要一个聪明的局外人描述一个科学家，你会听到，科学家是一个穿着白大衣，完全按逻辑思维的机器。你会觉得科学家像电子计算机那样冷漠一是客观的、精密的、无偏见的、无私心的，使用归纳而不是演绎方法；专心于探索不情愿的大自然的奥秘，这样的人缺乏正常人所具有的那种细腻感觉。不是吗？

科学的核心是实验方法，它源于一定的思想，在控制的条件下，用重复的方法能进行谨慎的有计划的研究。一个时期，有一条格言：观察者与他进行的考察工作是完全无关的。但是这个概念远远地不符合现实。当我们在实验室做实验时，我们的结果基本上取决于先前在学校受的教育和多年的严格训练而养成的科学癖性。这种癖性教我们摈弃那些与我们的预想不一致的数据；许多遗漏新发现的事是由于不愿接受他们自己的实验结果的正确性。

最近，有关知觉的机理的许多工作已经做了。显然，我们的五个感官并不像我们曾经想的那样可信赖。它们太趋向于在某一方面的反应，而这又与先前在学校受的教育和限定的条件相一致。克服极易受骗的人类感官的缺点，我们就要向更高级的复杂的仪器前进。可是，更复杂的仪器，更要排除测量参数的影响，以便测量结果决定于工具本身设计中的固有概念。因此，在一个浸没式温度计中，汞的热膨胀系数和温度升高之间的联系是完全直接的。最后，W · 海森堡认为，同时测定一个电子的位置和动量这两个量的测不准，是一个实验方案的必然结果。

另一个是有关实验的再现性的困难。我们常常不能完全地分立出，以至满意地表征所有重要的变数。有时，什么是不重要的也极难确定。

科学的习惯

任何在实验室工作过的人，都会见到过一种“奇怪”的实验。有时，你会得到一个个别的，也是唯一的结果，它远比你设想的结果好，但是你绝不能再现这个惊人的结果！工业生产中的类似情形，甚至更严重，这早已为人所知。有时一个过程会连续平稳地运行几周，甚至于几个月才中止。这种行为可能产生自物质的化学物理性质的微小作用或变化。荧光物质、半导体、超导体及类似的电特性材料，由于添加剂或杂质，有时甚至只有PPb水平的数量，就能产生极大的影响。另一方面，在许多过程中，像结晶过程中的成核作用，或表面化学中的催化，初始的很小的差异，可能导致结果上的显著变化。

还有再现性的另一个概念。倘若你连续看到五只白天鹅，这个事实并不能证明这样的结论：“所有的天鹅都是白的”。类似的、要紧的不是你怎样多次地做一个实验，因为这并不能证明实验总是以精确相同的方式进行。因此，我们必须努力去认识，组成整个测量系统的测量仪器、观察者和实验方法间逻辑约束的相互关系。

科学体系是一个有秩序的概念，以一定的模式存在在整个宇宙中。科学家的研究就是要理清这个秩序，以便得到更好的形象的认识。我们设想这个模式是可以认识的、顺从研究的，并且是存在于我们自己的精神结构之外的。如爱因斯坦说的：“客观世界的规律，独立自主的认识主体是全部自然科学的基础。”

时代问题

我们分明相信自然历程有均一性、统一性和基本的简单性。我们设想自然界并不是杂乱无章的；而是有规则性的，有内在联系的。宇宙的真理是可以被发现的，被揭示的。

但是，尚有其他因素的影响，科学发现形成过程中的仪器；思想意识、政治和社会经济因素的影响。

有神和无神论的信仰也起一定作用。例如，包括新基督教教义在内的十六世纪时的现代科学的崛起。

当前，我们生活在电信学的、质量传输的、世界共同体的、企业联合体的和密集体的时代。我们趋向于加强各学科间的协作；小组研究的作用；多国协同、像在欧洲核子研究中心进行的高能物理研究，美苏联合空间开发活动，或欧洲空间协作，或在公共地球物理年指导下进行的气候研究。我们开始不强调个人的作用，一个人的责任减至最小，开创协同一致精神。

显然，这些因素控制或塑造科学思想是个复杂过程，至今也没有被完全认识。

刺激

常常，不是科学家的人总以为科学知识是一成不变的，因它产生自推理和逻辑，而不是什么信仰和信条。由于缓慢地和谨慎地累积数据，形成巨大的资料宝库，直到有了充分的证据，揭示某些变化的原因，科学才得以进展。这样，科学作为思想，是比收集和汇编的各个部类的事实少得多。

虽然收集事实是重要的第一步，但不是产生科学突破的主要方面。大多数重要概念的到来，是杂乱无章的事实形成一个统一体的时候，这样新的模式就出现了。几乎无可抗拒地证明新观点到来的时机，必定是丢开推理和逻辑的时刻。事实上，太囿于细节或事例，甚至于太专注于你正在做的事情，可能是一种严重的障碍。科学上的每一个重大进展，都包含一些非理性的、非逻辑的因素，是一个推演的中断，伴随有创造性观念的精神飞跃。这种创造性的时机常常是突然地降临，是灵感的一次闪现。或许用昙花一现来形容更好，因为这种思想可能已经长期地萌芽于潜在意识中。最后，它是一种高度的想象能力、观察能力，顶好把它叫做灵感推理。

乐趣

有时，一些发现的到来，是精神松弛和不完全专注于技术问题的时候。凯库勒有关苯的环形结构的想法的出现，是在两个不同的时机，而都是在他半睡眠的时候。第一次是在一个船的上甲板上，是一个很深的夜晚；第二次是他在火炉旁打盹的时候。法拉第不知疲倦地连续工作，寻找电与磁之间的关系。最后，还是在他休息了一个假日之后，当他再回到实验室时，几乎没费什么劲，他就发现了它们之间的直接关系。数学和天文学家拉普拉斯评论说：“我常常习惯地停止那些很复杂的问题的连续几天的思维，当我再重新考虑它的时候，就变得更容易了。”

通常情况下，灵感的到来是突然的、难以预料的。一致公认，80%以上的发现是得到了这种形式的帮助的。彭加勒写道：“十分突然的，这种断然的思想出现在头脑中。”亥姆霍茨、阿伦尼厄斯、普朗克、爱因斯坦、汉密尔顿、门捷列夫、达尔文、牛顿、爱迪生、高斯——所有这些老练的发明家都曾得益于突然的启示。

这种形式的发现绝不是冷漠的、不动感情的，是要有精确的想象力的，而它常常要付出很高的代价，并且是难以忘怀的。在人们的普通感情中，这似乎像是一种享受。法拉第在做某些实验时，表现出像小孩那样的兴致；哈维谈论发现的快乐；社勒以发现为乐趣。

开普勒在说到他的天文发现之一时说：“我得自这个发现的极度快乐，是用语言无法表达的。”海歇耳对望远镜的使用也是毫不例外的：“这些仪器使我有了那样多的妙计，我终于靠它们的特点发现了它们。这表明，如果我不是这样不屈不挠地、孜孜不倦地向它们献殷勤，它们就隐匿起来。当发现它们再度活动的时刻，我就拷问它们，照管阿谀它们，……要下很大的功夫，它们并不和善，至少对我是如此。”这些都不是孤立的例子，但它们是典型化的创造过程。显然地，发现在逻辑上并不是冷漠而无感情的活动。

侥幸

另一个常常被忽略的因素，可能是发现活动中的重要因素。许多新现象，通过一个时机，表现在偶然事件中，要求有发现本领。一个典型的例子，萘氧化制苯二甲酸中汞的催化作用，其第一次发现是浸没式温度计在反应器中被打破的时候。

在1895年，W · 伦琴用早期的阴极射线管做实验时，偶然发现约10英尺远的用氡亚伯酸钡涂的字母“A”发出荧光，即使仪器用不透光的物质封闭起来，亦如此。这就是有关X射线的所有作用的开端。

要注意，这些偶然事件的利用和我们已经提到的所有其他性质一样重要。一个有才能的人能辨认自己实验中的一个意外因素，并从它得到启发。在伦琴之前，R · F · 史密斯把一些照相底片装在一个箱子里，放在克鲁克斯真空管附近，使这些底片受到破坏。这使史密斯对他的底片上的雾蒙蒙的东西，觉得难以理解，但那时没有发现X射线的作用。1781年，海歇耳意外地发现天王星之后，发觉这个星体至少被看到过二十次，但是从前把它视为一般的星。有一种特殊的记忆品质，能区分什么是不寻常的事件，阐明它的作用，解释它们，用于发现过程。比较缺少才能的研究工作者，似乎总是忽略发现的机会，并不是因为它们没有发生，而是不能鉴别它们的重要性。正如巴斯德所说：“在观察的领域中，时机只是帮助有精神准备的人。”

遗传或环境

精神准备是什么呢？怎样造就一个有创造精神的人？许多著作写了这个题目。虽然，一定程度上是有争论的，每一个创造活动都有其独特的地方，我们可以认识某些普遍的特性。常常，某种创造性活动的发生，是由于人们受到某种鼓励，它是来自先前养成的好奇心，来自各种各样的教育和培训，这是许多专家的观点。通常，这种人以一种奇怪的方式看问题。他们不仅以一种不对称的方式观察生活，也注意还没有表现出显著特点的相似性质。一些成功的品质可能有遗传，或许可能是由于在一种富有创造性影响的环境中的学习。

在人的品质上，革新家有坚强的个性，不畏流行的主张，有献身精神，情愿献出自己的时间，努力工作。当面临抉择时，一个具有创造精神的人，更趋于做出与众不同的选择。

我们的教育系统还不能培养创造精神，这种精神对大多数儿童来讲，是天赋的。在整个教育周期，我们教学生能再现正确答案，往往很难找到一个学生，能给出一个正确的独出心裁的回答。

常常，我们熟悉和学习做研究工作，不用某些逻辑的方法，而用从导师一边渗透的方式，如J. J. 汤姆森指导E · 卢瑟福，依次指导下去，也只有四个得到诺贝尔奖，并不多。

也是用这样的方法，我们写出我们的结果，我们发表一个概念，科学是逻辑的推理的。在许多科学报告中，我们遵循的恰像是仿造成熟思想制定的一定的计划，是从开始到完结的逻辑图解。我们缺少已提到的灵感，推测、偶然事件、幻想，或类似的作用。这些事件的发生似乎主要地保留在那些后来写的生活自传中。我们的教育系统降低了那种惊人的、我们很年轻时就有的创造意识，因此而窒息了创造冲动。

至此，我们集中谈了发明的创造性方面。还有另一个同样重要的方面，即一定要追求初始的逻辑的规律。一旦发明得到，或被发现，我们必须验证这种新的观点，以决定它是否能站住脚。立即放弃我们已有的某些推测常常是必要的，对这一点狂热的想象，也要历经严格的考验。一种新模式出现，接着必须研究，与老模式相对比，它应该怎样解释和可能产生怎样的预测。我们要阐明如何证明这个概念不是假的，这是一个推理和逻辑起作用的阶段。一个发明的每个方面，都要彻底检查它是否与实验结果和实际相一致。下一步的实验是计划评价这种新的发明是否能广泛地应用。应注意，科学发明的这两个挖掘过程，要求广泛的不同种类的属性。创造力方面，需要解脱束缚的、不墨守成规的、非理性的，以不寻常的方法观察事物。相反，还要求一种冷静的、逻辑的、敏锐的_分析头脑，来检验发明的正确性。创造活动是人的活动，是主观信仰，是偏见，是发明家的精神活动。试验工作是群众活动，这是一些科学家用以评价其他科学家工作的标准，在全世界是一致的。

科学发明的叙述恰好也完全像创作活动。一个想法的闪现，突然到来的灵感，和精神跳跃在各个领域都是一样的。斯特拉文斯基的某些音乐是在一种幻想中写成的；海顿使用无意识的冲动。……

[Chemtech，1981年11卷2、72期]