王国维脍炙人口的治学三境界说,以优美的古典词语,清晰的治学时序,百年来激励了无数的治学者,并倾倒了更多的欣赏者。然而,王国维的三境界说,局限于治学过程的唯象性描述,而缺乏深层的解释性分析。有鉴于此,本文尝试提出更宽广的治学四境界说,这堪称大国科技帅才的四块基石,也是炼成科技帅才的必由之路。
1 读书人
传统学术大师读书的功力、方法,以及个体性的诀窍,是传统优秀文化中的精髓之一,今日的读书人不能不留心与学习。
一个人直接的读书经验,如观察、实验或社会体验,会对其治学产生潜在的深刻影响,构成其治学的深沉的隐性的基底。这种因人而异,极具个体性的隐性影响,与治学的关系极其复杂,往往难以捉摸。而作为间接经验的读书(含电子、网络等读物),却要有章可循得多,因此本文即以读书作为治学显性路径的起点。无论理科与文科,有幸的开拓创新者,几乎都从早年优秀的读书人成长起来。
人文大师钱锺书早年博览群书的故事富有传奇色彩。“商务印书馆发行的那两小箱《林译小说丛书》是我十一二岁时的大发现,带领我进了一个新天地,一个在《水浒》《西游记》《聊斋志异》以外另辟的世界……接触了林译,我才知道西洋小说会那么迷人。我把林译里哈葛德、迭更司、欧文、司各德、斯威佛特的作品反复不厌地阅览。”钱锺书还曾横扫中国两个大学的图书馆:清华大学图书馆和蓝田国立师范学院图书馆。钱锺书到清华大学后的志愿是“横扫清华图书馆”。据同班同学许振德回忆:“图书馆借书之多,恐无能与钱兄相比者,课外用功之勤,恐亦乏其匹。”另一同学饶余威回忆:钱锺书“终日博览中西新旧书籍。最怪的是上课时从不带笔记,只带一本与课堂无关的闲书,一面听讲,一面看自己的书,但考试时总是第一……看书时喜欢用又黑又粗的铅笔划下佳句,又在书旁加上他的评语,清华藏书中的划线和评语大都出自此君之手笔”。
当时任清华大学教授的同乡族人钱穆先生也对钱锺书的刻苦攻读欣赏有加:“锺书亦在清华外文系任学生,而兼通中西文学,博及群书,宋以后集部殆无不过目。”关于这一时期读书方法及效果,钱锺书自评说:“亲炙古人,不由师授。择总别集有名家笺释者讨索之……以注对质本文,若听讼之两造然;时复检阅所引书,验其是非;欲从而体察属词比事之惨淡经营,资吾操觚自运之助。渐悟宗派判分,体裁别异,甚且言语悬殊,封疆阻绝,而诗眼文心,往往莫逆暗契。”连外籍教师教授的“西洋文学概要”与“西洋小说”两门课涉及的所有小说,他也几乎全部读过,考试成绩高人一等也就不足为奇。
笔者读书成绩不过尔尔,但有一个体会是,早期可按内容分类阅读,到一定程度,即能体会作者风格时,可盯住适合自己风格的大家,尽量读其所有的著作,每见其新作问世,尤为欣喜,立即拜读。每个人都有独特的偏好与敏感性,凡读适于自己特性或风格的著作,不仅心情愉悦,效率也更高。这种情形,不仅适于文科著作的阅读,也适用于理科,杨振宁先生曾多次论及自然科学研究中的风格,说自己喜欢爱因斯坦、狄拉克与费米的风格,而不易欣赏海森伯的风格。杨振宁不仅从科学著作的阅读中,也从直接交流中获得这样的印象。
在流行网络阅读的今天,值得反省的一个问题是,在如此便利快捷的阅读条件下,何以未见有陈寅恪、钱锺书、华罗庚、钱三强这样博学多才而有创造力的大家产生?可见他们丰富的读书经验,绝非掌握网络阅读方式就可轻易获得。传统学术大师读书的功力、方法,以及个体性的诀窍,是传统优秀文化中的精髓之一,今日的读书人不能不留心与学习。
《科学与道德:钱三强科技思想述评》 黄松平 肖旭著 广西师范大学出版社
2 活字典
建立一个“活字典”脑海,与掌握网络搜索方法相比,训练难度不可同日而语,而治学价值也有天壤之别。
作为治学的基础与准备,读书要达到的目的是记忆与理解,其中记忆更为基本而不可或缺。有悠久文化传统、人才辈出的中国为此创造了许多读书方法。背、诵、抄,即是最重要的方法。杨振宁回忆道:自己四岁开始识字,五岁多时能识三千字,并能背诵儿童启蒙读物《龙文鞭影》一书。但当父亲杨武之问书上讲的什么意思时,“我完全不能解释”。但是,这样的记诵功夫与后来的理解、思考有深刻的内在联系。在中国古代文化方面有相似训练的钱锺书,凡读之书,“他几乎过目不忘,尤其是集部之书更为精通,一些著名文学家的诗文别集不用说,甚至一些不入流的和无多大名气的作家的诗文集、小说、笔记和日记,你只要考问他,他都能基本不差地复述下来,有许多是一字不差地背诵下来。然而,他并不满足于这种记问之学,对每个问题又都能穷源溯流、旁征博引,一一指陈得失,如数家珍”。
自然科学学者也不例外。杨振宁与李政道的恩师、诺贝尔物理学奖得主费米,是罕见的兼擅理论与实验的物理学大师,据一位指导过费米的前辈工程师回忆,1918年高中毕业时,费米“已经读过所有最著名的物理学著作……当他读过一本书以后,哪怕只读一次,他就能完全弄懂,而且永远不会忘记。例如,当他读完狄尼写的微积分教科书后还书给我的时候,我对他说可以一年以后再还我……他的回答让我颇为吃惊,他说‘谢谢,但我不需要它再放在我这儿了,我已经记住这本书的内容了’”。为形成某种永久性记忆,自然科学学者与人文社科学者有些不同,除了反复背诵或抄写,还需深入理解其内在逻辑,如费米读一本《投影几何学》时,自己动手“证明了书中所有的定理,还迅速地计算了书末附录的所有问题(有200多个题)”,此外费米还有一个“小本子”,“把他学过的物理知识系统地重新组织了一次,使它更有条理化。在罗马和卡沃索,他在一个皮封面的小本子上写下了许多笔记……这件事是令人吃惊的:一个只在大学读了一年的大学生能够写出小本上这么多内容,即使对于一个多年从事物理教学的老师,这小本子也是非常有价值的”。费米虽是神童出身的天才物理学家,但也需要通过刻苦攻读、消化、整理有关的物理知识,形成独特的“小本子”——大脑中物理学“活字典”的文字版本。
有条理地存储在大脑中的专门性知识,可以称为“活字典”,它远不及百科全书门类齐全,信息量要小得多,与今日的互联网知识库相比,更显得微小。但是,存于脑海中的“活字典”知识是有机组织的,可以随时提取并作为创新思维原材料的活跃的知识,正如杨振宁所言,是创新道路上,“看到前人所没有看到的东西”的基础与路标。人们常常惊叹陈寅恪、钱锺书的基本功和知识量,即使有今日如此庞大、简捷的互联网相助,在知识的灵活运用与专业的创造性上,仍未见能与陈、钱匹敌者。笔者就读复旦大学研究生时,就有功力深厚的老先生告之,读研无他,做一万张卡片而已。无奈3年时间很难做出一万张卡片。
网络普及以后,许多年轻学子已看不上老一辈文理科学者行之有效的学术训练方法——建立存储于脑海中的专门化的“活字典”。而盲目依赖快速便捷的网络知识搜索。有文章写道:“拥有独一无二知识的人几乎消失了,人们有想法,但不必再有厚度。校园里的‘活字典’始终令人尊敬,却看起来并非遥不可及。因为‘活字典’的记忆并不比网速更快,同样的诗篇也存在于网络里;甚至当你希望找一个形容‘书多’的成语,只需在浏览器里输入这个与口语无异的要求,得到的结果不见得比学究少。”如果仅为满足某种求知欲,这样的想法自然无可厚非,但若以治学为目标,则建立一个“活字典”脑海,与掌握网络搜索方法相比,训练难度不可同日而语,而治学价值也有天壤之别。
3 学问家
正确选择研究方向,对起步做研究工作的人是非常重要的建议。但是起步做研究工作时所遇到的困难还有很多,其中一个普遍的问题是如何掌握创新思维方法。
如果把治学的四个进阶划为两个层次,那么上文所述的读书人与“活字典”境界,是以知识积累为导向的初级阶段,而本文以下所述的学问家与原创者境界,则是以开拓创新为导向的高级阶段。
文理兼通的科学大家严济慈院士有一个富有启发性的重要见解,指出了知识与学问的区别:“知识与学问有什么不同……知识是人类对事物的了解,学问是用所掌握的知识去解决实际问题的能力。学生时代主要是获取知识,而工作以后则主要致力于将知识变成学问。”严先生所说“解决实际问题的能力”中的实际问题,是广义的实际问题,不仅包含实际工作中的具体问题,也包含探索创新活动中的各种问题,曹雪芹所言“世事洞明皆学问,人情练达即文章”中的“学问”自然也包含在内,因限于篇幅,本文以下仅探讨与学术研究相关的学问。
对于年轻人从知识积累转向研究工作的困难,杨振宁不仅有切身体会,而且有丰富的指导经验。杨振宁刚赴美国留学时,对自身的长处与短板缺乏真切的认识,不擅长动手实验的问题暴露无遗。以至于实验室主任艾里逊教授常半开玩笑地说:“哪里炸得乒乓作响,哪里准有杨振宁在场。”最终,深识杨振宁理论优长的导师泰勒,开明地允许他以理论文章作博士论文。关于研究生们起步做研究工作的情形,杨振宁曾说:“我在美国37年了,我看见过的起步做研究工作的人的数目,单在我这行里边,已上千人……做论文的时候学习方法是另外一种方式:要寻求未知的东西,要发现哪些题目是可以有解答的……这里头所发生的困难,绝不是中国血统的人所独有的,是大家都有的。”“我看到物理界有许多人在念书的时候学习成绩都很好,过了二三十年,他们的差别却很大。有人做出了大成就,有人老是做一样事,费了很大的劲,却没有什么成绩。这是什么道理呢?这里虽然有能力问题,但不是主要的。最主要是会不会选择正确的方向……那些十年前很红的方向,一般来说,经过十年的研究,往往过时了。每个领域常常是因为有了新的问题,新的办法,才变得发达起来的……怎样才能掌握住方向呢?我建议你们每星期抽一定时间去图书馆……看多了以后,你就能掌握住你那个领域的发展方向。”
正确选择研究方向,对起步做研究工作的人是非常重要的建议。但是起步做研究工作时所遇到的困难还有很多,其中一个普遍的问题是如何掌握创新思维方法。爱因斯坦曾提出一个建议:“训练你的头脑去思考教科书里学不到的东西。”爱因斯坦是运用创新思维的高手,物理教科书只是分别向学生讲述牛顿力学与麦克斯韦电磁场理论,爱因斯坦却将二者联系起来思考:麦克斯韦的光速不变原理与牛顿力学中的伽利略变换相矛盾,是牛顿错了,还是麦克斯韦有错?16岁的中学生爱因斯坦,由此踏上创立狭义相对论的漫漫十年之路。类似这样神思妙想的创新思维,在爱因斯坦的创新实践中比比皆是,不仅如此,善于理论总结与哲学思维的爱因斯坦独创性地将“想象”,尤其是“联想”,置于科学创新思维的核心地位:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”
通过进一步的反思和总结,爱因斯坦在晚年将“联想”置于概念、词语等抽象表达之前,是在思维机制中起支配作用的“创造性思维的基本特征”:“写下来的词句或说出来的语言在我的思维机制里似乎不起任何作用。那些似乎可用来作为思维元素的心理实体,是一些能够‘随意地’使之再现并结合起来的符号和多少有些清晰的印象”;“在创造性思维同词语或其他可以与别人交往的符号的逻辑构造之间有任何联系之前,这种结合的活动(即联想——引者注)似乎就是创造性思维的基本特征”;“当上述联想活动充分建立起来并且能够随意再现的时候,才有必要费神地去寻求惯用的词或者其他符号”。
在晚年的《自述》中,爱因斯坦又用一定篇幅来论述创造性思维,强调“自由联想”与概念相联系是其中一个“起支配作用的元素”。须注意的是,爱因斯坦重视联想在创造性思维中的作用,尤其重视其启示性作用。联想以及联想相随的比喻,并非思维与语言的全部,只能用当其所,而不能随意越界运用。
联想这一创造性思维给予爱因斯坦的恩泽,不仅是牛顿力学与麦克斯韦电磁场的联系启迪了狭义相对论,也不仅是升降机中引力与加速度的联系启迪了广义相对论,联系还使自然科学家爱因斯坦的文笔出人意料的生动、深厚而优美,其中一个重要技巧是善用联想而生的比喻:他在评论学校里过分强制性的知识教学时写道:“这样脆弱的幼苗,除了需要鼓励以外,主要需要自由;要是没有自由,它不可避免地会夭折。认为用强制和责任感就能增进观察和探索的乐趣,那是一种严重的错误。我想,即使是一头健康的猛兽,当它不饿的时候,如果有可能用鞭子强迫它不断地吞食,特别是,当人们强迫喂给它吃的食物是经过适当选择的时候,也会使它丧失其贪吃的习性的。”
4 原创者
原创者的突破口大致有如下几种:一是哲学思维,二是科学实验,三是数学方法,四是综合因素。
世界上有学问的人不计其数,可称为学问家的也不在少数。数学大师华罗庚对其中的治学者曾有深入的分析:“并不是熟悉了世界上的文献,就成为某一部门的‘知识里手’了,还早呢!这仅仅是从事研究工作的一个起点。也并不是在一个文献报告会上能不断地报告世界最新成就,便可以认为接近世界水平了,不!这也仅仅是起点,具有能分析这些文献能力的报告会,才是科学研究工作的真正开始,前者距真正做出高水平的工作来,还相差一个质的飞跃阶段。”
华罗庚更进一步提出了研究工作的四种境界:
1.照葫芦画瓢地模仿。模仿性的工作,实际上就等于做一个习题。当然,做习题是必要的,但是一辈子做习题而无创新又有什么意思呢?
2.利用成法解决几个新问题。这个比前面就进了一步,但是我们在这个问题上也应区别一下。直接利用成法也和做习题差不多,而利用成法,又通过一些修改,这就走上搞科学研究的道路了。
3.创造方法,解决问题,这就更进了一步。创造方法是一个重要的转折,是自己能力的提高的重要表现。
4.开辟方向,这就更高了,开辟了一个方向,可以让后人做上几十年,上百年。
本文所论的原创者,大致包括华罗庚先生所述的“创造方法”与“开辟方向”的治学者,他们是学问家中的学问家,其中有些人是人类文化史上具有头等光辉的巨星,他们或以基础性重大原创恩泽后学,彪炳史册;或以应用性重大原创直接或间接地影响社会面貌和推进文明进步。
由于治学的领域宽广,学科的性质各异,通向原创的突破口也各不相同。除了正确运用先进哲学思维这一共性,只能各遵其道,各得其所。以笔者较熟悉的物理学领域而言,原创者的突破口大致有如下几种:一是哲学思维,如爱因斯坦、海森伯;二是科学实验,如法拉第、卢瑟福、钱三强等;三是数学方法,如普朗克、狄拉克;四是综合因素,如对湍流理论有突破性贡献的费根鲍姆与“中国氢弹之父”于敏,都综合运用了物理、数学与计算机方法。
钱三强是从一流原创科学大师向大国科技帅才成功转型的典范。本书对钱三强不朽的精神、深广的思想和非凡的事功,有全面而独到的研究,本书是研究我国这位杰出复合型科学家的一大成果,必将对弘扬科学精神、深植家国情怀、提升科技管理水平与培养拔尖科技人才产生积极而深远的影响。笔者的序言,只是为深入理解一流大国科技帅才做一铺垫,或可帮助读者认识通向一流大国科技帅才之路的艰辛与复杂。虽然一流大国科技帅才的具体特点各有不同,但其早期治学四个境界的历练不可或缺。只有由此出发,成为科技原创者,最终方可跃上一流大国科技帅才的新境界。
中华民族伟大复兴的新征程,需要在世界科技创新舞台上产生众多的中国原创者和一流的科技帅才,担当引领世界科技新潮流的历史使命。可以期待,一个大师辈出、巨星不绝、佼佼者不计其数的中国科技创新局面,必将到来。
(作者系国防科技大学文理学院教授、博士生导师。本文为《科学与道德:钱三强科技思想述评》代序,有删节。)
(原标题:大国科技帅才的治学境界)
作者:朱亚宗