纪念钱学森先生诞辰 | 为什么杰出的人才“冒”不出来?——谈系统的涌现原理

文摘   2024-12-11 20:20   山东  
2005年7月29日,时任国务院总理温家宝在北京亲切看望我国杰出的科学家、航天科学的奠基人之一——钱学森先生。
“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”病榻上,94岁的钱学森先生思维清晰、坦诚建言,这就是著名的“钱学森之问”的主要内容。


“冒”是口语化的说法,用科学的术语来表达,就是涌现(emergence)。所以,“钱学森之问”实际上是说为什么杰出的人才涌现不出来。关于涌现,系统科学有一个基本结论:若干事物按照某种方式相互联系而形成系统,就会产生它的组分及组分总和所不具有的新性质,这种部分及其总和没有而系统整体具有的性质,称为整体涌现性。
一个直观的涌现实例就是蚂蚁巢穴的形成,这是一种典型的结构涌现。蚂蚁的巢穴从上面看,只能见到若干个小孔,其实它们地下的“房子”十分庞大而复杂,蚁穴中有很多房间,还有无数互相连接的隧道。所有这些房间都由工蚁照管,它们把一切搞得井井有条。
涌现是怎样产生的?首先,它是自下而上形成的,这归功于局部交互作用的结果,而不是自上而下的控制作用。其次,局部交互作用要以正反馈为主导,正反馈形象地讲,是一种“滚雪球”式的放大作用。再次,涌现并非一蹴而就,无法一步到位,它是通过逐级整合,层层递进实现的。

以蚂蚁巢穴的形成为例,蚁巢由工蚁负责建筑和维护,工蚁将巢内小颗粒状的脏东西叼到出口附近,形成常见的蚁巢“土堆”。蚁巢是蚂蚁生活的地下巢穴,包含一系列彼此连通的地下小室(包括育儿室、食物贮藏室、交配室等)与地面经通道连通。蚂蚁筑巢时,大量的蚂蚁通过信息激素进行沟通联系,产生局部交互作用;她们齐心合力,协同工作,体现出正反馈的力量;而巢穴是蚁群作用下分阶段形成,逐步涌现出来的。

为了营造杰出人才“冒”出来的环境,钱学森高屋建瓴地提出了面向复杂巨系统的综合集成研讨厅体系,通俗地讲,就是“集大成,得智慧”,众人拾柴火焰高。在研讨厅的开放氛围下,大家敞开思想,畅所欲言,通过自由研讨碰撞出思想的火花,依托相应的引导作用,借助有关的放大机制,经过多轮反复的迭代,最终实现大成智慧的涌现。

钱学森先生在耄耋之年,仍然心忧天下,时刻关注祖国的发展。他的拳拳之心,他的殷殷深情,感人肺腑,催人奋进。“钱学森之问”体现出一位伟大爱国者的博大胸怀和杰出科学家的远见卓识,正所谓“子规夜半犹啼血,不信东风唤不回”。


作者简介肖人彬华中科技大学人工智能与自动化学院教授,从事群体智能、大规模个性化定制、复杂产品创新设计等方面研究。主持承担国家自然科学基金11项,主持获得教育部自然科学奖1项、湖北省自然科学奖3项和科技进步奖1项。


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