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科学的直觉方法——以青蒿素的发现为例 精选

已有 17065 次阅读 2015-1-24 19:22 |个人分类:逻辑学|系统分类:观点评述|关键词:直觉方法| 直觉方法

直觉在科学创新中具有重要作用。直觉方法可分哲学直觉法和科学直觉法两类。


据我所知,哲学的直觉方法至少有两种:(1)虚静养心法:中国道家老子、庄子提倡体道,认为认识产生万物和支配万物运动的,不能依靠(已有的知识和经验)和(逻辑思维),必须依靠(直觉思维)。只有运用直觉思维,才能把握到宇宙真理。(2)现象学还原法:德国哲学家、现象学大师胡塞尔(Edmund Husserl 1859-1938)现象学还原(括号悬置法、先验还原法、本质还原法),将前人留给我们的间接知识和我们自己关于外部世界的直接知识统统用括号封存起来,悬置一旁,使人们暂时摆脱一切经验知识,达到先验的“自我”,随着先验“自我”的出现,而出现“我思”和“我思”的对象,从而达到对宇宙真理的把握。


无论是虚静养心法,还是现象学还原法,哲学的直觉方法都是要排除已有知识对认识目前对象的消极影响,按现代心理学的观念来理解,也就是要打破这些知识所造成的思维定势。


但是,要完全摆脱已有知识的影响是不可能的,而且已有知识所造成的思维定势也有其积极意义。


思维定势(又称“习惯性思维”)是按习惯的、比较固定的思路去考虑问题、分析问题,在生活中表现为按常规处理问题。思维定势为人们解决问题省去了许多摸索、试探的步骤,缩短了思考时间,提高了办事效率。人们在日常生活中每天碰到的问题,有90%以上是靠习惯性思维来加以解决的。但是,思维定势确实不利于创新思考,阻碍着创造性思维的发展。


科学的直觉方法至今研究尚少。本文试图以青蒿素的发现为例来予以说明。


案例:


青蒿素是从青蒿(一种菊科植物)里提炼出来的抗疟疾化合物,其治疗疟疾具有快速、高效、抗药性小的功效特点,是第一个由中国科研人员发现的全新化学结构的药品,也是目前在国际上获得广泛认可的中国原创药品,被国际社会誉为抗疟药研究史上的里程碑,截至2002年,已获得包括中国、美国、日本、澳大利亚和欧共体等49个国家和地区的复方药物发明专利权,成为我国率先在国际上获得专利的化学药品,也是世界复方类药物中拥有发明专利保护国别最多、专利覆盖面最大的药物之一。20119月,首创发现青蒿素的屠呦呦,获得国际生物医学大奖――拉斯克临床医学奖。全球最大的制药集团之一GSK也把生命科学杰出成就奖颁发给了屠呦呦。


1967年美国与越南正处于战火之中。当时中南半岛疟疾肆虐,越南政府向我国求援,随后我国成立了五二三办公室。现为中国中医研究院研究员的屠呦呦[yōu],从东晋葛洪的《肘[zhǒu]后备急方》中一个验方[1]得到启发,用低沸点的有机溶剂乙醚萃取青蒿中的有效物质,但五例临床试验只成功了一例。广州中医药大学教授李国桥解释说:黄花蒿中青蒿素的含量从南到北逐渐下降,屠呦呦的临床试验失败可能是由于北方黄花蒿中青蒿素过少所致。


云南省药物研究所受屠呦呦研究成果的启发,用石油醚从苦蒿中提取出青蒿素,于197410月交给李国桥(现为广州中医药大学教授)的小组进行临床验证。随后李国桥团队在中缅边境的耿马县发现了一例重症脑型疟,历经50个小时抢救,最终挽救了病人的生命。在临床验证阶段,李国桥团队在云南疟疾流行区治愈了3例重症疟疾和大量普通疟疾。次年一月底,李国桥回到广州后完成了青蒿素验证报告,在3月份的五二三工程全国中草药协作会议上做了报告。全国各机构经过几年的努力,最后在1978年完成了青蒿素项目的验收。 

 

案例分析:


(1)强烈的发明欲望是驱使思维者作创新思考的内在动力。

屠呦呦发明青蒿素的过程,是起始于她想要发明抗疟药的强烈欲望,如果没有这种发明欲望,就没有她后来的思考与发现。


(2)借助于想象来进行的“思想实验”是创新思维的一个必经阶段。

不难想象到,在屠呦呦尚未受到《肘后备急方》的发启时,她应该是凭借自己已经学过和掌握了的专业基础知识和有关疟疾的病理知识与药理知识,在查阅以往医治疟疾的药物资料的同时,对新的抗疟药应该是怎样做许多“也许…”、“也许…”的想象性思考。想象作为一种特殊的形象思维活动,通常是女性擅长的。心理学研究表明,在思维的发展方面,男女差异表现得很突出:男性倾向于抽象思维,其水平高于女性;女性偏向于形象思维,其水平高于男性。想象的特点是,它能够冲破时间和空间的限制而“思接千载”和“视通万里”。男性中当然也有想象力特别丰富的人,例如爱因斯坦,他创立相对论,依靠的是“思想实验”,这种“思想实验”不能在实验室里做,而只能在他的头脑里做,也就是运用想象来做


(3)矢志不渝,执着探求,是灵感出现、顿悟发生的必要前提。

屠呦呦在经过反复的“思想实验”都被自己宣告“失败”之后 ,恍然想起了葛洪《肘后备急方》的一个验方,由此促使她再去查阅和细察这个验方。相对接下来从这个验方受到启示而产生新颖的想法来说,这恍然想起就是灵感出现的先兆,同时也是顿悟发生的先兆。南宋诗人陆游(1125-1210)中《游山西村》中的诗句“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”正可以用来形容这种情况:屠呦呦恍然想起这个验方之前是处于“山重水复疑无路”的困境中,这个时候她突然想起这个验方是开始走出困境而发生“柳暗花明”的转机,接下来她受到这个验方的启示又产生出一个新颖的想法则是“又一村”的出现。

可见,在创新思维过程中,在出现灵感、发生顿悟以前,必然要经历艰辛的思想磨难,但是,尽管屡遭挫折而心陷困境,却坚持求索,决不放弃,要有北宋词人柳永(约987-约1053)《凤栖梧》诗中所说“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”的那种“终不悔”的坚忍不拔精神,唯其如此,才能出现南宋记词人辛弃疾(1140-1207)在《青玉案·元夕》诗中所讲的那种“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处”的情形。这“蓦然”二字,正可以用来描述直觉思维中灵感出现、顿悟发生时意想不到的情景。


(4)灵感、顿悟是受某个刺激因素的诱导而发生。

促使屠呦呦去尝试从青蒿中提取有效物质的新颖想法,是她在无意识状态中突然冒出的一个念头,这种突发念头就是所谓灵感、顿悟,它是产生于储藏在她头脑中的一个古方知识的回忆,这个知识点成为触发其出现灵感、发生顿悟的直接诱因。


(5)广博厚实的专业知识是灵感产生的知识基础。

如果屠呦呦作为一个医学家没有广博厚实的专业知识,根本没看过葛洪的《肘后备急方》,或者即使看过了也没用心记住其内容,她就不可能会从其中的一个验方中受到启发而产生那个灵感。


(6)社会急需和个人激情是灵感产生的必要前提。

如果不是因越南政府为疟疾肆虐的原因而向我国求援和我国政府决定给予支援,从而有医治疟疾的社会急需,就不可能产生屠呦呦的那种应急性的药物研究行为;

另一方面,如果只是社会急需,而屠呦呦个人却没有急社会之所急的激情,她也不可能去进行那种应急性的药物研究。

俄国著名作家托尔斯泰(1883-1945)说:“我们的创作没有激情是不成的。”文学创作是如此,科学的发现和发明也是如此。正是那种急社会之所急的个人激情,才使屠呦呦将自己的研究注意力高度集中于可以医治疟疾的药物的探索性思考,使大脑处于优势兴奋状态,以至于达到废寝忘食、乐而忘忧的状态,才会有机会产生那个灵感。


(7)灵感一来,便紧抓不放,立即着手实验,才能发挥灵感在创造性思维中的应有作用。

假使屠呦呦不是灵感一来,就立即带着这种灵感所产生的新想法去进行相应的药物提取实验和临床治疗试验,她的那个灵感就不可能导致一种新药物的产物,而会成为“昙花一现”的东西。


(8)灵感思维具有开放性特点。

屠呦呦的那个灵感导致她最终做了五例临床试验只,但只有一例成功。广州中医药大学教授李国桥解释说:黄花蒿中青蒿素的含量从南到北逐渐下降,屠呦呦的临床试验失败可能是由于北方黄花蒿中青蒿素过少所致。

要敞开思路,尽可能多地为自己提出一些假如……”假设……”假定……”等,正如美国当代著名数学家和数学科普作家马丁·加德讷(MartinGardner1914—2010)所说:你考虑的可能性越多,也就越容易找到真正的诀窍


综上所述,创新思维的条件至少由八种因素构成:(1)强烈的发明欲; 2)澎湃的激情; 3)丰富的想象; 4)刚毅的意志; 5)渊博的学识; 6)细心的留意; 7)及时的实验; 8)开放的思路。


[1]验方不是古代医书上的流传方,而是没经过论证,但是临床却有疗效的,一般是民间的方子。《肘后备急方》是葛洪从民间收集得来的一些可供急救医疗、实用有效的单验方及简要灸法的汇编之书。



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