天才的奥秘

2015-09-10 07:22
大自然探索 2015年1期
关键词:晶体管诺贝尔奖天才

天造之才的智力水平不一定非要超过140,智力水平在120左右的也可能是“潜在天才”。

天才的表现

如今,人们衡量天才的标准与以往不大相同。现在认为,天造之才的智力水平不一定非要超过140,智力水平在120左右的人群中也可能有“潜在天才”的存在。研究表明,人至少具有7种能力,如数理逻辑能力、空间想象能力、语言能力和运动能力等,而智商分数仅仅代表了数理逻辑能力而已。故智力水平高的人仅仅意味着在标准化的智力测验中成绩突出,这仅仅是一种潜力,而不是成就。而且,天才不一定是指天生全能之才,他们大多数往往以语文、数理、领导、艺术、音乐和创造能力资质等等来分,即只在某一方面或多方面胜过大多数人的学习能力及创新发展能力。

而真正具有超常智力的天才往往都是“全才”,其大脑功能发达到足以综合地运用智力。除了具备以上7种能力的某些方面,他们在勤奋、意志力和毅力方面所表现出来的能力也远远胜过常人。在思维过程方面,他们往往对图景、感觉和词汇几方面反应超常。爱因斯坦曾谈到过一种“非常熟悉的特殊感觉”,即他的思想首先来自图景和形象(也就是右脑),之后再把它们翻译成简洁的语言和数学符号。而在独创性思维方面,他们强烈的好奇心以及求知欲与一般人也有很大的差别。正如爱因斯坦在回忆录中所说,他并不是坐在书桌前就发现了狭义相对论,而是在某个夏天,他躺在一个小山丘上休息,好奇地遐想:如果自己能够以光速跟着光波跑,将会怎样呢?他的好奇心和想象力把他带进一片崭新的思维领域,导致了改变世界的伟大理论——相对论的诞生。所以说,科学家的假设常常是好奇心的产物,而证实和实现假设的科学实践过程也正是满足求知欲的过程。

其次,天才不仅要在多个特定方面掌握一定的知识,而且要具有大幅度跨越当前知识而获取全新知识的杰出才能,以及能在完全生疏的环境中进行思考和从事工作,能够独立地为世界做出前所未有的贡献。为了达到这一境界,天才必须敢于打破常规,用前所未有的方式来重新组合支离破碎的信息和事实。当出现新的现象时,别人可以把它当作不合规范的异常,而天才却能抓住其中的重要意味,这样,一项新的创造才有可能诞生。例如,德国物理学家伦琴就具有超乎常人的敏锐洞察力:由于注意到实验中的异常现象,他发现了如今被医院广泛应用的X射线。

再者,科学家发现,天才思考问题时的思维活动很像儿童,思维方式常常是从语言方式跳到逻辑方式再跳到空间方式,这显示了一种不停歇而又能综合运用各种能力的特征。另一方面,天才对一个问题的思考往往怀着魔术般锲而不舍的精神。事实上,要在科学上做出出类拔萃的贡献,必须在主攻方向上具有永不停歇的积极性和灵活性。如爱因斯坦坚韧及富有激情的精神就表现在他毕生都在寻求狭义相对论与引力理论之间的关系;而他的灵活性则表现在思维的敏捷以及对灵感的敏感反应。如今,他的广义相对论包容了狭义相对论和引力理论,已经成为物理学史上的一座光辉的里程碑。

天才的灵感火花

俄国伟大的作曲家柴可夫斯基曾经说过:“灵感是这样一位客人,他不爱拜访懒惰者。”新形象、新概念、新思想或新理论的产生往往带有突然性,当人们陷入困境,冥思苦想,不得其解,但却因某种启发,茅塞顿开,突然领悟,而产生某种思想的闪光时,那就是“灵感”。有重大发现者往往都是抓住闪现在眼前的一丝偶然触动的灵感,而取得杰出成就的。

在科学史上,因偶然触动灵感发明和发现的事例屡见不鲜。较早的如,英国细菌学家弗莱明发现青霉素。1929年,弗莱明将盛有葡萄球菌培养液的培养皿搁在工作台上,就去度假了,不料,其中一盘被霉菌污染了。度假回来后,他丢弃了这些培养皿,但不久后又重新取回作进一步观察。结果,在显微镜中,他看到了一团青灰色物质将葡萄球菌明显地溶解掉了。他马上意识到霉菌培养液中包含有对葡萄球菌有着溶菌作用的某种物质,并将此命名为盘尼西林,即青霉素,这便是人类首次发现的抗生素。1940年,牛津大学的弗洛里的动物保护试验证实,弗莱明的青霉菌株具有强大杀菌作用,由此开发出了青霉素的巨大价值。

再如,上世纪50年代初,近代晶体管的发明。以肖克利为首的美国贝尔实验室一直从事半导体的试验,但以失败告终。一天,碰巧肖克利外出,布拉顿和巴登无意中使用了氧化不充分的锗结晶表面,不料,在没有任何绝缘层状态下做的一次实验却历史性地发现了“晶体管效应”,随后研制出了一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世,成为20世纪的一项重大发明,并为后来集成电路的诞生吹响了号角,是微电子革命的先声。随后,肖克利又以先行的点接触型晶体管为基础加以升级,4年后,又成功研发出了面结型晶体管。1956年,肖克利、巴登、布拉顿三人,因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖。

同样的,尼龙(世界上第一种合成纤维)也是源于一次偶然的重大发现。1930年,美国最大的化学工业公司——杜邦公司成立了基础化学研究所,年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所的负责人。他主要从事聚合反应方面的研究。一次,卡罗瑟斯的助手卡洛泽斯做完高分子化合物实验之后,他将粘着残渣的玻璃片一边用喷灯加热,一边用玻璃棒往下刮时发现,二元醇和二元羧酸通过缩聚反应制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来,而且这种细丝状的纤维即使冷却后还能继续拉伸,拉伸长度可达到原来的几倍,经过冷却并拉伸后的纤维的强度、弹性、透明度和光泽度比棉丝和蚕丝都大幅度提高。于是,飞快拉长形成纤维的“拉伸处理”技术就以这样的形式被发现了(即可以用熔融的聚合物来纺制)。这种高聚酯的奇特性质使杜邦公司预感到其中可能蕴藏的巨大商业价值,从而加以了开发。1939年10目24日,杜邦在其公司总部所在地公开销售尼龙丝袜,引起轰动,尼龙丝袜甚至被视为珍奇之物,被女人们争相抢购。很多女人因为买不到丝袜,甚至不惜用笔在腿上绘出纹路,冒充丝袜。到1940年,尼龙纤维织品的销售已遍及世界各地。

天才创造力的培养

据对100名诺贝尔奖得主的调查发现,九成诺贝尔奖得主的大脑状态与常人并无不同,所谓超级天才真的只是凤毛麟角。而诺贝尔奖得主与常人不同之处在于:诺贝尔奖获得者不仅擅长听取大家的意见,而且能把少数不同的意见听进去。如果针对少数不同意见再做一次实验,或许新的发明、发现就会诞生。

一方面,产生创造力的神经中枢位于脑的前额联合区。观察是第一,其次是大脑必须对看到的是什么加以思考,从中发现与某事物的因果关系。总之,大脑的所有部分都能很好地发挥作用,才能产生创造力。最近的脑研究成果显示,大脑产生创造力的具体步骤是:(1)首先是集中注意力,如果是漫不经心地看,则影像很快从视区中消失。(2)带着想解决什么或想发现什么事物的意识去看(要有动机)。(3)在发明创造过程中,反复试验是必需的,要有坚持直到取得成功的决心。(4)失败后及时调整研究方向,必须有意识地考虑不流于感情的新途径(这是由前额联合区中枢“46区”主司的)。(5)要有意识地考虑流于感情的新途径,利用感情组织行动(这是由脑的最前面的“10区”主司的)。(6)最后,为了把自己总结出来的想法传给别人,还要学会用语言表达的技巧。

美国对新一代科研人员特别注重创造力思维的培养,强调:除了要求科研人员注意学习先人的知识、规律、法则以及要培养他们“求同思维”的能力之外,还特别要注意“求异思维”的能力锻炼和培养,要求他们力求从不同方面探索客观真理,要求他们对问题的看法不止一个,思维越积极越活跃越好。因为如果没有一个求异思维的培养过程,就很难提出全新的学术见解,并且持之以恒直到取得成果。

对此,美国为了让新一代科研人员产生逾越研究中既成概念的想法,每年会召开大大小小各种会议。每次会议通常花费一周时间,让诺贝尔奖获得者和新一代科研人员生活在一起。他们白天打网球或架小艇游荡、垂钓,晚上手握威士忌,自由地交谈议论。由于规定不能做笔记,谈论的内容不正式发表,所以交谈中充满了轻松、活跃的气氛。以上个世纪70年代的“戈登研究会议”而言,参加会议的年轻研究者中,此后就出了6名诺贝尔奖得主。看来这种讨论的方式对提高创造性思维是行之有效的。

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