来源：公众号“科研圈”
作者：MARTIN REES（英国剑桥大学天文研究所所长、英国皇家学会前主席）
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（Gideon Sundback）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。
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（Wolfgang Pauli）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（John Goodenough）是锂离子电池的共同发明者，他一直工作到 97 岁。2019 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（Arthur Eddingtoin）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（Arthur Eddingtoin）。George Grantham Bain Collection, Library of Congress Prints and Photographs Division Washington, D.C. 公有领域，
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科学家往往严厉批评其他人的研究。他们比任何人都更有动力去发现错误。因为在他们的职业生涯中，最大的尊重是要献给那些贡献出人意料的原创性内容、推翻共识的人。但他们应该对自己的研究保持同样的批判性。他们不应该迷恋自己偏爱的理论，也不应该受到一厢情愿想法的影响。毫不意外，很多人发现这点很难做到。一个人如果大半辈子投入在一个科研项目中，他必定会肯定其重要性，一旦所有努力付诸东流，那将是致命一击。残酷的现实摧毁诱人的理论。只有那些足够强大的科研成果能挺过严苛的检验，成为公共知识的一部分。例如，吸烟与肺癌之间的关系，HIV 病毒和艾滋病之间的关系。伟大的历史学家罗伯特·默顿（Robert Merton）曾将科学描述为“精心组织的怀疑论”。
通往一个能被广泛认同的科学理解的道路通常一波三折，沿途会拐入许多死胡同。偶尔，特立独行的人才是正确的。对此我们都喜闻乐见，但这些情况比通常设想的少很多，也许比媒体上读到的更少。有时候，先前的共识会被推翻。但大部分科学进步超越并概括了先前的概念，而不是与它们相互矛盾。例如，爱因斯坦并没有“推翻”牛顿，他只是超越了牛顿，提供了新视角，赋予空间、时间和引力更广泛、更深刻的见解。
当竞争性的理论一决雌雄时，赢家往往只有一个。有时候，一个关键证据就能定输赢。1965 年的宇宙大爆炸学说就是如此，当时人们发现了微弱的微波信号，充满了整个宇宙，除了将它解释为炽热致密的“起源”的余波之外，没有其他更合理的解释。同样的事情在那个年代发生了第二次，“海底扩张”的发现让几乎所有的地球物理学家相信了大陆漂移说。
在其他情况下，一个想法只会逐渐获得优势：它的替代性观点逐渐边缘化，直到主要的支持者相继离世。有时候，研究主题继续前进，而曾被看作是时代议题的东西则被绕开或搁置一边。
科学累积式的进步需要新技术和新工具，当然，在共生关系中还要有理论和见解。一些仪器仍然只能放在桌面上，而在另一个极端，瑞士日内瓦欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机是目前最精密的科学设备。同样，天文设备也由跨国联盟运营，其中一些是名副其实的全球项目，例如智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）射电望远镜，欧洲、美国和日本都参与其中。
但即使在小型的本地化团队中从事研究工作，我们也受益于科学是真正的全球性文化的事实。我们的技能（不同于律师）可以在全球传播。这也是为什么科学家比其他职业更容易跨越国籍和意识观念的界限，来解决理论和实际问题。对我们许多人来说，这是我们职业生涯的一个重要优势。
最好的实验室，如同最好的创业公司，应该是原创观点和年轻人才的最优孵化器。但是，公平地讲，一种隐秘的人口变化趋势正在破坏这种绝佳的创造性氛围。
50 年前，我这一代人受益于下列事实：科学乘着高等教育不断扩张的东风，始终呈指数级增长。随后，年轻人的数量压倒老年人，此外，人们 65 岁左右退休也很正常（一般是强制退休）。但学术界，至少在西方国家，并没有快速扩张（在许多领域已经饱和），也没有强制退休年龄。几十年前，30 出头就领导团队的志向合情合理。但在美国，以生物医学界为例，现在要在 40 岁前获得第一笔科研基金，就很不同寻常。这不是个好兆头。科学永远吸引着那些无法胜任其他职业的书呆子。实验室里也有不少愿意花时间写基金申请，又常常申请失败的人在工作。
但是，这一行业需要吸引那些灵活的头脑，以及有野心在 30 多岁就功成名就的人。如果感知到前景渺茫，一些人将离开学术界，可能去尝试创业。这会带来极大的满足感和公共利益，许多人应该这么走。但长期来看，有一些这样的人愿意献身基础前沿研究也很重要。IT 和计算领域的进展可以追溯回顶尖大学内的基础研究，很多都发生在一个世纪之前。医学领域中的绊脚石源于不稳定的基础。阿尔茨海默病缺乏有效药物这一令人沮丧的现实说明我们对于大脑功能还知之甚少，应该重新聚焦基础科学。（编者注：本文首发于 2020 年 1 月，彼时欧美各国尚无阿尔茨海默病药物获批。）
但我希望这种僵局是暂时的，新机遇向雄心勃勃的科学家敞开。财富和闲暇的扩张，加上互联网技术提供的信息连接，将为全球各地上百万名受过教育的业余爱好者和公民科学家提供比以往任何时候更广阔的空间，让他们能够追随自己感兴趣的主题。这些趋势将有利于顶尖研究人员在传统学院或者政府实验室之外展开前沿研究。如果这样的选择足够多，这就会削弱研究型大学的至上地位，并将独立科学家的重要性提升回 20 世纪到来之前的水平，也许还会促进天才原创思想的繁荣，因为世界可持续的未来需要这样的思想。
作者简介：马丁·里斯（Martin Rees）是天体物理学家和宇宙学家，也是英国皇家天文学家（United Kingdom’s Astronomer Royal）。他是剑桥大学天文研究所所长、三一学院院士，也是英国上议院议员，2005~2010 年曾任英国皇家学会主席。除了发表科研论文之外，他还为广大读者撰文写书。近年来他愈发关心全球长期问题，《论未来：人类前景》（On the Future: Prospects for Humanity）是他最新出版的书。
原文链接：
Lessons for a Young Scientist
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