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。

第八章 观察

“知识来源于对周围事件中相似处和重现情况的注意。” ——威尔弗雷德•特罗特

实例

巴斯德很想知道有的地方为什么不断发生炭疽病，而且总是发生在同样的田野里，有时相隔数年之久。巴斯德从埋了十二年之久、死于炭疽病的羊尸体周围土壤中，分离出这种病菌。他奇怪这种有机体为什么能这样长时间地抗拒日照以及其他不利因素。一天巴斯德在地里散步时，发现有一块土壤与周围颜色不同，遂请教农民。农民告诉他，前一年这里埋了几只死于炭疽病的羊。

“一向细心观察事物的巴斯德注意到土壤表层有大量蚯蚓带出的土粒。于是他想到蚯蚓来回不断从土壤深处爬到表层，就把羊尸体周围富有腐殖质的泥土以及泥土中含有的炭疽病芽胞带到表层。巴斯德从不止步于设想，他立刻进行了实验。实验结果证实了他的预见。接种了蚯蚓所带泥土的豚鼠得了炭疽病。”

这个例子很好地说明了直接亲身观察的价值。如果巴斯德坐在安乐椅中思索，那就不可能弄清流行病学中这个有趣的问题。

一天，有人给贝尔纳的实验室送来了几只从市场上买来的兔子。贝尔纳注意到实验桌上兔子排的尿清亮而带酸性，不象寻常食草动物那样混浊而带碱性。他推断，多半由于没有喂食，兔子从自己身体的组织中吸取养分，因而处于食肉动物的营养状况。他用喂食和禁食互相交替的方法证实了这个观点，这种作用过程果然使兔尿反应发生了预期的变化。这是一次精采的观察，多数研究人员也就心满意足了，但贝尔纳却不然。他要求“反证”，于是用肉喂食兔子。果然不出所料，兔尿呈酸性，贝尔纳为了完成这项实验最後对兔子作了解剖。用他自己的话说：

“我偶然注意到白色乳状的淋巴液初见于离幽门约三十厘米处十二指肠下部的小肠中。这引起了我的注意，因为在狗的身上淋巴液初见于十二指肠的上部紧靠近幽门的地方。”

再仔细观察，他看到胰导管的开口是与淋巴液开始含有白色乳糜的位置一致的，脂肪质的乳状液使这种乳糜成为白色。这样就发现了胰液在脂肪消化中的作用。

达尔文说过一件事，叙述他和一个同事在探测一个山谷时，如何对某些意料之外的现象视而不见：

“我们俩谁也没有看见我们周围奇妙的冰河现象的痕迹；我们没有注意到有明显痕迹的岩石、耸峙的巨砾、侧碛和终碛。”

这些现象并没有被人注意到，因为这些既不是意料之中的，又不是特地寻找的现象。

巴斯德在观察引起酪酸发酵的细菌运动时，注意到当接近滴液边缘时有机体停止了运动。他猜测，这是由于接近空气处的液体里有氧气存在。从这一点出发，他做出了具有深远意义的推断：没有氧气生命也能生存。这一点在当时被认为是不可能的。进而，他阐明了发酵是一种代谢过程，通过这一代谢过程，微生物从有机物质中得到氧气。这些日後为巴斯德所证实的重要设想起源于对细节的观察，而很多人对这种细枝末节是会忽视的。

第三、四章及附录中引用的许多小故事也说明了观察在科学研究中的作用。