科學研究的藝術

W.I.B.貝弗里奇 著

陳捷 譯

W.I.B.Beveridge

THE ART OF SCIENTIFIC INVESTIGATION

William Heinemann Ltd. London, 1961

威廉•伊恩•比爾德莫爾（William Ian Beardmore，WIB）貝弗里奇是澳大利亞動物病理學家，也是劍橋大學動物病理學研究所所長。他於1908年4月23日出生在澳大利亞新南威爾士州朱尼市，並於2006年8月14日去世。他是1957年的《科學研究的藝術》和1977年的《上一次大瘟疫》的作者。

第五章 想象力

有了精確的實驗和觀測作為研究的依據，想象力便成為自然科學理論的設計師。——廷德爾（廷德爾（JohnTyndal1,1820一1893)，英國物理學家。一譯者）

豐富的想象

在本章和下一章里，將簡單討論設想怎樣在頭腦中產生，以及哪些條件有利於創造性的思維活動。這里，我也照其他章節的辦法，把確實是一個完整的題目武斷地分開，以便於對有關過程進行批判的考察。因此，本章所包括的很多材料應視為與“直覺”一章有關，而下一章內容的大部分一也同樣適用於“想象力”。

杜威(John Dewey)（杜威(1859-1952),美國資產階級哲學家和教育家。―譯者）把自覺思維分解為下列幾個階段。首先，對某種困難或問題有所意識，從而造成刺激。繼而，一個想象的解決方法躍入自覺的頭腦。理智只是現在才開始作用，對這一設想進行考察，決定取捨。如果設想被摒棄，我們的思維活動則回到前一階段，並重複方才的過程。我們必須懂得，重要的是：設想的形成不是有意識約、自覺的行為。它不是我們所做的事，而是在我們身上發生的事。

在平常的思維過程中，我們就這樣不斷“想到”設想，連接了各個推理的步驟。而且，我們對此習以為常，竟渾然不覺。以往的經驗和訓練在頭腦中形成聯想，通常，就從回憶這類聯想的思想中直接產生了新的設想及新的配合。但是，偶而在腦際也閃過某種特別獨創的設想，並不以過去的聯想，至少不以一開始就很明顯的聯想為基礎。我們可能突然第一次看到了好幾件事物或好幾個設想之間的聯系，或者，可能躍進了一大步，而不是像通常那樣，當一對或一組設想之間的聯系業已確立或顯而易見時只邁着小步子。這種大突變不僅當人們在自覺考慮問題時發生，而且也常常發生在人們並不思考什麼的時候，或甚至在人們不很專注地做着旁的事情的時侯；在後兩種情況下，突變往往十分驚人。雖然這些設想與那些幾乎不斷出現而且不那麼令人興奮的設想之間，也許並無根本區別，而且也不可能截然區分，但是，為了方便起見，我們要在下一章以“直覺”為題把兩類設想分別加以考慮。在本節里我們將把注意力集中於創造性思維的幾個一般特徵。

杜威提倡那種他稱之為“思考性思維”的東西，即反覆思想一個問題，給予有步驟的和連貫的考慮，以區別於各種念頭在腦海中自由運行。也許後一種情況最確切的名稱叫夢幻。夢幻也有它的用處，下面就要談到。但是，思維可以是思考性的，卻又是效率不高的。思想家出於急躁或怠惰，可能對產生的設想審度不夠，也可能在得出結論時操之過急。杜威說很多人或是由於他們受不了那種精神上的不適，或是由於他們把疑惑狀態看成是低劣的表現，而不能容忍這種狀態。

要真正做到多思，我們必須甘心忍受並延續那種疑惑的狀態，這是對徹底探究的動力，這樣就不致於在未獲充足理由之前接受某一設想或肯定某一信念。

也許，一個訓練有素的思想家的主要特點在於，他不在佐證不足的情況下輕易做出結論；而未受訓練的思想家則很可能這樣做。

有意識地創造設想或支配設想的創造，是不可能的事。當某種困難刺激頭腦時，想象的解決方法簡直是自動地躍入意識。這些方法的多寡優劣，取決於過去對該問題的經驗和訓練對頭腦的武裝程度。我們所能有意識地去做的，便是這樣來武裝自己的頭腦，自覺地把思想引導到某一問題上，考慮這個問題，並審度半自覺的頭腦所想出的各種建議。杜威說：思維活動中智力的因素是在建議提出後我們對建議所採取的行動。

在其它條件相同的情況下，我們知識的寶藏越豐富，產生重要設想的可能就越大。此外，如果具有有關學科或者甚至遠緣學科的廣博學識，那麼，獨創的見解就更可能產生。正如泰勒(E.L.Taylor）博士所說：

具有豐富知識和經驗的人，比只有一種知識和經驗的人更容易產生新的聯想和獨到的見解。

有重要的獨創性貢獻的科學家，常常是興趣廣泛的人，或是研究過他們專修學科之外科目的人。獨創性常常在於發現兩個或兩個以上研究對象或設想之間的聯系或相似之點，而原來以為這些對象或設想彼此沒有關係。

在尋求獨創性的設想時，放棄杜威提倡的那種有方向、受支配的思維活動，而任自己的想象馳騁，即夢幻，有時是有益的。哈定（Harding)說所有創造性的思想家都是幻想家。她對幻想解釋如下：

就一個題目進行幻想，……就是有意使思想消極地集中在這個題目上，使其順着思緒發生的軌道行進，只在不出成果時才停止，而一般來說任其自然形成，自然分支，直至產生有用而又有趣的結果。

普朗克（Max Planck)（普朗克(1858一1947)，德國物理學家。一一譯者）說：

人們試圖在想象的圖紙上逐步建立條理，而這想象的圖紙則一而再、再而三地化成泡影，這樣，我們必須再從頭開始。這種對最終勝利的想象和信念是不可或缺的。這里沒有純理性主義者的位臵。

在如此思考的時侯，很多人發現：把思想具體化，在腦海中構成形象，能激發想象力。據說，麥克斯韋（Clerk Maxwe11)（麥克斯韋(1831-1879)，蘇格蘭物理學家。——譯者）養成了把每個問題在頭腦中構成形象的習慣。埃利希也大力提倡把設想化為圖形。這點我們可從他給自己的側鏈說畫的圖看出。

圖畫的比喻在科學思維中能起重要作用。德國化學家凱庫勒(Kekule)就是這樣想到苯環的，這個設想使得有機化學徹底革新。他敘述了他是怎樣坐在桌前寫作他的化學教科書的：

但事情進行得不順利，我的心想着別的事了。我把坐椅轉向爐邊，進人半睡眠狀態。原子在我眼前飛動：長長的隊伍，變化多姿，靠近了，連結起來了，一個個扭動着，回轉着，象蛇一樣。看，那是什麼？一條蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前輕蔑地旋轉。我如從電掣中驚醒。那晚我為這個假說的結果工作了整夜。……先生們，讓我們學會做夢吧！

然而，物理學已經發展到這樣的階段：某些現象只能用數學的語言來表達，再也不可能用機械的比擬來表示了。

在研究傳染病的時候，有時最好像貝爾納那樣，採取生物學的觀點，把致病微生物看作是為繼續生存而掙扎的物種；或者，乾脆像畢生致力於斑疹傷寒研究的津澤打算對這種疾病採取的辦法那樣：在想象中，把疾病人格化。

特別是在物理學和數學中，追求普遍性結論的一個重要誘因，是對論據之間的條理與邏輯聯系的喜好。愛因斯坦說：

沒有什麼合乎邏輯的方法能導致這些基本定律的發現。有的只是直覺的方法，輔之以對現象背後的規律有一種愛好。

喬治(W.H.Gorge)說：當觀察者看到他視野內的物體構成的圖案有一個空缺時，他產生了一種緊張的感覺。等到填補了空缺，圖案的各部分各適其位時。觀察者感到輕松、滿意。普遍性的結論可以被看作是設想上的圖案。在完成任何一項任務時所體驗到的滿足心情，是另一種可以用此種概念解釋的現象。這種心情也許與任何有關報酬的考慮毫無聯系，因為它也同樣適用於那些不重要的、自己規定的任務，如填字游戲、爬山或讀書。當有人不同意我們的觀點，或是出現了違反我們信念的事實時，我們感到一種本能的氣惱，其原因也許就是由於破壞了我們已經形成的圖案。

人的頭腦有在事物中追求條理性的傾向，這一點並未逃過培根明察秋毫的慧眼。他警告我們要謹防這種傾向把我們引人歧途，使我們誤信我們看到了一種高度的條理性與均衡性，而實際上卻沒有這麼高的程度。

當人們作出新設想以後，就要予以判斷。以知識為根據的推理，對日常生活和科學上的簡單問題，通常足以敷用；不過，在研究工作中，要作出有效的推理，可用的知識往往不足。這里，人們只能仰仗“感覺”或“鑑賞力”。哈定說：

如果科學家一生注意細致的觀察，訓練自己注意尋求類比，使自己具備有關的知識，那麼，這個‘感覺工具’……就將成為神通廣大的仙杖……在創造性的科學上，感覺起了主導的作用。

寫到想象力在科學上的重要性時，廷德爾（Tyndall)說：

牛頓從落下的蘋果想到月亮的墜落問題。這是有準備的想象力的一種行動。根據化學的實際，道爾頓(John Da1ton)（道爾頓（l766一1844)，英國化學家和物理學家。——譯者）富於建設性的想象力形成了原子理論。戴維(Humphry Davy）特別富有想象力；而對於法拉第來說，他在全部實驗之前和實驗之中，想象力都不斷作用和指導着他的全部實驗。作為一個發明家，他的力量和多產，在很大程度上應歸功於想象力給他的激勵。

想象力之所以重要，不僅在於引導我們發現新的事實，而且激發我們作出新的努力，因為它使我們看到有可能產生的後果。事實和設想本身是死的東西，是想象力賦予它們生命。但夢想和猜測若無推理使它們作有益的用途，也只是胡思亂想而已。在奔放的想象中捕捉到的模糊想法必須化為具體的命題和假說。