读书与科技创新的相关性研究

2022-03-12 08:17:48 | 浏览次数：

摘要：書籍是科学文化知识的重要载体之一，它是人类创造的精神财富和智慧结晶。古今中外学者留下了许多有关读书的名言。书籍记录着人类探索自然的理性认识成果，也是前人思想和经验的总结。人类的认识活动从属于认知结构。认知结构的可变性原理使通过读书获得科学文化知识具有合理性和逻辑必然性。科学发现和创造发明需要灵感，而读书学习为科学文化知识的积累创造了条件，从而为灵感的发生提供了丰富的信息基础。

关键词：读书；科学文化知识；认知结构；科技创新

中图分类号：G239.2

文献标识码：A

一、引言

广义的文化是指人类社会发展过程中创造出的物质财富和精神财富的总和，即所谓物质文化和精神文化。文化的狭义概念则多指意识形态领域里的内容，包括语言文字、宗教信仰、风俗习惯、文学艺术、道德观念等。无论广义还是狭义的文化概念，人类的生存发展都离不开文化，离不开读书。科学是人类实践及认识的产物，社会实践发展到一定的阶段，认识的活动便形成科学。以语言、文字、书籍、胶卷、录音磁带等为外壳或载体的科学概念、逻辑范畴、数学符号、科学方法等是一种软件工具，它们虽有物质外壳或载体，但在人们的认识活动中，却是以精神内容发挥作用的，它属于精神性软件工具。它们既是人类的认识成果和结晶，又是人们重新认识世界的手段。人们常把书籍比喻为精神食粮，可见其在人类的生存发展中的极端重要性。本文就有关读书的问题，从理性认识的角度进行探讨，从而对文化有更深的认识。

二、古今中外名家有关读书的名言

打开电脑，可以在百度、搜狗等搜索到古今中外的专家学者关于读书的名言警句。每一句名言，都很精辟、深刻和发人深省，都是对读书重要性的充分肯定，如：

·读书破万卷，下笔如有神。（杜甫）

·读万卷书，行万里路。（刘彝）

·发奋识遍天下字，立志读尽人间书。（苏轼）

·书到用时方恨少，事非经过不知难。（陆游）

· 立身以立学为先，立学以读书为本。（欧阳修）

·黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。（颜真卿）

·读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。（朱熹）

·为学之道，莫先于穷理；穷理之要，必先于读书。（朱熹）

· 聪明在于勤奋，天才在于积累。（华罗庚）

·鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书。（李苦禅）

·书籍是前人的经验。（拉布雷）

·书籍是人类思想的宝库。（乌申斯基）

·书籍是造就灵魂的工具。（雨果）

·书籍是全世界的营养品，生活里没有书籍，就好像没有阳光；智慧里没有书籍，就像鸟儿没有翅膀。（莎士比亚）

·理想书籍是智慧的钥匙。（列夫·托尔斯泰）

·书籍是人类知识的总统。（莎士比亚）

·读书补天然之不足，经验又补读书之不足。（培根）

·读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人严密，科学使人深刻，伦理学使人庄重，逻辑学、修辞学使人善辩。凡有学者，皆成性格。（培根）

·读书和学习是在别人思想的帮助下，建立自己的思想和知识。（普希金）

·书籍——通过心灵观察世界的窗口。住宅里没有书，犹如房间没有窗户。（威尔逊）

·书籍是任何一种知识的基础，是任何一门学科的基础的基础。（茨威格）

·书籍并不是没有生命的东西，它包藏着一种生命的潜力，与作者同样地活跃。不仅如此，它还像一个宝瓶，把作者生机勃勃的智慧中最纯净的精华保存起来。（弥尔顿）

·书籍是培植智慧的工具。（夸美纽斯）

·书籍是在时代的波涛中航行的思想之船，它小心翼翼地把珍贵的货物运给一代又一代。（培根）

·书是随时在近旁的顾问，随时都可以供给你所需要的知识，而且可以按照你的心愿，重复这个顾问的次数。（凯勒）

·书籍是青年人不可分离的生活伴侣和导师。（高尔基）

·书籍乃世人积累智慧之长明灯。（寇第斯）

三、书籍是人类认识世界和改造世界的创造性成果的结晶

现实存在的人以两种方式来掌握世界，既以理论的方式观念地掌握世界，也以实践的方式实际地掌握世界。以理论的方式观念地掌握世界，就是企图获得关于外部世界的对象性认识，就是对真理的追求，就是“探求世界”；以实践的方式实际地掌握世界，就是要将现存的世界按照人的意愿改变，使之更符合人的理想和可持续发展的要求。

以理论的方式观念地掌握世界的成果，在自然科学和社会科学的各个领域，例子举不胜举。哥白尼的“太阳中心学说”；牛顿的运动定律和万有引力；爱因斯坦的相对论；以测不准原理和波粒二象性概念为核心的量子理论（玻尔、玻恩、海森堡等）；得到星系红移、3K宇宙背景辐射及氘和氦的丰度等观测事实支持的大爆炸宇宙标准模型；摩尔根的基因论；刘徽在《九章算术》注释中对许多重要数学概念给出的严格定义及其割圆术中深刻的极限思想；祖冲之对圆周率的推算和数学名著《缀术》；秦九韶的《数书九章》十八卷，他创造的“大衍求一术”等具有世界意义的数学贡献；华罗庚在解析数论、复变函数论的开创性贡献；陈景润在哥德巴赫猜想研究中达到了至今无人能超越的高度；毕达哥拉斯的勾股定理和无理数概念；欧几里得的《几何原本》及其几何体系；莱布尼兹和牛顿创立的微积分；在数学许多领域都有重要贡献，一生留下《全集》74卷的欧勒；数学成就几乎遍及数学的各个领域，并在物理学、天文学等领域均有建树的柯西；在数学分析、变分法、代数、数论、分析力学和天体力学等方面均有重大贡献的拉格朗日；创立解析几何学，并使变数进入数学，提出物质不灭和运动守恒原理的笛卡儿；在纯粹数学和应用数学都有卓越贡献，第一个严格证明代数学基本定理的数学天才高斯；21岁就去世的近世代数奠基人之一的伽罗瓦；创立集合论的康托尔；抽象代数的先驱，发现现代公理化方法，提出23个对20世纪的数学研究有重大影响的数学问题的希尔伯特；非欧几何奠基人黎曼、罗巴切夫斯基；控制论创立人维纳等世界众多数学家里程碑式的贡献和杰出成就。魏格纳的大陆漂移学说；赫斯和迪茨的海底扩张学说；20世纪60年代形成的全球版块构造学说及其与地壳运动、岩浆作用、变质作用、火山和地震发生机制等的相关性理论等等，都是人类追求真理、探求世界的杰出成果，它是科学家们智慧的结晶，是人类宝贵的精神财富。

以實践的方式实际地掌握世界，体现为人们为改善环境和提高生活水平而对自然界的种种人为改变。其中包括种种规划和设计，并按规划和设计进行建设。我国已经历过的12个5年规划，现在又在进行的“十三五规划”；京津翼规划、长三角规划、珠三角规划；我国1998—2020年的总投资达2.2万亿元的中国国家公路网规划；我国高铁建设中的近中期五纵六横七连线规划；各省市、各地区的各种大大小小城市规划、土地规划以及中央提出的精准扶贫规划；全球定位系统；我国的北斗导航卫星系统；“一带一路”的宏伟规划；地球上发生的种种基于人类意识行为的变化，如水土保持、植树造林、治理环境、退耕还林等，都是以实践的方式实际地掌握世界的行为。这些例子到处可见。书籍是人类以理论的方式观念地掌握世界和以实践的方式实际地掌握世界成果的记录，是人类智慧的结晶。

四、书籍是具有间接经验的性质，通过书籍获得知识具有合理性和必要性

1.从书籍中获取知识的合理性和逻辑必然性

文化学家L. 怀特说：“在文化积累能够提供进行综合的各种必要因素——物质的和观念的之前，不可能产生发明和发现；而当文化的发展与传播以及正常的文化交流提供了适宜的必要材料时，就一定会发生发明或发现。”书籍负载的大量知识是前人直接经验的总结和创新思想的集成，遍布自然科学和社会科学的各个领域，涉及方方面面。它是一种名符其实的文化积累。人们做事要讲求效率，从这丰富的文化宝库中查找适合课题目标的材料，显然是最有效的。赫伯特.A.西蒙把人为事物看作我们的“内在”环境——即其自身物质及组织，同“外在”环境——即它所处的外部环境的“界面”。如果内在环境适应外在环境，则该人为事物就能够为预想的意图服务。西蒙的观点表明，我们在实现我们的某个课题目标的过程，充分说明从书籍中获取知识的合理性和逻辑必然性。

2.时间的不可逆进程使人类以文化积累的形式存在的精神财富具有推动科学发展和社会进步的巨大功能

按照爱因斯坦的广义相对论，宇宙在过去的某一时刻必须有一无限密度的状态，亦即大爆炸是时间的有效开始。1970年，史蒂芬·霍金和彭罗斯证明了宇宙在时间上必须有开端。2008年，美国科学家在对“威尔金森微波各向异性探测器”（WMAP）传回的观测数据进行分析和计算后，计算出迄今最为精确的宇宙实际年龄，约为137.3亿年，并声称这个数据的正负误差不超过1.2亿年。时间是天体及其物体的自然属性，它是一种实实在在的运动形式，必然不可能为虚。由于天体运动是不可逆的，因此，时间也不可能为负，仅有过去、现在和将来而已。时间的不可逆过程使事物在时态特征上的运动方向与时间箭头的方向正相反，它是按照将来时、现在时、过去时的次序退行。空间非空性和时间非负性是事物现实存在的充要条件。时间的不可逆进程，使一切曾在四维时空中存在的包括各种具有丰富文化内涵和科学知识的大量书籍，必然成为历史存在物，它们作为后人学习研究应用的结果时，必然引发和导致更多的科学发现和发明创造，推动科学的发展和社会的进步。

五、人的认知心理学过程使人从读书中获得知识具有逻辑必然性

1.认知结构及其可变性原理

读者从读书中获得相关知识是一种普遍的认识活动。瑞士心理学家皮亚杰等人认为，人类的认识活动从属于主体和外部世界，为在连续不断的相互作用中逐步建立起来的一系列心理结构，即认知结构。人在认识外部世界的同时，经过同化（吸收外部刺激，丰富原认知结构）和顺应（改组原结构或建立新结构）作用，使认知结构不断由低级向高级发展。人的认知结构的可变性和由低级向高级发展的性质说明，负载着各种信息的书籍，一旦被读者接受，便不可避免地会引起读者认知结构的改变，这种以同化和顺应方式引发的变化，是信息变换的过程，是增加读者大脑中的知识的过程。读书的心理学过程使人们从读书中获得知识具有逻辑必然性。人从幼儿园到小学、中学、大学、研究生，直至成为某领域的专家，这实际上就是人的认知结构不断改变，由低级向高级发展的过程。张光鉴把人们在学习和实践中积累起来并储存在大脑中的知识单元称为“相似块”，当感觉器官接收外部信息后，这些信息便与原有的“相似块”相互作用，还和其他的“相似块”相互作用，相互联系，结合成新的相关的“相似块”。这种认知结构可变性机制为人类通过学习和实践获得知识积累提供了理论支撑。

2.创新思维与认知结构的相关性

地图信息论是现代地图学的一种理论。地图以负载着大量的显形信息为特征。它还有一种附加的“隐形”信息，它源于符号的关系、类集和组合，并表现在其空间分布中。例如，面对一张某地区的大比例尺植被分布图，一般人可以看到该地区的植物群丛及其组合等显形信息。但这张图如果由地质学家或地貌学家来分析，便会获得更多在常人看来难于获得的信息：植被类型和分布区的轮廓，会给他提供有关地表沉积物的构成及其特征以及地下水的动态信息。某些植物群丛是矿藏的最佳标记；而另一些植物群丛则可判定出大规模构造变动（断裂、裂隙带），还有一些植物群丛可表明其所在地区属于盐渍化地下水区等[16]。显然，“隐形”信息的发现，与读图者的知识背景和知识量有关。从这个意义上说，不同地学领域的专家，都具备在相关地图上发现其关注的“隐形”信息的潜能。创造发明和科学发现需要灵感。灵感是人类创造活动中的一种复杂的精神现象。现在人们逐步认识到，灵感来源于人们知识和经验的沉积，启迪于意外客观信息的激发，得益于探新和独创智慧的闪光。所有这些，都离不开基于读书学习的科学文化知识的沉淀积累。

六、书籍是一种力量的体现

英国哲学家培根说：“人的知识和人的力量相结合为一。”源于培根这一观点的名言“知识就是力量”被世人广为传颂。从读书中获得丰富知识的无数事实表明，读书和知识之间存在着一种等价关系，读书是一种力量的体现。拿破仑唯一的随身行李就是书，他丰富的军事知识和深谋远虑使他所向披靡。爱因斯坦在学校时就把主要精力放在课外书的阅读上，经常钻研他所喜欢的数学、物理、哲学。读书使他能力变强，以至仅用半天时间便能完成全天的工作量，从而获得半天的读书时间。读书对于一个民族的强盛和发展也至关重要。犹太人是世界上最爱读书的民族，犹太人是世界上唯一没有文盲的民族，就连犹太人乞丐也离不开书。以色列人年均读书64本。孩子稍懂事时，几乎每个母亲就会严肃地告诉他：书里藏着智慧，这要比钱或钻石贵重得多，而智慧是任何人也抢不走的。在犹太人眼里，读书不仅是一种习惯，更是人所具有的一种美德。以色列地处沙漠，而以色列却把它变成绿洲。以色列生产的粮食，除自给外，还有出口。世界上的犹太人约1600多万，约占总人口的0.2%，而在1901～2011的110年间，犹太人和犹太裔的科学家成了诺贝尔奖得主的主力，自诺贝尔奖设立以来，犹太人拿走了20%的化学奖、25%的物理奖、41%的经济学奖、7%的生理医学奖、12%的文学奖、9%的和平奖，占诺贝尔奖总数的23%。精神分析学派创始人、心理学家西格蒙德·弗洛伊德，马克思主义创始人之一的卡尔·海因里希·马克思，相对论创立者、现代物理学之父爱因斯坦，原子弹之父罗伯特·奥本海墨，空气动力学家冯·卡门，凝聚态物理学奠基人列夫·朗道，控制论之父维纳，计算机奠基人之一的大数学家约翰·冯·诺依曼，揭开核裂变秘密的核物理学家尼尔斯·玻尔，“核和平之父”西拉德，原子弹的装配者和“氢弹之父”爱德华·特勒，法国大数学家、布尔巴基学派创始者之一的韦伊，破解庞加莱猜想的俄国数学家佩雷尔曼，核科学女杰梅特娜，发现人类血型的卡尔·兰德斯坦纳，有机硼化学开拓者布朗；发现合成氨的弗哈伯，吞噬细胞的权威、乳酸菌之父梅契尼柯夫，电磁学之父海因里希·赫兹，青霉素发现者之一弗莱明，有机化学创始者冯·拜尔，戴尔（Dell）电脑创始人迈克尔·戴尔（Michael Dell）；对改善中美关系做出历史性贡献并备受美国当选总统特朗普敬重的基辛格，等等，都喜欢读书，得益于知识的力量的体现。

七、結论

科学文化知识是人类创造的精神财富，书籍是它的重要载体。古今中外的许多学者，留下了许多有关读书重要的至理名言。现实存在的人以两种方式来掌握世界，既以理论的方式观念地掌握世界，也以实践的方式实际地掌握世界。书籍是人类以理论和实践的方式掌握世界成果的记录，是人类智慧的结晶。由书籍负载的大量知识是前人直接经验的总结和创新思想的集成。认知心理学中关于人的认知过程与认知结构密切相关及认知结构的可变性原理，使人从读书中获得的知识具有逻辑必然性，而读书的结果必然导致科学文化知识的积累，这就为创造活动需要的灵感建立了丰富的信息基础。一句话，人的生存发展，科学发现和发明创造，与读书学习有着极为密切的联系。

参考文献：

赵济，陈传康.中国地理.北京：高等教育出版社，1999.

齐振海.认识论新论.上海：上海人民出版社，1988.

李述一.理想世界的创造.北京：人民出版社，1988.

李杰，韩雪，李莹.宇宙奥秘探索.长春：吉林摄影出版社，2005.

谷超豪.数学词典.上海：上海辞书出版社，1992.

刘培本，蔡运龙.地球科学导论.北京：高等教育出版社，2001.

江涛.科学价值的合理性.上海：复旦大学出版社，1998.

（美）赫伯特.A.西蒙.关于人为事物的科学.杨砾，译.北京：解放军出版社，1988.

（英）史蒂芬·霍金.时间简史—从大爆炸到黑洞.许明贤，吴忠超，译.长沙：湖南科学技术出版社，1996.

王宇琨，董志道.图解时间简史大全集.海口：南海出版公司，2011.

（美）阿尔伯特·爱因斯坦.相对论.重庆：重庆出版社，2006.