我不明白,为何在经历了20年的科研生涯之后,我才终于意识到:我们所说的“科学方法”,实际上只涉及任何科学故事的后半部分。它描述的是,我们如何通过实验或观察,以及理论思想和模型,来检验和完善我们对自然所持有的想法与假说。
但在此之前,必然还有其他事情发生。这整个过程都依赖于一种至关重要、不可或缺、极为珍贵的能力,即首先构想出这些想法的能力。遗憾的是,我们很少谈论科学的这一创造性核心:对世界中那些不可见结构可能是什么样子的想象。
我们需要对此更加坦诚。我屡次感到痛心,因为有中学生告诉我,他们之所以对科学望而却步,是因为“那里似乎没有属于我自己创造力的空间”。我们到底做了什么,才让人们对科学的运作方式产生了这种公式化的印象?
科学与诗歌
20世纪的生物学家彼得·梅达沃是为数不多的近代作家之一,他曾专门讨论过创造力在科学中的作用。他认为,人们对此暗暗感到尴尬,因为科学的想象阶段根本不存在任何“方法”。在他1982年出版的《冥王星的共和国》中,他指出:
假说-演绎体系的弱点在于,如果它试图涵盖对科学过程的完整解释,那么它就会放弃解释假说是如何产生的能力。
梅达沃同样批评那些将科学创造力与艺术灵感来源草率类比的做法。因为艺术灵感的来源通常是可以传达的,它们会“传播”,而科学创造力则在很大程度上是私密的。他认为,与艺术家不同,科学家不会分享他们尚不成熟的设想或灵光一现的时刻,而只分享完整研究后得出的成熟成果。
另一方面,浪漫主义诗人威廉·华兹华斯在两个世纪前,曾预见到一个未来,在那里:
化学家、植物学家或矿物学家最遥远的发现,将与诗人可以运用的任何题材一样,成为诗人艺术的恰当对象,只要这些事物有朝一日变得为我们所熟知。
这里再次体现了让思想“传播”的必要性——而梅达沃如果是对的,这一点至今仍未实现。总体而言,诗人们依然很少书写科学(少数著名的例外包括R·S·托马斯)。正如历史学家雅克·巴尔赞所言,科学也并非“一个沉思的对象”。然而,那些曾经表达过自己构思新思想经历的少数科学家,对其沉思性与创造性的本质毫无疑问。爱因斯坦与物理学家利奥波德·英费尔德合著的《物理学的演化》中写道:
我足够像一个艺术家,可以自由地运用我的想象力。想象力比知识更重要。知识是有限的,想象力却能环绕整个世界。
要明白这一点,你不必是一位伟大的科学家。就我自己的经历而言,我曾在梦中见到数学解法(有一次,一个数学解法甚至在同一个夜晚,独立且相同地出现在一位合作者的梦中),也曾在山坡上坐着时,想象出一种特定的蛋白质动力学结构。

关于科学中的“创造力”,已有大量文献,但我未曾找到任何真正探讨当今科学灵感缺乏讨论的文献,也未曾找到探讨教育中那些将科学与人文艺术对立起来的挥之不去的经历所带来痛苦的文献。
创造力的故事
于是,我着手请我认识的科学家讲述的不仅是他们的研究成果,还有他们达成这些成果的路径。作为一种“对照实验”,我也同样请诗人、作曲家和艺术家讲述他们的经历。
我阅读了以往关于数学创作的记述(庞加莱的记述非常出色),小说创作(亨利·詹姆斯为此写过一本书),艺术创作的记述(从毕加索到我的约克郡朋友、已故艺术家格雷姆·威尔逊的相关记述),我还参加了一场在剑桥举行的为期两天的创造力研讨会,与会者包括物理学家和宇宙学家。哲学从中世纪到20世纪的现象学,也提供了相当多的内容。
从所有这些故事中,浮现出一种思考科学所取得成就、以及科学在人类漫长历史中所处位置的不同方式:科学不仅是通往知识的途径,也是一种满足人类需求的沉思性实践,其方式与艺术或音乐相互补充。最重要的是,我无法否认个人创造新事物的故事之间那种非凡的相互对应,无论这些故事源于创作一系列反映战争苦难的混合媒介艺术作品的尝试,还是源于想要弄清究竟是哪一天文事件释放出前所未有的X射线和射电信号的渴望。
一个被瞥见并渴望达成的目标,为实现它所付出的挣扎,对受限与死胡同的体验,甚至那些神秘的“啊哈”时刻——它们象征着隐秘的潜意识思维过程,选择恰当的时机进入我们的意识——所有这些共同的叙事轮廓,都是科学家与艺术家所共享的故事。
在我随后出版的著作——《科学的诗意与音乐》——中,我试图厘清为何科学中富于想象力和创造力的核心如此隐蔽,以及如何将其带入光明。这并不是我最初设想的那本书——它无法容纳对科学创造力与艺术创造力分别论述的结构,因为二者的纠葛太深了。
相反,科学与艺术都运用的想象力,由此浮现出三种“模式”:视觉的、文本的和抽象的。我们以图像思考,以文字思考,也以我们称之为数学和音乐的抽象形式思考。我越来越清楚地认识到,人文与科学之间的“两种文化”之分,是19世纪末的人为发明。也许解决这一问题的最佳方法,就是干脆无视它,并更多地彼此交流。
