培养一个小科学家,要从思维方式开始
我对于自然科学的喜爱热烈而持久。从很小的时候起,我就有很强烈的愿望,去了解、去解释我所看到的一切,并将它们纳入自然法则之中。
查尔斯·达尔文,《自传》,1887
查尔斯·达尔文是自然科学史上最伟大的科学家之一,我们与他初识,大都是从进化论开始。
160年前,达尔文发表了《物种起源》,如今“进化论”已经成为常识,以至于我们不再关注达尔文为得出这一理论所经历的漫长、聪慧而缜密的逻辑推理过程,也不惊讶于这一理论远远超越了当时的科学条件所能提供的证据,更感受不到在那个人人信奉《圣经》的年代,达尔文是如何小心翼翼地保护他的科学理论。
1859年,《物种起源》出版了,尽管当时英国社会分裂为支持和反对达尔文的两派,但毋庸置疑,这一“不仅改变了一个学科,而且改变了全人类的思维方式、认识方式和行为方式”的巨著,是科学界至今为止最重要的书。而书中提出的生物进化论学说,被恩格斯列为19世纪自然科学三大发现之一,它不仅推翻了神造论和物种不变论,还对人类学、心理学及哲学等学科,甚至全人类带来了不容忽视的影响。
那么,在那个人们普遍相信地球只有6000岁,万物都由造物主创造的时代,达尔文为什么就成了达尔文呢?在《科学家如何思考:达尔文与物种起源》(以下简称《科学家如何思考》)一书中,我找到了答案。
志向远大
在《科学家如何思考》开篇达尔文的自传选段里,我们就看到了达尔文的赤诚之心,对于自然的热爱与向往,使他从小便有强烈的愿望,去解释自己所看到的一切。他坚定自己的热爱,没有选择父亲为他谋划的路——去学医,而是读有他喜欢的自然科学的宗教课程。
而对自然的狂热与偏执,使得达尔文从小就是人们眼中的博物学家。小时候捕捉瓢虫,他就会思考:为什么瓢虫之间会有细微差别?怎么判断两个相似生物是不是同一个物种呢?经过细致的观察和思考,小小年纪的他就敢于质疑瑞典博物学家林奈的观点,将瓢虫分为了24个不同的种类。
达尔文一直遵从自己的内心,心怀远大志向,直到他72岁时,还和他的儿子一起观察蚯蚓,在当时被人们所憎恶的蚯蚓,却成了他最后一本书的主角。
勇于行动
达尔文的研究成果,离不开他的勇于行动。达尔文22岁的时候,在老师的提议下,他登上了探索南美洲的贝格尔号,此后他坦言,这次远航,是他一生中最重大的事件,决定了他此后全部事业的道路。
《科学家如何思考》记录了他曾乘坐“贝格尔”号舰,进行历时5年的环球航行时,对动植物和地质结构等进行的大量观察和采集。
在极度缺乏古生物化石,也没有地质年代学技术,更没有DNA研究手段的时代,达尔文像侦探一样从纷乱的蛛丝马迹中推测并未见到的事物,从一个又一个疑惑中找出答案,又从答案中总结出结论,继续提出下一个问题,以严谨的逻辑逐步推导,直到构建出完整的理论体系,可以解释地球十分古老、物种会消亡和进化、现代生物来源于同一祖先。
永不放弃
在乘坐贝格尔号航行时,达尔文有些晕船,但他并没有放弃,船上图书馆的书成功转移了他的注意力,并且让他有机会不断拓展自己的好奇心和各种各样的想法。
每每贝格尔号靠岸,就是达尔文最开心的时候,他会采集各种各样的岩石、动植物样本,观察当地的风土人情,不同地区的人口、种植的作物以及养殖的动物都会引起他极大的兴趣。
善于合作
在航行中收集到的各类样本本,达尔文会详细描述、贴上标签、妥善包装,然后用船寄回大英博物馆,以便专业人士对它们进行进一步的研究。
后来,这些标本交到了各行专家的手里:哺乳动物化石标本交给了古生物学家理查德・欧文,鸟类标本交给了鸟类学家约翰・古尔德,植物标本交给了植物学家约瑟夫・胡克。
达尔文也会十分详尽的记录他的旅行日志,将他的所见所感,用文字记录下来,文字无法表达的,随行的画家会帮他记录一些。
《科学家如何思考》中,尤其重点的是介绍了他得出进化论的思考过程,观察——疑问——理论解释,从中可以看到这位真正的智力工作者的思维力量。
《科学家如何思考》还涉及达尔文的其他研究,如种子的传播方式、花朵的传粉机制、植物的运动机制、人和动物的表情、蚯蚓的行为。都是将故事角度切换到达尔文身上,用他的思考方式,以严谨的逻辑一步步推演,直至构建出完整的理论。这就是达尔文之所以成为达尔文的重要原因。
这一思维方式,太值得那些长大立志要当科学家的小朋友们学习了,而且是越早知道越好。
很多年来,我竟无法忍受去阅读哪怕一行诗句。我试着阅读莎士比亚的作品,但却觉得它极其荒诞,令我厌恶万分。我几乎也失去了对绘画和音乐的兴味……我对风景画还保留着一点兴趣,但是它也同样无法带给我从前的那种狂喜之情了……我的头脑好像变成了某种机器,专门把大量收集来的事实加工研磨,制成一般的法则。但我还是不能理解,为什么这必然会引起我头脑中专门激发高尚审美兴趣的那些区域衰退的呢?
查尔斯・达尔文,《自传》,1877
在他的自传里,他坦言,他的头脑好像变成了某种机器,但这就是达尔文!拥有非凡的好奇心和创造力,拥有对细节的辨别力、严谨的观察力,更重要的是,他拥有勤奋的工作态度。他的一生,出版了超过25本书,还有无数的手稿和信件往来,对于科学的贡献,用巨大已经无法形容了,他的思想,至今还鼓舞着全世界的科研人员。
这才是我们该敬佩的偶像!