[心理藏书]发现的种子 091

读书笔记：

关于科学研究中的创造性问题的相关文献书籍，早已是汗牛充栋。早在本书英文版出版之前（1980年），科学哲学的权威波普尔爵士（Karl Popper）就于1974年指出：“关于创造性问题的文献数量之多已达惊人的地步”。然而就像开车并不需要汽车技师懂得那样多，进行科学创造也无需对创造性的研究了如指掌。这样说来，我在推介本书的姊妹篇《科学研究的艺术》时将其比喻成“武功秘籍”，似乎将其说得过于高深了。其实我们只要按照自己的需求对其略加了解，再付出些精力勤学苦练，就能满足我们的科研需求了。不过，我们在科学研究之余读系统地一下这样的书籍仍然非常重要，掌握些理论知识可以使我们在行驶时选择快车道而不至陷入泥淖，也可以让我们在遇到困难和阻碍时尽快修复错误，重新上路。

思维方式：
贝弗里奇在书中提到了三种思维方式：批判性思维，想象性思维和无控制行思维。批判性思维是科学研究的基础，每个科学工作者都该是在这方面训练有素的。它是我们发现科学问题所必须的要素。然而批判性思维不是科学的全部。新问题的提出和解决往往需要借助新概念，新方法，这些常有赖于想象性思维和无控制行思维的帮助。想象性思维类是“让思想顺着连结、联系，把一件事与另一件事结合”，从而发现批判性思维所不能完成的问题解决。而无控制性思维，在我理解就是头脑风暴。进行这种思维不必限制与问题本身，而是让思想解放出来，让所有的概念想法自己产生，碰撞，产生新的火花。对于新概念的产生和新问题的创造性解决，后面两种思维的作用则更为明显。本书也把重点放在了这上面。

产生新发现的步骤：
收集资料：要以问题为中心，收集各种与问题相关甚至冲突的资料（后者往往是引发思考进而产生新概念的最大诱因）。有的问题会在资料收集过程中便得到解决。
思考问题：如果现有资料无法产生答案，那么就要对其进行深入的思考，对所有的资料进行消化吸收。与不同的人（哪怕是不懂科学的人）讨论。讨论是打开思路的重要法宝。有时通过这样的思考就能得到问题的答案。即便没有答案，借由思考我们也会具有“有准备的大脑”，为下进行一步打下基础。
产生概念：努力的思考也许不能使我们达到清晰的答案，但是它却能开启我们的直觉。有助于解决问题的概念和方法往往会以灵光一现的方式出现。这种灵感往往是创造性的定点，给我们带来突破性的问题解决方式。
评价新想法：经过上面几个步骤产生的新的概念，方法，技术等必须通过科学的检验。如果结果并不完美，可以在这最后一步中进行修正。如果遗憾的发现我们的新想法不能通过检验，是错误的，那么及时的摒弃则比固守要明智。

在这一章中，贝弗里奇还列举了诸多能激发创造性的实用方法，比如横向思维，集体思维和形态学方法。他针对这些方法做了简单介绍，并推介了相关的书籍供有兴趣的读者进一步学习这些思维方式。

科学家都愿意谈论科学的严谨，这就容易使得一般大众误以科学必须按部就班的严格按照一定的步骤进行。科学需要严谨，这一点儿也没有错，但仅靠严谨得到的科学发现的其实很少。有许多科学发现是在偶然的机遇和机会中产生的，科学的偶然性的重要作用得到多位诺贝尔奖获得者的认可与重视。第一章中提到的思维方式中，多数是用来摆脱先前认识的束缚来寻求那经常是偶然出现的答案的。

贝弗里奇把科学发现中的机遇分为了三类：1)各种思想精神活动的偶然结合产生的直觉，2)阿基米德式直觉和3)意外发现。第一类和第三类很容易从字面上理解，而阿基米德式直觉是由精神活动与外部事件相互作用而引发：牛顿从树上掉下的苹果得到启示的故事也是阿基米德式直觉的例证。值得注意的是，这三种类型的机遇并不能直接解决问题，而是产生解决问题的机会。只有有能力把握这种机会的人，才能利用这个解决问题的金钥匙。

贝弗里奇举了很多有趣的事例来证明科学发现并非全然是在一丝不苟的研究中得到的。有些重大发现完全是意外导致。科学家的一时粗心大意或者，也会成就好事。这些事例就是科学八卦，让我读得津津有味，也使我获得信心：虽然我不是一个特别有条理的人，但是还是有可能做出重大贡献的。这句话也送给所有人共勉。

机遇在科学发现中的作用超乎人们的想象，但能利用这把金钥匙也是需要一定的条件的。首先，与专业领域密切相关才有可能发现机遇。那种整天坐在办公室里只靠实验员和研究生替自己做研究的人是不太可能发现实验中的种种偶然情况的。其次，把握机遇需要丰富专业知识的专业知识。专业知识丰富的人才能注意到新奇情况的出现，也更能洞察这些情况后的意义。最后，在研究中过于拘泥于研究计划，是容易放走机遇的。作为学生的我，一定要在亲身参加实验，努力积累知识的同时注意保持自己的好奇心，不要让科学研究的条条框框束缚。

新思想、新发现的产生基本上都是直觉的突然的事件，往往在短时间内就完成了。然而科学研究确实一个相当漫长的过程。新思想得到认可，新发现得到应用，往往都会耗费许多时间。一方面科学研究可能需要长时间的酝酿。另一方面，无论这些新的东西具有怎样的真理性，要得到广泛的接受却不是那么容易的。真理需要时间的检验，这一点从诺贝尔奖或者前两天（2009年1月9日）颁发的中国国家科技奖的获奖人的年龄便可见一斑。

科学工作是一个连续体，创新也都是在前人发明发现的基础上进行的。很多时候前人的研究会被忽视，等到独具慧眼的人发现它时，往往几十年已经过去了。这一方面提醒我要关注本领域内的新动向，同时也要发掘历史文献，说不定也能发现闪光的宝石，作为自己研究的新起点。

新的发现出现以后，迎接它的很少会是鲜花和掌声，相反，各种怀疑、反驳甚至对立的证据则是家常便饭。这很正常，因为新的发现很少是完美的（在这一点上追求完美也不现实）。当然，这种情况下的质疑并不一定是恶意，也不见得是坏事。反对的声音往往会帮助科学家完善自己的理论和发现。但这也曾造成过悲剧。另外，新出现的成果常会以反传统反权威的面孔出现，这样那些传统卫道士和权威崇拜者自然会起来保护自己，反对新知。若是新发现会损害一些商业公司或者政治精英的利益，它们也会不择手段的压制真理。科学争论永不会停，虽然反对的声音有时会占据上风很久，但只要科学家坚持，真理早晚会取胜。

除了以上列出的原因，革新的阻力，各种反科学的迷信，伪科学以及科学本身的消极方面也是阻止新科学发现及时得到承认的重要原因。很多人不喜欢新东西，这在科学界也不例外。就像不喜欢新东西的人经常是保守的老头子那样，在科学界中阻碍革新的声音也经常来自年长的科学家，很多人还是相关领域的权威。他们的否定性预言常常被追随者奉为教条，成为革新的障碍。新发现必须先面并打破对这些牢固的老旧思想才行。虽然结果经常是真理最终得到确认，但是这期间消耗的时间往往令人痛心。

反科学和伪科学的论调对科学的伤害也是巨大的。而且世界上从事这两个行业的人并不见得比科学家少。从事科学工作的人要对这两类活动保持警惕。

科学是讲求证据的，正如人法庭上会出现伪证一样，科学工作中也有虚假证据。有时候这些伪证是来自于实验对象或者仪器的偶然错误，这对科学发现的破坏作用是有限的。可怕的是故意做假。科学中的欺骗的丑闻屡屡发生，令科学界蒙羞，令相关学者名誉扫地。本章中同样给出了好几个例证，大家不妨一读。

现代科学家们采用的研究方法，多是遵循波普尔的假说演绎体系。在这个体系中，人们从假说出发，演绎出使“假说为真”所需要的推断，然后设计实验来验证这些推断。如果结果与推断一致，则假说被确认（但不能被证实）。如果结果与推断不一致，则假说被证伪。这个过程中并不涉及任何创造性活动，看起来任何人都能做。

波普尔的这种观点当然不会为强调科学中创造性作用的贝弗里奇所简单接受。这一章中，贝弗里奇对波普尔的理论进行了批判，并且强调了创造性问题解决在科学研究中的作用。贝弗里奇认为：
一，波普尔的方法重视批判性思维而忽略创造性思维是本末倒置。科学家的最主要工作是创造性的产生新概念，新发现，而验证这些新发现则是第二位的。
二，波普尔的方法重点在于证伪，证伪的方法很容易扼杀新思想。新思想的出现需要寻找证据来支持，而不是将其证伪。
三，波普尔主义的证伪方法不能被划归为严格的逻辑。
四，波普尔主义认过分强调了“唯一有价值的假说是那些对于检验和可能的反驳敏感的假说”。很多假说，甚至是作为科学基础的很多假说其实都是不可检验的。

研究的基本过程，即使是研究生也都知道：1）问题确认 2）资料收集 3）发明假说 4）实验 5）发表。贝弗里奇对这些步骤进行了分别论述，我就不展开了。

第四章中提到的是科学研究的传统方法，即注重问题的各个要素，常常把问题分解成要素进行探讨研究。而事实上，这些因素彼此并不孤立，而是存在于一个统一体之中，而且“统一体比它的各个部分的简单几何包含更多东西”。这就是第五章中介绍的系统论的主要观点。系统论为人们解决复杂非线性问题提供了一组新的方法，并且被应用于军事，商业，企业管理甚至生物科学等各个方面。

与系统论对立的观点是还原论。还原论者用化学和物理的术语和基本定律定理来解释一切。他们相信世界上一切事物都可以分解简化为物理化学定律，除了物理-化学定律，这世界上就没有别的了。

在哲学上，系统论和还原论虽然彼此不相容且有很多争论，但二者应用到研究方法上，则可以产生互补的效果。

对于科学的分类，目前比较流行的是理论科学和应用科学。应用科学是一个普遍被误解的词，贝弗里奇认为将其称为应用研究更为合适——这样至少能与各种应用科学发现进行科技发明的活动相区分。应用研究同纯理论研究一样，并无智力上的高低贵贱之区别，同样都会产生新发现。其唯一的区别在于研究的出发点不同，纯理论研究只关注做出新发现，而应用研究则更着眼于研究具有“有用性”的问题。

根据研究动机的不同，目前有5类被广泛接受的研究分类。这些分类主要是为了方便行政管理，分类之前往往并非泾渭分明。这不是我的兴趣所在，就不一一列举它们了。

科学作为一项事业，需要资金支持。提供资金支持的部门往往会有对资金有计划和管理，这些对资金的计划和管理往往会延伸并影响到科学的计划和管理。作为大部分学人，可能无法参与到这些计划和政策的制定过程中去，但是每个研究者都应该关心这方面的动向。如果你选择的研究课题很难得到资助，那么很有可能你的宝贵精力会被浪费到会半路夭折、毫无成果的事情上。

科学家们是反对对科学进行过分的计划和管理的。因为真理很少是按照特定的研究计划而产生的。而过分的管理和计划会阻碍科学家们自由的思考自己愿意解决的问题，也会干预科学发现的进程。

科学领域中有一个非常有趣的现象，这一现象符合中国的一句古语：名师出高徒。这一点可以从对诺贝尔奖金获得者的“谱系”研究中略见一斑。许多诺贝尔奖金获得者之间都存在着师承关系。

成功的科学家的榜样作用，可以在学生身上激起的研究激情，更能影响他们的工作方式。有激情有好的工作习惯加上名师的指点，成功的几率自然就大些。所以立志于科学研究的学生在选择导师时，一定要尽量选取成功的科学家和富有创造力的团队。

如果没能有幸跟随才华横溢的导师和富有激情的团队，读一些重要的科学史著作也可以给你以前进的动力。读这些著作，重要的是了解科学家怎样做出重要的发现。于此相比，谁在什么时候做出了怎样的发现反而不是那么重要。要向猎人学习捕猎技术而不要瞻仰他们的猎物——不然你还得饿肚子。

做出好的研究也需要提高研究者本人的科学鉴赏力。方法是：研究杰出科学家的工作方式和培养幽默感。这也提醒年轻的学子在求学时，一定要拜成功的科学家为师，争取进入富有创造力的团队。如果没有这样的条件，也可以通过阅读来了解和接触成功科学工作者的工作和研究方法来提高科学鉴赏力。

尽管向有经验的科学家学习对于年轻学者非常重要，同时我们也应该注意到科学家们最重要的发现往往是在年轻的时候做出的。作为年轻人的我们毫无疑问需要虚心，但是妄自菲薄却是不必要的。毕竟，世界就在我们的手中发生着改变。

在最后一章的开始，贝弗里奇总结出杰出科学家所具有的五大共同特征：超人的求知欲和好奇心，热衷于工作，独立思考，献身艰苦工作和拥有强烈的荣誉感。之后他又列举了诸多现代社会对于科学的指控，并为科学的中立性进行辩护。

尽管科学技术的发展使得人类的生活水平获得了前所未有的发展，人们对于科学技术的反应并不全是积极的。科学技术的发展有诸多副作用（比如核战的可能），是科学面临的最多的指责。然而，对于科学的种种指责多是来自于对科学的不了解。因此科普工作对于“一个健全社会的前途来说...是绝对必要的”。这就需要科学家们在实验室里进行研究的同时也应该放眼到整个社会，关心科学技术可能会带来的社会问题，并且担负起监督科学技术使用和普及科学知识的社会责任。可是，科学家在其专业领域以外，“并不比其他人更聪明，也难摆脱个人偏见和感情用事”，犯错误跌跟头更是常有的事。科学家的任务应该是且只是向公众展示真实的图景。至于对于科学发现的使用做怎样的抉择，是每一个地球公民的共同义务与责任。

科学知识是人类手中的一件强大工具，我们已经利用这个工具开始改变现状影响未来。科学技术是可以造福人类的。这要求科学家们继续努力工作发现新知，也需要每个公民都承担起自己的责任，为人类的美好明天共同奋斗。至于我们的未来是天堂还是地狱，就看我们朝着那个方向努力了。贝弗里奇在这个问题上的态度是乐观的。我自己虽然也不悲观，但比他要更谨慎些。我对人类的信任没有贝弗里奇那样强。