创造性思维是一种有意识的、自觉的思维，它要求有创新的设想和理智的判断，是最活跃、最有活力的一种思维活动。除了逻辑途径外，创造性思维还经过非逻辑途径实现，如直觉、灵感、想象类比等。此外，形象思维以及善于捕捉机遇也能激发创造性思维。
目前，科学家对于创造性思维的内容及形式有不同观点。创造性思维既包括非逻辑思维形式，也包括逻辑思维形式。直觉与逻辑在创造性思维中起着重要作用，不能对两者抑此扬彼。在科学家的创造性过程中，直觉、想象力及对机遇的捕捉具有更重要的意义。
化学家是一批精英和特殊人才，他们合成并掌控着99%的材料、药品、纤维、橡胶等。化学家的智、情、意都高于常人，他们聪明睿智，不仅精通化学，还熟悉相关学科的基本原理和科学前沿的进展。化学家们的行为高尚，能冷静地思考问题，这也是他们能进行创造性思维的原因。
直觉是一种能迅速而准确填补知识空白的能力。灵感是直觉的一种形式，既可以发生在科学家思索问题时，也可以发生在科学家不思考问题时，甚至会发生在下意识的状态中。灵感常使研究工作跳到结论，解决难题或找到解题的关键。它有时还可能出现在梦境或幻想中。
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