得到上帝赋予的一般原则和观念?他肯定了经验论的原则,指出人的知识不是先天就有的,人的心灵本来就像一张白纸,在上面没有任何天赋的标记,“我们的全部知识是建立在经验上面的;知识归根到底都是导源于经验的” 。
皮亚杰则对认识的经验论和天赋论做了评价,他是生物进化认识论的建构主义者,认为认识的建构是通过主客体的相互作用产生的。他从儿童心理的发生发展考察了认识的建构过程,“认识既不起因于一个有自我意识的主体,也不是起因于业已形成的会把自己烙印在主体之上的客体;认识起因于主客体之间的相互作用,这种作用发生在主体和客体之间的中途” 。用相互作用及内因外因关系的哲学思想可以这样解释认识的发生,关键是具体是怎样实现的。
思维认识的天赋说和后天经验说以及生物进化说都是不同的历史阶段对思维认识来源的猜想假说,因为思维认识是一种形态,很难进行实证研究,因此将思维认识的发生起源建立在神经元的物质基础上,在现代认识论上更有科学依据,因为对于人来说没有大脑的神经元系统,无从谈起思维,从根基上开展研究能够揭开思维的本质所在。皮亚杰虽然从生物构建的角度研究,分阶段描述了认识一般发生发展过程,但是他的认识论基础是建立在生物发育心理学基础之上的,他是从心理学的角度进行观测试验,也是仅从儿童认知行为外在的表象观察,还是属于暗箱式操作研究。如果没有脑科学的基础支撑(如神经元突触等更微观的认识)则皮亚杰的理论仍存在猜想假说的成分。囿于时代的局限,他不能更深地从神经生理的角度去认识,不能将发生认识论完全建立在实证科学的基础之上,因而不能获得传统哲学认识论学界的认可,“皮亚杰的发生学的说明,多半会被某些哲学家当作与认识论研究无关而予以摒弃。他们可以辩论说,我们是发现逻辑—数学关系而不是要去建构它们” 。但是皮亚杰的理论对儿童各阶段教育智力开发却有着重要的指导作用。
哲学上的认识论、方法论是在成人成熟思维的基础上的探讨,从亚里士多德的形式逻辑推理的《工具论》到培根的归纳逻辑推理的《新工具论》,再到莱布尼茨的数理逻辑 等都是构造认识的思维方法和工具,以前没有从生理发育角度去考虑认识产生的基础,直至20世纪上半叶皮亚杰从儿童发育的过程来探讨认知能力的建构过程,弥补了前人的不足,他的观察研究终点是以达到成熟的形式逻辑运演能力为标志的。这些研究探讨注重的是思维的结构形式,或者说思维遵循着一种固定的运行模式,这种工具模式挖掘出来可以对客观世界进行正确的分析描述。