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。

第六章 直覺

“真正可貴的因素是直覺”。 ——阿爾泊特・愛因斯坦

定義與實例

直覺一詞有幾種略微不同的用法，所以一開始就必須指出：直覺用在這里是指對情況的一種突如其來的穎悟或理解。也就是人們在不自覺地想着某一題目時，雖不一定但卻常常躍入意識的一種使問題得到澄清的思想。靈感、啟示、和“預感”這些詞也是用來形容這種現象的，但這幾個詞常常還有別的意思。當人們不自覺地想着某一題目時，戲劇性地出現的思想就是直覺最突出的例子。但是，在自覺地思考問題時突如其來的思想也是直覺。在剛剛得到資料時，這種直覺往往並不明顯。很可能一切思想，包括在一般推理中構成漸進步驟的那些簡單思想，都由直覺的作用產生。僅僅為了方便，我們在本章單獨討論那種更重要、更富有戲劇性的思想進程。

對於科學思維中直覺這一課題，做出了寶貴貢獻的有：美國化學家普拉特（Platt)和貝克(Bakcr)，法國數學家彭加勒（Jules Henri Poincaré），和哈達馬，美國生理學家坎農（W.B Cannon)和心理學家華勒斯(Graham Wa11as)。在寫本章時，我自行援引了普拉特和貝克出色文章中的材料，他們二位用填寫調查表的方式就這個題目調查了很多化學家。下述實例即引自他們搜集的材料。

“我擺脫了有關這個問題的一切思緒，快步走到街上，突然，在街上的一個地方——我至今還能指出這個地方——一個想法仿佛從天而降，來到腦中，其清晰明確猶如有一個聲音在大聲喊叫。

“我決心放下工作，放下有關工作的一切思想。第二天，我在做一件性質完全不同的事情時，好象電光一閃，突然在頭腦中出現了一個思想，這就是解決的辦法……簡單到使我奇怪怎麼先前竟然沒有想到。

“這個想法的出現使我大為震驚，我至今還清清楚楚地記得當時的位置。”

克魯泡特金（克魯泡特金（I842-1921)，俄國無政府主義者和作家。―譯者）（Пётр Алексе́евич Кропо́ткин)親王寫道：

“然後是幾個月專注的思考，想要找出零散的觀測現象那種令人不解的混亂究竟意味着什麼。突然有一天如雷掣電閃，統統變得清晰明白……長時間耐心的研究之後突然誕生的概括，使我茅塞頓開，豁然開朗，這時的快樂是人生很少快事所能比擬的。”

德國大物理學家亥姆霍茲說：在對問題作了各方面的研究以後，„„“巧妙的設想不費吹灰之力意外地到來，猶如靈感”。他發現這些思想不是出現在精神疲憊或是伏案工作的時候，而往往是在一夜酣睡之後的早上，或是當天氣晴朗緩步攀登樹木蔥籠的小山時。

達爾文已經想到進化論的基本概念以後，一天，他正在閱讀馬爾薩斯(Thomas Robert Malthus)（馬爾薩斯(1766一1831)，英國資產階級政治經濟學家。―譯者）的人口論作為休息，這時，他突然想到：在生存競爭的條件下，有利的變異可能被保存下來，而不利的則被淘汰。他把這個想法記了下來，但還有一個重要問題未得解釋，即由同一原種繁衍的機體在變異的過程中有趨異的傾向。這個問題他是在下述情況下解決的：

“我能記得路上的那個地方。當時我坐在馬車里，突然思到了這個問題的答案，高興極了。”

華萊士在一次病中閱讀馬爾薩斯“人口論”的時候，也獨立地想到了可用適者生存的觀念來部分解釋進化論。馬爾薩斯清晰地闡述了人類數量增長所受到的各種遏制，並提到那些被淘汰的是最不適於生存均弱者。這時華萊士想到在動物界中情況也是大體相同。

“模模糊糊地想着這種淘汰所意味着翻巨大而不斷的毀滅，我突然問道：“為什麼有的死了，有的活下去？”答案很明白，一般來說，適者生存……然後，我突然閃過一念：這一自行作用的過程改進了人種……適者生存。然後，突然我似乎看到了它的全部影響。”

下面是梅契尼科夫自己敘述細胞吞rkI4作用這一設想的起源：

 “一天，全家都去馬戲團看幾個大猩猩的特技表演。我獨自留家在顯微鏡下觀察一隻透明星魚幼蟲中遊走細胞的壽命。忽然，一個新念頭閃過腦際。我突然想到：這一類細胞能起到保護有機體不受侵襲的作用。我感到這一點意義十分重大，非常興奮，在房中踱來踱去，甚至走到海邊去歸整思想。”

彭加勒講到，在進行了一段時間緊張的數學研究以後，他到鄉間去旅行，不再去想工作了。

“我的腳剛踏上剎車板，突然想到一種設想……，我用來定義富克斯(Fuchs)函數的變換方法同非歐幾何的變換方法是完全一樣的。”

又一次，在想不出一個問題時，他走到海邊，然後

“想些完全不相幹的事情。一天，在山岩上散步的時候，我突然想到，而且想得又是那樣簡潔、突然和直截了當：不定三元二次型的算術變換和非歐幾何的變換方法完全一樣。”

哈達馬引用過數學家高斯(Karl F. Gauss)（高斯(1777-1855),德國數學家、天文學家。一一譯者）的一段經歷。高斯寫過關於他求證數年而未解的一個問題：

“終於在兩天以前我成功了……象閃電一樣，謎一下解開了。我自己也說不清楚是什麼導線把我原先的知識和使我成功的東西連接了起來。”

直覺有時出現在睡眠之中，坎農說過一個突出的例子。格拉茨大學藥物學教授洛伊(Otto Loewi)，一天夜裡醒來，想到一個極好的設想。他拿過紙筆簡單記了下來。翌晨醒來他知道昨天夜裡產生了靈感，但使他驚愕萬分的是：怎麼也看不清自己做的筆記。他在實驗室里整整坐了一天，面對着熟悉的儀器。就是想不起那個設想，也認不出自己的筆記。到晚上睡覺的時候，還是一無所得。但是到了夜間，他又一次醒了過來，還是同樣的頓悟，他高興極了。這回，他仔細地記錄下來，這才回去睡覺。

“次日他走進實驗室，以生物學歷史上少有的利落、簡單、肯定的實驗證明了神經搏動的化學媒介作用。他准備了兩隻蛙心，用鹽水使其保持跳動。他刺激一隻蛙心的迷走神經，使其停止跳動。然後他把浸泡過這只蛙心的鹽水取出來浸泡第二隻蛙心。洛伊滿意地看到：鹽水對第二隻蛙心的作用，同刺激迷走神經對第一隻蛙心的作用相同：搏動的肌肉停止了跳動。這就是世界各國對化學媒介作用進行大量實驗的起源，化學媒介作用不僅存在於神經與它們影響的肌肉和腺體之間，而且也存在於神經單元本身之間。”

坎農說他從青年時候起就常常得助於突然的、預見不到的頓悟。他常常腦子裡思着問題去睡覺，次晨醒來答案已是現成的了。下面一段說明了直覺的一種略微不同的用法：

“長期以來，我靠無念識的作用過程幫助我，已成習慣。例如，當我准備演講的時候，我就先想好講哪幾點，寫一個粗略的提綱。在這以後的幾夜中，我常常會驟然醒來，湧入腦海的是與提綱有關的鮮明的例子、恰當的詞句和新鮮的思想。我把紙墨放在手邊，便於捕捉這些倏忽即逝的思想，以免被淡忘。這種作用對我來說又可靠又經常，我還以為人人都是如此。但事實證明不然。”

同樣，我在寫作本書時。常有隨時出現的各種想法，有時出現在考慮本書的時候，有時亦在不考慮本書時。我把這些想法都潦草地記錄下來，過後再加整理。

上述例子應足以使讀者理解我應用直覺一詞的具體含義，並認識直覺在創造性思維中的重要性。

多數科學家熟悉直覺這種現象，但並非個個如此。在普拉特和貝克調查的人中，有百分之三十三的人說經常，百分之五十的人偶爾。百分之十七的人從未得力於直覺。從其他調查來看，我們知道有些人就他們本人所知，從未有過直覺，至少沒有什麼突出的直覺。他們不理解何為直覺，並相信自己的思想都是來自自覺的思考。上述觀點有些可能是由於他們對自己頭腦的作用過程考察不足所致。

上述例子可能給讀者造成錯覺，以為所有的直覺都是正確的，或至少是有用的。果真如此，那就違背前面所說有關假說和設想的一般情況。遺憾的是，直覺既然只是易犯錯誤的人腦的產物，因此，決不是永遠正確的。根據普拉特和貝克的調查，百分之七的科學家報告說他們的直覺一貫正確。其餘的人估計：有百分之十至百分之九十不等的直覺日後證明是正確的。即使如此，這也可能是個比實際情況更樂觀的估計，因為成功的例子往往比失敗的例子更容易被記住。幾位著名的科學家曾說，他們的大部分直覺後來都證明是錯的，現在也都忘了。