Claude Shannon(克劳德·香农)是现代计算机和信息技术中的关键人物。或许在此之前你对这个名字还感到很陌生,但他却是科学史上一位难得的天才。在他21岁时,Shannon在他的硕士论文中阐述了如何使用计算机中的二进制来执行所有的逻辑功能,这在之后被Walter Isaacson称为“所有数字电脑的基础概念”。
不仅如此,在32岁那年,Shannon发表了《通信的数学理论》一书,被誉为“信息时代的法典”。书中介绍了二进制信息单位“比特”这个概念,讲述了信息可以如何被量化,也展示了如何能够将电子信息准确的在任何两点之间被压缩和传送。我们现在能够用电脑加载网页和发送电子邮件,都是得益于Shannon的信息理论,它是使互联网变得可能的原因。而Shannon提出这个概念的时间,却是在数字时代到来的几十年前。
这不禁让人想问——他到底是如何得到这样的见解的?他又是如何能想到这些事情的?难道真的只是因为:天才的思维,我们常人无法揣测?Shannon是一个内向的人,从孩童时期到成年后都有着害羞腼腆的性格。Shannon有大多数天才共有的高智商,在一份旧档案中,人们发现了一份Shannon的未发表过的文章。
这是他在1952年3月去贝尔实验室演讲的一份文字记录,这份文档里记录了这位谦和的科学家罕见的向大家讲述:一位优秀的科研人员应具有的“创意思维(Creative thinking)”。在Shannon看来,有三个基础条件是从事科学工作的人不可或缺的。第一个是培训和经历,这一点是显而易见的,术业有专攻在科学研究上有着毋庸置疑的重要性。
第二点是具备一定的才能和智商,Shannon认为一个好的科学家或工程师至少有高于平均值100的智商,因此说科学工作除了后天努力,天分其实也很重要。
而良好的专业素养和聪明的头脑还不足以让人成为优秀的科学家,Shannon认为最重要的第三点为动机(Motivation),或者说是一种积极性,这正是爱因斯坦和牛顿等这些大科学家具有的最强之处:如果没有这种积极的驱使,即便你具有再精良全面的培训和超高的智商,都无法提出和解决问题。
Shannon在演讲中说,好奇心是一个科学家必备的素养,当发现未知的问题时,或事情看起来不太对时,会产生一点点“不满足感”——这种不满足不是对我们常以为的对周遭环境不满的负面情绪,而是一种积极的带有建设性的不满。
Shannon甚至直白地说:“虽然不具备这种动机驱使的人同样可以在许多其他领域获得成功,但是对科学研究者来说,那种让人不在意是早晨5点、不介意通宵达旦、不介意用周末的时间寻找答案的那种精神,是非常重要的。”假设你已经具备以上所说的这三点条件,那有什么技巧和策略能有助于你从事像科研这种创造性的工作呢?甚至可以更广泛地适用于任何涉及“问题解决”的工作呢?
Shannon说这种技巧应该可以被列成一条长长的列表,但是他要强调的是他在科研过程中最受用的几点。1. 简化问题:解决一个难题的第一步,是想办法简化它。Shannon提到,无论是数学问题、物理问题还是工程设计,几乎每一个遇到的问题都与许多无关的信息混杂在一起,因此去除这些不那么重要的条件、将最主要最根本的问题筛选出来,能让我们更清楚地看到自己想要做到的是什么。
2. 寻找类似的问题:当你面临的问题与一个已有答案的问题相类似时,可以将这两个问题相结合,再推断出两者间答案或许能有什么共同之处。3. 多角度解决问题:接下来,Shannon说到了从不同角度、颠覆性地看待问题的价值。改变问题中的某些词、某个观点,或许就能击破那些制造障碍的固有思维。4. 逆向思维:不能通过分析而解决的问题,仍可能被“反向”解决。
如果你不能使用已有的条件来证明你的结论,或许可以先假设这个结论已经是成立的,再看看会发生什么。5. 将大问题拆解成多个小问题:Shannon认为,改变对问题的观察视角的最有力的方式就是“结构分析”,换句话说就是将一个无比困难的大问题拆解成许多的小问题。6. 最大限度的延伸解决方案:最后,一旦你找到了解决方案,就花点时间来看看它还能走多远,这在科学研究中有着非常强大的力量。
Shannon详细描述的并非那些他丰富的精神世界所创造出的光辉的成果,而是他如何得到那些成果的过程。这种过程是每一个追求用理性思维解决问题的人都可以学习和使用的。天才的定义不在于他们能否像百科全书一样知道许多问题的答案,而是一种驱使、一种好奇心、一种找寻答案和想要推进事件的渴望。或许对天才来说,最大的回馈是解决一个难题后的那种满足感。
Shannon说:“我认为如果你们能下意识的将这些技巧运用到解决问题上,在很多情况下应该都会发现问题解决的速度比平时要更快了。我也认为好的研究人员会在不知不觉中使用这些技巧,让这一系列操作自然发生。”得到像Shannon如此详尽的描述自己思考和解决问题的步骤剖析无疑是宝贵的,我们可以从现在起训练自己让这些技巧成为一种习惯、一种本能,让它们真正住进内心。
Shannon异于常人之处正在于他强大的简化、分解、和反转问题的能力。或许拥有能与Shannon媲美的智商和天赋的人并不多,甚至也不太具备那种“积极性不满”的品质,但好习惯还是可以强迫自己学习一下的,万一一不小心就成了一位后天“天才”呢?