钱学森思维科学思想

**篇钱学森论述思维科学的论文与讲话 **章倡导思维科学 1.1电子计算机是不是技术革命?① 随着现代科学技术的发展，还有没有第二项技术革命呢？我们分析，电子计算机似乎也是一项技术革命。为什么电子计算机值得作为技术革命来提出呢？前面已经提到一点，就是说自然科学的基础科学归根到底是物理和数学；也说到化学作为应用物理的一门学问，出现了所谓计算化学，就是不用试验而是用电子计算机作为研究化学的手段。计算机还用来解决空气动力学问题。比如飞机、导弹、火箭在天空中飞，很重要的就是要研究它们在空气中运动时，空气和飞机、导弹、火箭有什么相互作用，如气流对飞行器的作用力有多大，气流与飞行器之间发生高速摩擦时对飞行器的加热作用有多大，等等，这个在过去都是靠所谓风洞来解决的。所谓风洞，就是把飞行器模型放在一个管道那里不动，然后用风扇、鼓风机、压气机把风吹过去，测量模型受了多大的作用。这是很好的办法。但是现在随着飞行器的不断发展，对风洞的要求越来越高，比如模拟一般的飞机在空气中运动，如果像我们民航机每小时七八百公里，折合下来，每秒钟200多米，这还好办，然而现在要搞超音速的飞机，速度大得多了，若是导弹，速度就更高了。声速是每秒300多米，导弹，特别是远程导弹，它重新进入大气层时的速度，是每秒7公里，是声速的20多倍，这时你要用原来的风洞就难办了，就得建设性能越来越高的风洞。不仅如此，随着飞行器性能不断提高，研制一种飞行器所需进行的风洞实验时间也急剧增长了，例如，对一种30年代的老式飞机，大约是100小时，而对一种现代大型旅客机，就需要10000小时。这些问题对风洞的要求就越来越尖锐了。正好这时候电子计算机出现了，所以现在就在研究不用风洞吹风，用电子计算机来算，当然，这需要计算能力很大的电子计算机。刚才说的要把化学算出来，那也要能力很大的计算机，这就是我们为什么不断地在研制计算能力越来越大的电子计算机的理由，每秒钟运算100万次的不够，要每秒钟运算1000万次的，现在正在努力做；1000万次的还不够，还要做每秒钟运算1亿次的；这还没有到头，照需要来讲，每秒100亿次、10000亿次的都要，而且现在来看，做这样的计算机并不是不可能的。这是从高速计算方面来看电子计算机和科学发展的关系。 另外方面，小一点的计算机，比如每秒钟运算几十万次到100万次的计算机，制造不太难，用于生产过程的控制，就可以大大促进生产过程自动化。不但如此，许多管理工作也可以用电子计算机来解决。现在我们国家计委一些生产统计报表就是用电子计算机来算的。计委大楼里有电子计算机，而且国家计委在建设一个全国的管理生产的电子计算机网，就是把各地区的生产情况，先送到地区的电子计算机，把它整理好了统计素材，然后再送到北京计委大楼里面的那个电子计算机，进行全面综合、归纳、统计。这个网正在建。即使这些仅是电子计算机的初步运用，那也解决了很大问题。从前统计报表，年终了，要把这一年的生产情况统计出来，那是得第二年下半年才能弄出来，现在用不着，几天就出来了。再举一个例子。长春汽车制造厂，过去两年来开始用电子计算机解决生产计划、调度和劳动工资管理方面的问题，也是尝到甜头的，以前一个分厂的计划，就得搞一个月才能搞出来，现在整个厂几十个分厂的计划，几天就出来了。这样，就把搞生产计划的同志解脱出来，可以深入到**线搞调查研究，解决问题了。所以，在工厂管理方面，长春汽车制造厂已经创造了先例。这在国外是普遍用的。 电子计算机用于文献检索比人工效率高得多。情报资料、图书、文献浩如烟海，你要查一个东西可难啦。现在有了电子计算机，可以把这些资料存贮在磁带上，用电子计算机进行处理，可快了。同志们可以去搞电子计算机情报检索的单位，请他们表演，你出题吧，你要查什么题目，他就用打字机打进去，用电子计算机不要一分钟就回答出来了，把与你要找的题目有关的文献名称都能列出来，比如共有八条，然后看你要详细查哪一条文献，然后再把那一条文献的作者、发表年月、内容摘要等等显示出来，再问你要了解文献中哪一段更仔细的内容，你挑好后，他通过计算机在屏幕上就显示出了那一段的内容。你到资料室去查几天也查不到的东西，几分钟就查到了。这是现在完全可以做到的事了。 电子计算机还用于设计工作。比如飞机的设计，现在在国外已经完全电子计算机化了。从前，飞机方案定下来以后到全套图纸出来，大概需要两年半到三年的时间，现在用电子计算机，仅仅少量的人管一下，三个月就出来了。所以，从这一点看，用不用电子计算机，发展不发展电子计算机这项技术革命，不是可有可无的事情，人家三个月，咱们搞三年，你能赛得过人家？这是很清楚的嘛。这是一定要办的事。 这里，我给同志们提个问题，电子计算机能不能代替人搞一部分思维？我先给同志们讲一件事：去年，数学界曾经轰动一时，用电子计算机证明了数学上的一个所谓“四色定理”。什么是“四色定理”？这个定理是说你要画地图，不管是什么样的地图，不管这个地图怎么交错复杂，如果要求两个相邻国家不能用同一种颜色的话，*多只需要四种颜色，三个颜色不行，五个颜色太多了，四个颜色就够了。就是这么一个定理，可是证明它可费了劲了，数学家经过上百年的努力还没有证明，在去年，两位美国数学家用电子计算机证明了。他们看到这个问题的证明不是不可能，只是证明的步骤、程序很复杂，**步完了第二步，第二步完了第三步，接着是第三步、第四步、第五步、第六步 这么弄下去，大概有千千万万步，由人去搞，一天证一步、两步，一辈子也证不出来。他看到了这个问题，说让电子计算机去干嘛，让它干这个事，它快，每秒钟100万次、1000万次。他把上计算机的程序搞好以后，交给计算机去干，结果确实复杂，一个高速度计算机也用了1000多小时才算出来，*后证明了“四色定理”。数学证明实际上是人的思维里面比较简单的思维，当然是很深刻的，但是并不太复杂，所以，可以利用电子计算机来进行。这是一个例子。这两位数学家特别提出来，证明“四色定理”本身不能看作是一个了不起的贡献，*大的贡献是运用电子计算机完成了这件人没有能够完成的事。 我们做科学工作的都有这样的体会，数学演算并不是什么了不起的事，无非是简单地说起来是2加3等于5，8加3等于11这一类的事。但是头痛的是，常常复杂的问题没完没了的就是这些事，你得一步一步弄下去。有的公式演算，不一定像数值演算，比如一个角加另外一个角的正弦是什么呢？是**个角的正弦乘第二个角的余弦加**个角的余弦乘第二个角的正弦。这样的事都是书本上早有的事，但是你就要利用这些关系从一步走向第二步，第二步再走向第三步，第三步再走向第四步、第五步，很烦琐，做科学理论研究工作的人把大量的时间花在干这些事。现在想一想，这些事电子计算机可以干嘛，这是死的，2加3还不等于5?还等于什么？8加3不等于11等于别的？死的，完全可以在电子计算机上搞。所以，计算数值，演算方程式，这些事用电子计算机来做，把人从繁重的、比较简单的脑力劳动中解脱出来。 我*近想，什么叫在机关办公？无非是这样：有一件事情来了，先看看党中央、国务院或其他有关部门有什么规定，你去查吧，这个规定那个规定，不犯规、按规定应当怎么办，如果规定在这个问题上不是那么太严的话，*后可能有两个办法办这个事，或者是三个办法办这个事。现在，这个过程都是机关人员去查，然后他提出一个意见，送到领导那里，领导看哪一个意见总的看起来比较好，批一下。办公办公，一般就是这么办的。其实，这样的过程完全可以用电子计算机办，把那些规定储存在电子计算机里，一个事情来了，叫计算机去查嘛，那多省事呀！我看这样办公快极了，夜里人不上班也可以干，一天不知道办多少事。 举这么几个例子，数学证明、数值计算、数学演算、生产过程自动化、计划管理、文献档案的检索，以至于将来的公文处理，这一些都可以用电子计算机。就如工作母机是人手的延伸，机器是人造出来的，但比人手做得好。电子计算机也是人造出来的，当然不可能代替人的全部思维，但是可以帮助人思维，而且更快，更精细，因此能够完成光靠人力无法完成的课题。我们说计算机能代替人搞一部分思维，因为“我们的意识和思维，不论它看起来是多么超感觉的，总是物质的、肉体的器官即人脑的产物。物质不是精神的产物，而精神却只是物质的*高产物。”！既然是物质的产物，一旦我们掌握其一部分规律，就能用一台合适的机器，用电子计算机这个物质的机器来做这一部分工作。不然我们就陷入唯心论。但我们说计算机永远也代替不了人的全部思维，因为**，计算机是人造的，人是计算机的主人；第二，当人从简单的、计算机能搞的思维解脱出来时，人的思维又可以向更高一级发展。人是会越来越聪明的，计算机总是第二，不可能完全代替人的思维。不然我们就要陷入机械唯物论。 总的来说，这一段话就是说电子计算机看来像是一项技术革命，它将影响我们整个生产以至于社会活动。发展电子计算机这门技术，是我们实现四个现代化中又一个非常重要的技术革命。 选自中共中央党校哲学教研室：《现代科学技术》（**辑）第16~21页，1982年9月。 1.2首倡思维科学① 1.2.1电子计算机能办的事 现在我讲第四个题目：人和电子计算机的分工协同问题。 电子计算机的使用在前面各节已经多次谈到，我们现在要问：电子计算机到底能干什么事？人能叫电子计算机干什么事？这就涉及电子计算机的计算是按什么规矩进行的？总不能叫电子计算机做它计算规矩之外的事。数学的推理规章，是数理逻辑或者叫数学基础学。这门学问当然也不是幻想出来的，而是人类上百万年，特别是*近几百年的历史当中，在亿万人的社会实践当中总结出来的道理。它代表了人们对客观世界的认识。这门逻辑学、数理逻辑，代表了我们对世界中各种运动规律的认识。逻辑学是发展的，数理逻辑也是发展的。数理逻辑不