人脑是怎样创新的

时代的课题

  所谓创新,应理解为创造、发明及发现,这些都是人们耳熟能详、惯常使用的词语。

  人类创新的本能,在遥远的原始社会时期就显现出来,历史唯物主义者曾把创造工具、使用工具作为区分人类与动物的标准。让中国人引以自豪的“四大发明”,长久地作为古代中华民族的标志性创新成果。近代人类社会的数百年时间里,“西方”工业国家中层出不穷、不胜枚举的发现、发明、制造,改变着整个人类的生活方式与生活观念。西欧诸国靠创新,曾赢得数百年世界霸主地位,当今美国,又凭借科技创新,垄断某些军事的、民用的前沿技术。日本已将科技创新作为基本国策,韩国及其他国家紧随其后。目前,十三亿之中国人,决意建设与发展创新型国家,举国上下同心跨入科技创新的新时代。

  看来,科技创新是当今人类世界之首选,是必然的发展趋势。可是,怎样创新呢?鉴于创新成果不仅仅是科学家、发明家的任务,同时也是民众共同的追求,对创新课题的探讨就显得万分重要。创新自然离不开人的大脑,创新的过程是人的脑力劳动过程。以今天为起点,回首人类历史,千万年的劳动是体力形式的劳动,看人类的未来,脑力劳动却是社会主要的劳动形式。人脑的创新方式,正日益成为人们共同探寻的科学,越来越多的人试图洞悉人脑活动的神奇与奥妙,解开脑力劳动的秘密。近年来的媒体显示,人们已普遍预测到,“脑力劳动问题”,今后会逐渐成为一门独立的学科或研究领域,肯定出现许多重大的理论与思想。当今时代,包括时尚的计算机程序及航天技术在内的所有高新科技,固然有其研究不透、探索不尽深奥学问,但是,谁都不会否认,这一切学问全是来自于人们大脑的认知、创新与驾驭。人脑活动的科学高于任何既存的尖端科学,这一科学潮流方兴未艾,其发展前景广阔而诱人。

  信息是脑力劳动的条件

  有学者定义,体力劳动是以能量转化为形式的劳动,脑力劳动是以信息转化为形式的劳动,这个定义一针见血地指出了脑力劳动的本质。可见,研究人脑的劳动,引入“信息”这个名词并准确理解本词的含义,是充分而必要的条件,信息一词对于脑力劳动的研究与描述实在是太重要了,以至于没有“信息”一词的发明就极难解释人脑活动。当今是信息时代,这已是大家共同确认的。理论权威人士认为,信息是宇宙物质和运动(包括人脑的思维)的不均匀的量度。在社会范畴中,我们干脆说,“信息”是人们相互间交流的工具。至此,人们看到的仍然是人脑以外的客观的信息流动,还没特别关注到人脑对这种流动信息的决定作用。今日之“信息”,很少是人们直接从大自然中感知的,绝大部分是通过别人的大脑进行加工处理后间接得到的。人脑是整个社会信息流动的最关键、最重要的一环,是信息流动的中转站、储存库、加工厂与反应器。

  信息,按中国文字理解,顾名思义,即信上的消息。信的特征是有发有收的,若只有发送而没有接收,就不叫信息。信息与知识的不同就在于知识的含义宽泛,既包括被人学习、吸收的部分,还包括没有被人学习、吸收的部分,而信息则不同,唯有被人吸收利用的知识才是信息。我们把“知识”与“信息”比作物理学上的“距离”与“位移”,距离与位移都是指的一段里程,大小相等,但距离是静态的,没有方向,而位移却是动态的,有方向的。知识是静态的,无方向,书本上的文字材料、电脑中的使用程序、机器中的操作方法等等,若你不去利用它,永远是放着的知识,是相对静止的,若你利用它,它们便成为信息动起来,动的方向便是人脑。

  揭开人脑工作的秘密

  所谓学习就是指捕捉与吸收信息。人们把吸收的信息储存在大脑中的信息库中,产生记忆。促成记忆的因素较多,但主要在于人的“目的”。与人的目的关系密切的信息在大脑中储存的时间长,反之,则短,而与目的无关的信息,人们直接扔掉它,不产生记忆。

  储存在人脑中的诸多信息,在人的“目的”作用下参与排列组合,实现信息反应。信息的组合反应是怎样一种情形呢?这自然是难以观察的,但随处可见的加工车间,将若干种原料加工制成一种新产品的生产过程,可给我们些参照,化学试验中的“化合反应”,若干种化学物质在一定条件下起化学反应生成一种新物质的现象,同样能给我们些启迪。人脑中的信息活动就如同工厂中的产品加工与化学物质的化合反应。在人的目的的作用下,若干个信息在人脑中进行排列组合,再经过思维反应,结果生成一种适合本人要求的新信息。这个新信息与参加反应的所有信息是不同质的,也是与世间所有信息不一样的。这种通过对信息的组合反应形成新信息的过程,表现为人的思考、琢磨与钻研,也是人们平时讲的人脑对信息的处理与加工。

  若某人张三,不曾作过厂长,但他有当工人的经验,有制造某产品的知识,他还学到一些管理知识与推销产品的知识,他利用以上经验与知识进行研究与实践,形成了一整套当厂长的知识,建成并发展了一个令人赞叹的工厂。他的信息反应过程是:

  工人经验+制造知识+管理知识+推销知识─目的─→厂长知识。

  大科学家牛顿,在发现“苹果从树上落下”这一信息元素之前,大脑中用以发现“万有引力”的其它信息元素早已具备,唯独“苹果落地”这一信息元素迟迟不能到来,或许让他为此苦闷许久,一旦这一迟到的信息元素进入大脑,科学家茅塞顿开,“万有引力”定律仿佛突然间被证实。这一迟到的信息元素,往往成为人们科学发现与发明的灵感或导火索,大脑中齐全无缺的信息反应产生了目的性成果。若将牛顿大脑中参加组合反应的各信息用字母表示,则“万有引力”定律信息反应形式为:

      A+B+C+D+E(苹果落地)─目的─→ 万有引力。

人脑中信息的最基本反应式为:

      A+B+C+D+E+……─兴趣─目的─毅力─→ X

    其中A、B、C……为组合反应前的信息元素,X为组合反应后形成的新信息,生成号上的“目的”及下方的“兴趣”、“毅力”等是信息反应的条件。在诸多条件中,“目的”是最主要的。

  我们从外部世界吸收进大脑中的信息元素,具体要在大脑中作多少次的组合反应呢,或者说,人脑要将这些外部信息元素进行加工处理,会产生多少个属于自己的新信息产品呢?

  除去单个的信息只能使大脑进行简单复制外,任何两个或两个以上的信息,经人脑进行比较、加工,即组合反应,都会产生自己的新“信息产品”。高中数学课本中,有一个关于不同元素的“组合公式”,如果根据这个公式,除去单个元素的个数,能够计算出将若干个外部元素组合所产生的新信息元素的个数。若人脑吸收3个信息元素,组合反应会形成4个新信息元素;若人脑吸收4个信息元素,组合反应形成11个新信息元素;若人脑吸收5个信息元素,组合反应形成26个新信息元素;……。依此类推,现实中的人们经常不断、成千上万地从外部世界学习知识、接收信息,人脑将这些吸收而储存起来的信息全部投入组合反应,将产生多少个新信息产品呢?

  以上计算结果,还远远没有显示出人脑神秘而奇特的功能,人们把从外部吸收来的信息元素进行组合反应,加工处理,这只是初级的信息活动,仍处在感性认识阶段。人类认识和解决问题的能力,决不是这个简单的信息阶段所包容的,实际情况是,人脑完整的信息活动,总是表现为对信息处理的深加工与深思考,信息组合反应产生的信息产品,与从大脑外吸收来的信息元素一起作为信息组合反应的原料,再一次投入更高一级的信息组合反应,会生成更加新颖、更适合信息处理者个人目的的一系列新信息。若原来从人脑从外部吸收3个信息元素,我们已经知道人脑通过第一级信息组合反应,会生成4个新信息元素,把二者加在一起,为7个原料性信息元素,再进行第二级的人脑信息组合反应,套用刚才提到的数学“组合公式”,会生成120个更新的信息产品元素。将这120个新信息与原来的7个信息相加,得到127个信息元素,依此进行第三级组合反应,第四级组合反应……,以至无穷。

  每级组合反应完成后,新生成的信息总是与原来参加反应的信息一起作为新信息组合反应的原料,等待参加下一级的反应;每加深一级反应,都会加深它的抽象性;每加深一级反应,所得到的最大限度的组合数就会骤然增加。

  这仍然不能完全反映人脑整个的信息反应活动。因为这只是考虑了参加组合反应的信息的个数,并没考虑某信息元素在同一级信息组合反应中出现的次数与排列顺序的变化情况。电子计算机的工作原理与人脑的信息处理活动有相似之处。电子计算机最基本的工作原理,是将“0”与“1”按出现次数的多少与排列顺序的不同,产生不同的运行结果,相信,人脑对信息的排列、组合也是这样的。那么,人脑信息组合反应情况将更为复杂,所生成的新信息成果也将更难计算。可以断言,一个正常人大脑终生的信息处理活动,当今世界最先进的、功能最强大的计算机也不会计算完尽与精确,如果计算机真得能达到这一功能,就说明宇宙间的精灵不再是人类自身,而是人类创造出来的工具。

  当然,人脑中的信息组合反应,决不会象上述那样无休止或漫无边际的,由于信息组合反应的形式取决于人的目的,只要人的目的达到了,信息组合反应便在某一阶段停下来,并且在这一系列组合反应过程中,与目的无关的基础信息元素总会被淘汰,在最终一级组合反应之前的所有阶段,与目的无关的组合反应也不会发生。如果某个目标短时间能达到,大脑中的信息就会进行最初几级组合反应后结束;如果是终生为了一个远大目标而奋斗不息的话,围绕这一目标的有关信息组合反应,总是力求向多级别、深层次发展,常常表现为十分抽象、非常深沉的想象与思维。

  信息的组合反应,也即人们对信息的消化与处理,有时人们把它分别叫作:归纳、综合、概括、分析、判断、逻辑推理等。信息的组合反应过程,是人的最神秘、最抽象的脑力劳动过程,是人脑奇特功能的秘密所在,它同能量转换形式的体力劳动一样,是一种以信息转换为形式的艰苦的脑力劳动,这种劳动更能使人类在自我完善中得到升华,社会得以向前推进。

  抽象的信息变成具体的技术

  在目的的作用下,人脑通过对信息的组合反应,生成一个适合本人特点的新信息。这个新信息是带有能量的,若人们借助一定的外在条件,将大脑中这一新信息释放出来,信息携带的能量就会按人的目的作用于外界。人们释放大脑中的信息要借助两种工具,一种是语言文字,一种是有形物体。借助语言文字及与语言文字齐名的符号、数码释放大脑中信息的过程,是抽象型技术劳动过程,如说话,写文章,作报告,唱歌,作曲,绘画等,都是抽象型技术;借助有形物体释放大脑中信息的过程,是具体型技术劳动过程,如设计、制造工具,使用工具,各种生产、生活用品的生产过程等,都是具体型技术。

  将语言能力称为技术,也许有人难以理解。其实,善于运用语言文字者自古就备受他人尊崇,只不过从来就没有人将用嘴讲话的本领,与用肢体操作工具的技能放到一起去衡量罢了。今天,人们使用语言文字的能力越发卓越。平民百姓间善于辞令者,被敬称为“场面人”或“能说会道”;文学家、评论家们,操文弄字的本领自不待言;演讲家的口才,纯粹是靠灵牙利齿让人心悦诚服的;经济战场上多谈判高手,在唇枪舌剑的较量中可能会有一本万利的巨大效益;现代军事理论研讨已占军事生活的重要位置,国家间的纷争,往往在“纸上谈兵”中决胜负。古往今来,不乏领袖人物,将个人意志化作组织编排语言文字的能力,用自己的信息与众人沟通,对公众产生强大的感召力与凝聚力。语言文字在人们不断地创造中得以丰富与发展。现代语言,已按不同社会领域与不同生产行业,划分为各门类、各系列的“专业术语”,不管是办公室职员还是生产一线工人,掌握行业性质的语言文字,已成为必不可缺的技能。语言能力的不同,展示着人们不同的生产能力与生活能力。当今世界,各民族竟相发展自己的语言文字,这是充分展示本民族素质与文化的重要方面。人们发出信息,传播的距离或近或远,都是为了实现自己的“控制”,各式各样的信息传递工具,也大多依据信息发出人的意志应运而生。信息体的本质是由信息发出人的目的决定的;而信息体的量,是由接收信息者的目的决定。

  具体型技术表现为创造工具与使用工具。创造,即设计、制造。人脑设计某种工具,犹如组合语言文字,组合反应着声音信息、颜色信息、平面及立体的图形信息。原始、简单的工具,一般是人们凭直觉观察与模仿得来的,并且多表现于单个人的思想,如仿照锯齿草制成锯子,模仿鸟儿飞翔造出风筝;而现代人类设计、制造工具的活动,直接表现为对他人的学习、借鉴和吸收,性能各一的高智能机器,无一不凝聚着众多人的信息力量。一堆废铜烂铁,通过人们输入大脑中的信息,就会变成有工作能力的各种机器,有的能拖拉,有的能举重,有的能放热,有的能制冷。越是先进的工具,越包容了更多的人脑信息。

  如果说设计、制造工具的人将自己大脑中的信息及能量释放到工具中的说,工具使用者则是吸收该工具包涵的各种信息,与其它信息一起,用自己大脑进行新的信息组合反应,且释放新的信息能量。比方说,设计、制造飞机的人其目的是飞机本身,大脑处理的信息是各种机械图形,而驾驶飞机的人之目的是飞行航程,大脑中处理的信息是飞机运行状况、天气状况、地面指挥系统联络等因素,显然,设计制造工具与使用工具是两个性质完全不同的技术活动。

  把整个社会可看作一个大脑

  若社会中有三个人:甲、乙、丙。甲、乙释放的信息被丙吸收,组合反应生成一个带有丙的个性的新信息。同样,甲吸收了乙、丙的,乙吸收了甲、丙的,都各自生成了适合自己特点的新信息,然后三者又相互吸收他方的新信息,产生了更新的信息,循环往复,以致无穷。由甲、乙、丙三人的信息活动不难看出,甲、乙的大脑是丙的大脑进行信息组合反应的信息储存库,甲、丙的大脑又是乙的信息储存库,乙、丙的大脑是甲的信息储存库。他人的信息组合反应,是个人进行信息组合反应的基础,个人的信息组合反应又为他人进行信息组合反应提供了条件。社会中只有三个人是这样,那么十个人呢?万个人呢?亿个人呢?六十亿个人呢?同样如此。如今地球人口已超过六十亿,六十多亿个人脑犹如一个大脑,在脑力劳动过程中互为基础,互为条件。东方的火药信息传到西方,西方人吸收后,与其它信息组合反应,制造出了大炮,西方的大炮技术又传到东方,东方人吸收了这一信息再进行组合反应,制造出了火箭……。其实,人间信息的组合反应过程,远不止在这六十多亿在世人脑之间进行。早已逝去的祖先,通过语言文字与有形物体将他们的信息保留下来,供后人传承。今天某人的华丽诗篇,渗透着数千年前甲骨文时代古人的智慧;现代化生产与生活机器,是以远古时期的石器作基础,一步一步演化而来,是千百年间若干代人共同劳动的结晶。

  信息运动的形式标明,人类世界的脑力劳动,体现人们之间相互联系、相互依存、相互补充的社会关系。每个人通过脑力劳动创造、进化着自身,同时也创造、进化着全人类。

  脑力劳动形成技术,技术携带的能量是不断增殖的。科学家在自然界中发现一个定律,发明家凭借这一定律制造出工具,使用者利用该工具生产出人们生活需要的成果,这一系列的信息组合反应与信息释放活动,规则是信息满足人的需求功能越来越强,信息能量越来越大。从人类祖先打造第一块石器作为工具起,在漫长的历史空间,人们在不断继承与发展的基础上创造的物质文明,无不是流经于人脑各种信息的能量不断增殖的过程。

  技术的本质

  通过以上的分析,我们看到了直观的技术活动与抽象的脑力劳动的关系,也可以看到信息在技术形成中的功能。整个技术的完成过程,是信息经过人脑不断流动的过程。信息与技术本是一个事物的两个方面,犹如一条河流,技术是河,信息就是这河中的水流,技术是外在的表现形式,信息则是其内容与实质。人们平时的技术活动,本质上是人脑吸收、组合反应、释放信息的活动。所以,人类社会的信息时代,技术现象是社会生产与社会生活中最常见、最普遍的事物,技术是构成信息社会的基本细胞。技术的广泛使用,标志着人类已摆脱了繁重、落后的纯体力劳动,进入了脑力劳动的新时代。

  技术劳动不象体力劳动那样随实施随完成,而是分为前、后期两个阶段;前一阶段是人脑吸收、储存信息的过程,即学习时期,后一阶段是人脑组合反应信息、释放信息的过程,即实施时期。两个阶段根据技术规模的大小,持续时间可长可短。短期的培训,临时的应急学习,可应付小规模的技术实施活动;而长时间的在校学习,持久的脱产深造,应当出现大规模的技术创新成果。在此,我们弄清了以下几点问题:一,学生在校学习,是一个前期技术劳动过程,在技术价值还没有最终显现的情况下,学生得到的社会助学金,应作为超前劳动报酬;二,一个人不管他的学识多么渊博,文凭学历有多高,如果他数十年的学习最终没出现有用的创新型成果的话,他的社会价值决不会高于一个简单体力劳动者;三,著作权法、专利法、商标法,与其说是保护人们的知识产权与创新成果,不如说是在调整社会的脑力劳动。

  脑力劳动与体力劳动的社会结构是不同的。体力劳动是能够独立实现的低水平劳动,劳动者之间可相互代替,单个人难以形成对整个生产体系的影响力量;而脑力劳动一般不能独立完成劳动成果,需人们相互间结成技术联合体,这个联合体象交叉织接的一张网,牵一发而动全身,某一技术个体在某一网络环节中出现问题,整个劳动体系都会受到影响。所以,脑力劳动者凭借独特的技术增强了与社会讨价还价的能力,易于单枪匹马地在社会中取得较高的劳动报酬。技术不仅具有生产能力,还具有分配能力,技术不仅决定社会生产,还影响社会分配。这就是技术所具有的二重性,也是脑力劳动价值所具有的二重性。

  社会环境对脑力劳动的影响

  以“信息”命名一个社会时代,对于人的脑力劳动来讲具有两方面的意义:一方面,信息概念的形成,使人脑神秘与复杂的活动得以顺利地解释,此前,人们对该活动的认识是模糊与蒙胧的,往往把脑力劳动单纯理解为学习、记忆知识,或者把人们的创新成果看成是创造者的天资聪明,前、后二者不能有机衔接。另一方面,信息时代,意味着脑力劳动在社会中存在的普遍性、广泛性与主体性。

  脑力劳动能够高效、顺利地实现成果创新,必须具备一些重要的条件。端正的学习态度形成的正确的处理信息的目的,可靠的物质生活条件保证的良好的心理状态,社会环境中足够的信息密度与适当的信息传播速度,这些基础性的条件缺一不可。

  首先,学习态度反应了一个人处理信息的目的。前述已知,人的目的是信息在人脑中进行组合反应的催化剂,是关系到脑力劳动能否产生创新成果的关键因素。若目的不纯,社会中就出现更多的“学术造假”、“技术性腐败”,表现为“抄袭”、“盗版”与“假冒伪劣”,而真正的创新意图会受到冲击而萎缩,创新事业难以繁荣。同样,学校教育若不能保持孩子们天真丰富的自由想象与创新欲望,强迫学生被动接受而不是培养他们的学习兴趣,只会扼杀孩子们的创造天赋,过份的、无止境的应试教育已经引发社会的广泛争议。天真烂漫的孩子,其想象固然荒诞不经、怪诞离奇,但是他们会通过积极求索与知识的积累,不间断地修改、修正早期的想象,直至达到能够实现的个人目的,古今中外诸多伟大发明家、发现家无不是如此走上成功之路的。

  其次,脑力劳动形成的技术价值的大小,还决定于吸收信息时外部环境中的信息内容与信息传播速度,如果人们接收的信息内容正好满足自己目的要求,就会灵感顿生,事半而功倍;相反,若当时没有适当的外在信息,只能利用一些内容相近、可勉强替代的信息,预期的目的即使能够达到,也肯定会费时费力,事倍而功半。举例讲,假若有人想当医生,那得直接学习医学知识,如果没有现成的医学知识,而是通过学习生理知识、心理知识、生物知识等进行综合、归纳成医疗知识,其困难程度与所达到的效果就可想而知了。信息在社会中流动、运转、被使用的速度越快,次数越多,其本身的价值就增加越大,反之,姗姗来迟的信息会将其本身的价值丧失殆尽。信息的传播媒介落后,或出现技术垄断现象,会使社会创新发展缓慢。社会必须尽力为公众提供高密度的信息,大力发展教育、图书、电视广播、计算机网络等信息传播事业,不断引进与使用新工具与新方法,增大信息的传播速度。

  最后,人们进行正常的信息活动,长时期静心学习、安心工作,必须有心平气和、无愁无忧的心态,而这种良好的心态有赖于基本的物质生活保障。过大的生活压力导致的恶劣心理状态,如害怕贫穷或担心落伍,拚命学习,超负荷工作,急于求成,会改变信息机能的正常运转。正如美国人阿尔温·托夫勒引用密执安大学精神卫生研究所所长的话说的:“一个人接受的信息超过他能处理的极限时,可能导致精神紊乱。精神分裂病患者在标准速度下所犯的错误,就像正常人在强行快速输入信息情况下所犯的错误。”信息功能遭受刺激的人们,由于思维、预测、判断能力的失常,常常导致自身行为的失常,如厌恶新生活的复古主义,报复新生活的恐怖主义,惧怕生活压力而无可奈何的精神病患者,等等。所以,稳定有序、限度竟争的社会生活环境,可靠的社会福利与社会保险,健全完善的法律制度,良好的政府调控,普及的教育等等,都是社会公众稳定、正常进行信息组合反应、多出创新成果的基本保证。

  结 尾

  建立创新型社会,必须高度重视和不断研究人们的脑力劳动,正确认识与运用人脑信息活动的规律,把握人脑信息活动的特点,正视脑力劳动对社会环境与物质条件的依赖性,改革不适宜脑力劳动发展的社会体制,创造有利于脑力劳动的社会环境与社会保险制度。只有这样,才能真正繁荣创新事业,丰富创新成果。