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。

第六章 直觉

“真正可贵的因素是直觉”。 ——阿尔泊特・爱因斯坦

定义与实例

直觉一词有几种略微不同的用法，所以一开始就必须指出：直觉用在这里是指对情况的一种突如其来的颖悟或理解。也就是人们在不自觉地想着某一题目时，虽不一定但却常常跃入意识的一种使问题得到澄清的思想。灵感、启示、和“预感”这些词也是用来形容这种现象的，但这几个词常常还有别的意思。当人们不自觉地想着某一题目时，戏剧性地出现的思想就是直觉最突出的例子。但是，在自觉地思考问题时突如其来的思想也是直觉。在刚刚得到资料时，这种直觉往往并不明显。很可能一切思想，包括在一般推理中构成渐进步骤的那些简单思想，都由直觉的作用产生。仅仅为了方便，我们在本章单独讨论那种更重要、更富有戏剧性的思想进程。

对于科学思维中直觉这一课题，做出了宝贵贡献的有：美国化学家普拉特（Platt)和贝克(Bakcr)，法国数学家彭加勒（Jules Henri Poincaré），和哈达马，美国生理学家坎农（W.B Cannon)和心理学家华勒斯(Graham Wa11as)。在写本章时，我自行援引了普拉特和贝克出色文章中的材料，他们二位用填写调查表的方式就这个题目调查了很多化学家。下述实例即引自他们搜集的材料。

“我摆脱了有关这个问题的一切思绪，快步走到街上，突然，在街上的一个地方——我至今还能指出这个地方——一个想法仿佛从天而降，来到脑中，其清晰明确犹如有一个声音在大声喊叫。

“我决心放下工作，放下有关工作的一切思想。第二天，我在做一件性质完全不同的事情时，好象电光一闪，突然在头脑中出现了一个思想，这就是解决的办法……简单到使我奇怪怎么先前竟然没有想到。

“这个想法的出现使我大为震惊，我至今还清清楚楚地记得当时的位置。”

克鲁泡特金（克鲁泡特金（I842-1921)，俄国无政府主义者和作家。―译者）（Пётр Алексе́евич Кропо́ткин)亲王写道：

“然後是几个月专注的思考，想要找出零散的观测现象那种令人不解的混乱究竟意味着什么。突然有一天如雷掣电闪，统统变得清晰明白……长时间耐心的研究之後突然诞生的概括，使我茅塞顿开，豁然开朗，这时的快乐是人生很少快事所能比拟的。”

德国大物理学家亥姆霍兹说：在对问题作了各方面的研究以後，„„“巧妙的设想不费吹灰之力意外地到来，犹如灵感”。他发现这些思想不是出现在精神疲惫或是伏案工作的时候，而往往是在一夜酣睡之後的早上，或是当天气晴朗缓步攀登树木葱笼的小山时。

达尔文已经想到进化论的基本概念以後，一天，他正在阅读马尔萨斯(Thomas Robert Malthus)（马尔萨斯(1766一1831)，英国资产阶级政治经济学家。―译者）的人口论作为休息，这时，他突然想到：在生存竞争的条件下，有利的变异可能被保存下来，而不利的则被淘汰。他把这个想法记了下来，但还有一个重要问题未得解释，即由同一原种繁衍的机体在变异的过程中有趋异的倾向。这个问题他是在下述情况下解决的：

“我能记得路上的那个地方。当时我坐在马车里，突然思到了这个问题的答案，高兴极了。”

华莱士在一次病中阅读马尔萨斯“人口论”的时候，也独立地想到了可用适者生存的观念来部分解释进化论。马尔萨斯清晰地阐述了人类数量增长所受到的各种遏制，并提到那些被淘汰的是最不适于生存均弱者。这时华莱士想到在动物界中情况也是大体相同。

“模模糊糊地想着这种淘汰所意味着翻巨大而不断的毁灭，我突然问道：“为什么有的死了，有的活下去？”答案很明白，一般来说，适者生存……然後，我突然闪过一念：这一自行作用的过程改进了人种……适者生存。然後，突然我似乎看到了它的全部影响。”

下面是梅契尼科夫自己叙述细胞吞rkI4作用这一设想的起源：

 “一天，全家都去马戏团看几个大猩猩的特技表演。我独自留家在显微镜下观察一只透明星鱼幼虫中游走细胞的寿命。忽然，一个新念头闪过脑际。我突然想到：这一类细胞能起到保护有机体不受侵袭的作用。我感到这一点意义十分重大，非常兴奋，在房中踱来踱去，甚至走到海边去归整思想。”

彭加勒讲到，在进行了一段时间紧张的数学研究以後，他到乡间去旅行，不再去想工作了。

“我的脚刚踏上刹车板，突然想到一种设想……，我用来定义富克斯(Fuchs)函数的变换方法同非欧几何的变换方法是完全一样的。”

又一次，在想不出一个问题时，他走到海边，然後

“想些完全不相干的事情。一天，在山岩上散步的时候，我突然想到，而且想得又是那样简洁、突然和直截了当：不定三元二次型的算术变换和非欧几何的变换方法完全一样。”

哈达马引用过数学家高斯(Karl F. Gauss)（高斯(1777-1855),德国数学家、天文学家。一一译者）的一段经历。高斯写过关于他求证数年而未解的一个问题：

“终于在两天以前我成功了……象闪电一样，谜一下解开了。我自己也说不清楚是什么导线把我原先的知识和使我成功的东西连接了起来。”

直觉有时出现在睡眠之中，坎农说过一个突出的例子。格拉茨大学药物学教授洛伊(Otto Loewi)，一天夜里醒来，想到一个极好的设想。他拿过纸笔简单记了下来。翌晨醒来他知道昨天夜里产生了灵感，但使他惊愕万分的是：怎么也看不清自己做的笔记。他在实验室里整整坐了一天，面对着熟悉的仪器。就是想不起那个设想，也认不出自己的笔记。到晚上睡觉的时候，还是一无所得。但是到了夜间，他又一次醒了过来，还是同样的顿悟，他高兴极了。这回，他仔细地记录下来，这才回去睡觉。

“次日他走进实验室，以生物学历史上少有的利落、简单、肯定的实验证明了神经搏动的化学媒介作用。他准备了两只蛙心，用盐水使其保持跳动。他刺激一只蛙心的迷走神经，使其停止跳动。然後他把浸泡过这只蛙心的盐水取出来浸泡第二只蛙心。洛伊满意地看到：盐水对第二只蛙心的作用，同刺激迷走神经对第一只蛙心的作用相同：搏动的肌肉停止了跳动。这就是世界各国对化学媒介作用进行大量实验的起源，化学媒介作用不仅存在于神经与它们影响的肌肉和腺体之间，而且也存在于神经单元本身之间。”

坎农说他从青年时候起就常常得助于突然的、预见不到的顿悟。他常常脑子里思着问题去睡觉，次晨醒来答案已是现成的了。下面一段说明了直觉的一种略微不同的用法：

“长期以来，我靠无念识的作用过程帮助我，已成习惯。例如，当我准备演讲的时候，我就先想好讲哪几点，写一个粗略的提纲。在这以後的几夜中，我常常会骤然醒来，涌入脑海的是与提纲有关的鲜明的例子、恰当的词句和新鲜的思想。我把纸墨放在手边，便于捕捉这些倏忽即逝的思想，以免被淡忘。这种作用对我来说又可靠又经常，我还以为人人都是如此。但事实证明不然。”

同样，我在写作本书时。常有随时出现的各种想法，有时出现在考虑本书的时候，有时亦在不考虑本书时。我把这些想法都潦草地记录下来，过後再加整理。

上述例子应足以使读者理解我应用直觉一词的具体含义，并认识直觉在创造性思维中的重要性。

多数科学家熟悉直觉这种现象，但并非个个如此。在普拉特和贝克调查的人中，有百分之三十三的人说经常，百分之五十的人偶尔。百分之十七的人从未得力于直觉。从其他调查来看，我们知道有些人就他们本人所知，从未有过直觉，至少没有什么突出的直觉。他们不理解何为直觉，并相信自己的思想都是来自自觉的思考。上述观点有些可能是由于他们对自己头脑的作用过程考察不足所致。

上述例子可能给读者造成错觉，以为所有的直觉都是正确的，或至少是有用的。果真如此，那就违背前面所说有关假说和设想的一般情况。遗憾的是，直觉既然只是易犯错误的人脑的产物，因此，决不是永远正确的。根据普拉特和贝克的调查，百分之七的科学家报告说他们的直觉一贯正确。其余的人估计：有百分之十至百分之九十不等的直觉日後证明是正确的。即使如此，这也可能是个比实际情况更乐观的估计，因为成功的例子往往比失败的例子更容易被记住。几位著名的科学家曾说，他们的大部分直觉後来都证明是错的，现在也都忘了。