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。

第十一章 科学家

在世界的进步中，起作用的不是我们的才能，而是我们如何运用才能。‛ ——布雷斯福德•罗伯逊

科学家的生活

对打算从事科学生涯的青年男女，说几句科学研究中个人生活方面的话也许是有帮助的。

年轻的科学家在阅读本书以後，看到对他提出的种种要求也许会大吃一惊。他若不是一个愿为"事业"献身的难得人才，很可能就会放弃科学研究了，所以我必须再说几句。我愿立即向他说明，书中所谈的只是一种求全的理想建议，而且，无需牺牲生活中的其它一切兴趣，人们仍然能够成为很好的研究工作者。如果有人愿意把科学研究当作天职，成为爱因斯坦所说的真诚的献身者，那是再好不过；但是也有很多伟大的、有成就的科学家，他们不仅过着正常的家庭生活，而且还有时间从事各种业余爱好。直到不久以前，由于物质报酬是如此的菲薄，科学研究还完全是由献身者去从事的。但今天，研究工作已经成为一项正规的职业了。然而，严格遵照早九点到晚五点的工作时间是不能做好研究工作的，实际上，有些晚上必须用于学习。从事研究的人必须对科学真有兴趣，科学必须成为他生活的一部分，被他视为乐趣和爱好。

科学研究的进展是不规则的。科学家偶然一次去热切地追踪一项新发现，这时，他必须把全付精力倾注于工作之中，日夜思考。他如具有真正的科学精神，是会愿意这样做的；如若条件不允许这样做，则会损害他的活动力。研究人员的家人一般都懂得，如果此人要成为创造性的科学家，有时就必须尽力不使他在其他方面有所负担和操心。同样，他实验室的同事们通常也帮助他减轻日常工作或行政事务上可能的负担。这种帮助并不会给他的同事或家人造成负担，因为对大多数人来说，这种精力突然奋发的情况是太少见了。也许平均一年有二到六次，一次有一、两个星期，但各人的情况是大不相同的。然而，不要把这些话误当作鼓励培养“艺术家的脾气”，而在日常事务中可以不负责任。

弗莱克斯纳在规划洛克菲勒研究所时，有人问他：“你准备让你的人在研究所里出洋相吗？”这句话的意思是：只有愿冒这种风险的人，才可能作出重要的发现。研究人员万万不可因怕出洋相或怕人说他“想入非非”而放弃自己的设想。有的时候，提出并深人研究一项新设想是需要勇气的。人们还记得：詹纳把有关种牛症的计划告诉一位朋友时，由于害怕受人嘲笑，是请他严守秘密的。

当我问起弗莱明爵士对研究工作的观点时，他回答说：他不是在做研究，而是在做游戏的时候发现了青霉素。这种态度代表了不少细菌学家，他们把自己的研究说成是“戏弄”这个或那个有机体。弗莱明爵士相信，正是做游戏的人作出了最初的发现，而更按部就班约科学家发展了这些发现。“游戏”一词意义颇深，因为它明白地意味着科学家的工作是为了怡惰，为了满足自己的好奇心。但是，如果是一个无能的人，“游戏”则无异于随便地摸摸这弄弄那，一无所得，没有结果。

戴尔爵士1948年在剑桥为巴克罗夫特爵士举行的一次聚会上说，伟大的主理学家总是把科学研究看成是有趣的冒险。拉夫顿(F.J.W.Roughton)教授说，对巴克罗夫持和斯塔林(E.H.Starling)（斯塔林(1866-1927)，英国生理学家。——译者）。来说，生理学就是世上最开心的娱乐。

科学上的伟大先驱，虽然都曾热烈地悍卫自己的设想，并时常为之战斗，但是，他们中的大多数在心灵深处却是谦恭的人，因为他们太清楚了：比起广阔的未知世界，他们的成就只是沧海之一栗。巴斯德在他的生命快要终结时说：“我虚度了一生”，因为他想到的是很多他本可以做得更好的事。据说，牛顿在死前不久曾说：

“我不知道世人怎样看我，但在我自己看来，我只是像一个在沙滩上玩耍的男孩，一会儿找到一颗特别光滑的卵石，一会儿发现一只异常美丽的贝壳，就这样使自己娱乐消遣；而与此同时，真理的汪洋大海在我眼前未被认识、未被发现。”

娱乐和度假主要是一个个人需要的问题，但是，科学家如果连续工作时间太长，会丧失头脑的清新和独创性。在这方面乔伊特(Jowett)杜撰了一句很好的格言：“不紧不慢，不劳不怠。”我们大多数人都需要娱乐和变换兴趣，以防止变得迟钝、呆滞和智力上的闭塞。弗莱克斯纳对假期的看法与摩根(Pierpont Morgan)（摩根(1867-1943).美国大金融家。——译者）是一样的。摩根有一次说，他不能用十二个月，却能用九个月做一年的工作。但是，大多数科学家并不需要一年休假三个月。

我已经提到过科学研究中常有的失望，以及需要同事、朋友的理解和鼓励。大家知道，这种不断的挫伤有时会造成一种神经病，哈里斯(H.A.Harris)教授称之为“实验室神经病”；有时这种挫伤则会扼杀一个人对科学研究的兴趣。必须保恃极大的兴趣和高涨的热情，当研究人员必须吃力地、缓慢地从事某项研究而又无成果时，要保持这二者是很困难的。

在别的行业里，常常可以养成积习，因袭旧例；但是比起其它行业，科学研究中的这个问题就要严重得多。因为实际上，所有研究人员的活动都必须是他自己头脑的产物。唯有在工作有所进展的时候，他才得到激励，而不像生意人、律师和医生，他们既可以从自己的主顾、委托人和求诊者那里，又可以因为自己能有所作为，而经常得到激励。

经常同关心自己工作的同事讨论研究工作，有助于防止“实验室神经病”。神经病学上“精神发泄”的巨大价值已为众所周知，同样，告诉别人自己的困难，倾吐自己的失望，会使受到顿挫的研究者减少过度的烦恼和忧伤。

“实验室神经病”最常见于把全部时间用于研究单一项目的科学家。有些人在同时研究两个问题时感到有足够的缓解和挫懈。有些人则愿将一部分时间用于教学、常规的诊疗工作、行政事务或其它类似职业上，使他们感到即使研究工作一事无成，他们也还是在做一些实际有用的事情，也还是在为集体做贡献。各人情况需要分别加以考虑，但是研究工作要有成效，科学家必须把他的主要时间用于研究。

在谈到这後一点时，坎农意味深伏地指出：

“这个时间因素必不可少。一个研究人员可以居陋巷，吃粗饭，穿破衣，可以得不到社会的承认。但是只要他有时间，他战可以坚持致力于科学研究。一旦剥夺了他的自由时间，他就完全毁了，再不能为知识作贡献。”

在做了一整天别的工作以後，挤出一两个小时的业余时阅来做科学研究是没有多大用处的，特别如果这一天的工作是需要动脑筋的工作，因为，除了实验室活动以外，科学研究还需要安宁的心境以便思考问题。此外，为了研究工作取得成果，有时必须面对挫折失败锲而不舍，而有一个现成的“逃避”活动，可能会造成不利条件。伯内特认为业余研究通常“在重要性上是稍逊一筹的。”

普拉特和贝克提出，一个科学研究人员或是有随和、平易近人的好名声但平庸无奇；或是喜怒无常但成绩卓著：也许只能是二者居其一。对于仅只到实验室来作科学参观的来访者应严格限制，然而，大多数研究人员愿意牺牲时间同真正严肃关心自己工作的参观者交谈。 巴甫洛夫在临死前写道：

“我对我国有志于科学的青年布什么祝愿呢？首先，循序渐进。我一说起有成效的科学工作这条最重要的条件时就不能不感情激动。循序渐进，循序渐进，循序渐进……在未掌握前一项时决不要开始後一项。但是，切勿成为事实的保管员。要透彻地了解事物的奥秘，持之以恒地搜寻支配它们的法则。第二，谦虚……切勿狂妄自大、目空一切。由于狂妄，在必须同意他人时你会固执己见，你会拒绝有益的、善意的帮助，你会丧失客观的头脑。第三，热情。记住：科学是要求人们为它贡献毕生的。就是有两次生命也不够用。在你的工作和探索中一定要有巨大的热情。”

热情是一种巨大的撞动力量，但是，同一切与感情有关的东西一样，有时变化无常。有些人一时感情冲动，但片刻即逝；而另些人却能长时间保持对事物的兴趣，而强烈的程度却往往很一般。在这方面，同在其它方面一样，应该尽可能地了解自己。就我个人而言，当我一阵心血来潮的时候，鉴于过去的教训，我试图客观地估计形势，决定我的热情是否有坚实的基础，或是否会在热情燃尽以後，从此一蹶不振，很难再对这个问题引起兴趣。对问题保持兴趣的一个方法是和同事分享这种兴趣。这样做还有助于使自己头脑清醒，制止盲目的冲动。年轻人特别容易对自己的设想一时冲动，急于加以试验，而欠缺批判的思考。热情是一种非常可贵的动力，但是同一切动力一样，必须充分认识其各方面的影响，才能用得恰当。

如果年轻科学家在毕业後的一、两年内能够找到可出成果的工作方向，那么他不妨排除其它课题进行专一的研究。但一般说来，在把全付精力用于某一方面的研究之前，他最好能获得比较广泛的经验。工作单位问题也是如此：假如他很幸运，发现他的同事和工作的条件都很好，他对自己的进展很满意，那就谢天谢地。但是，换一换工作往往是很有帮助的，因为思想上新的接触和不同的科学领域都能给人很大的激励，尤其当科学家感到自己是在墨守陈规的时候。我自己就有这种感受，别人告诉我，他们也有这样的体会。一个不到四十岁的科学家，或许每三、五年就应从这个角度来考虑一下自己的工作。有时更换课题也有好处，因为研究同一问题时间过长，会使人脑力枯竭，做不出结果。

高级科学家更换工作往往很困难，同时对他们也是不合适的。对他们来说，休假年（休假年是西方国家每隔七年给予若干高等院饺教师一年或半年的假期。——译者）就是一个换换脑筋的机会；另一个方法是，安排各机构间科学家的短期互换。

一个人如果被隔绝于世，接触不到与他有同样兴趣的人，那末，他自己是很难有足够的精力和兴趣来投期从事一项研究的。多数科学家在孤独一人时停滞而无生气，而在群集时就相互发生一种类似共生的作用，这正如培养细菌时需要有好几个有机个体，生火时必须有好几根柴一样。这就是在研究机构工作的最大有利条件。至于能得到同事的建议和合作以及借到仪器之类的事，则是次要的。世界边远地区的科学家，如能到大研究中心工作一段时间或短期访问备研究中心机构，是大有裨益的。同样，科学会议的主要价值也在于提供了机会，使科学家能非正式地会面并讨论共同关心的问题。

遇到与自己有共同爱好的人，会产生很大的动力。看到别人对这个问题如何感兴趣，问题则变得益发有趣。我们之中实在很少有人能有坚强的意志、独立的头脑，热中于一个别人毫不关心的课题。

然而，确实有少数难能可贵的人，他们有足够的内在精力和热情，独处时不失去活力，甚至可能由于不得不独立思考，不得不因为与世隔绝而有广泛的兴趣，而竟然从中获益。大多数伟大的先驱者都必须独立构思自己的设想，有一些是在科学上与之隔绝的情况下工作的，如孟德尔在寺院，达尔文在“猎犬号”航行途中。还有一个现时的例子，就是贝内茨。他在澳大利亚西部，是在科学上相对隔绝的情况下工作的。他发现了羊身上肠血中毒病症的原因，牛羊因缺铜而致病，此外，对人类的知识还作了其他重要的开创性贡献。

人在一生中哪个时期最有创造性，关于这个问题莱曼(H.C.Lebman)搜集了一些有趣的资料。他在《医学史入门丛书》、《医学史导引》之类著作中查阅资料，发现：1750到1850年出生的人，出成果最多是在三十到三十九岁这十年中间。把这一段的成果当作100%，则：二十至二十九岁这十年间出的成果是30-40%；四十到四十九岁期间成果为75%；五十到五十九岁期间成果为30%。人们的发明能力和独创精神也许在早年，甚至早在二十多岁就开始衰退，但是，经验、知识和智慧的增长弥补了这一缺陷。

坎农说：朗(Long)和莫顿(Morton)两人都是在二十七岁的时侯开始用乙醚作麻醉剂的；班廷(F.G.Banting)（班廷(1891-1941)，加拿大生理学家。——译者）是在三十一岁时发现胰岛素的：塞麦尔维斯二十九岁发现产褥热的传染性；贝尔纳三十岁时开始研究肝脏的产糖功能；范格拉夫(van Grafe)二十九岁时设计了修补腭裂的手术，奠定了现在成形外科的基础。亥姆霍兹在年仅二十二岁，还是一个医科大学在校学生时，就发表了一篇重要论文，提出发酵和腐烂都是生命现象，从而为巴斯德开辟了道路。鲁宾逊(Robinson)认为二十八岁是一个关键的年龄，因为许多大科学家都是在这个年龄发表他们最重要的著作的。另一方面，有些人在七十岁以後仍继续作出第一流的研究成果。巴甫洛夫、霍普金斯爵士和巴克罗夫特爵士都是很好的例子。

一个人在四十岁以前未作出重大贡献并不一定意味着他一辈子也作不出，这样的先例是有的，虽然不多。随着年龄的增长，大多数人对别人提出的新设想以及自己工作或思想中出现的新观念的接受能力逐渐减弱。哈维说，当他第一次提出血液循环理论时，没有一个四十岁以上的人接受它。许多人之所以在中年前後丧失了创造力，就是由于担任了行政职务没有时间从事研究。有时是由于中年以後生活安逸而造成惰怠，从而丧失了进取心。和年轻人接触有助于保持观点的敏锐新鲜。不管人过中年创造力衰退的原因是什么，这种现象说明了：知识和经验的职累并不是出研究成果的主要因素。

奥斯瓦尔德认为，随着年龄增长而经常出现的创造力衰退的现象是由于对同一问题长期接触所造成的。知识的积聚妨碍着独创精神，这一点在本书第一章里已经讨论过了。对于中年以後丧失独创性的科学家，奥斯瓦尔德主张他们的工作领域来个大变换。他自己在五十岁以後用这样的方法保持头脑的敏锐，显然是非常成功的。

研究人员是幸运的人，因为他能从自己的工作中找到生活的意义并感到满足。对于把个人的存在埋入大于小我的事物中从而寻求心境安宁的人，科学具有一种特殊的吸引力；那些更重视实际的人却因想到自己研究成果的不朽而感到心满意足。很少有什么职业可说比科学研究对人类幸福有更大的影响了，特别是在医学和生物科学方面。罗伯逊说：“研究工作者是新文明的开路人和先驱者。”

人类存在和积累知识只有近一百万年，而文明社会约一万年前才刚刚开始。有什么理由说人类不能在世界上再居住几万万年呢？当我们想到未来将取得的成就时，不禁头晕目眩、惊愕万分。我们才刚刚开始驾驭自然力。

但是，比起寻求怎样控制世界气候，怎样利用地壳下面蕴藏的热量，比起穿过宇宙飞往其它的星球，比这些更为急迫的是必须使人类的社会发展赶上自然科学方面的成就。当人类运用集体的意志和勇气承担巨大的、但归根结底是义不容辞的责任来有意识地引导人类物种的进一步进化时，当科学研究的最伟大的工具——人的头脑——本身成了科学发展的对象时，谁又能想像那个时候事物会发生什么样的变化呢？

提要

对科学的好奇和热爱是进行研究工作最重要的思想条件。也许最大的鼓励是希望赢得同事们的尊重，而最大的报酬是作出新发现时感到的激动，人们普遍认为这是人生最大的乐趣之一。

根据科学家的思想方法，大致可把他们分为两类。一种是推测型的研究人员，他们的方法是运用想象和直觉来得到解决方法，然後凭借实验和观事对自己的假说加以检验。另一种是条理型的研究者，他们一步步谨慎地推理，进展缓慢，收集了大部分的资料後才得出解决方法。

研究工作的进展一般是突进式的。在“高潮”时期，科学家几乎必须把全部精力和时间用于研究。不断受挫可能引起一种轻度的神经病。防患的办法是同时研究几个问题或从事某项业余工作。换换脑筋往往会产生巨大的精神动力，有时变换课题也有同样的效果。

从事科学研究确实能使人心满意足，因为科学的理想赋予生命以意义。