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

第一章 准备工作

跛足而不迷路能赶过虽健步如飞但误入峡途的人。——弗兰西斯・培根（培根(Francis Bacon,1561一1626)，英国著名哲学家、小品文作家和政治家。一译者）

着手研究问题

在开始科学研究的时候，显然，首先要决定研究的题目。虽然在这方面有必要请教一位有经验的科学家，但是：做研究工作的学生若是自己担负选题的主要责任，那么成功的可能则更大。这样选出的题目他会感到兴趣，觉得是他自己的，而且会多加考虑，因为成功与否责任全在他身上。他最好在本实验室老资格科学家的研究范围内选择题目，这样就能得益于他们的指导和关注，自己的研究也能促进对他们工作的理解。虽则如此，有时科学家却不得不就某一特定题目进行研究，这种情况常见于应用研究。在这种时候，只要对问题考虑充分，就不难找到有真正价值的方面。甚至可以这样说，大多数题目都是科学家自己创造出来的。美国大细菌学家史密斯(Theobald Smith)（史密斯(1359-1934)美国细菌学家和病理学家。—译者）说：他总是着手处理眼前摆着的问题，主要因为容易得到资料，而没有资料研究工作则寸步难行。有真正研究才能的学生要选一个合适的题目是不困难的。假如他在学习的过程中不曾注意到知识的空白或不一致的地方，或是没有形成自己的想法，那么作为一个研究工作者他是前途不大的。初学研究工作的人最好选择一个很有可能出成果的题目，而这题目当然不要超出他的技术能力。成功是对进一步发展的有力推动和帮助，而不断受挫则可能起到相反的效果。

题目选定以後，下一步就要明确这方面已经做过哪些研究。作为研究的起点，教科书往往很有用处，一篇新近出版的评论文章则更佳，因为二者都对现有的知识作了全面的总结，并提供了主要的参考资料。然而，教科书只是著作者撰书时期最重要事实和假说的汇编，为了使全书连贯一致，可能去掉了不衔接和有矛盾的地方。因此，我们一定要查阅原著。每篇文章中都提到其它文章，如此按踪寻迹就能找到有关题目的全部文献。索引杂志全面报导了任一学科大约时至一年以前的参考资料，非常有用。索引杂志未编进的资料则需到个别的有关期刊中搜寻。《医学累积索引季刊》、《动物学记录》、《兽医学索引》及《农业书目》分别是有关学科的标准索引刊物。受过正规训练的图书馆管理员知道怎样系统查阅文献。科学家有幸得到他们的帮助便可获得任何有关科目的全部参考书目。最好在研究工作开始初期，对全部有关文献作充分的研究，因为即使疏漏了一篇重要论文，也可能浪费很多精力。再者，在研究的过程中，以及在留意有关课题的新论文时，广泛浏览各种资料，注意有无可利用的新原理、新技术，是非常有益的。

在传染病研究方面，通常，第二步是尽量搜集该疾病当地病例的第一手材料。举例说，如果研究的是一种牲畜病，一般要实地进行观察，亲自探访农民。这是实验工作的重要先决条件。研究人员忽视了这一点，有时就会做一些与实际问题关系很小的实验。适当的实验室标本检验，通常作为这种现场工作的辅助工作进行。

农民常常给观察到的事物加上主观的色彩以适合自己的观点，也许一般门外汉都是如此。头脑未经正规训练的人往往注意并记住那些符合自己观点的事物，而忘却其它。进行调查必须巧妙而深人，以便准确地确定观察到的现象，即把人们观察到的现象同人们对这些现象的解释分开。这种耐心的调查常常是很有收获的：因为农民有极好的机会搜集材料。雪貂容易感染犬瘟热病这一重要发现就是从一个猎物看守人的断言得到启发。科学家们对他的话起初并不在意，幸好後来他们决定研究一下他的话是否真有道理。据说，意大利的农民相信疟疾的传播与蚊子有关已有两千年了，但是直到五十年前这一事实才得到科学研究的证明。（青蒿治疟疾已被晋朝葛洪记载一千多年了，刚得诺贝尔医学奖。）

整理资料、弄清资料之间的相互关系并试图规定课题等做法在这一阶段都是有益的。例如，研究一种疾病时，应通过判断疾病的症状来说明这是什么样的疾病，并从而将这种疾病的症状与其它可能引起混淆的病症加以区分。据报道，杰克逊(Hughlings Jackson)（杰克逊(1835-1911)，英国神经学家。一译者）说过这样的话：“对引起的事物的研究应先于对引起事物原因的研究。”

为了证明这样做的必要性，这里举一个典型的例子：野口（野口英世（1876-1928),日本细菌学家。―译者）从钩端螺旋体性黄疸病人身上分离出螺旋体，说这就是黄热病的起因。这一可以理解的错误延误了对黄热病的研究（但关于野口因此自杀的误传是没有根据的）。严重程度稍逊于此的例子更是屡见不鲜。

到这一步的时候，研究人员可以将课题分割成若干公式化的问题，并开始从实验入手。在准备工作阶段，科学研究人员不应消极地用资料充斥头脑，而应该寻找现有知识上的空挡、不同作者报告中的差别、本地观察到的现象和原先报告之间的矛盾、与有关课题相似的地方以及自己在实地考察中发现的线索。思想活跃的研究人员通常有广阔的天地来提出假说，解释所得的材料。从这些假说出发，通过实验，或通过搜集其它的观察资料，通常即可证明或否定某些结论。研究人员在充分考虑课题以後，决定要做的实验。这个实验应有可能得出最有用的结果。而又不超出研究人员技术能力和资金的限制。往往最好是从课题的几个方面同时着手。然而，精力不宜过于分散，一俟找到某种有价值的论点，就应集中进行这一方面的工作。

同大多数别的工作一样，实验的成功与否主要取决于准备工作的细致程度。最有成就的实验家常常是这样的人：他们事先对课题加以周密思考，并将课题分成若干关键的问题，然後，精心设计为这些问题提供答案的实验。一个关键性的实验能得出符合一种假说而不符合另一种假说的结果。津泽 (Hans Zinisser)（津泽（1878-1940)，美国细菌学家。一一译者）在写到法国大细菌学家尼科尔〔Charles Nicolle)（尼科尔（l866-1936),法国细菌学家和医生。一译者）时说：

“尼科尔属于那种在制定实验方案之前周密考虑，精心构思，从而取得成功的人。他决不像第二流人物，做那种心血来潮而常常是考虑不周的实验，自己急得如热锅蚂蚁。确实，看到来自许多实验室大量平庸的论文时，我常常想到了蚂蚁。…相对来说，尼科尔做的实验很少，很简单。但是，他做的每一个实验都是长时间智力孕育的结果，要考虑到一切可能的因素，并要在最後的试验中加以检验。然後，他单刀直人，不做虚功。这就是巴斯德的方法，也是我们这个职业中所有伟大人物的方法。他们简单的、结论明确的实验，对于那些能够欣赏的人来说，是一种莫大的精神享受。”

据说，剑桥大学的大生理学家巴克罗夫特(Joseph Barcroft)（巴克罗夫特（1872-1947），爱尔兰生理学家。—译者）有一种本事，能把问题化为最简单的要素，然後用最直接的方法找出答案。研究工作的计划这一总题目将在後面“战略和战术”一章中讨论。

提要

研究人员的职责之一是跟上科学文献。但是，若要不失独创精神和观点的新鲜，阅读时必须抱批判、思考的态度。把知识仅仅当作资本投资来积累是不够的。

科学家自己选定的课题往往最容易出成果。但初学者选题仍以不要过难并能得到专家指导为宜。

下面是研究医学和生物学的一般程序：

1)  批判地审阅有关文献。

2)  详尽搜集现场资料，或进行同等的观察调查，必要时辅之以实验室标本检验。

3)  整理并相互联系所得资料，规定课题，并将课题分成若干具体问题。

4）对各问题的答案作出猜侧，并提出尽多的假说。

5）设计实验时，应首先检验最关键问题上可能性最大的假说。