资深科学家给年轻人的一堂大师课：当下，科学究竟需要什么。
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作者MARTINREES（英国剑桥大学天文研究所所长、英国皇家学会前主席）
翻译阿金
编辑魏潇
有时候，我担心许多真心喜欢科研事业的人可能会因为科学界狭隘又过时的观念而止步不前。“科学家”这个词仍然会让人们联想到一个“出世”的形象——要么像爱因斯坦（年长的男性），要么就是年轻极客。在科学家群体中，族裔和性别多样性还是太少。但科学家们的事业所涉及的知识结构和社会属性五花八门，这需要热爱思辨的理论家、孤独的实验科学家、在田野收集数据的生态学家，以及运行巨型粒子加速器或者大科学项目的准工业化团队。
大家都认为，科学家的思考方式独特，也就是遵循所谓的“科学方法”。更准确地说，科学家遵循理性推理方法，他们和律师或者侦探一样，将现象分类，建立假设，检测证据。一个与此相关且具有破坏性的错误思维定势出现了：科学家思维能力拔尖，必是聪明绝顶之人。学术能力是更广泛的智识能力的一个切面，后者是最优秀的记者、律师、工程师和政治家同样拥有的能力。
伟大的生态学家爱德华·威尔逊（E.O.Wilson）认为，要在某些科学领域卓有成效，最好不要太聪明。他没有贬低科学家工作生活中闪现的直觉和灵感（这种时刻其实很少）。但是，作为世界上研究过成千上百万类蚂蚁物种的专家，威尔森的研究包含了数十年的艰辛劳作：纸上谈兵是不够的。是的，科学家需要承担无聊和乏味的风险。他说得对，那些注意力短暂、思想浮躁的人更可能在华尔街找到快乐（但价值更低）的工作，成为“毫秒交易员”。
我们没有理由看不起纯粹的应用型工作。将科学概念用于实际目标可能比原创发现更具挑战。我工程师朋友最喜欢的一部卡通里面有两只抬头看着巨型水电大坝的海狸。一只海狸跟另一只说：“虽然大坝不是我建的，但想法是我出的。”我还想提一提我的理论家同行、瑞典工程师吉迪昂·森贝克（GidonSundback）的故事，他发明了拉链，比我们大部分人做到了更大的智力飞跃。到本世纪中叶，全球人口即将达到90亿，为他们提供清洁能源、更健康以及足够的食物，可能是最为鼓舞人心的目标了。
当心怀抱负的科学家选择了合适自己个性、技能和品味的研究领域和类型（田野研究或计算机建模）时，他们能做到最好。进入一个事物快速发展的领域尤其令人欣慰，你能够接触到最新技术，使用更强大的计算机或者更大的数据集。而且，没有必要整个科研生涯只停留在同一领域中，也没必要一辈子只当科学家。一些典型领域的进步如同浪涌，中间穿插着相对停滞的时期。而最具活力的领域通常跨越传统学科的边界。
还有另外一点：只有天才（或者怪才）才会头也不回直奔最宏大、最基本的问题。你应该将问题的重要性乘以解决问题和产出最大化的概率。有志向的科学家不应该一窝蜂去研究如何统一宇宙和量子，尽管这一领域显然是我们渴望达到的智力巅峰。他们应该意识到癌症研究和脑科学中的巨大挑战需要逐个击破，而不是迎头直上。
虽然看似很奇怪，但有时，最让我们困惑的都是我们最熟悉的问题，而一些最容易理解的现象却在遥远的宇宙中。天文学家自信满满地解释着十亿光年之外的黑洞合并事件。但反过来，对于所有人都感兴趣的日常事务，例如饮食和儿童护理，我们掌握的东西却少得可怜，“专家”一年给一个新意见。然而，理解一些神秘的宇宙现象，和对日常事务糊里糊涂，两者之间并不矛盾。真正挑战我们的是复杂性，而不是事情的大小。哪怕是最小的昆虫，其结构远比恒星或者星系复杂得多，能为我们提供更深层的奥秘。
小小植物也包含复杂的分形图案。图片来源：Pixabay
传统观念认为，科学家，尤其是理论学者，并不是越年长成就越高，而是会随着年龄增长而才思耗尽。沃尔夫冈·泡利（WolfgangPauli）曾挖苦那些过了30岁的科学家“仍然年轻，一直无闻”（我希望年长的科学家不要如此听天由命）。尽管有一些大器晚成的例外，但很少有学者的巅峰之作是TA最后的研究。这和诸多艺术家不同。艺术家年轻时（和科学家一样）受当时流行文化和风格的影响，通过内在精神的发展来提高和深化内涵。科学家则完全相反，如果想要一直处于科学前沿，他们需要不断吸收新概念和新技术。但这并不意味着生产力不能一直持续到老年。约翰·古迪纳夫（JohnGoodnough）是锂离子电池的共同发明者，他一直工作到97岁。年，他成为最年长的诺贝尔奖得主。
还有一条路，我们应该避免，但一些最伟大的科学家常被其引诱：不明智且过分自信地进入其他领域，企图四面开花。走这条路的人在自己眼中仍然在“做科学”，他们想要理解世界和宇宙，但却不再从传统的零碎研究中获得满足感：他们自我膨胀得过了头，有时候让他们的崇拜者尴尬不已。
亚瑟·爱丁顿（ArthurEddingtoin）也许是他那个时代顶尖的天体物理学家。到了晚年（20世纪30年代），他发展出一套“基础理论”，声称通过精妙的数学计算可以预测宇宙中原子的确切数量。有一次，爱丁顿在荷兰的一个讲座上讲述了自己的观点，听众中一位年轻科学家问他的一位年长同行：“是不是所有物理学家老了以后都开始发疯不务正业了？”“不对，”这位长者说道，“像爱丁顿这样的天才可能会发疯，而你这样的只会越来越呆。”对于非天才型的学者来说，这话至少让人欣慰。
亚瑟·爱丁顿（ArthurEddingtoin）。GorgGranthamBainCollction,LibraryofCongrssPrintsandPhotographsDivisionWashington,D.C.公有领域，