科学研究的艺术

W.I.B.贝弗里奇 著

陈捷 译

W.I.B.Beveridge

THE ART OF SCIENTIFIC INVESTIGATION

William Heinemann Ltd. London, 1961

威廉•伊恩•比尔德莫尔（William Ian Beardmore，WIB）贝弗里奇是澳大利亚动物病理学家，也是剑桥大学动物病理学研究所所长。他于1908年4月23日出生在澳大利亚新南威尔士州朱尼市，并于2006年8月14日去世。他是1957年的《科学研究的艺术》和1977年的《上一次大瘟疫》的作者。

第五章 想象力

有了精确的实验和观测作为研究的依据，想象力便成为自然科学理论的设计师。——廷德尔（廷德尔（JohnTyndal1,1820一1893)，英国物理学家。一译者）

丰富的想象

在本章和下一章里，将简单讨论设想怎样在头脑中产生，以及哪些条件有利于创造性的思维活动。这里，我也照其他章节的办法，把确实是一个完整的题目武断地分开，以便于对有关过程进行批判的考察。因此，本章所包括的很多材料应视为与“直觉”一章有关，而下一章内容的大部分一也同样适用于“想象力”。

杜威(John Dewey)（杜威(1859-1952),美国资产阶级哲学家和教育家。―译者）把自觉思维分解为下列几个阶段。首先，对某种困难或问题有所意识，从而造成刺激。继而，一个想象的解决方法跃入自觉的头脑。理智只是现在才开始作用，对这一设想进行考察，决定取舍。如果设想被摒弃，我们的思维活动则回到前一阶段，并重复方才的过程。我们必须懂得，重要的是：设想的形成不是有意识约、自觉的行为。它不是我们所做的事，而是在我们身上发生的事。

在平常的思维过程中，我们就这样不断“想到”设想，连接了各个推理的步骤。而且，我们对此习以为常，竟浑然不觉。以往的经验和训练在头脑中形成联想，通常，就从回忆这类联想的思想中直接产生了新的设想及新的配合。但是，偶而在脑际也闪过某种特别独创的设想，并不以过去的联想，至少不以一开始就很明显的联想为基础。我们可能突然第一次看到了好几件事物或好几个设想之间的联系，或者，可能跃进了一大步，而不是像通常那样，当一对或一组设想之间的联系业已确立或显而易见时只迈着小步子。这种大突变不仅当人们在自觉考虑问题时发生，而且也常常发生在人们并不思考什么的时候，或甚至在人们不很专注地做着旁的事情的时侯；在後两种情况下，突变往往十分惊人。虽然这些设想与那些几乎不断出现而且不那么令人兴奋的设想之间，也许并无根本区别，而且也不可能截然区分，但是，为了方便起见，我们要在下一章以“直觉”为题把两类设想分别加以考虑。在本节里我们将把注意力集中于创造性思维的几个一般特征。

杜威提倡那种他称之为“思考性思维”的东西，即反复思想一个问题，给予有步骤的和连贯的考虑，以区别于各种念头在脑海中自由运行。也许後一种情况最确切的名称叫梦幻。梦幻也有它的用处，下面就要谈到。但是，思维可以是思考性的，却又是效率不高的。思想家出于急躁或怠惰，可能对产生的设想审度不够，也可能在得出结论时操之过急。杜威说很多人或是由于他们受不了那种精神上的不适，或是由于他们把疑惑状态看成是低劣的表现，而不能容忍这种状态。

要真正做到多思，我们必须甘心忍受并延续那种疑惑的状态，这是对彻底探究的动力，这样就不致于在未获充足理由之前接受某一设想或肯定某一信念。

也许，一个训练有素的思想家的主要特点在于，他不在佐证不足的情况下轻易做出结论；而未受训练的思想家则很可能这样做。

有意识地创造设想或支配设想的创造，是不可能的事。当某种困难刺激头脑时，想象的解决方法简直是自动地跃入意识。这些方法的多寡优劣，取决于过去对该问题的经验和训练对头脑的武装程度。我们所能有意识地去做的，便是这样来武装自己的头脑，自觉地把思想引导到某一问题上，考虑这个问题，并审度半自觉的头脑所想出的各种建议。杜威说：思维活动中智力的因素是在建议提出後我们对建议所采取的行动。

在其它条件相同的情况下，我们知识的宝藏越丰富，产生重要设想的可能就越大。此外，如果具有有关学科或者甚至远缘学科的广博学识，那么，独创的见解就更可能产生。正如泰勒(E.L.Taylor）博士所说：

具有丰富知识和经验的人，比只有一种知识和经验的人更容易产生新的联想和独到的见解。

有重要的独创性贡献的科学家，常常是兴趣广泛的人，或是研究过他们专修学科之外科目的人。独创性常常在于发现两个或两个以上研究对象或设想之间的联系或相似之点，而原来以为这些对象或设想彼此没有关系。

在寻求独创性的设想时，放弃杜威提倡的那种有方向、受支配的思维活动，而任自己的想象驰骋，即梦幻，有时是有益的。哈定（Harding)说所有创造性的思想家都是幻想家。她对幻想解释如下：

就一个题目进行幻想，……就是有意使思想消极地集中在这个题目上，使其顺着思绪发生的轨道行进，只在不出成果时才停止，而一般来说任其自然形成，自然分支，直至产生有用而又有趣的结果。

普朗克（Max Planck)（普朗克(1858一1947)，德国物理学家。一一译者）说：

人们试图在想象的图纸上逐步建立条理，而这想象的图纸则一而再、再而三地化成泡影，这样，我们必须再从头开始。这种对最终胜利的想象和信念是不可或缺的。这里没有纯理性主义者的位臵。

在如此思考的时侯，很多人发现：把思想具体化，在脑海中构成形象，能激发想象力。据说，麦克斯韦（Clerk Maxwe11)（麦克斯韦(1831-1879)，苏格兰物理学家。——译者）养成了把每个问题在头脑中构成形象的习惯。埃利希也大力提倡把设想化为图形。这点我们可从他给自己的侧链说画的图看出。

图画的比喻在科学思维中能起重要作用。德国化学家凯库勒(Kekule)就是这样想到苯环的，这个设想使得有机化学彻底革新。他叙述了他是怎样坐在桌前写作他的化学教科书的：

但事情进行得不顺利，我的心想着别的事了。我把坐椅转向炉边，进人半睡眠状态。原子在我眼前飞动：长长的队伍，变化多姿，靠近了，连结起来了，一个个扭动着，回转着，象蛇一样。看，那是什么？一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前轻蔑地旋转。我如从电掣中惊醒。那晚我为这个假说的结果工作了整夜。……先生们，让我们学会做梦吧！

然而，物理学已经发展到这样的阶段：某些现象只能用数学的语言来表达，再也不可能用机械的比拟来表示了。

在研究传染病的时候，有时最好像贝尔纳那样，采取生物学的观点，把致病微生物看作是为继续生存而挣扎的物种；或者，干脆像毕生致力于斑疹伤寒研究的津泽打算对这种疾病采取的办法那样：在想象中，把疾病人格化。

特别是在物理学和数学中，追求普遍性结论的一个重要诱因，是对论据之间的条理与逻辑联系的喜好。爱因斯坦说：

没有什么合乎逻辑的方法能导致这些基本定律的发现。有的只是直觉的方法，辅之以对现象背後的规律有一种爱好。

乔治(W.H.Gorge)说：当观察者看到他视野内的物体构成的图案有一个空缺时，他产生了一种紧张的感觉。等到填补了空缺，图案的各部分各适其位时。观察者感到轻松、满意。普遍性的结论可以被看作是设想上的图案。在完成任何一项任务时所体验到的满足心情，是另一种可以用此种概念解释的现象。这种心情也许与任何有关报酬的考虑毫无联系，因为它也同样适用于那些不重要的、自己规定的任务，如填字游戏、爬山或读书。当有人不同意我们的观点，或是出现了违反我们信念的事实时，我们感到一种本能的气恼，其原因也许就是由于破坏了我们已经形成的图案。

人的头脑有在事物中追求条理性的倾向，这一点并未逃过培根明察秋毫的慧眼。他警告我们要谨防这种倾向把我们引人歧途，使我们误信我们看到了一种高度的条理性与均衡性，而实际上却没有这么高的程度。

当人们作出新设想以後，就要予以判断。以知识为根据的推理，对日常生活和科学上的简单问题，通常足以敷用；不过，在研究工作中，要作出有效的推理，可用的知识往往不足。这里，人们只能仰仗“感觉”或“鉴赏力”。哈定说：

如果科学家一生注意细致的观察，训练自己注意寻求类比，使自己具备有关的知识，那么，这个‘感觉工具’……就将成为神通广大的仙杖……在创造性的科学上，感觉起了主导的作用。

写到想象力在科学上的重要性时，廷德尔（Tyndall)说：

牛顿从落下的苹果想到月亮的坠落问题。这是有准备的想象力的一种行动。根据化学的实际，道尔顿(John Da1ton)（道尔顿（l766一1844)，英国化学家和物理学家。——译者）富于建设性的想象力形成了原子理论。戴维(Humphry Davy）特别富有想象力；而对于法拉第来说，他在全部实验之前和实验之中，想象力都不断作用和指导着他的全部实验。作为一个发明家，他的力量和多产，在很大程度上应归功于想象力给他的激励。

想象力之所以重要，不仅在于引导我们发现新的事实，而且激发我们作出新的努力，因为它使我们看到有可能产生的後果。事实和设想本身是死的东西，是想象力赋予它们生命。但梦想和猜测若无推理使它们作有益的用途，也只是胡思乱想而已。在奔放的想象中捕捉到的模糊想法必须化为具体的命题和假说。