钟定胜
简论科学研究中的智力门槛与思维自觉-兼谈一些个人回忆
2026-11-9 13:38
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在科学研究中,尤其是涉及机理性研究的领域,智商的高低是一个极为关键的因素,而不是一个可以被勤奋、阅历或人情练达所代替的次要变量(当然,方法得当的条件下,勤奋的学习可以大幅提高学识能力甚至提高智力水平,尤其是对于正处在发育过程中的大脑来说)。智商对机理性科研有关键性作用的原因在于:机理研究的核心工作,是在纷繁、噪声极大、且各种因素彼此纠缠的现象之中,识别出真正起作用的因果链条,并把这条链条抽象成一个能够被推演、能够做出可检验预测、也因此能够被证伪的逻辑结构。而要真正做到这件事,至少同时要求四种能力:其一,抽象建模能力,即从具体的实验现象里剥离出无关细节,把一个混乱的系统压缩成几个关键变量及其相互关系;其二,变量控制与剥离能力,即在多个因素同时变化的现实中,分辨出哪一维是主导变量、哪一维只是从变量或是噪声;其三,逆向推理能力,即不仅要从条件推到结果,还要能够从观察到的结果回到“要得到它,前提必须是什么样”,甚至还要能够经常设想“如果这个因素不存在,该事物本该呈现什么不同”之类的,后者也是进行因果关系判断的必要环节;其四,是自我反思性质的元认知能力,即能够同时在心里装下“我的假设”与“对这一假设的攻击”,能够站在自己思路的外面审查它是否自洽、是否有循环论证、是否把拟合当成了机制、是否把结果当成了原因…等等。

就科学研究而言,智商不足的人,不仅往往会很难做出好的成果来,更麻烦的是几类随之而来的认知‘并发症’。第一类是自以为是乃至狂妄自大。机理研究中的错误很少以立即“失败”的面目出现,它通常以“解释得通”的面目出现:一系列数据被一个错误的因果故事串起来,故事越简单、越有画面感,就越让人感到理解的快感,于是研究者误以为自己已经掌握了本质,然而,许多机理性研究尤其是复杂性事物的机理研究往往都有这样一个共性特征-逻辑链条长、反馈慢,一个错误假设可能在很长时间内不被发现,研究者若缺乏足够的反思能力和认知自觉,就很容易在错误框架内不断加固自己的偏见。第二类是陷入思维误区而无法自拔。当包括智力水平、思维习惯和心理承受能力在内的认知能力不足以支撑“自我攻击”式的自我反思和内省机制时,人就只能单线地向前推演,无法回过头来重新检查最上游的假设;此时所有的反驳意见都会被自动解读为对自己的攻击,而不是对模型或理论的修正,于是研究者越挣扎越陷得深,投入越多越不愿承认,因为承认证据不足或逻辑错误等于承认过去的许多功夫可能都白做了。第三类是把相关性当因果、把巧合当规律、把技术上的复杂误当成科学上的深刻,最终产出一堆精巧的空中楼阁。然而,地基一旦错位,上面盖得越精致就越是危险甚至可能带来灾难…。上述这些问题的发生,往往都不是品德问题,也不是态度问题或简单的心理问题,而主要是综合性的智力能力问题,类似于要求一个只能或是习惯于低维度思考的大脑看清一个维度高于其感知能力的图形。

不过,智商虽然是机理性研究的硬门槛,却并不是唯一的门槛。智力决定的是一个人在单位时间内能推演多深、能在心里同时托住多少个变量,也就是认知能力带宽的上限;而在这个上限之内,个体具体的学术探索路程能走多远,还取决于诚实(比如能否在客观与偏爱之间选择客观)、耐心(比如能否容忍一个假说被反复拆掉重建)、判断能力(比如能否判断哪个问题最需要也最值得被研究、哪些漂亮的结果其实无关紧要等),以及一种对世界内在机理的真正的、不图回报的好奇心。这四样东西都不能替代智力,但也都不能由智力自动带来,而是既与天性有关,更与后天的教育培养以及生活氛围、科研工作氛围等紧密相关。

由此说到有关智力的一个常用标尺:智商测试。这种测试虽然有很高的准确性,但其本身只是一种有限度的测量工具,不能把它神秘化,更不能把一两次的智商测试分数当成对人的整体定论。但是就机理性科学研究而言,足够的认知能力尤其是智商确实是一道非常重要的门槛。

我在北京大学读研期间,曾经做过两次智商题测试。第一次是测了一套据称由哈佛大学开发的智商测验题,依稀记得题目很少,大约20道左右,结果是“天才”级。当时我有些意外,怀疑这个测试的门槛是否有些低了:怎么能仅凭二十来道题目就做出这种评价?第二次是和朋友在吃中饭前于电脑上轮流测试,是一种要花几十分钟的测试。朋友先测,结果是139,便推荐我也测一下玩玩。我做题时已经临近饭点,还没测完,朋友就喊着去食堂吃饭,担心去晚了只剩残羹冷炙。因此最后可能有三分之一左右的题目(甚至更多,依稀记得当时快速做了好多页),我是非常快速地凭直觉做的,没空细想,最后结果是142。

这两次测试的经历一方面让我觉得蛮有趣,同时对这种测试过程的体会也让我意识到这样两个问题:一个是前文刚刚提到的,智商测试只是一种有限度的测量工具,不能把一次分数当成对人的整体定论。第二个是,我认为智商测试的次数不能过多,否则过多重复同类测试会出现“失效”现象:比如测试者会逐渐熟悉题型模式、解题套路甚至答案结构,此时分数便不再能真实反映其面对陌生问题时的推理能力。

智商测试本身不是训练工具(虽然多做智商测试题应该多少会有助于提高被测试者自己的大脑思维能力),我认为最值得推荐的是那些能够锻炼和检验逻辑推理能力的活动。比如“推箱子”这个小游戏,我就非常推荐。它看似简单,实际上很考验人的逻辑推理能力,包括正向推理、反向推理、路径规划、局部与全局的权衡,以及失败后的复盘反思能力等等。在我的学生时代,我还从来没有遇到过推箱子游戏推不过去的情景。工作之后,这些年没怎么再玩这个游戏了,因为要把自己的主要精力都投入到科研工作中去。当年在北大读研时,刚入校不久,有一群同学时常在业余时间用电脑玩推箱子。当时,我的同门同学里有很高比例来自北大、清华各个环境相关专业的前三名。一开始电脑非常少,只能大家轮流用,并且优先高年级同学使用。有一次,师兄师姐们说有一关很难推,大家推了好几天一直没人成功,也找不到过关指南。后来有一个周末下午,我去实验室,发现有台电脑空着,就坐下来玩那一关,大概花了两三个小时终于把那一关推过了。第二天大家都很惊讶,问是谁推过的。这件小事虽然过去了近三十年,但让我印象很深,因为这是我年轻时期再次自我确认自己的智力能力和确立自己在科研中的学术自信的一个重要的小节点之一。

另外,中国的传统益智玩具九连环也很有意思。我第一次玩也是在读研时,记得是在一个假期去南昌找朋友玩的时候,没有看答案,大概用了两个来小时才完成。完成的同时,我还想到了应该可以怎样更快、更少走弯路地解开的方法。我从小就不喜欢、也不愿意用看答案的方式去快速学习一个新东西或做新难题。一方面,我天生觉得这样做有些不好意思;另一方面,我从小就觉得独立挑战难题很有意思。这种思维习惯也使得我虽然成绩非常好,但几乎不怎么主动问老师问题,而是任何时候都自己尽全力依靠自己去解决难题。现在回头看,从小学起就开始的独立解题的习惯培养了我的耐心和自信,也让我更愿意在陌生问题面前先自己摸索。对我而言,那种不看答案、自己把难题啃下来的过程,始终有一种难以替代的乐趣。当然,完全不问老师并不总是最优策略,尤其是在科研中的交流、请教和合作同样非常重要。我读研期间就非常喜欢参加学院尤其是导师门下的各类学术讨论会和学术例会。当时我导师门下一共设置了三个不同方向的研究小组,其中两个是由所里的年轻北大教师任组长,我的这个有关环境系统分析的多目标决策分析研究小组是我做组长。不过我的涉猎并不仅限于自己这个小组的科研内容,对于其他组的研究内容我同样很感兴趣经常参与各类学术例会和讨论,直到临近博士毕业的那一年左右,才因为两件事而大幅减少,一个是当时的非典,一个是要专心投入于自己的博士论文研究与撰写。记得当时(2003年)据说有近一半多的博士由于受非典等的影响选择了延期毕业,我自己因为当时与天津大学已经签订了工作协议,加上当年父亲在世时曾经问过我这样一个问题:‘最高学位是博士还是博士后’,我说‘是博士’,父亲说‘那你一定要把博士拿下来’,我说‘好’。于是更是全力以赴地去做自己的博士论文工作了。

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