科学研究之路

时间:2024-07-04 10:17:06

科学研究从以下观点来看是一种艺术:不论你如何产生新发现,只要你的断言是真实的,而且能够可靠地被验证就可以了。一位理想的科学家在思考上要像诗人,做起事来要像簿记人员,同时我认为,他如果具有令人震撼的才华,在写作上也会像记者。就像站在空白画布前的画家,或是闭上眼睛回想旧时情景的小说家,他在想象中思索故事的主题和结局,以及问题和答案。就算他有最大的成就,只不过是看到了发展一个新仪器或新理论的需求,却可能已经足以推开一扇通往新研究领域的大门。

科学研究之路

这种高层次的科学创造力与艺术类似,既视才华而定,也视自我形象而定。要成大业立大功,科学家必须满腹自信地往蓝色水域航行,暂时把陆地抛于脑后。他对冒险本身的评价也很高,并且牢记,在那些被人遗忘的文献注脚中,到处散布着具有才华但胆怯的人的名字。然而,他如果像绝大多数的同僚一样选择停留在岸边,那他必须足够幸运,才能具备我定义中的“正常科学研究的最高智慧”:足够聪明,所以能看得到需要完成什么;但不过于聪明,所以亲自动手执行时无须忍受枯燥乏味。

科学家的研究风格是他做了学科选择之后的产物,并且进一步受到个人倾向和品位的限制。如果他是位地道的博物学家,就会恣意地四处漫游,有时经过林木茂盛的真实树林,或者,在现今较普遍的是通过充满分子的细胞,来找寻人类尚未想象到的事物;他会具有猎人的本能。但另一方面,如果这位科学家是位数学理论家,他心中就会对我们已知但仍极不明了的过程产生影像,把这个过程的结构化解成直觉所建议的基本成分,并且改写成图表和方程式。他为了进一步求证,会对实验学家说:尽管我们无法亲眼看到,但如果这个过程是这样进行,那么这就是间接探测时需要用到的参数,以及可能用来解释结果的语言。

不同学科所采用的认可标准,差异也很大。分类生物学家只需要碰上一个不寻常的新品种,辨认出它的新特点,就算是一项重大的发现。1995年,两位丹麦动物学家在龙虾嘴里发现了一种类似小型轮虫(rotifer)的物种,由此在动物界中建立了一个全新的门,成为第35个已知的动物门。生物化学家的领域与风格则完全不同,他们为了追踪荷尔蒙和生物体上其他重要分子的自然合成过程,往往得在实验室内利用酶的催化反应,来重现自然合成的步骤。实验物理学家与化学家相比,离人类的直接感官更远,因此也是各类科学家中显得最深奥的一群,举一个同样玄奥的例子:他们借由电子和原子核内质子的高能碰撞,来推导夸克(quark)的空间分布。

给科学新手一个建议:要找到并建立一个科学新发现,并没有固定的方法。把你所有的能力投入到研究主题,你所描述的程序必须也让别人可以重复。尝试在各种不同的情况下,重复观测某项物理事实,以不同的形式和做法进行实验,把想象中的因果关系建立起来,利用统计分析去除原假设(null hypotheses,也就是故意提出来威胁结论的假设),以逻辑的方式做推论,注意细节,并且仔细查证自己的结果是否和别人发表的一致。以上所有的行动,不论是单独进行还是组合起来,都是接受过考验、真正的科学武器的一部分。当研究工作即将告成时,你也要考虑向哪些读者报告自己的成果,计划在一个有信誉、有同僚评审制度的期刊上发表你的结果。科学界具有一种严苛的特质:一个新发现要等到通过评审并且发表之后,才算存在。