“敘畫(huà)”大科學(xué)家的小時(shí)候

劉夕慶

左：從小對(duì)生物的熱愛(ài)使得達(dá)爾文最終確立了進(jìn)化理論 右：胡須中藏著生物進(jìn)化樹(shù)權(quán)圖的老年達(dá)爾文

“理論科學(xué)大家之樹(shù)”的萌芽

科學(xué)史上有許多劃時(shí)代人物的科研成果是以理論形式呈現(xiàn)于世的，如英國(guó)物理學(xué)家牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、博物學(xué)家達(dá)爾文的《物種起源》和奧地利精神分析學(xué)家弗洛伊德的《夢(mèng)的解析》等科學(xué)名著，因此，后人把他們統(tǒng)稱為理論科學(xué)大師或大家——雖然在確立理論的過(guò)程中他們都做過(guò)相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，但三人的結(jié)論性成果都以書(shū)面形式系統(tǒng)展現(xiàn)，并且都出現(xiàn)在重要的科學(xué)領(lǐng)域：自然科學(xué)和思維科學(xué)。

那么是什么推動(dòng)他們走向光輝頂點(diǎn)的呢？這是一個(gè)十分系統(tǒng)而復(fù)雜的問(wèn)題，其原因有偶然的也有必然的，有主觀的也有客觀的，但有一條非常簡(jiǎn)單和明確的線索，那就是這些科學(xué)大家的小時(shí)候。小時(shí)候的他們猶如一粒將要產(chǎn)生豐碩果實(shí)的種子——從中我們可以窺見(jiàn)一幅幅基因使然、由小見(jiàn)大的生動(dòng)畫(huà)面。譬如，牛頓小時(shí)候有小制作的愛(ài)好，后來(lái)逐漸發(fā)展為制作科學(xué)儀器，特別是光學(xué)儀器，著名的光-色實(shí)驗(yàn)就是他利用此儀器在劍橋大學(xué)三一學(xué)院進(jìn)行的;11歲時(shí)，牛頓從《自然和藝術(shù)之謎》一書(shū)中獲得了許多發(fā)明靈感，并在幾年后做了大量讀書(shū)筆記——如何繪畫(huà)、如何捉鳥(niǎo)、如何制造各種顏色的墨水等。在介紹1931年出版的牛頓的《光學(xué)》一書(shū)時(shí)，愛(ài)因斯坦這樣描述牛頓：“自然于他就是一本打開(kāi)的書(shū)……他集實(shí)驗(yàn)家、理論家、技工以及處于爆發(fā)期的藝術(shù)家于一身?！?p>

左：滿臉稚氣的牛頓坐茬地上對(duì)天思考;右：牛頓早年手繪的機(jī)械草圖

達(dá)爾文曾在《達(dá)爾文回憶錄》中這樣寫(xiě)道：“我從少年初期開(kāi)始，就抱有極其強(qiáng)烈的愿望，想去了解或說(shuō)明自己觀察到的事物，也就是說(shuō)，想把一切事物去分門別類，歸納到某些一般的法則中去。所有這些錯(cuò)綜復(fù)雜的因果關(guān)系，曾經(jīng)培養(yǎng)出我的一種耐心，使我能夠在任何悠長(zhǎng)的歲月中，對(duì)任何一個(gè)懸而未決的問(wèn)題，進(jìn)行頑強(qiáng)的思考或深思。根據(jù)我所能作出的判斷，我對(duì)于別人的指示并不輕易聽(tīng)信，盲目遵從。我始終不變地努力保持自己思想的自由，其范圍可使我在一見(jiàn)到事實(shí)明顯地相反于我深愛(ài)的任何假說(shuō)時(shí)，馬上就放棄這個(gè)假說(shuō)（而且我對(duì)于每個(gè)專題，總是忍不住想要建立一個(gè)假說(shuō)）。”小時(shí)候的這一性格特征使得達(dá)爾文最終確立了生物進(jìn)化理論（見(jiàn)題圖）。

同樣，弗洛伊德也從小就注定不會(huì)受到外界的干擾。熱衷書(shū)籍、認(rèn)真地思考和憧憬是他堅(jiān)持自我的“保護(hù)傘”。一旦環(huán)境變得不利于自己的思想發(fā)展時(shí)，他就減少與外界的交流，潔身自好。他大量閱讀古今名著，8歲時(shí)就讀過(guò)莎士比亞的著作，無(wú)論何種書(shū)籍他都會(huì)拿來(lái)翻閱，從中汲取智慧——這些廣博知識(shí)的攝取為他日后建立精神分析理論奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

另外，歷史上偉大的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦在回憶小時(shí)候時(shí)寫(xiě)道，當(dāng)看到羅盤(pán)指針始終指向南北和三角形的三條高線交于一點(diǎn)時(shí)他感到十分驚訝，他直覺(jué)到一定有什么奧秘

隱藏在現(xiàn)象的背后——受這種思維方式的影響，他在之后的艱苦歲月中始終都在思考自然、宇宙等問(wèn)題。

左：小時(shí)候的達(dá)爾文在捕蝴蝶;右即將進(jìn)行5年環(huán)球科學(xué)考察的達(dá)爾文

“實(shí)驗(yàn)科學(xué)大家之樹(shù)”的萌芽

19世紀(jì)初，法拉第成為建樹(shù)眾多的大化學(xué)家戴維的助手;通過(guò)不懈努力，他最終成為電學(xué)及電磁學(xué)、電化學(xué)等方面的實(shí)驗(yàn)大家。事實(shí)證明，無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)方面還是在理論方面，法拉第的成績(jī)都遠(yuǎn)超過(guò)他的恩師，以至于后來(lái)戴維說(shuō)“我對(duì)科學(xué)最大的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了法

拉第”。

由于貧困，法拉第家無(wú)法供他上學(xué)，因而他只讀了兩年小學(xué)就輟學(xué)了。1803年，為生計(jì)所迫，他上街當(dāng)了報(bào)童;第二年又到一個(gè)書(shū)商兼訂書(shū)匠的家里當(dāng)學(xué)徒。書(shū)店里的書(shū)籍堆積如山，法拉第帶著強(qiáng)烈的求知欲望，在業(yè)余時(shí)間如饑似渴地閱讀各類書(shū)籍，汲取了許多自然科學(xué)方面的初級(jí)知識(shí)，尤其是《大英百科全書(shū)》中關(guān)于電學(xué)的文章強(qiáng)烈地吸引著他。他與青年朋友們建立討論小組，一起探討問(wèn)題，交流看法。他總是努力將書(shū)本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，利用廢舊物品制作小電器，并不斷升級(jí)化學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)——這一習(xí)慣始終伴隨他的科學(xué)生涯。

20世紀(jì)初，證明“宇稱不守恒”理論的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家吳健雄小時(shí)候沉靜好學(xué)，喜歡聽(tīng)父親給她讀上?！渡陥?bào)》科學(xué)文化方面的趣聞，并經(jīng)常跟著父親玩無(wú)線電、彈風(fēng)琴、唱歌、吟詩(shī)……文化藝術(shù)氛圍的熏陶在小健雄心田播下了科學(xué)文化的種子。

與其他許多孩子一樣，吳健雄的學(xué)習(xí)也是從背誦詩(shī)文、識(shí)方塊字和算術(shù)開(kāi)始，但在學(xué)習(xí)過(guò)程中，她表現(xiàn)出了與眾不同的智力和膽識(shí)。成名后的吳健雄后來(lái)回憶時(shí)說(shuō)父親對(duì)她一生的影響很大：“如果沒(méi)有父親的鼓勵(lì)，現(xiàn)在我可能在中國(guó)某地的小學(xué)教書(shū)。父親教我做人要做‘大我，而非‘小我?！薄沁@一家訓(xùn)引導(dǎo)吳健雄走上了實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的道路。

小時(shí)候的弗洛伊德不用別人催促，自己會(huì)主動(dòng)讀書(shū)與想象，并積極思考、回答大人的提問(wèn)

“科技發(fā)明大家之樹(shù)”的萌芽

與上述理論科學(xué)大家、實(shí)驗(yàn)科學(xué)大家一樣，科技發(fā)明大家的發(fā)明成果也都離不開(kāi)他們小時(shí)候的點(diǎn)滴積累——達(dá)·芬奇、瓦特、愛(ài)迪生、貝爾等小時(shí)候的故事均證明了這一點(diǎn)。

貝爾小時(shí)候，父親向他提議由他和哥哥設(shè)計(jì)一種“會(huì)講話的機(jī)器”。而小貝爾曾和父親參觀過(guò)一個(gè)模型，當(dāng)操作正確時(shí)該模型就會(huì)模仿人發(fā)出聲音，這對(duì)他們啟發(fā)很大。

左：年輕時(shí)的英國(guó)實(shí)驗(yàn)化學(xué)大家戴維（油畫(huà)）;右：年輕時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)大家吳健雄

貝爾后來(lái)回憶起父親這個(gè)提議時(shí)說(shuō)：“我認(rèn)為他當(dāng)時(shí)根本不相信我們能夠制造出任何有價(jià)值的東西來(lái)。不過(guò)，他知道即便我們?cè)觳怀鰰?huì)講話的機(jī)器，也一定能學(xué)到很多有關(guān)聲音、喉嚨以及嘴的知識(shí)。他當(dāng)時(shí)對(duì)聲音的產(chǎn)生原理非常感興趣?！弊罱K兩個(gè)孩子設(shè)計(jì)出了一個(gè)會(huì)講“媽媽”的裝置——當(dāng)哥哥用力吹充當(dāng)氣管的、可以伸縮的管子時(shí)，貝爾操縱橡膠做的“嘴唇”，裝置就可以發(fā)聲。他們的試驗(yàn)在一定程度上獲得了成功，以至一位鄰居誤以為是嬰兒的啼哭聲——貝爾小時(shí)候關(guān)于發(fā)音的小發(fā)明對(duì)他以后發(fā)明電話產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

左：在簡(jiǎn)陋條件下學(xué)習(xí)的法拉第;右：成為偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第

著名的發(fā)明家愛(ài)迪生小時(shí)候?qū)Υ笞匀环浅：闷?，他?jīng)常專心致志地觀察榆樹(shù)葉芽怎么生長(zhǎng)、楓葉如何變色這些“技術(shù)性”細(xì)節(jié)。為了試驗(yàn)孵小雞，他可以長(zhǎng)時(shí)間趴在雞窩旁;為了探索蜂巢的奧秘，他經(jīng)常被蜇得鼻青臉腫;為了試驗(yàn)?zāi)Σ辽姡谛圬埳砩虾菝耆?，直到雙手傷痕累累……9歲那年，他逐頁(yè)研讀帕克的《自然與實(shí)驗(yàn)哲學(xué)》，并逐項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，甚至還在自家的地窖里建起了一座小實(shí)驗(yàn)室。從12歲起，愛(ài)迪生就在底特律至休倫的鐵路列車上賣報(bào)，并把自己的實(shí)驗(yàn)室搬到了火車上——小時(shí)候這些記憶深刻的謀生與實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷成為愛(ài)迪生進(jìn)行科技發(fā)明、為人類謀福利的不竭動(dòng)力。

左：達(dá)·芬奇（右）小時(shí)候畫(huà)雞蛋的故事廣為流傳;右：貝爾（右）小時(shí)候?qū)σ魳?lè)特別感興趣

從上述科學(xué)家們小時(shí)候的經(jīng)歷我們可以發(fā)現(xiàn)，他們?cè)诶碚摗?shí)驗(yàn)和發(fā)明等方面取得的成果，與他們小時(shí)候由興趣而激發(fā)的努力息息相關(guān)——他們長(zhǎng)大后成就的“大”與他們小時(shí)候興趣萌發(fā)的“小”有著割舍不斷的因果聯(lián)系，興趣是他們最好的老師，而不懈的努力則是他們成功的不二法門。

（責(zé)任編輯/江盼 ?美術(shù)編輯/劉強(qiáng)）

左：小時(shí)候做實(shí)驗(yàn)的愛(ài)迪生 右：事業(yè)高峰期的愛(ài)迪生發(fā)明了電燈與供電系統(tǒng)