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。

第八章 觀察

“知識來源於對周圍事件中相似處和重現情況的注意。” ——威爾弗雷德•特羅特

實例

巴斯德很想知道有的地方為什麼不斷發生炭疽病，而且總是發生在同樣的田野里，有時相隔數年之久。巴斯德從埋了十二年之久、死於炭疽病的羊屍體周圍土壤中，分離出這種病菌。他奇怪這種有機體為什麼能這樣長時間地抗拒日照以及其他不利因素。一天巴斯德在地里散步時，發現有一塊土壤與周圍顏色不同，遂請教農民。農民告訴他，前一年這里埋了幾隻死於炭疽病的羊。

“一向細心觀察事物的巴斯德注意到土壤表層有大量蚯蚓帶出的土粒。於是他想到蚯蚓來回不斷從土壤深處爬到表層，就把羊屍體周圍富有腐殖質的泥土以及泥土中含有的炭疽病芽胞帶到表層。巴斯德從不止步於設想，他立刻進行了實驗。實驗結果證實了他的預見。接種了蚯蚓所帶泥土的豚鼠得了炭疽病。”

這個例子很好地說明了直接親身觀察的價值。如果巴斯德坐在安樂椅中思索，那就不可能弄清流行病學中這個有趣的問題。

一天，有人給貝爾納的實驗室送來了幾隻從市場上買來的兔子。貝爾納注意到實驗桌上兔子排的尿清亮而帶酸性，不象尋常食草動物那樣混濁而帶鹼性。他推斷，多半由於沒有餵食，兔子從自己身體的組織中吸取養分，因而處於食肉動物的營養狀況。他用餵食和禁食互相交替的方法證實了這個觀點，這種作用過程果然使兔尿反應發生了預期的變化。這是一次精采的觀察，多數研究人員也就心滿意足了，但貝爾納卻不然。他要求“反證”，於是用肉餵食兔子。果然不出所料，兔尿呈酸性，貝爾納為了完成這項實驗最後對兔子作了解剖。用他自己的話說：

“我偶然注意到白色乳狀的淋巴液初見於離幽門約三十厘米處十二指腸下部的小腸中。這引起了我的注意，因為在狗的身上淋巴液初見於十二指腸的上部緊靠近幽門的地方。”

再仔細觀察，他看到胰導管的開口是與淋巴液開始含有白色乳糜的位置一致的，脂肪質的乳狀液使這種乳糜成為白色。這樣就發現了胰液在脂肪消化中的作用。

達爾文說過一件事，敘述他和一個同事在探測一個山谷時，如何對某些意料之外的現象視而不見：

“我們倆誰也沒有看見我們周圍奇妙的冰河現象的痕跡；我們沒有注意到有明顯痕跡的岩石、聳峙的巨礫、側磧和終磧。”

這些現象並沒有被人注意到，因為這些既不是意料之中的，又不是特地尋找的現象。

巴斯德在觀察引起酪酸發酵的細菌運動時，注意到當接近滴液邊緣時有機體停止了運動。他猜測，這是由於接近空氣處的液體裡有氧氣存在。從這一點出發，他做出了具有深遠意義的推斷：沒有氧氣生命也能生存。這一點在當時被認為是不可能的。進而，他闡明了發酵是一種代謝過程，通過這一代謝過程，微生物從有機物質中得到氧氣。這些日後為巴斯德所證實的重要設想起源於對細節的觀察，而很多人對這種細枝末節是會忽視的。

第三、四章及附錄中引用的許多小故事也說明了觀察在科學研究中的作用。