自牛顿以来的科学家--近现代科学-第20部分
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为无与伦比的教师。”
想象是头脑突破固有知识束缚的非逻辑性重新组合。科学创造中的想象首先具有概括性的特点，它是通过对那些储存于大脑之中的、能够感知的经验事实进行改造、再加工和重新组合而来的。第二，科学创造活动中的想象与逻辑思维有密切关系。因为科学家的创造活动是有目标指向的。想象从解决具体的问题出发，在科学家的自觉意识引导下各种意象发生再生与重组。科学活动特别是理论研究中的“思想实验”就是利用想象的典型例子。第三，科学想象往往是直觉思维的前导和诱因。一般来说，产生顿悟的直觉是长期的思考和不经意的遐想的产物。想象的一种基本形式是联想，它是由此物直接到比物或者由某一偶然事件的刺激引起的一种相似的想象。
想象力品质的结构主要由想象的现实性（想象的开始应该源于客观现实）、主动性（应该由想象者定向展开）、生动性（形成的形象应该鲜明）、丰富性（想象的过程应该冲破时空限制）和独创性（想象的产物应该新奇独特）构成。
爱因斯坦特别强调想象力的作用。他认为科学家在探讨自然的秘密时，“多少有一点像一个人在猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由”，他需要极大的想象力。不过“他固然可以猜想以无论什么字作为谜底，但是只有一个字才真正完全解决这个谜”。同样，自然的问题也只有一个答案，所以最后还是应该受实践的检验。在谈到想象的重要性时，他说：“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”。
想象力对于科学，其重要性不下于它对于艺术。艺术如无想象，就会成为枯燥无为的作品。同样，科学如无想象，就很可能停留在一些表皮的、抓不住本质的经验公式上。不过二者之间也有不同，科学中的想象最后要受到实践的旅客不留情的检验，而文学创作中的想象虽然也应反映客观实际，但却比较灵活。例如，小说中某角色的结局不必是唯一的。
记忆力是智力结构中一个基本的成分，它是智力的基础。从传统心理学观点看，记忆力就是人脑对过去的经验、知识、心理体验和各种活动的保持的能力，也就是进行记忆的能力。从信息论的观点看，记忆力是人脑对信息的输入、编码、储存和提取的能力。记忆力是一个过程，它包括识记、保持、再认或再现3个基本环节。识记，是指人脑识别、接收并保持所获得的信息的过程，它是记忆的第一过程。保持，是指已经获得的信息、材料在头脑中短期或长期保留的过程。在这个过程中，有些信息可能被遗忘，有些信息可能被巩固而保留在头脑中不再遗忘；所谓的再现和再认，是指过去的记忆信息在头脑中重新恢复的过程。
根据记忆的内容，我们可以把记忆力分成以下4类：①运动记忆力。指以过去做过的运动或动作作为记忆内容的记忆。这种记忆力对于体育运动和劳动操作技能是很重要的。②情感记忆力。指以过去的某种情绪或情感体验为记忆内容的记忆力。这种记忆力对于演员尤为重要，只有生动地记住剧中人物的情绪和情感，在表演过程中才会很自然。③形象记忆力。指以事物的具体形象为内容的记忆。人在儿童时期，具有很强的形象记忆能力。在成年人当中，画家、作家、音乐家、演员等具有较高水平的形象记忆力。④抽象记忆力。抽象记忆力又称为逻辑记忆力，是指以被归纳的一些概念、公式、规律为内容的记忆。这种记忆能力是科学工作者应具备的能力。
每个人记忆的快慢、准确、牢固和灵活程度，可能随其记忆的目的任务、记忆所采取的态度和方法而异；各人记忆的内容则随其观点、兴趣、生活经验为转移，对同一事物的记忆，各人所实质上记的广度和深度也往往不同。人们发现不同的人的记忆力确实存在着差别，这些差别主要表现在以下5个方面：记忆力的敏捷性，是指人们在记忆信息时速度是快还是慢； 记忆力的广度性，指对于一些很长的记忆材料第一次呈现给你，你能正确地记住多少。呈现的越多，你的记忆力的广度就越好。记忆的广度越来越大，记忆的难度就越来越大。如果你能记住的数字长度越长，你的记忆力的广度性就越好；记忆力的准确性，指对于你已经记过的材料再认和再现时是否符合原材料的特点和属性，是否正确无误；记忆力的存储性，指对记忆材料保持数量的多少；记忆力的持久性，指你记住的信息能保持时间的长短。对于一些事我们可以记得一辈子，但对有些事，我们却是过目就忘。
从王极盛的研究结果可以看到，记忆力对于从事基础研究工作的科学家来说并不十分重要，这说明基础研究的特点主要是创新而不是继承。
3、逻辑思维能力、观察与实验能力
按思维的二分法分类，人的创造思维有正向思维（一般情况人的本能产生的、原有的思路）与逆向思维（与原有的思路相反、为了追求某些不同性质的思路）、发散思维（思维活动以原有的信息为圆心向四周扩散，衍生出不同的结果）和收敛思维（思维活动以众多的信息为圆周向圆心聚焦，形成一个合乎逻辑的结论）、横向思维（横向地向空间发展、向四面八方扩散的思维）和纵向思维（向纵深发展、直线式的思维）、形象思维（借助记忆表象、联想与想象去解决问题的思维活动）与逻辑思维（借助概念、判断、推理等逻辑过程去解决问题的思维活动），等等。我们通常用形象思维和逻辑思维来区分科学家和非科学家的思维活动特点，科学家更倾向于采用逻辑思维来认识事物的本质，寻求解决问题的方向；而非科学家更多地采用形象思维来进行类似的活动。
科学家通过直觉或者想象得来的东西必须接受严格的科学证明，证明的过程就包括逻辑证明和实验检验两部分，逻辑思维能力强的人将成为理论科学家，观察与实验能力强的人将成为实验科学家。
心理学很重视思维的一般规律，但就具有创新性的科研活动而言，要求科学家具有与一班人不同的思维品质，包括思维的问题性、广阔性、深刻性、独立性和敏捷性等。思维的问题性是指科学家善于把科学研究活动中需要解决的问题准确无误地表述出来。科学问题千头万绪，哪些是关键性问题，哪些是自己能够解决或者通过合作能够解决的问题，需要科学思维进行判断。思维的广阔性是指科学家在问题放进一个比较大的知识背景里进行思考。一个思维广阔的科学家可能成为全能型的科学家，能够在众多的科学领域或者在一个领域的多个发面取得成就。思维的深刻性是指科学家能够在区分现象和本质、主要和次要、表面和实质，朝向一个问题锲而不舍地深入下去，而不是浅尝辄止。一个有思维深刻的科学家往往会用一生来研究一个领域里的主题，使其揭示的客观规律尽善尽美。思维的独立性是指科学家不盲从权威和书本的东西，也不受外界的干扰，能够冷静客观地对问题进行独立的思考，思考获得的结果必然符合逻辑推理。思维的敏捷性是指能够迅速而准确地运用现有知识（定理、公式、实验结果）等推理出符合逻辑的结果。
观察与实验能力也可以称为实际操作能力。科学活动不仅仅是限于大脑的思维和想象，还必须有一定的技能作保证。实验能力是指在人为控制条件下科学家进行观察和实验，认识和发现自然界和物质变化规律的能力。实验能力既包括实验操作能力，也包括推理、计算，对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力。科学家的实际操作能力包括①能够正确了解和操作现有的观察仪器和实验设备；②能够制定正确的实验方法和完整的实验路线；③能够根据实验目的的要求改进旧的实验装置或者设计新的实验装置；④能够对实验现象进行准确的观察和记录；⑤能够对观察与实验结果进行分析处理。
4、社会交往能力、合作与竞争能力、交流能力
当代科学家置身于这样一个需要社会交流的环境之中：强调获取研究经费的企业家式的本领，科研人员与官僚主义的大学领导存在不可避免的冲突，常常被迫参加各种咨询机构；繁重的教学任务；面对选择研究方向的眼里，所选的课题既时髦安全，又能根据下一个项目的申请以及提高自身学术地位的需要发表研究论文。大学研究人员把30％～40％的时间化在申请研究经费的过程中。一些着名的科学家已经习惯于把大量的时间花在自己实验室以外的地方，谈判支持研究辅助人员，装备并运行现代化实验室所必需的日渐增长的大笔经费，加固有助于提高自身知名度合伙的进一步资助的名利和权力网，找到或推动形成政府经费资助的热点领域以及所有与提高自己在科学上的声望地位相关的工作。
现代社会的进步和科学技术的发展，要求每个出色的社会成员必须具备较强的沟通能力。因为，作为单个的个人已不可能再像过去那样独立地去完成任何工作或研究课题。现代科技活动走向大科学的结果，需要更多的科学家协同进行同一项科学研究。另一方面，科学家人数的激烈增加也导致了科学职业的竞争性。在现代社会，竞争能力是人们顺利完成某项活动所必备的一种心理特质，因而也成为人们所追求的一种能力品质。对于当代科学家而言，竞争是自身发展和社会发展的需要；竞争是实力的展示，掌握较多的技能，善于把握时机，敢于展示自己才会在竞争中取胜；竞争实际上是人格的考验，必须在竞争中保持健康的心态。
协作能力强的科学家则是变成合作型科学家，协作能力弱而独立思考能力强的科学家则变成独立型科学家；竞争心强的科学家将成为竞争型科学家。
科学家一开始从事科研，就出于各种目的进行经常的交流。他们需要知道别人正在作些什么；需要告诉别的科学家自己工作的进展；他们要不断地向资助研究项目的机构提供研究进展报告；他们有时候也必须向大众展示自己的科研成果，以获得公众的支持。交流是从表达开始的，表达能力的高低决定了交流的广泛与深入程度。表达能力主要包括口头表达能力、文字表达能力、数字表达能力、图示表达能力等。一个科学家可以对研究领域以外的问题不闻不问，但对于正在研究的问题首先要敢于发表自己的见解，其次要善于发表自己的见解；再次是要发表经过思考后的见解。与人与人之间的一般交流不同，科学家之间的交流有不同的特征。因为科学家之间的交流主要是以论文或者论着形式体现的，因此文字表达能力也是科学家必备的基本素质之一。
5、科学家能力的定性评价指标体系
总结上面的分析，我们可以得到关于科学家能力的评价指标体系的基本内容及其简单的判定办法。 当然，这个指标体系中每个指标的重要程度是不一样的，也是难以量化的。一般地，科学家的洞察力肯定要比社会交往能力重要的多。爱因斯坦在评价马赫、普朗克、居里夫人、开普勒、艾伦菲斯特、郎之万（Paul Langevin）、洛伦兹、牛顿、能斯特（Walther Nernst）等人时，多次提到了“直觉”、“洞察力”、“本能”等字眼，却极少提到有关社交能力方面的内容＇5＇。但要成为行政管理型科学家，社交能力就变得尤为重要了，“当罗伯特·奥本海默离开加利福利亚大学物理学教授的岗位变为洛斯阿拉莫斯实验室主任时，他进入了不同的社会阶层，在那里，管理的和政治的技巧优先于研究能力和成就”＇6＇。
指标
优
良
中
差
科学本能
洞察力
能很快地对科学问题（如多种实验方案或产品技术的评价选择）做出判断，这些判断经过证明分析常常是正确合理的
能较好地对科学问题做出判断，偶有失误
对于科学问题的判断较为盲目，常有失误
不能对科学问题评价和选择
记忆力
能较熟练掌握与研究工作有关的基础数据和常识准确度较高，记忆速度快
能较熟练掌握一般数据，记忆准确度高
有时需要寻找一些专业常用数据
不能记住一些常用基础数据，工作时常丢三落四
想象力
善于在少量的科学事实的基础上，通过无拘无束的自由想象构思出全新的假说、模型、结构图等
能够在少量的科学事实的基础上，通过想象构思出一些新的假说、模型、结构图等
偶尔能够在现有的科学事实基础上产生一定的联想
拘泥于现有的科学事实，不能触类旁通，举一反三
科学智力
观察力
善于细心观察发现一般不易发现或容易忽略的问题
善于观察发现工作中和生产过程中一般性疑难问题
尚能观察发现工作中或生产过程中存在的一些问题
对生产工作中的科技问题熟视无睹，缺乏必要的观察力。
实验能力
动手能力和实际操作能力强
有较好的动手能力和实际操作水平
有一定动手能力 实际操作水平
缺乏动手能力，实际操作能力较差。
归纳推理能力
能够从大量看似无关的事实和现象出发，总结出形式简单的科学规律
能够从事实和现象出发，总结出有限制条件的、形式较为复杂的科学规律
尚能总结出一些不完备或者不完全正确的科学规律
不能从现有的数据、发现出现总结出任何科学规律
演绎推理能力
能够快速地、自发地从现有科学发现出发，做出创新、独到的科学预测
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