Природа гениальности. Анализ наследственных и средовых факторов. Часть 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Природа гениальности. Анализ наследственных и средовых факторов. Часть 2

Новиков Н.Б.

Аспирант Институт психологии РАН

Россия, г. Москва Novikov N.B.

Postgraduate Student, Institute of Psychology RAS

Аннотация

В данной статье рассматривается вопрос о неприменимости закона Харди-Вайнберга для определения числа гениев в ту или иную эпоху, обсуждаются многочисленные факты нейропластичности, свидетельствующие о колоссальной роли средовых условий в формировании наших умственных возможностей. На примере массового использования ТРИЗ (теории решения изобретательских задач) рассматриваются успехи обучения техническому творчеству. Благодаря сравнению информационной емкости ДНК и человеческого мозга можно понять, «зачем» эволюция изобрела способность к обучению. Тот факт, что человеческая логика не содержит в себе процессуальных компонентов (стратегий обработки информации), которые были бы доступны одним индивидам и недоступны другим, - один из важных доводов против генетической детерминации интеллекта (и гениальности).

Ключевые слова: интеллект, обучение, нейропластичность, универсальность человеческой логики, талант, гениальность.

гениальность нейропластичность наследственный

Abstract

This article examines the question of the inapplicability of the Hardy- Weinberg law for determining the number of geniuses in a particular era, discusses numerous facts of neuroplasticity, indicating the colossal role of environmental conditions in the formation of our mental capabilities. On the example of the massive use of TRIZ (the theory of inventive problem solving), the successes of teaching technical creativity are considered. By comparing the information capacity of DNA and the human brain, one can understand “why” evolution invented the ability to learn. The fact that human logic does not contain procedural components (information processing strategies) that would be available to some individuals and inaccessible to others is one of the important arguments against the genetic determination of intelligence (and genius).

Key words: intelligence, learning, neuroplasticity, universality of human logic, talent, genius.

«Частота рождения гениев» в популяции

Мысль о наследственной природе гения с необходимостью вела к предположению, что частота появления гениев и талантов должна быть постоянной для всех народов, вне зависимости от расовых и национальных признаков. Это предположение, в свою очередь, должно было опираться на закон Харди-Вайнберга - важное положение популяционной генетики. Согласно данному закону, в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует естественный отбор, не идет мутационный процесс, а также дрейф генов, частоты генотипов по какому-либо гену будут постоянными из поколения в поколение.

Как известно, английский математик Годфри Харди (1877 -1947) открыл данный закон в 1908 г. в результате обобщения результатов математика (его соотечественника) У.Юла, который показал, что при неограниченном скрещивании в популяции гетерозиготных форм в последующих поколениях сохраняется устойчивое равновесие между численностью доминантных и рецессивных наследственных факторов (аллелей). У.Юл приводил в качестве примера схему наследования брадидактилии (короткопалости) у человека, подчиняющуюся закону расщепления Г.Менделя.

В том же 1908 г. закон Харди-Вайнберга, иначе называемый «законом генетического равновесия», независимо сформулировал немецкий врач Вильгельм Вайнберг (1862-1937). Не ограничившись формализацией закона, В.Вайнберг привлек для его аргументации данные из антропологии и медицинской статистики.

Примечательно, что идею, близкую по смыслу к закону Харди-Вайнберга, высказывал Карл Пирсон (1857-1936), ученик Ф.Гальтона, ввиду чего отечественный биолог С.С.Четвериков называл этот закон «законом Пирсона - Харди». В знаменитой статье «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» (1926) С.С.Четвериков показал, что установленный Пирсоном и Харди «закон равновесия при свободном скрещивании», (в другой формулировке - «закон стабилизирующего скрещивания») должен быть отправной точкой популяционной и эволюционной генетики. Одновременно «закон постоянства аллелей» начинают широко использовать Дж.Холдейн, Р.Фишер и С.Райт [1].

Таким образом, закон постоянства аллелей (закон Харди-Вайнберга) «намекал» на то, что частота рождения гениев в той или иной популяции должна быть постоянной.

В.П.Эфроимсон в своей книге «Генетика гениальности» [2] формулирует идею о постоянстве частоты рождения талантов и гениев, не ссылаясь на закон Харди-Вайнберга, но, безусловно, он хорошо его знал и руководствовался им. В.П.Эфроимсон пишет: «Итак, можно быть уверенным в том, что частота зарождения потенциальных гениев и замечательных талантов почти одинакова у всех народностей и народов. Частота зарождения, исходя из реализации в исторически обозримые периоды (в оптимально развивающихся прослойках) определяется цифрой порядка 1:1000» [2, с.31].

Кроме того, В.П.Эфроимсон утверждает, что общее число гениев за все время существования нашей цивилизации едва ли превысит 400-500 человек: «Если признать гениями только тех, кто почти единогласно признан ими в Европе и Северной Америке, то общее число гениев за всё время существования нашей цивилизации едва ли превысит 400-500. Примерно к таким цифрам приводит отбор знаменитостей, которым уделено максимальное место в энциклопедиях разных стран Европы и США, если из числа этих знаменитостей вычесть тех, кто попал в историю из-за знатности или по другим случайным заслугам» [2, с.21].

Однако гениальность не является наследственным качеством. Научные открытия, благодаря которым их авторы признаются «выдающимися учеными», не являются результатом действия какого-то набора генов, подсказывающих путь к успеху. Открытия делаются в силу актуализации механизмов, которые относятся к числу социальных факторов. Главное условие научного открытия - длительный и терпеливый поиск, позволяющий находить информацию, обработка которой дает новую идею. Число гениев в обществе может меняться в зависимости от того, насколько эффективно (финансово и идеологически) государство стимулирует творческую деятельность. Следовательно, закон Харди-Вайнберга (закон постоянства аллелей) не применим к вопросу о количестве выдающихся ученых, работающих в данном обществе в тот или иной момент времени.

Что касается тезиса В.П.Эфроимсона о том, что общее число гениев, рожденных цивилизацией, не может превышать 500 человек, то этот тезис легко опровергается статистикой присуждения Нобелевских премий. Дело в том, что за период с 1901 по 2002 год, то есть за одно только столетие, Нобелевской премией, которой удостаиваются лучшие представители науки, литературы и политики, награждено более 600 человек. Если говорить об ученых, то еще большее количество деятелей науки, совершивших значимые открытия, не получили премию Нобеля, так как ее явно не хватает на всех, кто ее заслуживает.

А.Н.Шамин в предисловии к книге В.Чолакова «Нобелевские премии: ученые и открытия» [3] пишет: «Бурный прогресс науки, ее количественный и качественный рост привели к тому, что в наши дни число научных достижений «Нобелевского ранга» существенно возросло, и совершенно очевидно, что не все ученые, достойные Нобелевской премии, ее получают. Это послужило основой для ряда критических замечаний, высказываемых в последние десятилетия по поводу практики присуждения Нобелевских премий» [3, с.3].

Обсуждая точку зрения науковеда Г.Цукерман по поводу Нобелевских премий, А.Н.Шамин отмечает: «Исходным пунктом критики стало

утверждение Г.Цукерман, что в «высшую элиту современной науки», т.е. в число удостоенных Нобелевской премии, не попадают многие ученые, достигшие не менее ценных результатов, но работавшие в составе большого коллектива (а, как известно, Нобелевская премия индивидуальна), или те, работы которых были обнародованы в «непривычной форме» или в «непривычном издании» и т.д. При этом Г.Цукерман подчеркивала, что число таких «обойденных» столь велико, что его невозможно и установить» [3, с.3].

Об этом же говорит В.Чолаков: «Как видим, Нобелевских лауреатов ничтожно мало. И поскольку число ученых растет, а количество присуждаемых премий остается неизменным, растет и число тех, кто не получил и не получит этого высокого отличия, хотя, возможно, и заслуживает этого» [3, с.25]. Можно указать на то, что Нобелевские комитеты обычно держат в секрете имена кандидатов, проигравших соревнование, но в 1962 г. Йоран Лилестранд, официальный историк Каролинского института, назвал имена 69 ученых, которых считают достойными Нобелевской премии. Кроме Освальда Эвери, который первым установил наследственную функцию молекулы ДНК, в этот список включены также канадский патологоанатом Ганс Селье, сформулировавший так называемую концепцию стресса, венгерский терапевт Шандор Кораньи, внесший большой вклад в исследование функций почек, и другие. В области физики в этой связи можно упомянуть Арнольда Зоммерфельда, который внес существенный вклад в квантовую механику. Определенные данные об известных ученых, не попавших в когорту Нобелевских призеров, можно почерпнуть из следующей таблицы.

Таблица 1. Ученые, чьи открытия не были удостоены Нобелевской премии

Нейропластичность - свидетельство колоссальной роли средовых

условий в формировании интеллекта

В свое время ученые задались вопросом о том, какие физиологические и биохимические изменения могут происходить в мозге животных и человека под воздействием стимулирующего окружения, то есть постоянного притока разнообразной информации. Им хотелось узнать: может ли внешняя среда

запускать развитие (и изменение) определенных структурных элементов мозга? Проведенные исследования дали поразительные результаты! Сделанные в этой области открытия опровергли точку зрения авторитетных ученых, которые полагали, что «нервные контуры не могут изменяться под влиянием обучения (интенсивной практики)».

Мохеб Костанди в книге «Нейропластичность» [4] указывает: «Шестьдесят лет назад идею о том, что нервная ткань может изменяться, предавали анафеме в нейробиологии. Считалось общепринятым, что мозг взрослого человека имеет фиксированную структуру, а, следовательно, «нельзя научить старую собаку новым трюкам». С тех пор эта догма была опровергнута множеством исследований, которые показали, что мозг не просто может, но и постоянно, на протяжении всей жизни, меняется тем или иным образом, реагируя на всё, что мы делаем, на каждый полученный нами опыт» [4, с.7].

«Нейропластичность в той или иной форме, - подчеркивает ученый, - обнаруживается на всех уровнях организации нервной системы, будь то низшая молекулярная активность, структуры и функции отдельных клеток, промежуточные уровни дискретных популяций нейронов и распределенных нейронных сетей или высшие уровни систем, охватывающих весь мозг и определяющих его поведение. Некоторые формы действуют на протяжении всей жизни, другие только в определенные периоды; одни функционируют по отдельности, другие совместно» [4, с.12].

Исследование Майкла Мерцениха (Michael Merzenich). Первое открытие сделал в конце 1960-х гг. американский нейробиолог Майкл Мерцених. После того, как У.Пенфилд осуществил картирование мозга, то есть выявил и описал зоны коры мозга, контролирующие различные функции, исследователи пришли к заключению, что составленные им карты постоянны и неизменны. Первоначально М.Мерцених разделял это мнение, но в ходе экспериментов опроверг его. Используя более эффективные микроэлектроды, вживленные в мозг, чем применял У.Пенфилд, М.Мерцених составлял карту той области мозга обезьян, где происходит обработка ощущений от прикосновения к руке. В ходе экспериментов он обнаружил, что нейронные сети в мозге обезьян, отображенные на карте, изменились. М.Мерцених понял, что мозг обезьян меняется со временем под воздействием опыта (поступающей информации), причем эти изменения происходят и тогда, когда организм вступает во взрослое состояние. Характеризуя эти трансформации, Норман Дойдж в книге «Пластичность мозга» [5] отмечает: «Составленная сегодня карта завтра уже недействительна» [5, с.114]. Современные специалисты называют М.Мерцениха «ведущим мировым исследователем в области пластичности мозга».

Исследование Мэрион Даймонд (Marian Diamond). Второе открытие сделала научная группа Мэрион Даймонд (1972), о которой мы уже сообщали, обсуждая ее анатомическое исследование мозга А.Эйнштейна. Чтобы пролить свет на некоторые клеточные и молекулярные процессы, происходящие в мозге под влиянием информационных потоков, М.Даймонд и ее коллеги взяли крыс и разделили их на две группы. Животных первой группы они поместили на 4 - 10 недель в обогащенную среду, то есть в большую клетку с широким набором разных игрушек: качелей, лестниц, «беличьих колес» и т.д. Животных второй группы они содержали в течение тех же 4-10 недель в информационно обедненных условиях, то есть в маленькой пустой клетке без каких-либо развивающих объектов (игрушек). Когда М.Даймонд стала изучать мозг крыс, выращенных в разных условиях, она заметила следующее. Кора головного мозга крыс из первой группы оказалась значительно тяжелее и толще. Уровень активности фермента ацетилхолинэстеразы, обеспечивающего быструю и эффективную передачу нервных импульсов между клетками мозга, был выше у крыс с обогащенным жизненным опытом. У крыс первой группы развивались нейроны большего размера. Кроме того, у них было выше соотношение РНК и ДНК - веществ, играющих важнейшую роль в росте клеток мозга. Наконец, под большим увеличением с использованием электронного микроскопа было обнаружено, что синапсы у крыс с богатым опытом на 50% больше, чем у крыс, выращенных в обедненных условиях. Эти факты привели исследователей к совершенно правильному выводу, что многие аспекты анатомии и химии мозга изменяются в результате познавательного опыта.

Одна из учениц М.Даймонд - Венди Сузуки в книге [6] пишет: «Даймонд показала, что в обогащенной среде ветви дендритов (тех самых входных структур нейронов, которые похожи на ветви деревьев) растут и расширяются, позволяя клеткам получать и обрабатывать больше информации. Более того, она показала, что в таком мозгу больше не только дендритных ветвей, но и соединений-синапсов, больше кровеносных сосудов (это означает лучший доступ к кислороду и питательным веществам) и полезных для мозга химических веществ - таких, как нейротрансмиттер ацетилхолин и другие факторы роста. Профессор Даймонд объяснила, что различия в размерах мозга крыс были непосредственным отражением окружающей среды» [6, с.25].

Исследование Альваро Паскуаль-Леоне (Alvaro Pascual-Leone). В 1995 г. А.Паскуаль-Леоне из Гарвардской медицинской школы (США) вместе со своей исследовательской группой выполнил удивительный эксперимент, который впоследствии цитировался во множестве научных и популярных изданий. А.Паскуаль-Леоне сформировал три группы из взрослых добровольцев, которые никогда не играли на пианино, и поместил их в одинаковые экспериментальные условия. Первая группа была контрольной. Вторая выполняла упражнения, чтобы научиться играть на пианино одной рукой. Через пять дней ученые просканировали мозг испытуемых и обнаружили значимые изменения у членов второй группы. Однако самой примечательной оказалась третья группа. От ее участников требовалось лишь мысленно представлять, что они играют на пианино, но это были серьезные, регулярные умственные упражнения. Изменения в их мозге показали картину, почти эквивалентную изменениям во второй группе, участники которой физически тренировались играть на пианино. Как отмечает Ф.Зимбардо в книге «Мужчина в отрыве» [7], «получается, что нейронные связи у тех, кто не нажимал на клавиши, были изменены просто силой их собственного воображения» [7].

Интересно, что еще в 1993 г. А.Паскуаль-Леоне, изучив сенсорную кору мозга пятнадцати опытных чтецов азбуки Брайля (шрифта, предназначенного для письма и чтения незрячими), установил важный факт. Выяснилось, что кортикальная зона, обрабатывающая сигналы от ведущего при чтении пальца, оказалась у них развита гораздо сильнее, чем аналогичная область у зрячих людей. Этот результат, продемонстрировавший, что повторяющиеся впечатления физически изменяют наш мозг, был описан в статье А.Паскуаль - Леоне [8].

Исследование Элеоноры Магуайр (Eleanor Maguire). В 2000 г. была опубликована статья [9] Э.Магуайр и ее сотрудников из университетского колледжа Лондона. В ней сообщалось о результатах исследования мозга лондонских таксистов. В Лондоне для получения лицензии таксиста соискатели несколько лет тренируют память, запоминая лабиринты из 26 000 улиц, а также расположение (местонахождение) тысяч объектов, чтобы находить самые быстрые пути между любыми двумя точками города. Будущим водителям такси обычно требуется 3-4 года изучения карт и поездок по городу, чтобы получить знание лондонских улиц. Претенденты сдают несколько строгих экзаменов на умение ориентироваться в каждом районе города. Э.Магуайр и ее коллеги изучили гиппокамп лондонских таксистов - участок мозга, необходимый для консолидации памяти. Они обнаружили, что эта структура мозга у лондонских таксистов крупнее, чем у людей, которые не заучивали 26 000 улиц. Другими словами, чем больше времени человек потратил на запоминание пространственной информации, тем выше плотность серого вещества в той части мозга, в которой формируются когнитивные карты.

Исследование Антона ван Деллена (Anton van Dellen). В том же 2000 г. новозеландские ученые Антон ван Деллен с коллегами отправили в журнал «Nature» статью под названием «Задержка появления болезни Хантингтона у мышей» [10]. Исследователи сообщили, что с помощью генной инженерии они создали линию мышей, страдающих болезнью Хантингтона. У человека на ранних стадиях она проявляется в нарушении координации, беспорядочных движениях, когнитивных нарушениях, а затем приводит к распаду личности - атрофии коры головного мозга. Контрольная группа мышей, жившая в стандартных лабораторных боксах, постепенно угасала, демонстрируя от теста к тесту постоянное и быстрое ухудшение. Экспериментальную группу поместили в другие условия - большое пространство с множеством объектов для исследования (колеса, лестницы и многое другое). В такой стимулирующей среде болезнь начинала проявляться значительно позже, причем степень нарушения движений была меньше. Другими словами, средовые факторы не просто изменяют структуру взрослого мозга, но замедляют течение болезни.

Исследование Андреа Мечелли (Andrea Mechelli) и его соавторов. В

2004 г. в журнале «Nature» опубликована статья [11], описывающая клеточные (нейронные) изменения, происходящие в результате того, что человек осваивает иностранный язык и приобретает статус «билингва». Название статьи «Структурная пластичность двуязычного мозга». А.Мечелли, Д.Т.Кринион, У.Ноппени и др., используя воксельную морфометрию (метод анатомического измерения результатов магнитно-резонансной томографии), провели изучение и сравнение мозга европейцев, владеющих одним и двумя языками. Оказалось, что билингвизм связан с увеличением плотности серого вещества в левой нижней теменной доле - области мозга, участвующей в выполнении ряда важных функций, относящихся к речи и языку, включая кратковременную фонологическую память (память на звуки языка), лексическое обучение и интеграцию информации из разнородных источников. Такое увеличение объема может отражать приобретение словарного запаса второго языка. Исследователи обнаружили также, что этот эффект лучше проявляется у тех, кто начал изучать язык рано: у людей, начавших изучение второго языка до пяти лет, увеличение объема серого вещества было более выраженным, чем у начавших позже. «Кроме того, - сообщает М.Костанди в книге «Нейропластичность», - прослеживалась связь степени изменения со способностью к изучению языков: у людей, лучше владевших вторым языком, серое вещество увеличилось больше, чем у тех, кто испытывал затруднения с обучением» [4, с.80-81].

Исследование Станисласа Деана (Stanislas Dehaene). В 2007 г. французский нейробиолог Станислас Деан совместно с Лоран Коэн опубликовал статью под названием «Культурная переработка кортикальных карт» [12]. Эта работа получила большой резонанс, поскольку показала, какие огромные воздействия на мозг, его структуру, оказывают культурные (средовые) факторы. Значительную часть знаний человек приобретает путем чтения, которому он обучается с первых дней посещения школы (в ряде случаев дети приобретают навыки чтения еще в дошкольный период). Быстрому чтению, как известно, предшествует появление навыка распознавания печатных (и письменных) букв. С.Деан (2007) экспериментально установил, что, когда ребенок научается распознавать буквы, в его мозге формируются популяции нейронов, специализирующиеся на этой функции распознавания.

Но самое интересное заключается в том, что эти ансамбли нейронов формируются таким образом, что буквально вытесняют нейроны распознавания лиц, сужая область их локализации в мозге. С.Деан в книге «Как мы учимся» [13] сравнивает этот процесс экспансии «нейронов чтения» с конкуренцией торговых фирм: «В возрасте шести-семи лет специализация коры еще далека от завершения. Одни участки активно реагируют на лица, объекты и места, тогда как другие еще не настроились на обработку какой - либо определенной категории. Мы смогли визуализировать их прогрессивную специализацию: когда дети поступали в первый класс и быстро начинали читать, буквы вторгались в одну из этих неспециализированных зон и перепрофилировали ее. <...> В этом отношении их можно уподобить агрессивной торговой сети, открывающей супермаркет по соседству с небольшим продуктовым магазинчиком. Экспансия одного останавливает другое - поскольку теперь левое полушарие занято буквами, у лиц нет иного выхода, кроме как переместиться на правую сторону» [13, с.165-166].

Исследование Маргарет Ливингстон (Margaret Livingstone). М.Ливингстон из Гарвардской медицинской школы долгое время изучала принципы, посредством которых определенные ансамбли нейронов распознают (воспринимают) лица. Ее работы в этой области получили высокую оценку. В частности, результаты, полученные ею при изучении мозговых зон распознавания лиц, подробно обсуждаются в книге «Век самопознания» [14], написанной Эриком Канделем - лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине за 2000 г.

Однако статья С.Деана «Культурная переработка кортикальных карт» [13] оказала на М.Ливингстон такое влияние, что она решила осмыслить удивительный феномен перепрофилирования нейронов под влиянием культурных факторов. С.Деан показал, что «культурные изобретения (такие, как чтение) вторгаются в эволюционно старые мозговые цепи». Другими словами, воздействие культурных практик вызывает формирование, активацию и стабилизацию новых функциональных и структурных сетей мозга в течение индивидуальной жизни. Стали появляться вполне законные предположения о том, что рециклинг нейронов, повторное и новое (культурное) использование нейронов, ранее выполнявших иные (не связанные с культурой) функции, - фундаментальный механизм, который регулировал культурную эволюцию человека.

Учитывая все перечисленные обстоятельства, М.Ливингстон совместно с Майклом Аркаро опубликовала статью [15]. В данной работе М.Ливингстон сформулировала мысль, под которой мог бы подписаться любой специалист, изучающий роль средовых условий в генезисе наших ментальных способностей. Она пишет: «Как мозг кодирует информацию об окружающей среде? Десятилетия исследований привели к распространенному мнению, что путь обработки объектов в коре головного мозга приматов состоит из нескольких областей, каждая из которых специализируется на обработке различных категорий объектов (таких, как лица, тела, руки, объекты без лица и сцены). Анатомическая согласованность и модульность этих областей были интерпретированы как свидетельство того, что эти области врожденно специализированы. Здесь мы утверждаем, что модули вентрального потока не представляют собой кластеры цепей, каждая из которых эволюционировала для обработки определенной категории объектов, особенно важных для выживания. Вместо этого они [модули] отражают влияние опыта на общую архитектуру мозговой области, которая эволюционировала, чтобы иметь возможность адаптироваться в течение жизни к конкретной среде» [15, с.573].

Успехи обучения техническому творчеству

Возможность планомерного увеличения числа людей, занимающихся продуктивной творческой деятельностью, доказана работами

Г.С.Альтшуллера и его последователей. Г.С.Альшуллер является создателем знаменитой теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Проанализировав несколько тысяч технических патентов, в которых зафиксирован неоценимый опыт самых разных изобретателей, Альтшуллер выделил и сформулировал 40 принципов устранения технических противоречий, освоение и применение которых помогает успешно решать изобретательские задачи. Эти 40 принципов (выполняющих роль навигаторов изобретательского мышления) легли в основу разработанной им эвристической программы, призванной заменить слепой перебор вариантов целенаправленным продвижением в район решения. Позже Альтшуллер дополнил эти принципы большим каталогом различных физических и технических эффектов, который пополняется и в наше время его учениками. В виде ТРИЗ впервые в истории появились теория, методы и модели для систематического исследования и разрешения сложных техникотехнологических проблем, содержащих острое физико-техническое противоречие и принципиально не решаемых традиционными методами конструирования. В 1980-х годах преподавание основ ТРИЗ в ряде средних и высших учебных учреждений дало замечательные результаты.

Как отмечают Н.Петрович и В.Цуриков в книге «Путь к изобретению» [16], в 1986 году в нашей стране действовало около двухсот школ и университетов технического творчества, где изучали методы теории решения изобретательских задач, применяя их на практике. Опыт России перенимали в других странах. В частности, в Болгарии даже был создан научный центр по изучению ТРИЗ. В новые учебные планы некоторых вузов страны вводился учебный курс «Основы научных исследований», в программе которого предусматривалось изучение методов ТРИЗ. Обучение в школах ТРИЗ не заканчивалось защитой творческих итоговых работ. Многие выпускники пробовали свои силы в исследовательской и преподавательской работе, а основная их масса изобретала, но уже с применением всего арсенала средств, даваемых теорией. И изобретала успешно.

Например, за три года после окончания школы ТРИЗ при Минском радиотехническом институте 28 молодых инженеров подали 197 заявок на изобретения, получив 130 авторских свидетельств. За девять лет в Днепропетровске ТРИЗ изучили 500 слушателей. Итог их практической работы - 350 авторских свидетельств. Начиная с 1980 года, в технических вузах Украины студенты изучали дисциплину «Основы технического творчества», программа которой в основном включала методы ТРИЗ. За три года после введения новой дисциплины изобретательская активность студентов заметно возросла. Только за 1983 год они получили 292 авторских свидетельства [16, с.218].

Воспитание творческих личностей с помощью ТРИЗ демонстрирует колоссальную роль средовых влияний в развитии и совершенствовании человеческого интеллекта.

Насколько реальна интуиция как механизм работы мозга?

На протяжении длительного времени в исследованиях, посвященных анализу творческой деятельности, подчеркивалась роль интуиции. Предполагалось, что с помощью интуиции (инсайта) истина открывается разуму человека путем прямого усмотрения без использования логических определений и доказательств как промежуточных звеньев познания. Р.Декарт в сочинении «Правила для руководства ума» [17] пишет: «Под интуицией я разумею не веру в шаткое свидетельство чувств и не обманчивое суждение беспорядочного воображения, но понятие ясного и внимательного ума, порождаемое лишь естественным светом разума и благодаря своей простоте более достоверное, чем сама дедукция» [17, с.86].

Если ознакомиться с работами философов и психологов прошлого и нынешнего времени, то легко заметить, что многие из них разделяли идею о существовании интуиции и предлагали свое понимание этого феномена. В ней видели некое божественное знание (Платон), чувство ясности и самоочевидности (Р.Декарт), биологический инстинкт (А.Бергсон), образное мышление (Р.Арнхейм), личностное знание, связанное с ценностными ориентирами личности (М.Полани).

Интуицию трактовали как средство познания априорных истин (И.Кант), как чувственное созерцание (Г.Гегель), как дологическую стадию развития детей (Ж.Пиаже), как неосознанную умственную деятельность, то есть неосознанный опыт (И.Павлов) и т.д. Поскольку многие точки зрения относительно природы инсайта (внезапного озарения) часто противоречили друг другу, находились ученые, которые подвергали критике и сомнению само существование этого механизма. Возникали, например, вопросы: а) насколько обоснованно рассматривать интуицию как средство познания априорных истин, если любые абстрактные идеи имеют непосредственное отношение к внешнему миру и на каждом шагу проверяются практически? б) правомерно ли называть интуицией неосознанный опыт, то есть неосознанный когнитивный процесс, если природа этого процесса не меняется от того, что мы перестаем его осознавать или осознаем не полностью?

При анализе различных характеристик инсайта, встречающихся в тех или иных монографиях, бросались в глаза такие приписываемые ему и неизбежно вызывающие возражения признаки, как отсутствие причин, приводящих к результату, отсутствие промежуточных звеньев в цепи рассуждений и невозможность их обнаружить интроспекцией, независимость от предшествующих знаний и экспериментальной проверки. Интуиции приписывали спонтанность и легкость возникновения новых идей, способность увидеть правильное решение там, где его не видит логика, способность преодолеть ограничения, накладываемые теоремой Геделя о неполноте на любой метод познания. Несомненно, что именно это заставило М.Бунге в книге «Интуиция и наука» [18] объяснять простые истины, позволяющие понять, что значительная часть существующих интерпретаций интуиции противоречит здравому смыслу. М.Бунге отмечал, что история науки показывает нам, каким тяжким и далеким от легкого интуитивного понимания был процесс построения человеком тех понятий и теорий, которые он создал за несколько последних тысячелетий.

В свое время О.К.Тихомиров совместно с В.А.Тереховым (1967) провел экспериментальное исследование игры в шахматы слепых шахматистов. Игра таких шахматистов полностью основана на осязательной активности, на постоянном ощупывании фигур, анализе возникающих позиций и планировании наиболее выгодных ходов. Метод осязательной оценки складывающейся шахматной ситуации, которым пользуются лишенные зрения игроки, дает возможность увидеть весь процесс их игрового мышления, все промежуточные звенья их интеллектуального поиска. Это тот особый случай, когда мыслительная деятельность человека носит максимально развернутый характер, имеет форму, доступную для объективной регистрации. О.К.Тихомиров внимательно изучил «осязательное» мышление слепых шахматистов и пришел к заключению о том, что интуиция как неосознанный и не имеющий промежуточных стадий процесс обработки информации не является реально существующим механизмом.

В книге «Психология мышления» [19] О.К.Тихомиров отмечает: «При исследовании творческого мышления существеннейшим звеном считалось нахождение принципа, основной идеи, замысла решения. Часто этот акт характеризуется как внезапный, непосредственно из предшествующей деятельности не вытекающий, и получает далее нерасшифровываемые наименования интуиция, усмотрение решения, которые противопоставляются аналитическому, или дискурсивному, мышлению. Объективный анализ осязательного поиска показал, что действительная природа процесса не соответствует ее видимости, что в осязательной активности происходит подготовка вербализованного отражения свойств элементов ситуации. Подготовка «внезапного» появления вербализованного продукта выражается в осуществлении активных исследовательских действий и формировании невербализованных операциональных смыслов элементов» [19, с.80].

Понимание интуиции как стратегии, не основывающейся на опыте и не нуждающейся в проверке, создает впечатление, что может существовать алгоритм (метод познания), в самом себе содержащий критерии истинности. Другими словами, нам следовало бы поверить в возможность закрытого (именно закрытого!) алгоритма, в самом себе несущего гарантии достоверности своих утверждений о внешнем мире. Однако даже теоретическая возможность такого алгоритма противоречит теореме Геделя о неполноте. Согласно данной теореме, нельзя доказать истинность и непротиворечивость того или иного алгоритма, той или иной теоретической системы средствами самой этой системы. Если говорить, например, об арифметике или геометрии, то подобный запрет связан с тем, что все аксиомы арифметики и геометрии, несмотря на абстрактный характер этих наук, заимствованы из опыта, наблюдения. Указанные аксиомы представляют собой не что иное, как экспериментальные гипотезы. Следовательно, для доказательства истинности и непротиворечивости этих аксиом нужно обратиться к опыту, наблюдению, то есть провести экспериментальную проверку. Любой алгоритм, исключающий возможность такой проверки, любая теоретическая система, лишенная контакта с опытом, являющаяся закрытой теоретической системой, не может служить эффективным методом познания. Такая система не в состоянии адекватно отражать реальность, поэтому она обречена на вырождение.

Об этом писал еще В.М.Глушков в статье «Развитие абстрактного мышления и запрет Геделя» [20]. Отечественный ученый подчеркивает: «Будучи оторванной от животворного источника взаимодействия с окружающей действительностью, любая формальная система неизбежно застывает в своем развитии и становится способной описывать и объяснять лишь ограниченный круг предметов и явлений» [20, с.133]. Далее, обращаясь к результату Геделя, автор поясняет: «...Налагаемый теоремой Геделя запрет снимается, когда формальные системы абстрактного мышления рассматриваются не изолированно, а в процессе непрерывного развития во взаимодействии с окружающим миром» [20, с.134].

Как работают ученые, даже те, которых мы считаем гениями? Они не используют никаких закрытых, не опирающихся на опыт алгоритмов. В поисках необходимой информации они постоянно обращаются к различным областям знания, в которых зафиксированы результаты определенных экспериментов и наблюдений. Это является наглядной демонстрацией справедливости теоремы Геделя о неполноте. Это также является доказательством невозможности эффективно работающих закрытых алгоритмов. В противном случае ученые не нуждались бы в том, чтобы постоянно расширять свой кругозор за счет знаний, почерпнутых из эксперимента и наблюдения. Достаточно было бы ввести в мозг минимум информации, чтобы в дальнейшем, руководствуясь правилами закрытого алгоритма, генерировать неограниченное количество новых идей.

Если говорить об интерпретациях инсайта, которые заслуживают более или менее серьезного отношения, то следует выделить гипотезу советского физика Якова Ильича Френкеля (1894-1952) об интуиции как способности выявлять и использовать аналогии между разными идеями. При этом Я.И.Френкель противопоставляет эту способность логике, которая, конечно, понимается им как строгая, дедуктивная логика. В 1931 году Я.И.Френкель выступил в Йельском университете (США) с докладом, в котором связал интуицию с аналогией. Фрагменты этого доклада сохранил его сын В.Я.Френкель, который в книге [21] приводит слова отечественного ученого: «В наших поисках новых идей мы должны руководствоваться не только и даже не столько логикой, сколько интуицией. А интуиция предпочитает следовать по пути аналогий, перескакивая с полным пренебрежением логики через препятствия, если эти пути заводят в тупик. Именно эти скачки и означают переход на более высокую ступень знаний» [21, с.303]. «Аналогия, если обращаться с ней с должной осторожностью, - аргументировал Я.И.Френкель, - представляет собой наиболее простой и понятный путь от старого к новому;

не следует только забывать, что всякая аналогия, если только она не является фактическим тождеством, имеет определенные границы» [21, с.305].

Природа человеческой логики

Рассмотрим основные формы (принципы) умозаключений, характерные для логического мышления. Таких форм не так уж много: это индукция, дедукция и аналогия. Вкратце их можно охарактеризовать следующим образом. Индукция - это вывод о множестве, основывающийся на рассмотрении отдельных (единичных) элементов этого множества. Дедукция - это, наоборот, вывод об элементе, основанный на знании определенных качеств того множества, в состав которого он входит. Аналогия - это вывод об элементе (множестве), переносящий на него свойства другого элемента (множества). Если в индуктивных рассуждениях наша мысль движется от частного к общему, то в дедуктивных выводах - от общего к частному, а в аналогии осуществляется переход (трансляция) от частного к частному. Аналогию часто называют еще переносом (транспонированием, экстраполяцией).

Между дедуктивными и индуктивными рассуждениями существует принципиальное различие, которое заключается в следующем. В дедуктивном умозаключении истинность исходных посылок гарантирует истинность финального вывода, а в случае индукции такой гарантии нет: при истинных посылках возможен и ошибочный вывод, поскольку здесь имеет существенное значение не только истинность посылок, то есть достоверность единичных фактов, но и их количество. Если единичных (частных) фактов, которые подвергаются индуктивному обобщению, недостаточно, то существует риск сделать неправильное умозаключение, выдвинуть ошибочную идею. С другой стороны, при достаточном количестве указанных фактов высока вероятность получить вполне достоверный результат (достоверное обобщение). В аналогии истинность посылок также не гарантирует истинности финального вывода, поэтому многие исследователи относят аналогию к разряду индуктивных способов обработки информации. В качестве исходных посылок в аналогии выступает сходство двух разных объектов в отдельных признаках (качествах), а финальный вывод состоит в предположении о наличии сходства и в других признаках этих объектов. Здесь важны сразу несколько факторов: истинность исходной информации о сходстве, типичность сравниваемых признаков и количество действительно сходных признаков.

Описание важного различия между индукцией и дедукцией содержится во многих работах, например, в книге Д.А.Поспелова «Моделирование рассуждений» [22]. В данной книге он отмечает: «Если посылки в дедуктивной схеме выбраны правильно, являются истинными, то получаемые с их помощью заключения не могут быть ложными. Если они нас чем-то настораживают, то надо еще раз проверить истинность посылок. Убедившись в их правоте, ничего не остается делать, как полностью принять следующие из них выводы. Если посылки в индуктивной схеме выбраны правильно,

являются истинными, то получаемые с их помощью заключения могут быть как истинными, так и ложными. Та или иная точка зрения на заключения зависит от степени субъективной уверенности в достаточности посылок для получения заключения» [22, с.88].

Ввиду того, что в дедуктивных схемах обработки информации каждый шаг практически однозначно определяется предыдущими шагами и столь же однозначно определяет последующие шаги, оказалось возможным формализовать эти схемы, то есть разработать строгое формализованное описание правил корректных рассуждений, основанных на дедукции. Значительных успехов на этом поприще достиг Аристотель, создавший силлогистику - одну из первых моделей дедуктивного построения знания. Воздвигнув здание силлогистики, Аристотель пытался сделать нечто аналогичное и для индукции, построить теорию индуктивного силлогизма. Но эта попытка не увенчалась успехом. «Индуктивные рассуждения, - замечает Д.А.Поспелов, - никак не хотели отливаться в ту стройную форму, которая так подошла дедуктивным рассуждениям. Попытки адептов учения Аристотеля исправить, уточнить, расширить понятие индуктивного силлогизма остались тщетными» [22, с.87].

Причина, по которой Аристотелю и другим ученым не удалось формализовать индукцию, построить теорию индуктивного силлогизма, достаточно проста. В индукции, как и в аналогии, исходные посылки определяют конечный вывод не однозначно, а с определенной степенью вероятности. В связи с этим указанные формы умозаключений можно отнести к области вероятностной логики (понятие вероятностной логики вводил еще Джон фон Нейман). Когда ученый, находясь в условиях неполноты информации, недостатка сведений, необходимых для принятия точных решений, использует индуктивные способы аргументации, а также аналогию, его мысль работает в режиме вероятностной логики. Идеи, возникающие благодаря этой логике, как правило, не имеют строгого обоснования, они приобретают его гораздо позже.

Может ли творец научных или технических идей воздерживаться от применения неполной индукции и неполной (нестрогой) аналогии? Для этого ему пришлось бы ждать появления полного (исчерпывающего) набора экспериментальных данных, подтверждающих его идею, а на это может не хватить и всей его жизни. Кроме того, при таком ожидании, при отказе от использования стратегий вероятностной логики наука перестала бы развиваться столь стремительно, как это происходит в действительности. Как заметил Ф.Энгельс в книге «Диалектика природы» [23], «если бы захотели ждать, пока материал будет готов в чистом виде для закона, то это значило бы приостановить до тех пор мыслящее исследование и уже по одному этому мы никогда не получили бы закона» [23, с. 191].

Критика индукции со стороны К.Поппера и М.Бунге

Серьезной критике индуктивный способ обработки информации подвергся со стороны Карла Поппера. В книге «Объективное знание: эволюционный подход» [24] он пишет: «Индукция - это безнадежная путаница, а поскольку проблему индукции можно решить хотя и в отрицательном смысле, но, тем не менее, достаточно недвусмысленно, мы можем считать, что индукция не играет никакой органической роли в эпистемологии, или в методе науки и росте науки» [24, с.88].

По мнению Поппера, те правила, которые философы все еще используют как стандартные примеры правил индукции (и надежности) - все ложны, даже когда они являются хорошими приближениями к истине. Подлинной индукции на основе повторения не существует. То, что выглядит как индукция, есть гипотетическое рассуждение, хорошо испытанное, хорошо подкрепленное и согласующееся с разумом и здравым смыслом, но не более.

Главной причиной такого отношения Поппера к индукции послужило то, что единичные высказывания, из которых выводятся универсальные законы, не оправдывают и не доказывают эти законы. Сколько бы белых лебедей мы ни наблюдали, наш индуктивный вывод о том, что все лебеди белые, окажется ошибочным, как только мы обнаружим хотя бы одного черного лебедя. Другими словами, истинность исходных посылок не обещает истинности финальных (обобщающих) заключений.

Легко заметить, что Поппер хотел бы иметь в своем распоряжении более совершенный инструмент, чем индукцию, которая часто гарантирует лишь вероятность истины. И он отказывает индукции в праве на существование именно потому, что она имеет вероятностную природу, связанную с риском, неопределенностью, неалгоритмичностью. С таким взглядом, однако, трудно согласиться, поскольку нельзя ставить вопрос о существовании объекта в зависимость от того, нравится он нам или нет. Если Поппер готов признать реальность лишь такого метода, который застрахован от ошибок, то такая позиция символизирует не что иное, как веру в универсальный алгоритм, в самом себе содержащий критерии истинности. Как показано выше, возможность такого метода запрещена теоремой Геделя о неполноте.

М.Бунге в книге «Интуиция и наука» [18] выдвинул против индукции другое возражение. Он заявил, что индукция не может быть отработанным и стандартизированным методом обобщения информации, содержащейся в исходных посылках, так как для открытия самих посылок не предусмотрено никакого метода. Конечно, любой способ обобщения исходных посылок находится в прямой зависимости от наличия этих посылок. Причем, для выдвижения новых идей важны не просто какие-либо факты (посылки), а факты, которые еще не были предметом рассмотрения ученых. Такие факты добываются в экспериментах.

Но исследователи, ставящие эти эксперименты, заранее не знают, как и при каких условиях можно обнаружить новые факты, новые явления. В результате они занимаются последовательным перебором разных вариантов, который иначе называется методом проб и ошибок. Существенную роль при этом играет фактор случая. Таким образом, отвечая на возражение М.Бунге, следует сказать, что инструментом открытия исходных посылок, из которых выдающиеся ученые делают индуктивные выводы, является метод проб и ошибок и фактор случая. История научных открытий демонстрирует многочисленные примеры, когда новые теории возникали как раз на базе информации, полученной благодаря фактору случая.

Никто не будет спорить с тем, что определенная роль фактора случая присутствует в открытии рентгеновских лучей (В.Рентген, Нобелевская премия 1901 г.), явления радиоактивности (А.Беккерель, Нобелевская премия 1903 г.), бесклеточного брожения (Э.Бухнер, Нобелевская премия 1907 г.) и т.д.

Критика фактора случая в исследованиях И.Канта

Фактор случая как один из причинных механизмов научного открытия неоднократно критически рассматривался исследователями. Иммануил Кант полагал, что над учеными не должен господствовать опыт, и мы не должны принимать во внимание случайные наблюдения, то есть воспринимать природу как наивные ученики. В своем трактате «Критика чистого разума» [25] Кант утверждает, что наблюдения, произведенные случайно, без заранее составленного плана, никогда не приведут к необходимому закону, который только разум и может открыть. «Разум должен подходить к природе, - пишет Кант, - не как школьник, которому учитель подсказывает все, что он хочет, а как судья, заставляющий свидетеля отвечать на предлагаемые им вопросы» [25].

Однако часто встречающиеся в истории науки случайные открытия плохо вяжутся с тем, что человек может выступать лишь в роли судьи, осуществляющего допрос природы по заранее разработанному плану. В экспериментальных исследованиях, в которых рождаются научные открытия, всегда возникают незапланированные, не предусмотренные ходом эксперимента обстоятельства. Эти обстоятельства часто заставляют менять направление поиска, и когда на новом направлении удается получить определенные результаты, последние по своему содержанию оказываются слишком далекими от тех первоначальных целей, которые диктовали необходимость проведения опытов и их финансирования. В данной ситуации от ученого часто требуется своего рода смелость (психологическая готовность) изменить направление движения, перейти в новую область, в которой он не является специалистом и в которой имеющихся у него знаний явно не хватает, где ему придется заново пополнять свой интеллектуальный багаж, подобно школьнику.