[book_name]学习的方法
[book_author]卡哈尔
[book_date]不详
[book_copyright]玄之又玄 謂之大玄=學海無涯君是岸=書山絕頂吾为峰=大玄古籍書店獨家出版
[book_type]外国名著,完结
[book_length]107298
[book_dec]本书是诺贝尔奖获得者圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔的传世之作,该书在100多年前出版时曾轰动西班牙,并被译成多种语言在全世界畅销至今,在很多国家被列为大学生、青年学者的必读书籍。卡哈尔将他自己进行科学研究的心得以及在大学执教所作的思考进行总结成此书,希望帮助刚刚迈入科学研究大门的年轻人建立正确的研究态度和方法。
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[book_chapter]序
[book_title]卡哈尔:在神经元中探索生命的奥秘
圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔(Santiago Ramón y Cajal,1852—1934)1852年生于西班牙东北部阿拉贡(Aragón)地区的佩蒂利亚(Petilla)镇。他的父亲当时是镇上的外科医生,后来,即1870年,他的父亲被任命为萨拉戈萨大学(University of Zaragoza)的解剖学教授。卡哈尔十几岁时性格很叛逆,他父亲让他给一位鞋匠和一位理发师当过一段时间的学徒,然而卡哈尔决心成为艺术家。他对绘画有着天生的热情,在视觉审美方面也很敏锐,他的将视觉形象转化为绘画的才能为以后的科学研究打下了良好的基础。最终,他被萨拉戈萨大学医学院录取。还是个年轻学生的卡哈尔,狂热地爱好绘画,他非常喜欢哲学和体育,整天忙个不停却精力充沛,同时又腼腆孤僻。1873年,他从萨拉戈萨大学医学院毕业,之后不久就参了军,被派到当时受西班牙统治的古巴当军医。卡哈尔回到西班牙时病得很厉害(他在古巴时染上了疟疾,然后又得了肺结核)。1875年年底,他成为萨拉戈萨大学的解剖学“辅助教授”,开始了学术生涯。
1879年,卡哈尔和西尔维娅·加西亚(Silvería Fañanas García)结婚。加西亚是一位没受过什么教育的年轻妇女,在以后的日子里坚定地支持着卡哈尔(她于1930年去世)。他们有7个子女(其中的两个在童年时就夭折了)。
在萨拉戈萨大学,卡哈尔于1877年用自己的钱(“在古巴服役时节省的每一个银币”)购买了一台老式显微镜,开始了科学研究。他的第一项研究是有关炎症和肌肉纤维结构的。1883年,卡哈尔到巴伦西亚大学(University of Valencia)担任解剖学教授。1885年,在巴伦西亚大学任教期间,萨拉戈萨省政府为了感谢他在一次流行的霍乱中做出的努力,奖励他一台现代的蔡司(Zeiss)显微镜。1887年年底,卡哈尔搬到巴塞罗那(Barcelona),接受了巴塞罗那大学普通和病理组织学教授的职位。1892年,他又被任命为马德里大学(University of Complutense Madrid)组织学和病理学教授。卡哈尔在马德里大学继续他的研究工作,取得了大量的成果,直到1934年去世。
『一道闪电』
卡哈尔的科学生涯中最重要的事件也是现代神经科学发展史上的重要事件,发生在1887年的马德里。那年他35岁。那一年,卡哈尔从巴伦西亚来到马德里参加技术交流,对组织学研究感兴趣的卓越的精神病学专家路易斯·拉卡夫拉(Louis Lacabra)向他展示了用高尔基染色法处理过的组织。拉卡夫拉博士刚刚从巴黎回来,带回一些用新技术银染法(reazionenera)处理过的标本。这种技术是卡米洛·高尔基(Camillo Golgi)在14年前就发现了的,但一直影响不大。卡哈尔在他的自传中写道:“它就在那儿,在拉卡夫拉博士家里……当我第一眼看到就钦佩不已……那些著名的脑组织切片是帕维亚(Pavia)的大师用高尔基银染法处理过的。”
那时,卡哈尔只研究了一年神经系统,主要做的事情是为一本组织学技术书收集图片。他意识到研究神经组织使用普通方法是远远不够的,用高尔基银染法处理的组织切片给他的震动很大,无异于一道闪电,这使卡哈尔豁然开朗,又狂喜不已。“神经细胞呈现黑褐色,连最细微的分支都满是这种颜色,在透明的黄色背景下显得极为清晰。一切都是那么地生动,就像用中国的水墨勾勒出来一般。”卡哈尔在他的自传中写道。他紧张而兴奋地忙碌起来(“……就像我制备的切片上出现了新现象时一样,各种想法如同开了锅一般在我脑中翻腾、碰撞。一种想要将它发表的狂热攫住了我”)。于是,卡哈尔开始在视网膜、小脑和脊髓组织上用高尔基银染法做实验,同时也对这种方法做出了一些改进。
不屈不挠、充满创造力的学者
1889年10月,除了在古巴服过兵役,没有去过西班牙之外的任何地方的卡哈尔来到柏林,参加德国解剖学学会的会议,向解剖学领域的一流权威们展示他的切片,试图让他们理解自己的发现的重要性。借这个机会,他得到了几位著名教授的赏识,包括杰出的瑞士组织学家阿尔伯特·冯·克利克(Albrecht von Kölliker),他从那时开始成为卡哈尔和“神经元学说”的支持者,这一学说是威廉·瓦尔代尔(Wilhelm Waldeyer)在1891年正式提出的。
卡哈尔强烈反对约瑟夫·冯·格拉赫(Joseph von Gerlach)以及卡米洛·高尔基本人提出的神经系统是由连续的网络结构所组成的看法。高尔基相信自己在观察切片时发现了神经系统是由一个分布广泛的纤维网络组成的(“弥散神经网络学说”)。相反的,自从初次观察和连续的研究之后,卡哈尔产生了神经系统是由上亿个独立的神经细胞组成的设想。他通过研究发现神经系统的基本单位是一个个独立的细胞单元(瓦尔代尔在1891年将其命名为“神经元”),这一结论是神经系统组织的现代基本原则。
卡哈尔一生发表了200多篇科学论文和一些专著,主要著作有1890年以西班牙语出版的《普通病理解剖学手册》(Manual de Anatomía patológica general)、1894年以法语出版的《有关神经中枢精细解剖学的新观点》(Les nouvelles idées sur la fine anatomie des centres nerveux)、1897年以西班牙语出版的《正常组织学和显微技术的要素》(Elementos de Histología normal y de técnica micrográfica)、1899—1904年以西班牙语出版的《人和脊椎动物的神经系统结构的新想法》(Textura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados)、1909—1911年以法语出版的《人和脊椎动物神经系统组织学》(Histologie du système nerveux de l’homme et des vertébrés)等。这些著作为现代神经解剖学提供了理论基础,其中包括从许多不同动物标本上取来的中枢和末梢神经系统的神经细胞组织的详细的图示,这些都是由卡哈尔本人用他高超的画技绘制的,几十年来(甚至现在)一直出现在神经科学的各种教科书上。
另外,卡哈尔提出了“动态极化学说”,即神经细胞具有两极性,神经细胞通过胞体和树突接收信息,通过轴突将信息传向远处的神经纤维末梢,这是现代神经功能活动的基本原则。卡哈尔亦对神经系统的发展及其对伤害的反应做出了重要的观察结论。
1906年,因为他们对神经系统的研究做出的贡献,高尔基和卡哈尔分享了诺贝尔奖,他们在斯德哥尔摩(Stockholm)领奖时见了第一次也是最后一次面。高尔基首先发表受奖演说,他坚持自己的神经网络理论,完全与卡哈尔的受奖演说看法相反。卡哈尔则作为独立的神经细胞“邻接”(而不是“连接”)构成神经系统的理论的坚定支持者,坚持这一见解直到去世。
高尔基和卡哈尔显然都对科学有着同样的热情和献身精神,但是他们的个性全然不同。卡哈尔冲动、热情洋溢,把一生都投入神经系统组织研究中去,凭着特有的才能和直觉,做出了诸多重要贡献。高尔基则是一位相对“冷酷”的学者,他研究发现的染色方法成为卡哈尔的得力工具,他在细胞生物学和病理学等许多领域有过杰出发现,在神经系统的结构方面也有重要贡献(如描述轴突分支、不同类型的神经细胞以及神经胶质等)。然而,高尔基曲解了神经系统组织结构的全貌,卡哈尔则做出了正确的解释。
卡哈尔多才多艺,除科学领域,他还是一位有成就的摄影师(马德里的卡哈尔博物馆就保留着他拍摄的西班牙风光、城镇、朋友、面部写真等)。他写了若干本面向更多的非科学的读者的作品,包括他的自传《人生的回顾》(Recollections of My Life)、格言集《咖啡絮语》(Charlas de café)等。
作者生于19世纪的西班牙,但当时的西班牙在政治和经济领域都没有优势。年轻的卡哈尔完全依靠自己的天分和努力进入了科学界,最终成为西班牙少数国际知名的科学家,且于1906年获得了诺贝尔生理学或医学奖。作者在科学研究和教学的同时,亦将自己研究心得和教学思考写进此书,以求帮助后来的年轻学者把握正确的研究态度、习得正确的研究方法。本书最初在1897年出版时即轰动西班牙,并被译成多种语言,在很多国家被列为大学生、青年学者的必读书籍,及至今天,对于想要致力于科学研究的青年来说,亦是不可多得的奠基石。此书根据2004年麻省理工学院出版社(the MIT Press)的英译版本翻译而成,书中谈到的学者应具备的素质、研究的态度与方法、研究者的婚姻观和爱国情操、影响科学研究工作的社会因素等对现在的研究者来说仍具有很高的价值。
---刘璐
[book_title]1906年诺贝尔生理学或医学奖颁奖词
尊敬的陛下、各位殿下、女士们、先生们:
本年度的诺贝尔生理学或医学奖是为了奖励在解剖学领域的成就,授给帕维亚的卡米洛·高尔基教授和马德里的圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔教授,表彰他们在神经系统解剖方面所做的工作。
在此,对这项工作进行详细的说明似乎没有可能。神经系统是所有生物器官中结构最为精密的组织,具有至为关键的作用。因为与此密切相关,两位教授承担的研究工作就显得格外重要。正是神经系统将我们与外部世界联系起来,外界的刺激作用于我们的感觉器官,到达神经中枢,我们借助神经系统的力量有了各种感觉和印象。有了神经系统,我们才能通过运动或者其他形式的活动对周围的环境产生影响。这个系统为最高级的活动形式——精神活动提供了基础和载体。
神经系统的每一部分都具有不同程度的复杂结构。作为传送器的末梢神经在结构和形式上相对简单,可以把它们比作电报线缆。另外,中枢神经系统却有着极其复杂的结构,它包括脑和脊髓。
神经系统的中枢器官生出大量纤维,它们沿着起始于该器官的神经通路伸展,中枢神经系统正是通过这些纤维与全身的各个不同部分相连。按它们的特定功能,这些纤维可以被分为若干个组。一组纤维负责传递神经冲动,产生肌肉收缩。神经系统通过另一组纤维控制其他器官的活动,如消化系统的器官等。还有一组纤维负责向神经系统的中枢器官传递外部刺激,这些刺激是由感觉器官或者是人体器官的变化引起的。
即使不考虑中枢神经系统本身,我们认识这些不同纤维组的确切路径以及分别予以研究都是非常困难的。而研究中枢系统中的这些问题自然就更难,因为神经纤维在整个系统中以散开的形式分布,而且与身体各部分对应的纤维和那些链接中枢神经系统各部分的纤维混杂在一起。此外,这类神经的有些神经束比较长,其他的则较短,存在于中枢器官。
我希望举例说明神经系统起作用的方式,以便说明它的复杂性。
让我们假设四肢的某处皮肤出现了外界作用引起的损伤,相应的神经末梢收到了这个刺激。痛觉沿着该神经末梢所属的神经干到达脊髓,又被脊髓背根传递到脊髓后角区域。假如此时神经冲动的传递被打断,人就意识不到痛觉。但是,它可以引起一种属于反射作用的动作,这说明通信路径一定存在,神经冲动才会被传递到控制肌肉活动的脊髓前角的细胞处。所引起的动作在某种程度上是符合环境情况的,这表示存在某些用于协调运动细胞的活动的机理。甚至是这样一个相对简单的例子,都需要引入一个相当复杂的机理来进行解释。
但是,如果神经冲动继续传递,抵达意识的各个中心时,更复杂的情况就出现了。神经冲动沿着神经束传递,神经束沿着复杂的路径延伸,直到抵达大脑表面,即大脑皮层。至少对人来说,其意识活动都是在这个区域发生的。神经冲动在传递到这个区域以前必须保持独立,否则,如果与皮肤其他部分相关的路径参与进来,损伤之处就可能被错误定位。在相关的皮肤范围内,如果某个痛觉最终被人感觉到,这一感觉可能会在神经中枢系统内部引起一系列的不同活动,如思考和行动等。在这种情况下,痛觉可以与记忆中的早期经验联系起来,这些经验是通过不同的方式获得的,分别储存在大脑的不同区域。这一过程的实现意味着在大脑的不同部位之间存在着一个联系系统。最后,刺激可能在大脑皮层的特定细胞处出现,它们控制着肌肉的无意识活动和意识活动。当上述情况发生时,这些细胞会产生神经冲动,导致肌肉对环境产生适当的反应。我们在前面提到过的传递的机理与功能性现象相关,我相信它可能会证实神经系统功能机理的复杂性。对于这种机理,我们现有的知识是从不同的方式中得到的,如比较解剖学的研究、研究神经系统的发展、生理学实验等。看上去能够最直接地获得确切知识的方法,如直接解剖观察,多年以来一直行不通。
大家已经看到,神经系统除了包括血管等成分之外,还包括由细胞和纤维结构组成的“支持物质”,以及构成神经的元素也是由纤维和细胞组成,在不同的区域呈现出不同的外观。有理由认为,可以把神经细胞看作神经路径的阶段和节点,我们发现神经细胞在中枢神经系统的区域集中,形成灰色素沉着。但是,区分真正的神经细胞和组成支持物质的细胞通常比较困难。很多神经细胞可以发生细胞增殖,细胞的数量不断变化,通过其中一种细胞的外观,我们相信它们形成了神经纤维。遗憾的是,沿着一条较长的路径,密切观察这一过程是不可能的。至于其他分支非常快的细胞生理过程,只能用猜测而不是观察来判断它们的作用。我们关于神经纤维的知识在很大程度上来讲尚未完成。我们看到了中枢神经系统的白色部分聚集在一起的神经纤维,它们的外观和末梢神经纤维相似,但一组纤维与另一组纤维的混杂程度如何,或者在中枢神经系统中连接了多少不同的中枢,这些都是需要解答的问题。我们应该特别记住的是,对于神经纤维和神经细胞之间的关系,我们还没有确定任何的相关事实。中枢神经系统看上去像一个混乱的纤维结构,这些纤维像组成蜘蛛网的丝一样纤细,它们的微小细胞不断地发生细胞生理过程,我们无法分离出独立的组织样本,也不可能借助染色方法去了解这个系统,如将其中任何一个单独的细胞从它参与的过程中独立分离出来。
由于上述原因,高尔基的银染色法符合研究的要求,必须承认这种方法是神经解剖领域的重大发现。用这种原创方法,高尔基能够将中枢神经系统的一些基本功能和许多重要的结构上的细节显示出来。
然而,经过多年之后人们才注意到高尔基的工作及其重要发现,许多科学家开始沿着高尔基开创的研究道路展开工作。这些杰出的科学家分布在世界各地,他们在神经系统解剖领域的研究和发现,为人类科学事业做出了巨大贡献。在这些名字里,我们应该首先提到一个人,他在该领域中以非凡的主动性和成功的研究工作,为我们揭示了神经系统中一些作用重大的必要因素以及大量的基本细节,他的成就无人能及,无疑对这一科学分支近来的巨大发展做出了不可磨灭的贡献。他就是圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔先生。
通过刚才简略描述的成就,我们有充分理由认为卡米洛·高尔基教授和圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔教授是现代神经科学的主要代表人物和倡导者,他们为这门学科贡献了丰硕的成果。为了认可他们在这一领域的成就,卡罗琳医学院的全体教授决定将本年度的诺贝尔生理学或医学奖授予他们。
高尔基教授,卡罗琳医学院的全体教授认为您有资格成为神经系统现代研究的先驱,正因如此,我们把本年度的诺贝尔生理学或医学奖授予您,以此表彰您的杰出能力。通过此种方式将您的名字和发现永远留存在解剖学的历史中。
圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔先生,您的众多发现和成功的学术探索给神经系统的现代研究带来了全新的面貌,您的工作为神经解剖学研究带来的诸多成果为这门学科的未来发展奠定了牢固的基础。卡罗琳医学院的全体教授十分乐意将今年的诺贝尔生理学或医学奖授予您,以纪念如此值得颂扬的成就。
---皇家卡罗琳医学院院长
---K.A.H.默纳(K.A.H.Mörner)伯爵、教授
---1906年12月10日
[book_title]前言
由于工作繁忙、事务缠身,我一直无暇顾及这本小册子的完善与改进,值得感谢各位读者的是,尽管这本书在一年多之前就没有再版了,它的流行范围却愈加广泛,并在那些明智而大度的年轻人当中广受欢迎。我有感于读者大众对本书的厚爱,特别是在国外学者要求翻译本书的呼声越来越高的情况下,为将本书加以普遍化,使其适应各国不同读者的习惯,主要把原文中某些已经过时的情绪和爱国主义的宣泄尽量删去,因为对于那些幸运地生活在发达国家中的读者们来说,这些内容离他们的生活太过遥远,所以听起来是难以理解的,这是由于其国内科学昌明,研究工作受到了一贯的保护和推崇,学生们不必殚精竭虑就能得到一群富有热情和自我牺牲精神的科学前辈们的悉心指导与教诲。但是,我再次重申,任何强迫我对本书做出某种修改的想法都不会实现,因为本书是我为西班牙而写,它是属于西班牙的。
因时间仓促,第四版修订工作的错漏之处在所难免,但我还是进行了一些自认为必要的改动,包括删除了若干过于肤浅虚浮的措辞以及构想拙劣的观点,改写了某些文字陈腐含糊或者不得当的段落,最后我又用比较新的例子或者更为切题的论述对一些章节进行了扩充。
我发自内心地相信,这个版本较之其他版本,更能够引起年轻一代的关注。同样地,对那些赞同和支持本书的杰出科学家,我在此一并表示感谢。
---1916年12月6日,马德里
[book_title]引言
我必须在此假定,读者的受教育水平和哲学知识基础足以使他们理解这一事实——获得知识的主要途径有三种:观察、实验和基于归纳与演绎的推理。
撇开那些为公众广为接受的原则不谈,需要指出的是,在过去的100年里,自然科学领域已经完全放弃了亚里士多德式的(Aristotelian)观点,即对直觉观、灵感论与独断论的推崇。
毕达哥拉斯(Pythagoreans)派的信徒以及柏拉图(Plato)的追随者们都喜欢沉浸在对问题的反思之中[近代的哲学家如笛卡尔(Descartes)、菲希特(Fichte)、克劳泽(Krause)、黑格尔(Hegel)都继承了这一点,及至当代的柏格森(Bergson)也至少受到了一部分影响],他们认为只要向内探求人的头脑或者灵魂深处的东西,就能发现某种宇宙通用的法则,获得人生之谜的解决之道。如今,谁若再用这种方式思考问题,只能引起旁观者的两种感觉——惋惜与同情,后者的产生是因为思考者愚蠢地将大好才华用于不切实际的幻想;前者的产生则是因为这种方式浪费了思考者本人大量的时间和精力。
人类文明史无疑可以证明,形而上学论者一次次企图揣测自然法则的做法是丝毫没有实际意义的。与之相反,所有的证据都表明,如果某人忽略客观现实,只是一味地追求内心的感觉,那么就会连最简单的生命运行机理或者周围世界的运行方式都解释不了。
人的思维基于感觉器官对现象的感知而产生。当把思维能力运用到单纯的观察、描述、比较以及根据分析和辨别进行分类等简单的行为中,你会发现这些做法的效率提高了,并且变得十分有用。接下来,通过归纳的方式,你就会逐渐地总结出有关事物的深层原因和经验法则的知识。另一个显而易见却值得重申的常识是,科学无法解释事物的终极原因。换言之,我们永远无法借助科学去理解隐藏在宇宙万物表象背后的那个绝对基础。就像克劳德·贝尔纳(Claude Bernard)所说的那样,研究者无法超越现象。对于观察到的各种变化,他们的任务仅限于解释“怎样”,而无须阐明“为什么”。这在哲学家看来,只能算得上是比较初级的目标。尽管如此,实现这个目标已经构成了艰难的挑战。掌握了某种现象产生的条件,我们就有可能创造条件激发这种现象,或者撤除相应的条件,不让这个现象发生,进而通过这种人为的控制为人类造福。我们能够从对现象的掌握中获得预见和行动的能力。
决定论的产生及其包含的种种限定,可能使哲学在人们眼中变成一门专横独断的学问[克劳德·贝尔纳为了证明他的假设,可能在某种程度上有些夸大,他说:“我们永远都不会找出鸦片具有催眠效果的原因,或者能够解释为什么氢和氧两种元素的化合,会导致水这种物理和化学性质与这两种元素完全不同的物质的产生。”目前看来,根据原子(现在我们可以说离子和电子)的状态、结构和运动的规律,去掉某种物质具有的某个性质是不可能的,但这并不代表从根本上来讲是永远不可能的。]。尽管如此,没有人否认在自然科学——特别是生物学——中,这种理论是一件十分有用的工具,可以使我们避免生来就有的那种希望找到某些万金油般的普遍法则,用它来解释整个宇宙的倾向。人们认为这些法则麻雀虽小却五脏俱全,就像一颗种子,包含了一切在未来长成完美大树的必备因素。有些哲学家经常把这种想当然的观点拿到生物学的领域误导别人,殊不知它不仅没有丝毫生命力,而且只是语言上的假设,缺乏必要的现实依据,充其量只能简单作为一种具备某些可取之处的假说。
因此,我们必须承认,E.杜波依斯·雷蒙德(E.du Bois Raymond)提出的所谓宇宙的“伟大谜题”已经超出了我们现在能够理解的范围。这位了不起的德国生理学家曾经指出,我们不应该做无知的人,甚至应该拒绝承认有“我们无从得知”的事物。
无疑,人类的头脑从根本上讲没有能力解决这些令人敬畏的大题目(包括生命的起源、物质的本原、运动产生的原因、意识是怎样出现的等等)。我们的大脑无非是一个指挥身体进行各种实际行动的器官,看上去并不像是用来发现事物终极原因的工具,而是更擅长找出事物的直接原因以及恒定不变的联系。这种功能放之宇宙貌似微不足道,对人类来说却至关重要,我们能够用它徐徐展开世界的画卷,在尝试中为生活创造福祉。即便我们对事物的源头一无所知,也一样可以享受多彩多姿的生命。
探讨研究工作的一般原则和方法的时候,如果忽略了讨论克劳德·贝尔纳极力提倡的“科学方法中存在万灵药”的观点,就是不明智的。这种观点在培根(Bacon)的《新工具》(Novum Organum)和笛卡尔的《谈谈方法》(Book of Methods)这两本著作中都有所体现。诚然,该观点可以很好地开拓思维,但是却无法更加有效地告诉别人如何发现。我承认,或许读过这两本书后,你会产生一个到两个富有成效的想法,但我也会忍不住向大家引用约瑟夫·德·迈斯特(Joseph de Maistre)对《新工具》的评语:“那些做出过重大科学发现的人从未读过它,培根本人靠他自己的理论也从未做出过任何发现。”李比希(Liebig)在他著名的《学术论文集》(Academic Discourse)中的看法更是尖锐,他认为培根在科学方面的见识极为浅薄,吹捧培根的科学著作的人都是些不懂自然科学的法学家、历史学家以及其他与自然科学毫不相关之辈,实际上他写的东西无法给人任何研究发现方面的启发。
当遇到难解的问题时,人人都会马上按照笛卡尔所说的方法行事:“对于那些不明显的事物不要轻易下结论承认其存在。我们应按照需要把一个问题分割成若干小块,以便找出最合适的方法各个击破。先从最简单、最容易理解的部分开始分析,然后由易到难,逐渐对最难、最复杂的部分形成认识和了解。”这位法国哲学家的成就并不是通过对上述原则的运用取得的,而是像其他人一样,在无意识中抓住了机会,从而清晰、精确地阐明了哲学和几何学方面的问题。
我相信,人们通过阅读这样的著作(一般是与科学研究的哲学方法有关的作品)得到的研究方面的极小的帮助,都是基于对这些哲学方法表现出的规律的模糊且一般本质方面的认识。换言之,这些规律不是空泛的简单公式,而是对人类在研究工作中思维机能的一般性认识和阐述,这一机能在每个组织完善、训练有素的头脑中都是无意识运行的,所以当某位哲学家通过反思和内省,总结出各种心理规律时,他的读者们甚至他本人都无法凭借这些东西提高自己的科学研究能力。那些关于逻辑方法的论著中提到的观点,让我感觉如同某位公共演说者试图通过了解大脑的语言中枢、发声原理以及喉部神经的分布来提高自己的口才——仿佛明白了这些部位的解剖学和生理结构,就能创造出并不存在的器官,或者可以使生来就如此的人体组织变得更加完美似的。[该论文初次出版时,叔本华(Schopenhauer)还并不为人所知]在叔本华的论著《作为意志和表象的世界》(The World as Will and as Representation)中表述得极为透彻,他在论及逻辑学时说:“对于某一特定科学而言,最好的逻辑莫过于当严肃地考虑这一学科的问题时,抛弃一切的逻辑性。”他又说:“若想把逻辑学实用化,就好比在学走路之前首先学习力学一样。”倭铿(Eucken)也曾经表达过相似的观点:“逻辑,无论借助它的规则还是形式,都无法产生出有创造性的观点来。”]
非常值得注意的是,最了不起的发现往往不是依靠正统的逻辑知识推理得来的——相反,其发现者们都拥有一种与敏锐的洞察力相伴共生的内在逻辑和思考方式,它类似于促使儒尔丹(Jourdain)[儒尔丹,莫里哀笔下人物,见其戏剧《贵人迷》。——译者注]“创造”出散文的那种未经刻意学习的潜意识。另外,直接阅读伽利略(Galileo)、开普勒(Kepler)、牛顿(Newton)、拉瓦锡(Lavoisier)、若弗鲁瓦·圣-伊莱尔(Geoffroy Saint-Hilaire)、法拉第(Faraday)、安培(Ampere)、贝尔纳、巴斯德(Pasteur)、魏尔肖(Virchow)和李比希等伟大的科学先驱的著作也不失为一种更加有效的方法。可是,大家必须意识到,与这些科学巨人相比,如果我们缺乏哪怕只是一小点儿灵感的火花,欠缺一丝一毫曾经驱使他们前进的那种高贵的热情,都有可能只是成为他们著作的热情评论者。好一些的话,你的评论可能很有洞察力,但绝对不会在自己身上培养出任何创造与发现的精神。
即使你深谙自然科学史的来龙去脉,这也对研究过程起不了多大的作用。赫伯特·斯宾塞(Herbert Spencer)曾经提出,研究具有同质性或者异质性的事物能够引发思维,因为“具有同质性的事物是不稳定的”,又由于“每一个原因都能引起一个以上的结果”的原则,所以每一个发现都能够立即激发出许多其他发现。但是,就算我们依照上述观点,对科学史展开研究,充分感受到了科学演进的过程,也无法从中得知做出各种科学发现的关键因素。重要的是,我们应当知道每位研究者是怎样在其独特的研究领域将异质性的问题与同质性的问题区分开来的,找出那些为数众多的、给自己设定了一个非常详细的目标的人遭遇失败的原因。
我可以毫不犹豫地断言,各类逻辑规则与科学发现没有什么必然联系,更不用说将所谓天生缺乏逻辑头脑的人变为成功的研究者了。仅就那些天才而言,他们也往往以不服从规则著称,他们更愿意自己创造规则。孔多塞(Condorcet)就曾经指出:“庸才靠教育,天才靠自学。”
难道我们就该因此放弃一切与科学研究过程有关的教育和教学工作吗?就可以让新手们自生自灭,让他们陷入困惑,感觉自己被抛弃,没有师长的指导,缺乏有用的建议,在一条困难如荆棘遍布的小路上孤独地挣扎?
当然不是。事实上正好相反。我们相信,丢弃那些虚无缥缈的哲学原则和抽象干瘪的方法之后,我们就能降落到实验科学这块坚实的土地上,同时可以切实地思考科学探究涉及的道德问题。初学者都可以从这本书中找到简单而正确的答案。
在我看来,关于应该知道什么、应该获得什么样的技能教育、成功所需的强烈动机,以及必须避免的粗心大意和偏见的一些建议,远比理论逻辑的所有规则和警示有用得多。这些才是我们目前的工作真正面临的问题,而本书的内容正是针对它们而谈,书中包含的那些如同来自父辈的劝告和鼓励的话语是我本人在微不足道的科学生涯开始之时渴望却没有得到的东西。
对于有幸经常在某位杰出科学家的实验课上接受教育、时时受到一些科学天赋极高、教学经验丰富的人物影响的读者来说,鄙人的愚见可能没有多大的价值。当然在那些积极活跃的人——比如前面提到的具备天赋者——看来,这些建议也不值得一提,他们显然只需通过研究和反思就能理解事实、掌握真相。但是,这些建议也许可以安慰和帮助大部分资质普通、性格消极的研究者,由于缺乏一定的决心或者努力不当,他们尽管渴求荣誉却从未尝到成功的果实。
本书的建议是,要更注重精神层面而相对较少强调智力因素,因为我坚信,前者在教育中的重要性与后者是一样的,这也符合帕约(Payot)的看法,并且,我认为无论是艺术还是科学方面的卓越成就,都是巨大的热情和伟大的想法相辅相成的产物。
全书共分七章。我会在第一章尽力阐明怎样避免新手常犯的一些错误,比如产生某些偏见和做出草率的判断,因为这些问题会破坏取得研究成果所必须拥有的自信。第二章,我将讨论那些研究中应该体现出来的道德价值——它们相当于意志力的兴奋剂。第三章,我将指出某些必须克服的意志力和判断力方面的缺陷。第四章,我会探讨怎样的社会环境对科学工作有所助益,同时谈及来自家庭方面的影响。第五章,我将概述如何给研究做计划以及如何实施(建立在观察→解释或者假设→证明的基础上)。第六章,我会告诉大家如何撰写科学论文。最后,第七章的内容主要是关于研究者作为教师所应考虑到的道德责任。
[book_chapter]第一章 新手的四个认知陷阱
[book_title]陷阱一 过分崇拜权威
我相信,过分推崇那些伟大的科学人物的观点和言论是年轻研究者容易犯下的也是最不幸的错误之一,他们坚信某些特定的问题连碰都不能碰,更不用说解决它们了,因为一个人的能力总是有限的。
人们对天才的过分尊重往往源于对公平的追求和自身的谦虚,二者都是无可厚非的,当然也值得赞扬。然而,这种想法在一个新手的头脑中占据第一的位置,就会立刻削弱其创造力,阻止原创性工作的正常进行。正如同样都是缺点,如果非得从中选出一种的话,傲慢自大总比羞怯自卑好得多。衡量一个人的勇气大小只有两个基准点:征服困难或被困难征服,过分谦逊只会使人逃避战斗,犹豫退缩的行为则实在可耻。
当某人不再盲目地沉浸在阅读印成铅字的天才的作品使之产生的那种自欺欺人的满足感之中,而是走进实验室去验证自己的一些新奇而切实的想法时,崇拜英雄的情结就会消退,取而代之的是自尊和自信。
伟大人物常常是天才,偶尔表现得像个孩子,但是并非完人。即使将天才的成果加以批判性的分析而找不出一点儿错误,我们仍要记住:天才在某一特定领域的发现与那些尚未发现的事实相比,几乎是微不足道的。每个人早已从自然那里获得了一笔用之不竭的财富,实在没有任何理由嫉妒我们的前辈,或者像亚历山大(Alexander)大帝那样,在其父菲利普(Philip)多次征战胜利之后埋怨他:“我的父亲是不打算留一些地方等我去征服了!”
诚然,自然科学中的某些概念看上去已经十分完美、无懈可击并且流传久远,如同朱庇特(Jupiter)[朱庇特,罗马神话中的众神之王。——译者注]头脑里诞生的智慧女神密涅瓦(Minerva),是一种近乎神圣的铁律,仿佛是一下子从某个神奇的头脑中产生的一样。但是,当了解到得出这些结论所付出的时间、努力、耐心、坚持不懈,以及经历的忧虑磨难、更改修正甚至灾祸与不幸等,所有这些因素对成功的贡献都不亚于研究者本人的天才时,我们就不会把这些成果看得过于不可思议。我们可以在人体组织具备的各种功能方面发现同样的道理,单独检查脊椎动物的眼睛或者耳朵时,它们的构造足以让人惊奇不已,让人看来这些组织不可能仅仅是根据自然法则简单组合作用的结果。但是,当想到生物系统发育过程中表现出来的所有的退化和过渡形式时,例如早期如果没有纤毛虫和蠕虫类生物那几乎不成形的眼部轮廓,后来也不会发展出低等脊椎动物那复杂的眼部组织,我们的惊奇并没有减少,而且对于自然界的生物变化、相关性、自然选择和适应等机制有了更深的认同。[如今的我比起在1893年写下这些话的时候,已经不是很相信自然选择的力量了。我对脊椎动物和非脊椎动物的眼组织研究得越多,就越无法理解它们组织的那种不可思议的高度的适应性是如何产生的。]
如果科研新手的导师没有拿前人的辉煌成就吓唬自己的学生,而是向他们阐释每个科学发现的背景和由来,以及中间必然出现的一系列错误和失策等,这种做法对学生来说是很好的激励——因为从常人的思维角度来看,这样的信息对于准确地描述一个科学发现来说都是必不可少的基本元素。类似这种巧妙的教学手段可以让学生体会到发现者不仅是智力杰出、解决问题能力高超的天才,而且从根本上说是像你我一样的普通人。
新手不但不能在权威面前自惭形秽,还必须明白一点——根据一条残酷但不可避免的法则——只有敢于质疑和反驳权威,自己的研究生涯才会得以前进。后起之秀通过批驳和削弱历史上或者同时代的前辈提出过的理论,从而在科学探索领域赢得一席之地的事例屡见不鲜。非常著名的例子就有许多,例如伽利略驳斥亚里士多德(Aristotle)的重力观、哥白尼(Copernicus)打破托勒密(Ptolemy)提出的宇宙体系论、拉瓦锡推翻施塔尔(Stahl)的燃素说,以及魏尔肖反驳施旺(Schwann)、施莱登(Schleiden)和罗班(Robin)三人主张的自然发生论等。这一法则十分普遍而不可抗拒,它展现在所有科学门类中,甚至级别最低的研究者也适用它。如果我斗胆把自己也列入前面的例子之中的话,那就不得不提到,我最初在神经中枢方面的解剖学和生理学研究遇到的第一个需要自己去推翻的障碍,那就是格拉赫和高尔基支持的脑灰质结构中存在“弥散神经网络”的错误学说以及在神经信号传递方面的不正确的见解。
有所建树的研究者的科学生涯通常有两个显著阶段。第一个阶段是存在一个致力于消除前人错误、阐明新的研究结果的多产时期,随之而来的第二个阶段则是学术思想的成熟期(这段时期不必非得是研究者的老年时期),这时研究者的科研效率处于衰退状态,从年轻时代起就开始酝酿的一些假想以及身为科学前辈散发出的父亲般的影响力成为他们反击新手挑战的武器。[奥斯特瓦尔德(Ostwald)在最近出版的一本书里证实了这个观点:几乎所有伟大发现都是年轻人的杰作。牛顿、戴维、法拉第、赫兹和迈尔(Mayer)就是很好的例子。]
纵观历史,各行各业的伟大人物都是从容不迫地在新的一代崛起之前做出成就并且享受自己的荣誉。卢梭(Rousseau)的这句话尽管犀利但却实在:“所谓智者,从来都是宁肯相信自己创造出的谎言,也不接受别人发现的真理。”
即使在最为崇尚严谨与精确的科学领域,也一直存在着某些由权威力量促成的排外法则。用新的研究去证明权威们不准确的说法永远是展开名副其实的科学工作的绝佳途径。即使你辛苦做出的修正得到的只是严厉刺耳的批评、友人背叛后的谩骂指责或者沉默,甚至更为残酷的抨击,这些都不值得你去关注。因为你掌握了正确的东西,革新者总是会迅速引起年轻人的注意,吸引他们到自己身边,而年轻人是没有什么昔日的辉煌成就需要捍卫的。那些不带有偏见的学者,也已经在某个占统治地位的学说横扫一切的令人窒息的环境中学会了如何保持清醒的头脑并拥有了独立的判断力,他们当然会站在持论正确的研究者一边。
当然,仅仅破坏旧有理论是远远不够的,你还必须建立新的理论,唯有用真理取代谬误才能还科学一个公正。一般来说,新观点总是产生于被抛弃的旧观点的废墟之中,从经过严密论证的正确观察结果的土壤中成长起来。革新者必须完全避免对传统谬误的笃信和对某些不堪一击的想法的让步,否则他就会看到自己建立起来的声誉被批评者和只注意琐碎细节的人迅速抢走,在每次重大的科学发现之后总会产生一批这样的人。他们就像在大树的阴凉底下生长的蘑菇。
[book_title]陷阱二 最重要的问题都已经被解决了
从刚刚毕业的学生口中常常可以听到另一种错误的说法:“各个科学领域内的所有重要问题都已经弄明白了,如果我再加上些微不足道的细节,或者像收获水果那样,那些聪明的研究者早已把大量成熟的果子摘走了,我却去捡拾一些剩在那里的无关紧要的东西,这样做又有什么意义呢?科学并不会因为我做了这样的工作而产生什么变化,我也永远不会因此扬名。”
这种言论通常是用貌似谦逊的态度来掩饰说话人的好逸恶劳。同时,它也反映了某些有才能的年轻人承担了某个重要课题的研究,在初步经历了一些挫折和打击后,变得痛苦迷惘的心理状态。年轻研究者必须完全根除这种对科学的浅薄认识,否则他肯定会被自己头脑中的功利主义想法(这种想法一部分是由他身处的道德环境决定的,有时这种环境很快就可以把这个年轻人转变成一个平庸然而在赚钱方面成功的普通科研从业者)和那些相对更为高贵的因忠诚于科学而产生的追求成就与名誉的想法之间的持续斗争拖垮。
抱着不辜负导师期望的想法,经验不足的研究新手憧憬着在地球的表面发现一座新的矿藏,希望通过简单便捷的探索之路迅速赢取声誉。不幸的是,当他初次涉足梦想之地时,却惊讶地发现需要挖掘的金属都埋藏在地表深处——地面上的矿藏早已被先到一步的幸运的“矿工”们挖走,他们依靠这些轻而易举地获得了他人的尊敬。
可是,人人都会有点“生不逢时”,不是直到某个问题已经“解决”才开始接触这个问题,就是对其他问题的研究起步“过早”。因此似乎大家都应该早点出生,比如生于一个世纪之前,才有机会按照科学发展的自然顺序逐一解决问题,占有各项成果,捷足先登地收获各种科学发现。
继而,我们必须认识到,历史上曾经多次出现这种情况:科学上的某项偶然发现或者重要的新技术甫经问世,一系列的重大科学发现就会雨后春笋般涌现出来,如同依从了自然发生论一样。文艺复兴时期就有过这样的现象,当时笛卡尔、帕斯卡(Pascal)、伽利略、培根、玻意耳(Boyle)、牛顿以及西班牙科学家桑切斯(Sanchez)等人相继用明确的证据揭示了前人的错误,使人们得以相信古希腊人非但没有穷尽探究科学领域的秘密,而且对自然宇宙的认识与理解也极为有限[伏打发明了伏打电堆之后产生的一系列非凡的电学发现、组织学领域受到施旺发现细胞增殖的启发而发现淋巴结,以及在1895年发现的对物理学各方面产生深远影响(观察放射现象,发现镭、钋和射气现象)的伦琴射线等,是所有伟大发现本身就具有创造力和某种意义上的启发性的有力证明,这种创造力和启发性就像偶然掉落到肥沃土壤中而得以生长和繁殖的植物种子。]。如果一位科学家能够生在这样一个在人类思想史上占据决定地位的伟大时期,该是多么美妙和幸运的事情!人们可以大刀阔斧地废除那么多前人的既成看法。在这种环境下,像选择肥沃的耕地那样选择一个充满机会的领域进行研究是再简单不过的事情。
但是,我们也不能夸大这种机遇的重要性,毕竟在我们自己的时代也常有将新的科学理论建立在某些一度被认为坚不可摧的理论废墟之上的机会。关键在于,我们要意识到,如果某些特定的科学理论看上去已经十分成熟,那么必有其他问题正在发展之中,一定还有一些理论尚未诞生。这一点在生物学中尤为明显。虽然过去几个世纪这一学科的发展很快,巨大的成果颇多,但一些最基本的问题却没有解决——如生命的起源、遗传与发育的种种疑问、细胞的结构和化学组成等。
公正地说,人们实际上没有彻底解决过任何问题,他们反而都是被各种问题弄得头痛不已。对于一位研究者来说看似贫瘠的土壤,常常会向另一位研究者展示它的肥沃。只有用全新的思想分析问题才能摈弃偏见,看到新的可能性——而这正是相信某个问题已经被完全解决的人所看不到的。我们懂得的知识是如此的支离破碎,意想不到的发现甚至常常会在探讨得最为全面的课题中闪现。几年以前,谁会想到在光与热方面还有许多尚未解决的科学谜题?如今我们知道了氩气的存在、伦琴(Roentgen)发现了X射线、居里夫妇(the Curies)提炼出了镭,这些都充分说明过去那些理论的不足之处以及前人的定论是如何的仓促。
若弗鲁瓦的箴言是“博大自然就在我们眼前”,这在生物学领域表现得最为突出。卡努瓦(Carnoy)说过的这句话也极为生动:“科学就是永恒的创造。”不是每个人都有机会走进科学的森林,承担这伟大的冒险,仅凭个人的决心和意志踩出一条通往真理的小路。但是,即使最不起眼的平凡人也能沿着天才开创的道路,在未知世界发现一个又一个秘密。
如果新手甘愿承担起收集那些被聪明的发现者所遗忘的细节的工作,他一定会通过研究这些所谓细枝末节的东西获得强大的鉴别能力和敏锐的观察能力,从而运用这些能力成功地解决重要的问题。
正是那些看似烦琐的细微观察工作使研究者得到了全面周详的知识,引领他们征服了重大的科学难题!此外,我们还要谨记,因为科学的变化发展是从不间断的,所以今日的琐碎小事常会变为明日的重要定理。
还有一个关键问题是,我们必须记住,人类对于自然界中事物主次的理解,如哪些重要、哪些不重要,是基于某种虚假的智慧,是我们把自然界的事物当成人类独有的事物看待而产生的误解。所谓的优等者和劣等者在自然界实际并不存在,也没有什么主导关系和从属关系,我们只不过是乐于将头脑中的等级观念强行加诸种种自然现象,不去独立地看待真相,不去考虑它们的真实联系,而是刻板地按照它们对人类的用处大小,或者根据它们能给我们带来什么样的乐趣来分类。
殊不知在生命的链条上,每一环都是同等重要的。事实证明,它们缺一不可。视觉上有近大远小的原则,我们觉得某个东西“小”,可能正是因为离它的距离过远,或者根本不知道如何正确评判它的价值。对于傲慢自大的人类来说,最简单的微生物的细胞质就足够我们研究一阵的了,我们还有什么理由指责某个事物微不足道呢?在细菌学中,看上去有关感染性细菌的知识最为重要,其次就是无害微生物,它们大量存在于腐烂分解状态的生物组织里面。然而,如果这些所谓劣等的真菌——它们的任务是将高等植物和动物组织中的一些有机物分解出来,使其重新回到物质大循环之中——消失了,人类也会从这个星球上消失。
技术方法论强调对细节的注意,这一观点的影响极其深远,也许在生物学中体现得尤为明显。我仅举一个例子,伟大的德国生物学家科赫(Koch)在基本的苯胺染料中加入了少量的碱,从而发现了结核菌——揭示了结核病的病原。而迄今为止,最著名的病理学家也仍然无法控制这种疾病。
认真估量起来,即使最杰出的天才也存在科学洞察力方面的缺陷。如今我们才发现,前人的著作,甚至文艺复兴时期那些聪明人的作品字句中隐藏着许多重大科学发现的萌芽,而当时提到这些内容或许只是他们不经意间的好奇而已。例如,三行看来显然是渎神不敬之语的文字,被人遗忘在塞尔韦图斯(Servetus)创作的那本复杂难解的神学著作《恢复基督教》(Christianismi restitutio)中,却描述了肺循环的原理。此书作者今日的名气主要是因为这些不起眼的字句。倘若这位阿拉贡王国的哲学家在现代复活,一定会感到十分惊奇,他将发现自己费力写就的讨论抽象哲理的大篇论述完全无人问津,而当时仅仅为了用来证明灵魂居住在血液之中的那段观察结果却被广为传颂!又如,人们从塞内加(Seneca)说过的一段话中得知,古人很早就知道在一颗水晶球中装满水可以放大物体的形象,但接下来的好几个世纪都没有人通过这个现象得到任何灵感,而让两种强大的观察仪器——显微镜和望远镜的萌芽沉睡了几百年,两门同样伟大的学科——生物学和天文学的发展,也随之受到了影响。
总之,科学领域不存在所谓的小事,貌似小问题的事物必定是尚未被人理解的大问题。从没有什么不值得聪明人劳心费力的细枝末节,只有其智力不足以彻底参详微小世界的研究者。自然界是一部运转协调的巨大“机器”,它所有的部件,包括看上去只是起到“次要作用”的部分,组成了一个不可分割的功能性整体。思考这部“大机器”的时候,肤浅的人武断地把它分割成若干小块,给它们贴上“主要”与“次要”的标签,具有远见卓识的思想家却喜欢把自然看作分别由他们理解的和不甚理解的事物组成的整体,而不会单凭事物的体积大小或者用处多寡妄下定论。因为无人可以准确预知事物在未来会起到何等重要的作用。
[book_title]陷阱三 过度关注应用科学
另一个需要我们不惜一切代价去消除的思想误区是“理论科学”与“应用科学”之间那条人为制造的界限。人们往往重视后者而轻视前者,其实它们之间所谓“泾渭分明”的差异是根本不存在的。年轻人之间无意识地传播着这种错误理解,这使他们偏离客观公正的研究之路且越走越远。
除了科学工作者,其他人也往往会犯这种常识性错误,包括律师、作家、实业家等。不幸的是,连那些杰出的政治家也不例外,而他们的观点和倡议极其重要,动辄就会影响国家的文化发展。
他们一定要避免表达类似这样的看法:“我们并不需要那么多的博士生,而是需要更多的实业家。博士们懂得多少知识,并不能成为衡量我国是否强大的标准,而只能根据商业、工业、农业、医药和军事方面应用了多少科学成果来衡量。千万不要学那些冷漠懒惰的人。他们喜欢把纯科学研究透,还动不动对着些百无一用的生僻学科刨根问底。我们还是把精力放在正事上,多挖掘科学的实用性,然后用这些知识改善人们的生活条件吧。西班牙需要的是安装在火车、轮船上面的机器,需要能在农业和工业方面见到实效的知识,需要一个健全的医疗保障系统——总而言之,只有对公众利益、国家收入、人民生活有用的东西才是可取的。希望上帝解救我们,不要让我们变成毫无价值的学者,整天沉浸在半信半疑的推测之中,或者妄想征服什么微观世界。这简直是毫无价值的荒谬营生,既浪费时间,又耗费大量金钱。”
发表这种愚蠢看法的人,我在国外的旅行途中经常遇见。他们把进步看作一座堆满了辉煌成果的海市蜃楼,却从不考虑什么是进步的原因。不明就里的人看不到工厂和实验室的工作是紧密相连的,就像溪流与它的源头密切相连一样。一般人通常坚信,学者可以分为两类:第一类整天浪费时间,揣摩着永远不会产生实效的纯科学问题;第二类却晓得如何找出可以马上应用到实际中去、使生活变得愈加进步和舒适的知识。[尽管许多学者已经成功地驳倒了这种流行的观点,但我还是很想复述一段已经被各种重要场合引用过多次的评论,即我们卓越的科学评论家何塞·埃切加赖(José Echegaray)曾说过的一段话,他毕生致力于把科学术语及其内涵用通俗化的语言表达出来,他的逝世是西班牙科学界的巨大损失。“纯科学就像一朵美丽的金红色云彩,太阳的光线透过它散发着绚烂的颜色和夺目的光芒。这并非幻象,而代表着光辉庄严的真理本身。不过,现在这云彩让风吹到田野上方,沾染了一些灰暗朴素的颜色——就像一位参加完聚会之后脱下盛装,换上工作服,准备完成某项任务的匠人那样。它积聚雨水滋润农田,给庄稼带来丰收,给人们带去每日的面包。凡是代表高贵灵魂和高超智慧的事物,其最终目的都是为普通人的平凡生活服务。”(1916年3月12日在科学会议上的发言)]
难道真的有必要死死抱住这种荒唐的看法不放吗?那些缺乏常识的人是不是认为一旦发现了什么基本原理和新的数据,就能立刻进行实际运用?德国、法国和英国的工厂与实验室之间的关系相当密切,科学家自己(或者以个人身份,或者通过某个开发公司)亲自指导科研成果应用于实业的情况更是屡见不鲜。这种联合方式在德国、瑞士和法国那些苯胺染料工厂里面比较常见,这也是这些国家的工业最为盈利的原因之一。这些事实是如此为人熟知,甚至都没有举例说明的必要。但是,我希望在此列举一下最近[作者于1923年对本书做过修改、注解。这里即以此时间为时间点;如无特殊说明,后文的“最近”“现在”等也是以此时间为时间点。——译者注]出现的两项非常重要的进步。其中一项是精密透镜(用于显微照相、摄影和天文学)制造业归入大工业生产的范围。这种透镜是德国耶拿(Jena)的阿贝(Abbé)教授通过精密复杂的光学处理工作加工创造出来的,它使普鲁士(Prussia)得以独自垄断这项价值巨大、获得整个世界支持的技术[这段话写于1896年。现在(1923),耶拿的光学仪器工厂已经拥有一支由33名杰出的数学、光学、机械和化学专家组成的技术团队。另外,有众多化学家也在为德国的各家大型化工厂工作。显然,工业发展若要避免固守陈规和停滞不前,就得把实验室搬到工厂的车间里。]。另一项是治疗血清的生产。它的制造技术诞生于柏林,成熟完善于巴黎,贝林(Behring)和鲁(Roux)作为血清治疗法的发明者,理所当然地拥有这项技术的控制权。
让我们暂且只是“为科学而研究科学”,先不考虑它的应用。科学应用方面的成果迟早会来,也许再过几年,甚至几个世纪,至于将来是我们的第二代还是第三代享受我们的研究成果,这个问题并不重要。
试想当年如果加尔瓦尼(Galvani)、伏打(Volta)[旧译伏特,意大利物理学家,发明了伏特电堆。为了纪念伏打在电学方面所做的贡献,人们把计量电压的单位命名为伏特(volt)。——编者注]、法拉第、赫兹(Hertz)等人发现了电学的基本原理之后,竟因为它们在当时没有任何实业用途就放弃这些发现,那么人类的进步历程将会蒙受巨大的损失。
我们必须明白,自然界中没有“无用”的东西,即使从人类自身的视角(受到时间和地域的限制)来看也是如此。甚至当某样东西可能暂时无法通过科学上的突破为人类所用时,也总存在一项正面利益——它可以满足我们可贵的好奇心。如果解决了这个难题,人们就会感到无比的喜悦并充满成就感。
简而言之,在你贬损某种事物之前,先站在客观的角度思考一下它的优点,不要认为它不重要,从而分散应有的注意力,影响正常的分析。在与大自然的较量中,生物学家应该像天文学家那样,不把眼光局限在我们立足的这片土地,而是心无旁骛地沉浸在宇宙与思维的世界里,真理之光终将在那里闪现。如果遇到合适的条件,我们的观察和思维成果最终也会派上用场。众所周知,所谓一项发现实际上就是把两个或者两个以上的条件联系在一起,然后促成一个有用的结果。许多科学研究结论在刚刚做出的时候往往没有什么用处,然而经过几十年甚至几百年之后,某种新的发现代替了旧的,科学的实际应用,比如摄影术、照相术、光谱分析、无线电报或者动力飞行技术等,就随之产生了。一项技术的成熟通常经历了多个历史时间段的发展,是它们综合在一起的结果。比如波尔塔(Porta)首先发现了照相机暗箱的原理。那时这在设计艺术领域只是个别事件,所以影响甚微。韦奇伍德(Wedgwood)和戴维(Davy)在1802年注意到将一种特殊的纸浸泡过硝酸银溶液之后就可以显影,但是也没造成什么影响,因为纸上的影像无法固定保存下来。后来约翰·赫舍尔(John Herschel)成功地使经过处理后的银盐不再感光,这样就能固定那些转瞬即逝的影像了。不过,虽然出现了这种进步,波尔塔发明的暗箱仍然无法广泛应用,因为当时银盐属于比较难找的材料。最后,达盖尔(Daguerre)终于出现了。1839年,他用更为敏感的碘化银感光,发现了上面的潜影。他巧妙地把前人的各种发明综合起来,将自己和前人赖以进行发明创造的基本原理作为基础,开创了我们今日熟知的照相技术。
所有的科学创造都是按照类似的方式产生的,人们通过观察和鉴别得到各种信息,然后把知识传给后来者,虽然有时某些不那么幸运的研究者付出了大量努力,还是没有等到收获成果的时候,这就需要后人去给他的理论“施肥”,使其理论得到营养直到成熟。随后,一旦收集和综合前人的研究数据成为可能,在合适的时候,某位幸运的科学家就能顺利地得出结论,虽然很多东西都不是出自其原创,但他却可以从人类对技术的运用角度出发,将这些信息予以综合,最终促成一项发现的诞生。
[book_title]陷阱四 认为自己缺乏能力
有些人遇到了困难和失败,就宣称自己缺乏科研能力。“我喜欢实验室的工作,”他们说,“但是不擅长发现新东西。”当然,确实有人不适合做研究性的工作,特别是如果他们无法持久地集中注意力、缺乏对自然研究工作的好奇和热爱的话。不过,难道大多数声称自己无法完成某项工作的人都是这样的吗?他们是否夸大了任务的难度、低估了自己的能力?我相信这通常是真正的原因所在,所以我不禁冒昧地想到,实际上许多人都是习惯性地将“无能”与自己学习和理解的缓慢、偶尔的懒惰、缺乏像耐心或者决断力这样的品质等其他原因混淆起来而已——而这些必需的品质都是可以通过努力的工作与成功的喜悦迅速地培养出来的。
我认为适合从事科研工作的人要远远多于一般大众的想象,他们之中不仅包括才华出众、适应能力强、渴望获得名声、希望把自己的名字与某个重大发现联系起来的人,而且还包括那些智力普通但“技能熟练”的人,因为他们在所有需要双手操作的工作中表现出高超的技巧和稳定性,还有那些天生具备艺术才能、深深迷恋自然之美的人,以及单纯具有好奇、冷静、镇定的心态,专注于细节,甘愿花费大量时间观察那些最不起眼的自然现象的人。科学探索如同军队远征,既需要将军的领导,也需要士兵的服从;前者制订计划,后者则是真正的攻城略地之人。士兵虽然缺少将军的天才,但作为命令的执行者和完善者,其作用更是举足轻重。感谢那些身体力行推动了人类进步的科学工作者,他们给天才提出的概念注入生命,把抽象的符号变为现实,使世人都熟悉和赞美这些了不起的工作。
我们可以通过多种方式评估一个人从事实验室工作的能力。根据本人的经验,我希望把下面两种方法推荐给读者。
1.请在研究工作中反复尝试一些被别人认为是不可靠和难度大的分析方法。如果你在付出一定的耐心和努力之后,得出了与这些方法的原创者发表出来的结论相一致的结果,从而充分地享受成功的喜悦,特别是当你没有经过任何人的指导,独立地完成了这项工作时,这种喜悦感会更强烈。这些都足以说明你是能胜任实验室工作的。
2.找一个研究起来比较困难并且充满争议的科研课题,先阅读一些普通的参考资料而不是详细的专论,大略地了解一下这个课题。在进行几个月的实验研究工作之后,请查阅有关该课题的最新文献。如果你得到的结果与文献中的结论相似,如果你对那些争论最为激烈的问题的看法与著名的权威人士一致,如果你成功地避免了某些研究者常犯的典型错误,那么请放下自己作为新手的羞涩,勇敢地摘取科学的果实吧,因为你完全可以胜任科学工作,许多肥美的猎物都在前方等待着你。当然,能否得到它们取决于你努力工作的程度。即便是才智中等的研究者也能够取得一定的成果。只要他们坚持训练,相信通过这种方式可以培养自己的创新能力,同时充分利用时间,对选定的课题进行透彻的分析和深入的研究。
冒着看起来烦琐又枯燥乏味的危险,我仍愿意用以下观点来反驳一些人对决心的作用的怀疑。许多教师和思想家都注意到,仅凭过人的才能往往做不出科学发现,而通过技能训练和养成思考科学问题的习惯来加深对各种常识的认识和掌握,反而更容易达到目的[“人最好在一定的压力下工作,这是常识。”埃切加赖如是说。]。因此,任何人,只要他具备一定的毅力和恒心,可以妥善地平衡每日的工作,就能借助这些方式在探索之路上顺利地前进。
青春洋溢的头脑可以完美地适应各种情况,同时希望这样去做的强烈意志能够充分地激励年轻人的大脑,将各种想法更好地联系起来以增强人的判断力。
某种能力天生的缺乏,可以通过坚持不懈的努力工作进行补偿。勤奋能够替代才能,甚至创造才能。只要意志坚定就能实现。当然,要尽早开始自我训练,不要等到自己大脑神经细胞可塑性退化的时候才去努力。阅读和思考大师的名著能够使你学到很多宝贵的技巧,还能带你透过结论窥见作者的洞察力,了解其指导原则甚至做事的风格。
我们往常谈及的所谓杰出或者特殊的才能一般是指在行事迅速方面的优越性,而往往将做事的质量摆在第二位。换言之,它强调又快又好,普通人虽然完成任务的速度较慢,但是一样可以做得很好。比起把人分为“中等智商”和“高智商”,还不如按照“做事迟缓”与“行动迅速”来分类[这一看法与奥斯特瓦尔德在他最近那本有趣的书《伟人》(Great Men)中提到的“现实派”和“浪漫派”的分类观是一致的(两者分别对应行动较慢和反应敏捷之人的两种特性)。]。后者当然更聪明些,也更令人兴奋——这种人如果作为谈话者、演讲家或者从事新闻报道的话,其地位将是无可取代的,因为这些工作都以迅速作为第一要素。不过,在科学工作中,事实证明“迟缓”比“迅速”更有用,因为科学家如同艺术家,他们工作成果的质量是最终的考核标准,而不是完成速度。我本人甚至认为,思维缓慢的大脑更适合长时间集中精力进行思考,它的持久力更强,而这不过是大脑功能的一种常见的自我平衡罢了。这样的头脑善于展开和深入思考各种问题,就像用力犁地一样,而思维迅速的大脑经常是刚刚完成清理地面的工作就感觉疲惫了。当然这种归纳也有许多例外,牛顿、戴维、巴斯德、魏尔肖等人的头脑就十分活跃,同时又可以保持长久的清醒和思考状态。
倘若我们的记忆力不佳、前后矛盾的话,就先不要急于改进它,而是把它控制好再说。就像爱比克泰德(Epictetus)说的:“当你在人生这场游戏中摸了一把烂牌,唯一能做的就是尽最大可能利用好它们。”历史告诉我们,智商和记忆力一般却可以充分巧妙地利用这些能力的人,比能力超群之人更有可能做出重大发现。科学界的伟大变革者如亥姆霍兹(Helmholtz),他就曾经抱怨自己的记忆力太差——学习散文的时候得死记硬背,于他来说无异于一种折磨。作为平衡,那些容易忘掉词汇和短句的人似乎十分擅长记住各种想法和逻辑推理的过程。洛克(Locke)也曾指出,天赋出众、记忆敏捷之人不一定有杰出的判断力。
为了充分利用有限的条件达到彻底解决问题的目的,我们应该放弃与主题无关的行动,忘记与每日生活琐事相伴而生的那些无益想法,坚持不懈地努力,把精力集中在和手边工作有关的信息上。在成果的酝酿时期,强迫自己完全无视那些正在发生却与工作无关的事情——如政治、文学、音乐和无益的闲谈等。有时候无视是一种了不起的美德,甚至近乎英雄气概。比如有些没用的书不仅占着图书馆的书架,也会分散我们的注意力,占领我们头脑的空间,它们会阻碍心智对面临的问题做出正确的反应。尽管有种流行的观点可能与此相悖,但值得我们注意的那就是——“是知识总要占据空间”。
才智一般的人在科学的多个领域照样能做出显著的成绩,只要他们不求一下子面面俱到即可。正确的做法是先集中精力解决一个方面的问题,再转到另一个方面的问题(即在不同的时间段里解决不同的问题),尽管后面的工作可能会影响前面在其他领域取得的成果。这说明大脑处理多个学科的问题是分时段进行的,而不是各个领域同时并进,实际上能力出众之人的大脑也不例外。因此,当我们惊异于某人在不同的科学领域发表过论述时,请记住他所做的每一个题目都是在不同的时间段完成的。早期获得的知识虽然不会从研究者的脑海中消失,但可能会精简为某种公式或者极为简短的符号,这样就能在大脑这块“黑板”上,为新事物的认知和学习留出书写的空间。
[book_chapter]第二章 研究者不可或缺的精神素养
[book_title]独立判断
一名研究者不可或缺的精神素养包括独立的判断力、求知欲、锲而不舍、忠于国家以及对荣誉的热切渴望。
人的能力各有不同,我认为在此没有必要逐一举例评论。假定实验室中新来的年轻人都具有普通才智、适当的想象力以及协调各种关系的能力——这也是最重要的一点,则比起拥有某种突出的能力——但既不稳定也无法与其他因素相互平衡——的人,前者要有价值的多。
查尔斯·里歇(Charles Richet)曾说,天才就是把堂吉诃德(Don Quixote)的理想主义和桑丘(Sancho)的良好判断力结合在一起的人。研究者也应该具备如下素质,并且将它们综合地表现出来,即促使其进行探索的创造欲、对数字、美以及万物间和谐关系的欣赏与追求。还有在为生活而拼搏时,那些随时从脑海中冒出来的主意要求我们具备正确的判断力。这种力量可以帮助我们拒绝一时的冲动和白日梦的想法,辨别出真正符合客观现实的可行设想。
杰出的研究者表现出来的最突出的特点之一就是既兼容并包,又有独立自主的判断能力。他们不会迷信前人和自己的导师已经做出的定论,而是细心观察、敢于提问。天才人物如维萨里(Vesalius)、奥伊斯塔休斯(Eustachius)、哈维(Harvey)[他纠正了盖伦(Galen)的解剖学理论]以及哥白尼、开普勒、牛顿、惠更斯(Huygens)(他完全推翻了古代天文学者的观点)等人无疑都是卓越的思想家。最重要的是,他们都是野心勃勃、严格谨慎的个人主义者,拥有非凡而大胆的批判洞察力。性格恭顺的人里面可能会出圣人,但很少出现学者。我相信,过分尊重传统、固执地因循科学陈规的人,不是懒于思考,就是希望借此掩盖自己的错误。
一头扎进书本却长久保持沉默的人最为不幸,对书中内容的极度崇拜把他本人的个性吸干殆尽,像乌云一样遮蔽他的理解事物的双眼,使其不假思索地接受那些未经证明的假设,无视亟待用真理辨明的问题。
我敢肯定,在读一本好书的时候,不是每个人都能从中发现错误与不足之处的。过度的推崇,就像所有情绪化的想法一样,阻碍人们做出客观的评判。如果我们在阅读且深思一番之后感到精疲力竭,那就休息几天,然后带着冷静的头脑和沉着的判断力读第二遍,甚至第三遍。渐渐地,书中的缺点和薄弱环节便会清晰可见,貌似精妙的设想也失去往日的权威,现出动摇不定的根基。我们不再受到原书风格魅力的影响,简而言之,我们有了自己的理解。大家不会再去做盲目的崇拜者,相反会变成一位评判该书的法官。真正的研究工作始于此刻。通过逐一考察和评判每一个细节,更为合理的设想将取代原作者的假设。
如同众多自然之美那样,人类著作的魅力只会保持在一定距离之外。分析法相当于一架显微镜,将研究对象放大,像展示挂毯上的粗糙之处一样揭示它们的瑕疵。当我们清楚地发现刺绣上的做作之处和设计缺陷时,错误的观念就会自然消失。
有人可能会说,这个时代已有太多的偶像被赶下神坛,太多的幻觉被打破或者遗忘,所以没必要强调什么批判力和怀疑精神。当然,过去比现在更用得着这些东西,但是旧习惯总是难以根除——许多杰出人物的学生还是经常不惜耗费精力与才华捍卫老师的错误,而不是运用它们解决新的问题。还应该注意的是,在这个流行肆意指责、价值观频繁转换的时代,在法国、德国和意大利的学校中,校规独断专行的现象时有发生,即使是最有创造精神的个体也遭到了压制,还有正在成熟的原创思想也被扼杀。那些孤军奋战之人如同身份低微的士兵,更是讲不尽与此种校规同时还有政治独裁作战所经历的苦楚。而据我们所知,又有多少聪明热情的知识分子成为“杰出人物”的学生,这可以说是他们的不幸。尤其值得在此一提的是,这些善良、懂得感恩的学生,虽知道如何寻找真理,却由于害怕分走导师的名气而不敢行动,然而所谓的一些名气迟早会被那些不怎么讲究谦逊之道的对手推翻,因为它们建立在错误之上。
杰出研究者的温顺追随者们——他们容易动摇、懒散而且坚持错误——的任务永远都是取悦天才并为他们的错误鼓掌。智力平庸的人乐于仅凭动动嘴巴就博得天才们的欢心,因此就不难理解他们为什么常与错误而不是真理为伍了,因为前者非常容易获得,而追求后者则需要面对严酷的考验。
[book_title]持久的专注力
那些有关逻辑的著作往往能找出很好的理由来强调“专注”的重要性,不过它们会忽略一种叫作“脑力极端化”或者“持久集中”的专注方式,即调动我们全部的智力和注意力,朝着一个稳定的目标持续努力,这样坚持几个月或者几年。许多聪明人就是因为缺乏这种能力(法语中也叫esprit de suite)最终思考无果。我曾见过太多的西班牙研究者,他们的才智条件特别符合做科学研究的要求,却终因对自己的能力不自信,沮丧地退出正在钻研的课题,而这时候也许正是大自然准备奖赏他们付出的努力,结论就在下一站之时却被他们放弃了。我们的课堂和实验室里有许多这样的人,任性的他们整天忙个不停,喜欢做研究。尽管经常遇到各种挫折,却还是日复一日地与显微镜相伴。他们脑中浮现的那些兴奋却浮躁的想法使其被各种演讲、论文和书掩埋,结果徒然挥霍了大量的精力与才华。
他们还时常规劝那些喋喋不休的梦想家和理论家也这样做,其实这些人缺乏的是直接观察自然。然后,经过多年吵吵嚷嚷、唯恐众人不知的实验工作之后,有人问那些与他们关系密切的人(这些人好比环绕他们的卫星,组成了一个神秘莫测的小圈子),“大师”究竟发现了什么,拥趸们只好羞愧地承认,即使是再高的天赋,也无法同时应付题材范围广而繁杂的工作,取得半寸有效的进展。这就是无视或者极度缺乏专一集中能力的必然结果,至于那种幼稚的、喜欢卖弄自己具有百科全书般学问的做法更会贻笑大方。这种做法在今天是不可想象的,即使最有名的学者也会专攻某一个方面的问题以求有所建树。但是这个问题我们暂时谈到这里,在后文“缺乏意志力”中再集中讨论。
每当确定好一个适当的方法之后,为了让其后的科学研究有一个好的结果,我们必须牢牢记住这个计划的目标是什么,然后进行大量的观察与实验,在想象力和潜意识(只有高度集中的精神能量才能把潜意识的内容激发为显意识)的帮助下,开动思维的列车。一个人必须做到完全投入,光有期望和简单的集中注意力是不够的。我们必须利用所有头脑清醒的时间,包括长时间休息之后的冥想时刻,神经细胞在极度紧张的脑力劳动中被精神集中所点燃的时候,或者在科学讨论时某人的谈话如钢铁撞击迸发出火花一样,突然引起你意想不到的灵感的瞬间。
多数缺乏自信的人对持久的精神专注产生的非凡力量一无所知,这种脑力的极端化(需要对认知能力进行特殊的调整)能够改善判断、增强分析、激发有益的想象,并且可以——像收集火种那样把在黑暗中探索问题时遇到的理性因素聚集起来那样——发现那些最微小的精妙联系。如果把一块感光板放到镜头下面,镜头另一端对准天空,曝光几个小时之后,遥远星球的运行轨迹就被捕捉到了。这种轨迹,人们用肉眼通过最强大的望远镜也观测不到。同样的道理,持久的专注可以让研究者觉察到最复杂的问题之中闪现的一线微光。
刚才这个类比并不完全准确。天文学只是利用摄影技术记录已经存在的星体影像,而思维活动则是从无到有的创造过程。经过一段时间的钻研,意识图像就像长出附器的阿米巴虫一样抽枝发芽——向各个方向延伸并且绕过一个又一个障碍——然后互相交错并联系起来。
新的真理的诞生过程往往意味着规避与节制,在所谓的思维孵化期,研究者应该忽略所有与当前问题无关的东西,有点像被催眠的人,除了催眠师的命令,注意不到其他声音。无论在演讲厅、在路上,看戏还是谈话,甚至阅读消遣的时候,都要找机会思考问题、进行对比和假设等,这样做至少可以给正在困扰你的问题带来一些疏解的线索,每条线索都有一定的用处。最先出现的明显错误以及设想出来各种偏差也是必需的,因为通过它们你可以找到正确的路径。它们是最后成功的一部分,就像艺术家开始画画时笔下那不成轮廓的素描,也是画像完成后的一部分。
人们修正和改进与某个问题有关的思维活动时,大脑往往是可塑的,而且要经历一个解剖结构和功能方面的变化过程,从而逐渐适应这个问题。我认为神经细胞的特殊组织结构赋予了人类这种掌握某一专业的能力,或者叫适应能力。大脑作为意志力的诞生地,可以产生能量,使理解力与正在考虑的问题的本质相适应。从某种意义上讲,“着手解决问题的人与解决了问题的人有所不同”这个说法并不矛盾,这也可以很好地解释我们所有研究者费时费力终于找到解决问题的简单答案之后那惊讶异常的心情。“为什么我开始的时候没想到呢?”我们喊着,“走了这么多弯路,最后又转了回来!”
如果经过上面的努力还是没有找到结果,但我们感觉成功就等在某个角落,不妨休息一阵,比如去乡下放松并休息几个星期,可以使头脑恢复冷静和清醒。这种精神的恢复就像晨间的霜冻,可以冻死影响植物种子生长的杂草,最终开出真理之花。它的花萼在经历了长时间的深度睡眠之后,要等到拂晓时分才能张开——正是歌德(Goethe)以及其他人所讲的那种平和宁静、有利于发现的早晨。
旅行也可以给思想补充活力、驱散疲劳,使我们获得各地的新鲜见闻,同时把自己的观点带给别人。多少人在孤寂的旅行中那晃动的列车(笛卡尔所说的“人性化的奖赏”)上得到灵感,想出了最终的答案!
现在科学研究已经成为国家出资运行的常规性、专业性的工作,研究者不可能再额外延长出太多时间集中考虑某一个问题,因此他必须更加努力地工作。而之前对自然界产生好奇的人可以离群索居平静地从事研究,丝毫不用担心对手搅乱自己的苦思冥想,美好往昔已经一去不复返,如今的研究工作紧张而匆忙。当一项新技术还是雏形时,许多学者就立刻把它的原理运用到相同的问题上,毫不尊重原创者的劳动,损害他的名声,而原创者很可能还没有来得及收获自己应得的成果就被别人抢走了。
结果,成果的巧合性及其归属权的问题就成为不可避免的争执对象。显然,某个创意一旦公之于众,无疑会给知识界增加新鲜血液,也使我们的思想得益。在某些知识方面有所准备的头脑对特定的问题是极为敏感的。新创意一经出现,就被身处巴黎、柏林、伦敦和维也纳等世界各处的拥有这种头脑的人理解吸收了——事实上他们都是以相同的方式、相似的过程消化这些知识的。科学发现是像生物组织一样自然而然地生长起来的,学者们也仿佛退居园丁的位置,只是对某位天才栽下的植物予以照看似的,等植物开出花来,大家都可以看到,自然都想摘下最美丽的花朵据为己有。这解释了为什么人们争先恐后地发表成果,即使它们尚未成熟也不完善。他们被成果归谁所有弄得紧张兮兮的。这是一种浅薄的行为,不值得提倡。
如果因为别人捷足先登摘取了成果就不抱任何希望是不明智的,鼓足勇气继续工作吧!到时候自然会轮到我们享受成功的喜悦。那位卓越的女性——居里夫人就为大家提供了一个极有说服力的例子,让人惊叹于她不屈不挠的力量。居里夫人发现了放射性元素——钍之后,惊奇地得知施密特(Schmidt)已经稍早于她宣布了这项发现,她不但没有灰心丧气,而且还继续进行研究,一刻也没有中断过。她后来通过验电器分析了一些新物质,里面就有从约翰·乔治城(Johann Georgenstadt)的矿藏中采来的铀化物(沥青铀矿),它的放射性经证明是钍的5倍。由于怀疑这团放射性物质中存在一种新元素,她承担了(在居里先生的协助下)一系列庞大复杂、需要耐心与英雄般的献身精神的实验工作。最终,付出得到了回报,她发现了引人注目的新元素——镭。镭的特殊性质促成了许多深入的研究,给物理学和化学带来了新生。
在西班牙,人们似乎把懒惰当作宗教来崇拜而不将其视为一种罪过,几乎没有人关心德国的化学家、自然学家和医学家是怎样做出里程碑式的发现的——某个要求列出几十年来的科学著作书单的计划使其成功的秘诀得以显现。列出的这些书可能刚写成于一两年前,写作过程从容平静、毫无急功近利的情绪,他们成功的秘诀就在于这种工作方式,在于充分利用一切可利用的时间,在于每天至少在需要完成的工作上投入2~3个小时之后再去休闲,在于果断地在科学研究与浪费时间的社交活动之间建筑一道堤坝。最后,成功的秘诀也在于尽量避免去咖啡厅闲聊以及其他无益的娱乐——这些东西浪费我们的精力(有时甚至会引起我们的厌恶),把我们从本职工作那里拖走,使人变得幼稚高傲、夸夸其谈。
如果所从事的职业不允许我们每天在某个题目上付出超过两个小时的时间,请不要找出诸如“只有每天拿出4~6个小时才能解决这个问题”这样的借口,试图放弃努力。贝约尔就曾明智地说:“每天只做一点儿就已足够,只要天天坚持即可。”
某些吸引我们的有害事物不只偷走了我们的时间,更大的坏处还在于,它们让你萎靡不振,阻碍神经细胞进行适应某个目标的自我调整。
当然,我们不应禁绝所有的消遣娱乐活动,那些有助于研究者减轻疲劳、培养创意的活动就值得提倡,如外出散步、参加促进思维迸发的艺术和摄影活动、探访名胜古迹、欣赏音乐,最重要的是与某位理解我们、尽量避免各种严肃谈话的伙伴在一起度过休息时间,是实验室工作者最好的放松方式。关于这点最好还是学学布丰(Buffon)的做法,他曾经为自己平时不喜闲聊(这让很多欣赏他的贵族气派和典雅文风的人不高兴)辩解道:“这是我自己的休息时间。”
总之,所有伟大的成就都是耐心和坚持,再加上持久专注于某一问题几个月甚至几年的结果,许多著名学者被人问到成功秘诀的时候都承认这一点。牛顿说他之所以发现万有引力只是因为长期地思考同一个问题。根据达尔文(Darwin)的一个儿子的说法,他的父亲为了达到在生物进化原则问题上的高度集中,有计划地将自己与所有和此问题无关的阅读及娱乐活动隔绝开来。布丰说得十分坦率:“天才就是依靠耐心而臻于极致。”有人问他是怎样功成名就的,其回答是“40年的伏案工作”。最后再举一个例子,众所周知,发现能量守恒和转换的天才迈尔把毕生的精力都倾注到这个问题上去了。
因此,我们完全可以相信,伟大的科学事业既需要智力上的付出,也要求意志力严格遵守一定的规律,一个人所有的精神力量都应该服务于当前的研究并坚持到底。给著名学者写传记的人往往误导我们,将他们的成功总结为天才使然,而不是归因于勤奋工作和坚持不懈。意志力薄弱的学生和教授们只会找理由为自己的懒惰辩解,或是做出一副谦虚的样子,或是埋怨条件太差,要么就是承认自己的能力低人一等。不过,判断力不错的传记作家G.L.菲吉耶(G.L.Figuier)就对人们过分赞美著名研究者的天才等溢美之词“免疫”。传记作者只需细想一下,就会意识到如果在作品中过于强调天赋的作用,会给读者的积极性造成多大的打击。另外,许多名人写自传时都是把自己的真实情况完全呈现给读者,让人精神一振,他们在自传中展示了自己的弱点与热情、失误与胜利。读完这些使人心中充满希望的作品之后,你也许会兴奋地喊起来:“他们能做的,我也能做到!”
[book_title]献身真理与渴望荣耀
研究者的心理状态在某种程度上不同于典型的知识分子,他无疑受到与其他人相同的志向的驱动,如果受到某种激励,他的反应也与别人一样。但是伟大的科学研究者有两种情感(献身真理与渴望荣誉)必须比别人强,这两种热情能够支配和诠释研究者的整个一生。他渴望创造的那种理想生活和客观现实之间产生的冲突、偏离与争执塑造了学者与社会环境的关系。
人们常说,研究科学的人就像伟大的宗教家或者其他社会改革者,他们的精神世界往往看上去不合时宜或者笨拙可笑。正是因为他们站在整个人类的高度看问题,才不会去关心日常生活中的琐碎小事。
无论如何,真诚的学者必然是一个真正的人,会尽其最大努力来表达自己对他人的爱,不管何时何地,在你认识或不认识的人身上都存在这种感情,正是这样的爱指引我们人类由现在走向未来。感谢这些独一无二的有识之士——他们的远见能够穿透时间抵达未来,他们敏锐的洞察力可以让人感觉到生活中的不合理之处,乃至社会与科学发展的停滞不前。人们通常寄希望于学者,期待他们与不公道的现实作战,改善占据主流的道德风气。然而我们必须强调,学者的使命并非使其想法适应社会,而是使社会按照他的设想来发展。在合适的情况下,如果他既严谨又自信地证实了自己观点的正确,并尽量地避免了冲突的话,公众迟早会拥护他的观点,为之鼓掌喝彩,给他带上荣誉的桂冠。每个研究者都渴望这一天的到来,因为他们深知,也许某些个人会不知感恩,但社会大众很少如此,一旦他们完全了解了某个发现的重要性和实际价值,就会回报创造者以尊敬。
人们都会在渴望认可与掌声的驱动下取得或大或小的成就——特别是那些为人真挚、头脑清醒的人。然而,人们追求荣誉的方式各有不同,有人会像塞万提斯(Cervantes)在《堂吉诃德》(Don Quixote)里描述的那样走上从军之路,追求政治上的成功;还有些能比理解真理更好地理解美的人选择了艺术道路,期望获得大众的掌声;另外,每个国家(文明程度高的国家稍多一些)都有极少数人走上了科学研究的道路,只有这条路能理性和正面地解释人类和自然的机理。我自认为这也是最有价值、最值得赞美的选择,因为科学本身就比任何其他事物更能反映宇宙的美丽与博大。
学者的道德观与爱国主义的冲突是经常讨论的问题,我们生活在这样一个国家,她在背弃(如果不是迫害的话)那些最敢于创新的思想者的时候,曾使太多无辜的人牺牲在英雄(勇士、政治家、宗教人物等)的祭坛上,那么我是否可以在这里表达一下对牺牲者的敬意,写下一些意见相左的悼词呢?
英雄和学者分别代表两种完全不同的力量,在人类发展史上的地位同等重要,但他们起作用的方式是迥然不同的。学者为给人类造福而奋斗,有时是减少劳动者的体力负担,有时是消除病人的疼痛,还有时是为了延缓死亡或者至少减轻死亡的痛苦。相反的,英雄往往是为了自己的声誉,牺牲了更为广义的人性,他的雕像总是矗立在废墟和无数尸体之上,他的胜利仅仅被某个群体、党派或者民族所庆祝,他留给那些被征服的土地上的人的,只有觉醒了的憎恨和徒劳的流血牺牲。
相比之下,所有人都甘愿为学者戴上桂冠,“爱”构成了学者雕像的基座。他的胜利不会因为一时的诋毁而遭到玷污,也经得起历史的考验;他的敌人只包括懒惰者、野蛮人和从谎言与错误中牟利的人——换言之,就是那些在文明化、制度化的社会中公开与人类幸福和公众价值为敌的人。
幸运的是,我们国家不乏为公众利益考虑、把自己的幸福建立在公众的认可基础上的有识之士,但是不幸在于,这些有才能的人——很少有值得称道的例外——选择了艺术或者文学之路,希望以此赢得桂冠,而大多数人是无法通过这些方式获得期望中的社会认可的,只有少数极为卓越的艺术家和文学天才的作品才能被公众广为接受和赞扬,但是仍然为后人所崇拜的画家或者诗人又有几个呢!多少想通过成为作家或者演说家获得名声的人还在徒劳地奋斗着,也许他们研究科学就能成名,还不用付出如此多的努力!在某些领域有所建树是如此之难,几乎所有的灵感和创意都被前人用过了,这些人天赋极高,鉴别和创造能力非凡,所有的题材差不多都被他们挖走了,留给后人的机会少之又少。
只要读过狄摩西尼(Demosthenes)和西塞罗(Cicero)的演讲录、柏拉图的对话录、普鲁塔克(Plutarch)的传记集以及李维乌斯(Livius)的演讲内容,你就会相信,现代的演讲家没有一个人提出过某种完全出自其原创的、独特的、可以成功地做到晓之以理动之以情的演讲方式,他们只是把历代经典作家创造的无数说明形式和论证方法应用到或新或旧的情境中去而已。
那我们又该怎么看待那些想通过创作诗歌和艺术散文成名的人呢?历史上继荷马(Homer)和维尔吉尔(Virgil)、贺拉斯(Horace)和塞内加、莎士比亚(Shakespeare)和弥尔顿(Milton)、塞万提斯和阿里奥斯托(Ariosto)、歌德和海涅(Heine)、拉马丁(Lamartine)和维克多·雨果(Victor Hugo)、夏多布里昂(Chateaubriand)和卢梭等人之后,还有什么人塑造的意象、表达的情感或者营造的风格能够超越这些无与伦比的天才?
我们当然不否认出现与前人作品不相上下甚至超过它们的艺术创造的可能性,文艺复兴时期多才多艺的作家们那些里程碑式的伟大作品以及浪漫主义运动中出现的令人敬畏的不朽创作,都有力地证明,事实上原创文学的生命力远远没有耗尽。我们只是为了指出,在文学方面有所突破是何等艰难,需要付出的精力和辛劳比任何原创性的科学工作都多得多,原因也是相当明显的,因为艺术植根于大众普遍的判断力,只能依靠个人有限的情感体验的滋养,而且需要时间以便从人们的精神世界、自然之美和语言形象中吸收各种情感信息。与之相比,由于前人对科学的了解只是皮毛,更不必担心科研成果与善变的大众趣味不相一致,而且经过日复一日的知识累积,科学家就会有做不完的工作和实现不完的目标,有整整一个宇宙的秘密等待他们去发现。夜空中点点闪耀的天体,在黑暗无边的太空中运行;海洋保持着它神秘莫测的深邃;大地守护着生命发展史上包括人类的祖先在内最不为人知的奥秘;还有,人体组织以及其他大自然的杰作又隐藏着多少神秘,每个细胞都向我们展示着未知,每一下心跳都使我们深深地陷入沉思。
写到这里,或许我已被热情驱使着走出很远,难免有夸张之嫌了。但是,我相信,真正的创造性是从科学里诞生的,做出重大发现的幸运者是唯一有资格吹嘘自己踏入过完全无人涉足的处女地的人。而且,他以此方式创造了从未在人类头脑中闪现过的新理论。我要强调的是,这种思想的征服,绝不会屈从于观念的偶然变动、妒忌的沉默或者潮流的反复无常——昨天还得到赞美的东西今天就被踩在脚下予以唾弃。雅各(James)[James是《圣经》中西庇太的儿子(Son of Zebedee)、耶稣的十二门徒之一,中文译为雅各,也称为大雅各、雅各伯、圣雅各等。——编者注]的看法就特别适合形容幸运的自然研究者,即与上帝合作才能实现人类的理想。
当然,科学家的名声肯定不像受欢迎的著名剧作家或者艺术家那样有影响力。人们生活在一个感性的世界,过多要求他们对理性方面的英雄给予温暖和支持也不现实。但是,学者自有他自己的群体,每个国家都有一批讲着不同语言的科学爱好者。他们才智过人,其中还包括年轻一代。这个出色的群体不会在感情冲动中浑然忘我、人云亦云,他们的研究动机是出于热爱,判断的基础是客观节制,得出结论时全面体现公正的原则——完全忽视有时产生的羡慕或者嫉妒的感觉。
对获取名誉来说,最高的成就莫过于得到那些少有的天才或者伟人的认可。人们可以通过数学家、哲学家丰特奈尔(Fontenelle)看过的一位研究者针对其著作写的论文之后的评论,感受到其中蕴含的那种高尚情操:“全法国只有4~5个人能够读懂这篇作品。”开普勒在《世界的和谐》(Harmonices mundi)一书最后那些著名的句子中也表现出了心灵的高贵与充溢的感情,发现了开普勒三大定律的最后一条值得纪念的定律后,他满怀喜悦、不无感慨地写道:“骰子已经掷出,就这样吧!我的书已经完成了,无论现在还是后世,我想总有一天会出现一些读者。难道上帝不是等待了6000年的时间,才选中我来成为他的杰作的发现者和诠释者吗?”
[book_title]爱国情怀
爱国情怀可以让人产生特别的专注,激发科学灵感。对于研究者来说,这是一种积极的暗示,他渴望为祖国带来荣誉,但不能损害同时代人的荣誉。
有人说“科学无国界”,此话不假。不过,巴斯德也曾经在一个正式的场合回应别人:“科学家各有国籍。”成功的科学家不仅属于全人类,还属于某个为他的才能感到骄傲的民族,属于某个因他的成功而受到尊敬的国家,属于某片把他视为自己的土壤中结出的硕果的土地。
由于科学和哲学代表最高级的心志活动,相当于人类精神力量的功率计,这就解释了为什么文明开化的国家都把本国的哲学家、数学家、物理学家、自然学家和发明家——简言之,就是所有能够为国家赢得尊敬的人——视为最高荣耀的代表。
必须承认,我们西班牙人最需要培养的就是这种观念,因为多个世纪以来,对于跟科学研究有关的任何事物,哪怕是科学给生活带来的巨大方便,人们都是报以不屑与蔑视(至于原因,在此有些离题,暂不谈论)。我们这些希望保留一丝爱国情怀的人在多次经历了外国的冷漠的打击之后,都感觉自己负有基本的责任,即捍卫西班牙人民的荣誉。我们必须向外国人证明,几个世纪之前,这个国家的人民做出过不朽的成就,能够在战争、充满危险的世界探索与地理大发现中,以及在艺术、文学和历史等崇尚和平的领域与先进国家抗衡,今天同样也可以凭借着与当年相似的顽强精神和能量,在自然科学的研究领域与最发达的国家形成协调的合作关系,推动人类文明和社会进步。
有些思想家,包括托尔斯泰(Tolstoy),受到人道主义情感的深刻影响,再加上他们当时身处的现实——国家之间互相对抗的国际环境,认为爱国主义是一种自私的感情,只会引起绵延不绝的战火,因而注定会消亡,而被更加高贵无私的“四海之内皆兄弟”的情感取代。
我们必须认识到,当狂热的爱国主义升级为沙文主义,就会在国与国之间引起极端危险的敌意与仇恨。但是,在慎重的范围内,在尊重外国的科学与国力、公平公正的前提下,也应该承认爱国主义确实可以促进合理的国际竞争——从而推动进步。如果能坚持这样的原则,国际科学协会也能更好地发挥作用,因为开始的时候,学者们互不信任,原因可能是国家间的敌视,或者是塞万提斯所谓的“高贵而值得赞美的嫉妒”所致。最后,学者们通过接触,互相产生了了解,也建立了发自内心的尊重。另外,意气相投与坦诚相见的趋势一旦在高层次的场合发生,就会迅速影响蔓延到社会大众生活的核心区域,逐渐缓解各国人民之间的敌对状态。[这种坦率的乐观主义已经被1914年开始的丑恶的世界战争彻底粉碎了。这段话写于1893年,种种迹象似乎都表明欧洲已经同爆发大战的时代告别了。铁路、电报、报纸、各种协会、国际会议、多语种的交流——这一切看上去注定要成为将欧洲各国联合起来的工具,或者至少能让它们靠得近一点儿。]
无论世界一体化的程度有多深,人们对各自国家的忠诚总是会提高本国的竞争力,促进国际的科学和实业的竞争。爱国情怀的心理根源埋藏得实在太深,国际社会主义和笨拙枯燥的哲学人本主义根本无法摧毁它,我们也无法理性地探讨这种类型的热情,只能好好利用它——因为它可以激发无穷的能量和最崇高的英雄行为。政府和教育机构的使命就是引导或者利用这种令人钦佩的力量,使它为有益的、慈善的事业服务,而不是引发种种混乱和血腥的纷争。
P. J.托马斯(P.J.Thomas)在他《情感的教育》(Education of the Emotions)一书中曾经明智地写道:“国家的概念与家庭的概念一样,都是不可缺少的,人们在这两者身上倾注了相似的感情。它们都可以催人上进,保证个体的尊严。为祖国的荣誉而战的人如同为他自己的姓氏而战……据说,国家是一种构成了世界和谐的且毁灭不了的元素,它像州、省、家庭、个人一样不可或缺……人类必须尊重多元化与多样性,才能保持自身的强大,使社会的新陈代谢延续下去。”
即使世界大同的发展达到了把欧洲甚至全世界变成一个美利坚合众国那样的国家的程度,人们还是会首先爱上他们周围的环境和最早接触的风俗习惯——比如爱他们那里的教堂尖顶、爱自己生活的社区和所属的种族——而对离他较远的影响无动于衷或者保持冷漠。大家常说,分离时间越久、相隔距离越远,人们对某些东西的依恋就越强烈。“时间”实在太重要,因为国家不仅代表家园与故土,也代表过去和未来,即我们遥远的祖先和未来的后裔。
贝尔(Bayle)曾经切中要害地指出:“解决问题的方法实际上不是从我们的头脑中形成的,而是来自内心的情感。”在这些情感之中,爱国情怀曾在历史上写下最辉煌的篇章。至于这种种感情是否公正合理,或者是否揭示出某种原始和野蛮的人性,已经不再重要。作为激励思想的因素,我们只能严格按其造成的结果评判它们,或者套用一句时髦的话,按照实用主义的标准去评判。
[book_title]对科学创造的爱好
人们勇敢地承担某项伟大事业的动力,可能真的来自爱国主义或者对荣誉的高尚追求。但是,新手们冒着失败的风险尝试研究工作的动机无非如下几条:强烈的创造欲、对研究工作的爱好、渴望通过做出发现来获得无与伦比的成就感和满足感。
探寻秘密和观察研究新事物在调动人们行为积极性方面扮演的角色是经常讨论的问题。倭铿就此写过一段令人难忘的话:“行动将我们个人化了,让我们感觉自己是君王般的创造者,享受到无拘无束的自由和拥有无限力量的喜悦。”
征服未知领域的过程除了可以逐渐增强自尊和道德上的自我认同,无疑也是人们想象得出的最了不起的冒险。虚荣心的诱惑、天性的流露、财富的召唤等都在这种经历带来的极度满足面前黯然失色,人们陶醉其中,他们的精神力量逐渐长出翅膀并且变得强壮有力,他们在步调和谐的工作中克服困难,征服和掌握神秘莫测的自然。
真正的科学家会认为这种站在享乐主义角度的看法失之偏颇。还有,他的热情不会允许自己受到对手故意营造出的沉默气氛的伤害。就像歌德指出的那样,这些敌对势力经常企图忽视那些自己不愿看到的东西,另外,一个真正的科学家,即使其所处的社会和时代并不理解他,或者官方机构已把他忘记,他也能很好地自我保护。世人对权力、上流社会和金钱的关心并不能同化他,因为他感觉自己比那些被变幻莫测的财富和幸运选中的人高尚得多。他是进步的使者、真理的传播者和创造万物的上帝的知己,并且已经全身心地投入思考上帝在大自然中用神秘语言书写的种种问题中去了,造物者允许他单独深入宇宙万物的核心,向那亘古不变的绝对致以最得体的敬意——研究上帝创造的不可思议的杰作,以便了解其细节,叹服其伟大,并且透过这一切表达对造物主的尊敬。如果降级到以人类为中心的琐事范围,用一个人人都会认可的道理来说明这一点,那就是只有观察和试图理解我们的人才会真正地尊重我们。
我们已经注意到,科学发现带来的快乐是如此强烈,所以就不难理解阿基米德(Archimedes)当年的疯癫之举了——历史学家告诉我们,阿基米德解决了某个难题之后欣喜若狂,几乎全身赤裸地冲出家门,嘴里喊着那句名言:“Eureka!(我知道啦!)”
牛顿关于万有引力的天才推测在经过计算证实后表现出来的快活、皮卡尔(Picard)测量出子午线时流露的感情让我们知道,无论本性多么谦虚,每个研究者在其人生的某个或某几个瞬间都有可能感受到巨大的喜悦,哥伦布听到罗德里戈·德·特里亚纳(Rodrigo de Triana)大喊“陆地!陆地!”时,心里一定是这种感觉。
这种莫可名状的快乐——把人生中其他的快乐都比了下去——是对饱经痛苦磨难仍然坚忍不拔,最终窥见真理全貌的研究者的丰厚奖赏,如同分娩的阵痛过后迎来新生命的那种欢欣。对于科学家来说,确实没有什么东西可以与他的研究成果相提并论的了。我们也很难找到心甘情愿拿自己视为亲生骨肉一般的科学发现去交换地球上所有金子的研究者。不过,如果有人选择科学生涯就是为了获得金子,而不是为了得到学术认可以及发现与创造带来的个体满足,那他算是选错职业了!这种人其实应该全心全意地投身到实业或者商业中去。[在某种程度上,实际情况已经改变了。在德国和其他发达国家,发明家付出努力是为了追求财富的情况已经非常普遍,他们为了专利挑起的争斗以及实业界白热化的竞争已经打破了密涅瓦神殿那庄严的宁静。这究竟是好事还是坏事?]
实际上,工作内容的丰富性和趣味性给人带来的乐趣,远远比不上透过思维的洞察,看到宇宙中那种完美而神圣的和谐以及认识真理(如同在清晨阳光的爱抚下,缓缓张开花萼的花朵一般美丽而纯洁的真理)时体验到的快乐。庞加莱(Poincaré)写的那本优美动人的书《科学与方法》(La Science et la Methode)是这么讲的:“与其说学者甘愿殚精竭虑、付出艰苦劳动是为了人类的辉煌未来,不如说是为了追求那本身就可自足的思维之美。”
[book_chapter]第三章 缺乏意志力的几类研究者
[book_title]浅薄的涉猎者和空想家
相信各位读者都见过许多很有才能的教师,他们精力充沛、积极主动,实验室中也有充足的器材供其支配,但似乎从来没有什么创造性的发现,也没有什么著作问世。可怜了他们的学生和崇拜者,紧张兮兮地期待着老师写出众人心中向往已久的巨作,但巨著从未出现,这些教师也始终默默无闻。
我们千万不要被乐观主义和善意的心态所蒙蔽,无论他们还有什么其他的宝贵品质,在课堂上是多么的热情和充满活力,这些老师都患有意志力方面的疾病——尽管心理学家可能没有看到这一点。他们在学术研究方面的迟钝、缓慢和疏于上进的“症状”虽然不能被医生诊断为“意志力缺损或丧失”,但其学生和朋友可能会感觉他们有些失常,希望能够予以适当的精神治疗——当然,对于老师们的智慧和能力,我们还是非常尊敬的。
常见的意志力方面的疾病患者,我们可以将他们分成以下几种,浅薄的涉猎者或空想家、夸夸其谈者或嗜书狂、仪器崇拜者、自大狂、格格不入者以及理论家。
这类患者多见于天文学家、自然学家、化学家、生物学家和医学家之中,我们可以通过下列症状对患者进行辨认和诊断。他们喜欢研究自然,但是只喜欢赏心悦目的那一部分——壮丽的风景、美妙的形态、缤纷的色彩还有优雅的结构。假如他是一位植物学家,那么他恨不得永远把船停在最漂亮的那片海藻旁边,如果让他遇见了硅藻,就更是不得了,硅藻单凭自己华丽的外壳就足以把他迷住。在这种如痴如醉的崇拜中,他忘乎所以,把每一天都花在从各种角度给美丽的生物拍照、检查、欣赏上面,还经常把它们摆成各种符号、浮雕,甚至是贵族使用的纹章以及其他装饰性的图案。不过,他从来没有发现任何新的物种,没给生物谱系的扩大或者微生物功能的研究做出丝毫贡献。
如果这类以崇尚享受主义著称的患者是组织学家,他会把全部精力投入到用五彩斑斓的染料给各种细胞和组织染色的艺术创作中去。他手持精妙绝伦的显微注射器,娴熟地给细胞注射染料。他对图画作品有一种天真的崇敬,因此晚上的时间大多是在这种膜拜中度过的——他会把普鲁士蓝和洋红染料打到肠壁的毛细血管、肌肉和腺体里面,通过高超的渲染技术,让这些组织呈现出色彩艳丽的网络结构。他可能已经精通了最艺术化的组织学染色手法,却一点儿也不想用它去解决某个新问题,或者研究一下大家热烈讨论的题目。
如果我们在地质学家中发现了患者的踪迹,那他一定陶醉于用偏光显微镜观察岩石切片那奇妙无比的颜色;如果他是一位细菌学家,准会热衷于收集和培养各种彩色细菌和发磷光的微生物;换作天文学家,他就会把全部闲暇时间用在拍摄月亮上的山脉或者太阳黑子上面。
无须继续举例了,读了上面这些描述的人都会想起自己曾遇到过的这类“患者”。因为拥有这种青少年般的好奇和热诚,再加上他们的演讲十分有趣、引人入胜,所以人人都喜欢他们,但是在真正的科学发现方面,却找不到他们的身影。
[book_title]嗜书狂和夸夸其谈者
前面的显微摄影专家以研究硅藻照片为乐,动物学家忙于收集昆虫、贝壳、鸟类和它们的羽毛,嗜书狂最喜欢干的事情,则是读最新的书或者他们认为“极度重要、启发思想”的专论,但别人却找不到和他同样的书。我们学识渊博的典范人物就通过这种与众不同的方式让他的朋友惊奇不已。
这种疾病的症状包括:妄想变成一本活的百科全书;掌握了很多种语言,但有些完全没用;热衷订阅最高水平的专业期刊;书店中,最新出版的书刚刚上架,就被他一扫而空;一丝不苟地学习必须知道的所有知识,特别是那些很少有人感兴趣的内容;如果要求他写点东西,就会变得出奇的懒惰;极端反感研讨会和实验课。
自然,我们的书虫就住在他的藏书室里面,并且为了他的藏书室而活。这间屋子宏伟异常,书多得塞不下,他就在这里接待自己的崇拜者。用愉快风趣、活泼机智、话题广泛的言谈吸引他们——通常以这种固定的问题开头:“你是否读过某某和某某的书(某某可以是美国人、德国人、俄国人或者某个北欧人的名字)?你熟悉这样和那样的著名理论吗?”还没等人家回答,博学之士就开始用亲切而雄辩的语气,为你详细讲解某些狂野不羁的理论和充满冒险精神的意见,你根本无法把这些内容和现实联系起来,只有谈话主题是精神方面的时候尚且可以容忍。
懒惰的科学研究者无论抓住什么话题都可以谈出个子丑寅卯,可他忽视了一个非常简单也非常符合人性的事实:这样做无疑是在浪费和滥用他敏锐的智力。朋友们常常责备他,大家对他的感情更多的是怜悯而不是尊重。他本人也模模糊糊地知道一个老生常谈的道理:博学如果不能维持人的长期进步并使其取得一定的成就,便没有多大价值。所有嗜书狂最愿意实现的梦想就是让别人觉得他是拥有最多文化的天才,却从来没有停下来想一想,只有努力从事创造活动,才能把学者从被人遗忘和受到不公正待遇的恐惧中解救出来。
幸运的是,我们不需要为了纠正这种错误的社会价值观而在这个话题上逗留太久。没人会否认这个事实:知识和行动并重,才算得上有用的人,抱着满腹知识睡大觉的人则相反。我们尊敬写出原创性作品、给图书馆增添新书的人,却不看重把图书馆搬进自己脑袋的人。要是某人立志成为留声机,就没有必要努力通过学习锻炼大脑的各种能力。我们的神经细胞必须要用在更重要的事情上。不仅需要知识,还需要转化知识;不仅会体验,还得能创造——这就是真正热爱科学的人应遵循的标准。
让我们尊敬并感谢那些做出开创性贡献的科学家,让我们忘记那些只会夸夸其谈,用恍如留声机里出现的甜美嗓音炫耀自己的人。一位大家都喜欢的男高音,如果拥有雄辩的口才和渊博的知识,无疑会在各种社交和私人场合得到更多的掌声与赞美,但如果他希望得到世界这座更大舞台的喝彩,只能是徒劳。拥有智慧的人常常住在遥远的地方,或者还没有出生,而且他们习惯用阅读代替倾听,他们是那样地严谨和明智,以至于面对偌大的科学文化的世界,也只对新发现与新创造报以掌声和认可。
[book_title]自大狂
得了这种病症的患者,一般拥有高尚的和吸引人的特质。他学习刻苦,但喜欢单枪匹马闯天下。他崇尚行动,也掌握了从事研究所需的技能。他满脑子真诚的爱国情感,渴望通过令人羡慕的成就,为己为国带来荣誉。
然而,由于一个致命缺陷,他的热忱变得毫无用处。他在理论上也算是渐进主义者,然而实际行动中却喜欢碰运气,因为他相信自己将见证奇迹,所以研究生涯刚刚开始就认为巨大的成就唾手可得。也许是看到赫兹、迈尔、施旺、伦琴和居里的科学生涯都有一个辉煌的开始,他便想在第一次战役中就一跃从步兵升为将军。他耗费平生精力计划筹备和设计改正自己的行动,总是忙忙碌碌,不断修补和策划着尚处于萌芽阶段的宏伟工程——卓越超群、横扫一切的大计划。无情的岁月流逝,梦想褪色了,对手们窃窃私语,朋友们费力地猜测为什么伟大的天才仍然保持沉默。同时,国外出版的重要专著接踵而至,都是关于自大狂煞费苦心探究的题目,这些专著的作者强盗一般地抢走了我们踌躇满志的研究者珍视的优先研究权,他不得不换个题目。我们的自大狂先生没有灰心,继续研究起另一个问题,当他就快要完成这历史意义重大的发现时,对手怀抱着科学成果出现了,再一次打击了他的神经。最后,自大狂步入老年,他的学生默默地纵容他,而聪明人见了,也无非是讽刺地笑笑。
发生这一切的原因是,自大狂开始从事研究的时候态度不够谦虚谨慎,也不尊重成功的定律,那就是首先研究小问题,如果获得了成功并因此增长了才干,再研究下一个较大一些的问题。这种小心的做法并不一定能让你成名,但至少可以让你得到前辈的好评和同僚的尊重与理解。
那些让人回想起过去健谈者的梦想家们也是自大狂的一种。你可以从那独有的兴高采烈的表情上以及他们擅长发动的那种扑面而来的大量想法和计划的攻击上轻易地认出这种患者。他们无疑是乐观主义的忠实信徒,仿佛总是戴着一副玫瑰色镜片的眼镜看东西。他们深信自己的想法一旦被人接受,取得的成果定会为科学开辟全新的领域,还会带来无法估量的实际应用。可惜一个很小的缺点酿成了他们的悲剧——他们的计划一个都没有实现过,都是无果而终,有时据说是缺钱,有时又被他们归因为缺乏合适的环境,但常用的解释是一直没找到胜任此项研究的助手,协助他们完成大业,或者某某组织或某国政府没有什么文化,见识也浅,竟然不鼓励此种发现。
其实真实的原因是这些梦想家工作不够努力,也缺少耐性。葛拉西安(Gracián)在他的《智慧书》(Oráculo Manual)里面就巧妙地指出:“有些人在事业开始的时候就把全部力量用完了,结果一事无成。他们也做做发明,但没什么进展。每件事都是浅尝辄止……聪明的猎手应该想办法直接杀死猎物,而不是把精力都用在激怒猎物上。”
[book_title]仪器崇拜者
这类缺乏效率的研究者或许只是所有患者中的一小类,你可以从他们把研究仪器奉若神明的态度上一眼认出这个群体。他们像百灵鸟照镜子欣赏自己的美丽一样,对着仪器上的金属闪光着迷不已,他们像对待情人一样照顾心爱的仪器,把它们擦得像镜子一般,然后以各种美丽的角度摆放好,就像陈列在大教堂里的圣物。他们的实验室里静得出奇,僧侣般的纪律统治着这个空间,容不得任何污点和丝毫噪声。
仪器崇拜者的口袋里总有一大串叮当乱响的钥匙,当他不在场的时候,助手和学生就别想进屋拿到一本专著、使用一件仪器。显微镜、分光镜、分析天平、各种试剂都被他置于锁和钥匙的严密保护下。如果哪位助手胆敢弄坏任何一只蔡司目镜、折射计或者偏振器,就会被大怒的教授开除。那场面简直太恐怖了!另外,仪器崇拜者不是对学校实验室的神圣财产负有责无旁贷的保护职责吗?那么他是不是应该常常清点这些仪器,随时等待上级的考察?什么?做研究?证明问题?对不起,他会等到有时间的时候再去解决这些小事——只要最新的专著给他寄过来,里面又包含了各种必需的信息,他就可以马上开始!如果政府给实验室增加购买仪器的资金,也许他会放弃一部分神圣职责,拿出一些仪器来作为教学使用。但是现在就这样做?还是省省吧。
患有这种疾病的教师——我们见过的可能都不止一个——肯定是选错了职业[我们知道,有些人把实验室的橱柜锁起来之后仍然不放心,每次离开实验室之前还要加上挂锁再贴上封条。]。他们把自己当成热情尽责的官员,其实不过是称职的管家而已。看到他们,你难免会想起那些出色的家庭主妇,她们整理起客厅来一丝不苟,遵循严格的次序,小心翼翼地安排各种家具,每天把地板擦得光亮可鉴,为防灰尘和避免凌乱,只好挪到餐厅里去接待亲戚朋友。
显然,冷酷无情的仪器崇拜者也没有能力成为有用的人,他们患上了无可救药的疾病,特别是伴有一种他们很少承认的道德并发症(这是一种本质的自私和难以相处的偏执习惯,因为自己不懂或者根本不想工作,就去阻碍他人的工作)的时候,更是回天乏术。
[book_title]格格不入者
如果人们少一点儿利用自己的教授头衔,不把它当作升官的敲门砖,或者借此大肆宣扬自己的医术以便行医发财的话,那么真诚敬业和例行公事、为赚钱而工作与学者风度之间的奇怪对比就会少很多。应聘教授的候选人必须在答辩考试中提出研究目标(基于某种程度的估计),拿出证据证明自己适合这一工作,还要通过评审之后才算够格。
“英国成为发达国家的原因之一,”一位剑桥大学的教授曾对我说,“是每个人都尽力做好本职工作。”除了几个高尚的例外,西班牙的情况恰恰相反——很多人只是占据着某个职务而已,从来不履行任何应负的责任,唯一会做的事情就是领薪水享受无所事事的乐趣。我们也无法想象另外一些相反的情况,比如让将军担任普通公务员或者法官、医学教授终日研究文学或者考古、工程师整天写煽情剧本、病理学家投身伦理学、玄学家专门评论政治。这些使我们不会把才智完全用在官方指定的工作上,只能不情愿地拿出很小一部分精力来做这些事——把它当成一件苦差事。
诚然,我们并不认为一位教授或者科学家的日常生活就应该是简朴刻苦的,每时每刻都与他的职责挂钩。我们只希望他将工作之余的精力用在轻松惬意的消遣上——那些合情合理的精神放松方式可以给每日紧张枯燥的工作带来能量的必要补给。
有人可能认为格格不入者并非不正常,只是不幸陷入了与他天性不符的职业或者相反的环境中。但是无论如何,这种缺陷都属于意志力缺失的一类,因为这样的患者缺乏改变自己职业的能力和决心,最后只能让他梦想中的事业向实际从事的工作妥协。
讲到这里,格格不入者似乎无可救药了。然而,这种病症在某些年轻人身上说不通,他们的职业往往由于家庭压力或者社会环境的压制徘徊在两难之间,最后被迫进入某些行业。但他们的头脑可塑性依旧很强,如果机会适当,能很轻松地改变职业,即使身处那些自己并不喜欢的艰难领域——像被理想国赶出来的放逐者那样生活——也能自我解救,使工作变得有效率。他们必须拿出实现高贵目标的决心,选择一条合适的事业之路(符合他们的才能),从而乐于奉献全部精力并做出成就。在科学的各个专业领域当中,难道就找不到一块令人愉快的、可以充分发挥你的才能并予人回报的绿洲吗?
[book_title]理论家
有些人的天赋和受教育程度都非常高,但不知为何终日无精打采,昏昏欲睡,似乎对什么都不感兴趣,这种病症他自己毫无察觉不说,连别人也不甚重视,因而愈加严重起来。其主要症状包括:讲解问题头头是道,但喜欢侃侃而谈;想象力丰富然而停不下来;不喜欢实验室工作;极端讨厌具体科学和看上去不重要的数据;习惯站在很宏大的角度看问题,永远住在高高的云端;喜欢书籍和不切实际的大胆假设,不喜欢专著和经典实用的概念;面临难题时,有一种难以抑制的冲动,恨不得立刻构建出一种理论来解释这个问题而不是求助于客观实际;当他们在两种现象之间发现什么半遮半掩的细微联系,或者给某个伟大理论找到了一些新数据时——无论其真假对错——都会手舞足蹈,天真地相信自己是最了不起的理论革新家;他们使用的方法或许是正确的,但是却滥用了它,结果陷入片面看问题的泥沼不能自拔;他们眼中只有华丽的理论和概念,而不管其根基是否薄弱不堪一击,只要设计得精巧匀称、匠心独具就能博得他们的欢心。
正如我们预料的那样,理论家处处碰壁,沮丧不已。现在的科学技术尚不发达,所以理论家们乃至真正的天才人物都必须付出成年累月的奋斗和不间断的实验才能有理论上的突破。有多少曾经被奉为圭臬的理论都被科学的发展否定了。
理论家基本上属于一种乔装成勤奋者的懒人,他下意识地遵循付出最小努力做事的原则,因为主观拼凑理论轻松容易,观察客观现象又累又难。
李比希就善于分析这种症候,他曾经写信以此告诫年轻的格布哈特(Gebhard)。格布哈特是一位比较有前途的化学家,但喜欢创造野心勃勃、无所不包的理论。李比希在信中写道:“不要随意猜测事实,这样的假设会让你和睿智者为敌,你应该集中精力多发现客观事实,它们是唯一可以为你赢得尊敬、换来高度评价的东西,而且有智慧的人自会证明它们。它们还会帮你吸引新朋友,就连竞争对手们也会由衷地尊敬你。”
李比希的这段话本身就包含了许多事实。沉迷于理论对于新手的未来发展的确格外危险,他会变得骄傲自大,喜欢卖弄学问,处处散发着虚浮的优越感,恐怕只有学养深厚且做出过一系列发现的大科学家才会原谅他这种举动。所以,我们还是首先成为有用的建筑工人,然后再寻找成为建筑师的机会吧!
读者可能想知道为什么我前面强调假设的重要性,现在又反对假设,这是否属于前后不一致。一个人必须学会区分实用性假设[魏斯曼(Weismann)提出的工作性假设(Arbeitshypothesen)]和科学理论。实用性假设是一种对自然的质问,需要经过自然的阐释和检验,它在研究工作中不可或缺,构成了研究的初级阶段,也是必不可少的前提条件。然而,假如不停地猜测——“为理论而理论”,而不是为了完成对现象的客观分析——就会让人陷入哲学上那种没有现实基础的理想主义,完全脱离实际。
我们需要再次强调这一显而易见的结论:衡量一名学者的贡献,应该考察他做出了多少创造性发现、提供了多少原始数据。假设可以推翻也可以建立,但数据是最真实的,没有数据支持的理论是站不住脚的,只有数据才是我们唯一的财富和依靠,也是我们最好的血统。事物千变万化,现象转瞬即逝,只有数据资料能把我们从时间的蹉跎、人类的健忘、不公的判断中拯救出来。孤注一掷地把所有精力耗费在某个理论上是非常可怕的,因为每隔15年至20年,各种理论几乎都要被新理论取代或者修改。太多曾经被人认为颠扑不破的物理学、化学、地质学和生物学理论都在近几十年内轰然倒塌了。可是,那些经过严谨观察论证的解剖学、物理学、化学和地质学的事实,以及天文学和物理学的定律与公式都保留了下来——仍然不可改变,经受着批判的检验。“给我一个事实,”卡莱尔(Carlyle)说,“让我拜倒在它的脚下吧!”
简而言之,新手应该尽全力通过严谨的观察、有用的实验以及精准的描述发现原始事实。在研究的计划阶段,他可能会把假设作为激发灵感的媒介。如果他仍然特别渴望开创一种包罗万象的科学理论,那不妨暂时搁置,等他通过大量的观察实验,取得一定的名望之后再做也不迟。到了那时候,也只有那个时候别人才会尊敬地倾听他的见解并予以认真讨论。如果幸运之神站在他那边,或许有一天会给他戴上科学家与哲学家的双重冠冕。
我们已经讨论了意志力疾病的一些主要类型,同时用一种也许比较夸张的色彩描绘了患者的道德缺陷和心智上的贫乏之处。我们这样做的目的是帮他们照照镜子,让他们自己,也让他们的学生和崇拜者认识到这些不足。我们也意识到,这些诊断对于那些习惯已经成型、心中老茧顽固不化的人没有什么太大的疗效,所以我把主要希望寄托在年轻人身上,无论其资质如何,他们都心怀坦荡地追求荣誉。但我也希望那些学养深厚、大有前途的教授能从这些建议中受益,他们在工作中一定会遇到各种挫折,精神上受到过多打击的时候就会倾向于成为趣味低级、没有爱国心、喜欢自吹自擂的人——不管是因为受到坏例子的影响还是由于内心缺少自律。
如果本章的这些建议对我们想帮的人毫无用处的话,他们应该凭良心反省自己,看看是否需要到国外接受一下心理治疗。外国科学家的实验室是一座理想的疗养院,治疗注意力不集中和意志力不坚定的症状特别有效。在这里,旧有的偏见完全消失,让位给启示性和崇高性兼备的创新理念。在一位勤奋又有天赋的学者身边工作,缺乏意志力的人如浴火重生,重新拾起研究的热情。在这种实验室里,他将观察到同僚们与未知世界争夺秘密的炽热野心;他会学到怎样嘲讽浮夸无用的理论和空洞华丽的演说。最终,在异国的土地上,他会重拾爱国心。一旦开始工作,就能迅速取得值得赞扬的成绩。当他回到祖国时,他已经懂得了怎样把兴趣和注意力集中起来,也会带着蔑视的感觉看待——如果不是怜悯的话——过去崇拜的人物。
[book_chapter]第四章 有益于科学工作的社会因素
[book_title]物质支持
如同所有的精神活动一样,科学家的价值实现深受其所处的物质条件和道德环境的影响。我们有充分的理由将知识分子比作一种纤弱的植物。只有在特殊的环境下才能茂盛生长——几个世纪以来积淀而成的文化氛围如同肥沃的土壤,来自社会的关怀和尊重好比辛勤的施肥与照料。遇到合适的环境,不求上进的人甚至也会有一种想做出成就来的冲动,而当身处充满敌意或者冷漠的环境时,即使最聪敏进取的头脑也难免灰心沮丧。如果没人对我们的工作感兴趣,又怎么能将工作进行下去呢?恐怕只有个性最坚强的英雄人物才有力量对抗与他敌对的环境和不利条件,甘于在寂寂无闻中度过一生,等待后人发现他的功绩。但是我们的社会不能指望英雄,万一他们从不出现,又该如何是好呢?所以,社会只能依靠那普通的大多数人。他们虽然才智一般,但具有高尚的爱国之心和目的明确的志向。政府和教育机构必须尽力培养和支持爱国的研究者,为他们创造养分充足的社会环境。根据实际,使他们在最大限度上摆脱物质和资金状况的束缚。
无疑,迟早有一天西班牙将会处理好各种问题,使这个国家成为研究者为之献身的热土。尽管如此,我们也应该承认,人们过于强调了物质条件和道德因素方面的局限对科学发展的阻碍作用。先知耶利米(Jeremiahs)曾经哀叹的这个世界,当然有令人心酸之处,比如缺乏资金的支持就是困难之一。但是,这些难题有些被过分夸大了,比如有人就故意摆出一副孤苦可怜的样子希望博得同情,甚至暗示自己遭到了迫害。
我们应该勇敢地承认,这样的说法大部分是人们为自己悠闲生活的辩解,还有的是为了掩盖自己对科学事业不忠的事实。他们找出种种理由,比如“我没有专门的实验室”,“我有自己的职业,所以没有空闲时间从事科学研究”,“家庭责任太重了,抢走了我的时间”,“研究资金不够”,等等。
减少这种种抱怨的办法也很简单,即正视各种因素的价值,如这句真理所言:“科学工作,人排首位,工具排末位。”
当被人问到工作(他们不熟悉教学工作,但是非常适合做研究)的情况时,许多教授和不少医学家会马上回答“缺乏物质支持”,这真是一个方便的托词。假设我们的抱怨者换成哲学家、律师或者作家,他可能会宣布自己缺少合适的助手,当然最缺乏的是一个塞满了专业期刊的图书室;如果换作细菌学家、组织学家或者自然学家,他会遗憾缺少合适的显微镜、化学试剂、足够数量的设备等;如果是物理学家、化学家或者工程师,他们会重复一遍别人抱怨的话,然后抱怨仪器的缺乏和实验室的狭小;天文学家将保持玩忽职守的状态,直到政府给他送来最好的望远镜为止;等等。简而言之,所有人都认为我们的政府官员——大部分是律师和文人——看不起实验性科学和目标教学工作,抱怨者用一贯的批评姿态,毫不犹豫地把遇到的各种困难都归咎于他们。[此时(1923),西班牙国内的一些实验室的条件已经处于领先地位,引起了别国的一些最著名的学者的羡慕。然而,这些实验室却很少取得或者没有取得什么科学成果。原因在于我们的政治家和教育机构忽略了两件事:其一,自称科学家的人不一定真的是科学家;其二,科学发现是人做出来的,而不是科学仪器或者卷帙浩繁的图书馆。]
应该注意的事实是,我们经常不得不忍受某些政治人物发表的一些过时的空洞言辞,根本不把西班牙放在整个欧洲的大环境中去看待,自然也没可能促进国内科学的觉醒与繁荣。但是,如今这样的政府官员——眼睛只盯着过去、盲目崇拜传统、质疑现代文化——差不多都已经消失了。
现在的政治家无疑也有他们的局限性,其中之一就是认识不到(或者至少是不提倡)科学是提升国家地位和国力的主要因素。不管怎样,他们不会让自己犯下那种不爱国的愚蠢错误,即不给讲堂里的杰出人物和毋庸置疑具备相当科学能力的人提供保护和财政补贴。但是,他们在天真的乐观主义驱使下也做了些别的事——为某些工作态度和事业忠诚度都有不少问题的年轻人修建了一流的实验室。另外,如果精于阴谋诡计和讨好献媚的人都可以得到薪水丰厚的清闲职位,还享有大量的补助金的话,为什么那些有真才实学、曾经做出公认的科学发现或者从事着有价值的科学工作的老师却得不到这些待遇呢?
尽管政府官员有其缺点,但也能做出高尚的举动,特别表现在他们处理事务的技巧和首创精神上。这些政治家——有时为了维护某些友谊不得不改变做法,或者在选民面前屈服——通常也最愿意奖励那些做出过突出贡献的人。
当然,前面提到的那些设备应该分给最杰出的教授用,他们当之无愧。渴望成名的新手既然缺乏好的研究条件,面临的困难也将更为棘手。为了完成他们的科学使命,新手必须在忘我牺牲和退居其次之间,即一座他们自己的实验室和政府提供的设备之间,做出选择。
如果完全缺乏物质条件,任何新手都会求助于政府提供的实验室。在此情况下,如果有坚韧不拔的决心,他就能得到前辈们的赏识。只要学生的科研能力能够胜任,又有哪位教授不愿意给他提供适当的研究条件和父亲般的建议呢?
不过,我们更愿意看到新手(假设具备一定的物质条件)在自己的实验室中,用有限的积蓄购置并开始维持自己的学徒生涯。官方提供的研究场所无疑在教授和师长的指导方面具有不可比拟的优势,但是总的来说却存在很多弊端。首先,在公共实验室里,研究者真正能投入工作的时间太短,到处都是喋喋不休的讲话声以及喧嚣的吵闹,学生和助理走来走去,分析仪器永远有人占用着。在这里工作除了浪费时间,这样或那样的恼人之事也时有发生,这会分散人的注意力,破坏正常的研究工作。
既然这样,独自工作就好得多,特别是在确立了明确的研究目标的情况下。书籍就是我们的老师——它们充满了智慧、平静和安详,也没有坏脾气和各种偶尔的小失误。我们应该愉快而郑重地向这些老师们保证——在认识科学真相之前先认识自己,在改变大自然之前先改变自己。把大脑锻炼得强壮有力,形成独立的思想——这是最基本、最必不可少的准备工作。当我们的技术娴熟以后,我们自己就是最出色的科学仪器。易卜生(Ibsen)曾经通过他笔下的一个人物之口说出这句话:“成为你自己!”只有通过独自工作才能达到这个目标。
哦,惬意的独处,你带我们走上通往独立思想的路途!漫长的冬夜,在私人实验室中度过的时光是多么的令人满足,那时却正是教育中心的实验室关闭的时间!这样的夜晚,思维的束缚解开了,耐心得到增强,观察能力也更加敏锐。我们是多么爱惜自己的实验仪器——每一件小器具都是我们用节省下来的积蓄购买的,它们帮助自己的主人克服了多少浪费和放纵的习惯!出于爱,我们欣赏它们的优点,也了解其缺陷,使用时更加得心应手。它们是忠实的朋友,每当我们有所需要就立刻提供帮助。
但是,读者或许会提醒说,研究仪器一般都很昂贵,可能负担不起。这是个令人遗憾的误解,因为那些必需的工具花很少一点儿钱就能得到。对于教授、自然学家、医学家、药剂学家或者其他人来说,如果要建立一个能做出难以置信的伟大实验的私人实验室,所需的仪器购置和维护费用其实并不算多。
鄙人不才,愿意以自己为例。当年作为一位外省的讲师,可以供我支配的仪器实在有限,除了给人当家庭教师的收入,拿不出更多的钱去添置仪器,但我却凭自己的力量将一间进行显微镜观察工作,同时存放书和期刊的实验室维持了15年。我的第一台显微镜是赊账买来的。我也没有什么特殊经历,我的秘诀就是先选择一个很小的力所能及的范围来展开研究工作,充分利用自己的条件因地制宜,这样做的成果颇丰,也很有启发性。要知道,很大一部分生理学、组织学和细菌学的发现,都是那些年轻热情、默默无闻或是没什么钱的研究者在阁楼或者牲畜棚里面做出的。有了成就,走进那些设施齐全、方便舒适的学术机构的实验室的那一天还会远吗?
我们能举出成打的成功人士“白手起家”的例子。法拉第给一位装订商当学徒的时候,对科学产生了浓厚的兴趣,加入了戴维的实验室充当他的助手和机修工。离开这间实验室之后(没有选择什么特定的职业),他成立了一个研究中心,取得许多令人惊叹的科学成就——给电学带来了新生。伟大的贝尔塞柳斯(Berzelius)在他的药店作坊里开始了化学研究。很多卓越的天文学家都是手拿普通望远镜,从自家的屋顶开始探索天空的。戈尔德施密特(Goldschmidt)就是一个很好的例子,他使用一架结构简单的折射望远镜(105毫米),透过自己房间的窗户观察天空,极大的耐心帮助他发现了大量的小行星。
总而言之,意志力的贫乏要比缺少工具可怕得多,热情和坚持能产生奇迹。如果某位没有经验的新手,在一座豪华舒适、设施齐全的国家实验室中,刚刚开始科学生涯就做出了值得纪念的成就,实在是例外。从实际意义上的成功来讲,成功的原因不在于使用的仪器多么昂贵,而是付出的时间、精力和耐心——我们已经指出多次了,同时也是才能和智慧不断发展臻于成熟的过程。从最坏处设想,起步的时候我们受到了条件限制,只能在有限的范围进行研究,然而这难道不是某种意义上的好事吗?
我们可以据此将科学研究分为两种,一种是代价昂贵的贵族式研究法,研究者身处华丽的殿堂,周围有大量物资和仪器供他驱遣;另一种是更加理性、合宜、平民化的研究方法,无论你的经济状况如何都可以采用,智慧女神赋予它特殊的优点,足以为成长中的深思者遮风避雨,比卖弄招摇的华丽神坛实用得多。另外,如果你使用简单的工具取得了成就,岂不是在骄傲中加入了高尚的意味——体现了节俭的精神?除了通过坚持不懈和理性思考以及用头脑超越物质资料的限制而做出的发现,没有什么可以更好地形容某位研究者充满活力的特质,将他从机械古板的科学工作者中区分出来的了。
就仪器而论,植物学、比较解剖学、组织学和胚胎学的新手需要一台中等价格蔡司显微镜,上面配备一个阿贝聚光器、一个油浸物镜、两个干式物镜和一对目镜,以及一台小型赖歇特(Reichert)式显微镜用切片机和一些试剂、染料。
细菌学家和病理学家需要种类更多也更贵的仪器,不过医学和自然学新手仍然可以得到这些仪器:一台显微镜(与上面提到过的显微镜类似即可)、两只燃烧器(一只在恒温下使用,另一只在灭菌时用)、试管、烧瓶、动物笼等。
生理学家需要一只外科仪器盒、与动物有关的器具、一个马莱定位筒、感应线圈、电池等。
动物学家、地质学家,特别是比较心理学和实验心理学的新手会感到非常满意,因为他们需要的仪器更少。没有什么比研究动物的本能更经济的了——即使那些具有谦虚冷静的哲学头脑的人也会被这样的研究过程所吸引。研究动物的本能就是研究动物在各种刺激面前或者环境改变的时候做出的反应(起因于变异、遗传、突变等),简言之,即法布尔(Fabre)、雷奥米尔(Réaumur)、胡贝尔(Huber)、卢伯克(Lubbock)、福雷尔(Forel)、佩里耶(Perrier)、玻姆(Bohm)等人的试验方法所进行的研究。
物理和化学知识的培养需要研究者付出更大的努力,而且一般需要在专门学术机构的实验室中,配备各种昂贵的分析仪器和强大的能量发生器才能满足研究需要。即使如此,如果我们的年轻物理学家学会怎样将自己的兴趣集中在特定的题目上,如电流、光线、放射性、磁性等物性的规律,那么他在家中借助少量的工具就可以有效地进行实验,做出有价值的科学发现并赢得声誉。
把你的精力和兴趣集中在一个或者少数题目上进行研究的做法很有实用价值。那些立志探索某门特定学科的广阔的未知领域(如果具有可实现性)的研究者,将需要整个系列的不同用具,所以花费更加昂贵,更不用说建立一个庞大的工作间了。这是我在前面提到过的百科全书式狂热者的另一劣势。
[book_title]事务性工作与研究工作是可以兼顾的
我们几乎没有必要特地说明拥有自己的职务和同时进行研究工作并不互相排斥——它们反而可以互为补充、互相启发。对那些热爱观察的人来说,职业实践的经
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