諾獎評選結果在每年什麼時候公布（諾獎得主沙普利斯自述數十年科研最精華總結）

2023-04-30 18:25:49 2

10.12

知識分子

The Intellectual

2022年諾貝爾化學獎得主沙普利斯 | 圖源：acs.org

導 讀

美國化學家卡爾·巴裡·沙普利斯分別與2001年與2022年兩次獲得諾貝爾化學獎。2008年11月，沙普利斯在中國天津大學的 Honeywell Nobel Lecture（霍尼韋爾—諾貝爾獲獎者講座系列）上作了一場演講。報告的題目是：「How to find something new」（如何發現新事物）。

他一生做過很多重要的演講，但這場演講可說是其中最特殊的一次。沙普利斯曾說這是自己數十年科研工作中最精華的一次總結和自述，但這場匯報並不是關於化學，而是關於科研方法和他自己關於科研創新的思考。為給讀者分享這場富於啟發的演講，《知識分子》獲授權轉載，略有刪改。

翻譯 | 李翰政 董佳家

責編 | 王雨丹

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如何發現新事物

經常有人問我，「您如何找到新的反應？您是從哪裡得到那些新的想法的？」我認為一位優秀的科學家必須非常熱情且充滿好奇。同時，他若想成功，野心也必不可少。然而，科學家的種類很多。諾貝爾生理學或醫學獎得主彼得·梅達瓦爵士曾說：「科學家中有收藏家、分類者和強迫症患者。從性格上講，他們之間許多是偵探，許多是探險家；有些是藝術家，有些則是工匠。」

圖1 彼得·梅達瓦爵士，因對免疫學所做的傑出貢獻而獲得1960年諾貝爾生理學或醫學獎

我基本上是一位探險家。即使探索未知的能力並不是與生俱來的，但我相信各種性格的科學家都可以學習去探索。我想幫助在座各位變得更有創造力，在科學發現過程中能有更多的機遇，並且也許能體會到科學發現帶來的那種激動人心的感受。

如果你想發現新事物，千裡之行的第一步就是要學會與不確定性共存，並學會接受失敗如常，因為尋找未知事物的風險就像成為一名從不系安全繩的高空雜技演員一樣大。並不能保證何時、甚至是否一定有新發現，也沒有任何可能預測你所找到的新事物是否就是你希望尋找的。根據新事物的定義，在已知範圍內推理出真正的新事物是不可能的，因此你必須踏上通往未知之路。

我的性格使我樂觀擁抱不確定性。實際上，我在史丹福大學研究生院畢業後額外做了幾年（相當於三個博士學位論文工作量的）研究，因為我熱愛完全的自由——只需在實驗室中開反應或在圖書館中進行研究，除此之外沒有文書工作、授課或撰寫研究基金的的職責。在做化學反應的閒暇時，我喜歡與其他化學家在黑板上進行 「粉筆交談」。我從不擔心個人的安全感或未來將給我帶來什麼。

我的博士導師範塔梅倫（E.E. van Tamelen）是他這一代中最具創造力的化學家之一，他所想的都是化學中的重要問題，同時這些科學問題往往也是最難的，因此和他共事更使我樂觀擁抱不確定性。當你踏入未知世界時，就無法保證一定能成功，所謂的失敗才是永恆的伴侶。我很幸運，範塔梅倫教授給了我們很大的自由——他並未就我實驗室的工作制定明確的方向。這有助於我獲得獨立性，增強信心和成熟度。

當我在實驗臺上工作時，我的大多數反應都行不通，但我從來沒有將它們視為失敗。我行不通的想法總會給我帶來關於下一步嘗試的更多想法。因此，我的詞典裡沒有 「失敗」 這個概念。從1920年到1947年，查爾斯·凱特林曾擔任全球最大的公司之一—通用汽車的研發總裁（他被譽為創新之父），我非常贊同他的觀點：「明智地失敗」 是一個很棒的概念。你們都需要學習如何明智地失敗。

凱特林說，一位發明家 「嘗試後可能會失敗上千次。」而根據我的經驗，失敗的數量更接近上萬次。對於新的發現來說，失敗才是真正的通向成功之路，我認為對你們在坐的大多數人來說，聽到這個道理真是一個很大的意外！一定不能將失敗視為浪費時間。我親身的經歷和漢弗萊·戴維爵士的經歷相近：「我的失敗啟發了我最重要的發現。」

迎接SERENDIPITY（意外發現）的到來

當理解了SERENDIPITY（意外發現）在發現新事物中所起的特殊作用後，失敗轉變為成功是不矛盾的。Serendipity通常指的是在尋找完全不同的事物時的偶然幸運發現。尋找新事物永遠不可能是一個理性的過程。

真正的新事物是未知的——根據定義，未知事物不可能被描述或被預測。因此，意外發現在科學發現中無處不在。例如，克卜勒對橢圓形行星軌道的證明源於他對酒桶的面積和體積進行測量的嘗試。同樣地，幾乎當今所有最有價值的化學過程的發現都有意外的因素。實際上，現代化學工業的誕生完全是出於意外的發現。

1856年，珀金（Perkins）還是一名18歲的學生，他正在試圖合成奎寧。他的反應失敗了，這在實驗室中稀鬆平常，他最後在燒瓶底部得到了一塊令人不悅的黑色固體殘渣。在清洗燒瓶時，他發現該固體殘渣中含有一種可溶於乙醇的紫色化合物。珀金對這個奇怪而完全出乎意料的結果進行了跟蹤，他發現該化合物可以用於給紡織纖維染色。他為新染料申請了專利，並創建了自己的染料工廠。通過純粹的意外發現，珀金髮現了第一種苯胺煤焦油染料。正是通過抓住這個意外發現的機會，珀金才成為現代化學工業的奠基人。

意外發現的例子幾乎是無止境的：哥倫布在尋找東印度群島時偶然發現了美洲大陸。聚丙烯的偶然發現將石油帶進了我們所生活的世界。特氟龍、青黴素、化學療法、X射線、巴氏塗片、疫苗接種、牛頓萬有引力定律、安全玻璃、人造甜味劑、硫化橡膠、宇宙大爆炸理論、橡皮泥、冰棒、可口可樂、DNA的發現，甚至是電話——它們都是在人們尋找其他事物時偶然發現的。許多常見的藥物在創製初期的目的都是用來治療不同的疾病：一種治療心絞痛的候選藥物由於其顯著的副作用——後來被稱為「偉哥」，而被人們更加熟知！

很遺憾的是，「serendipity」 被選為英語翻譯中最困難的十個單詞之一。我希望它能被很好地譯成中文，因為其幾乎所有的科學發現都欠她（serendipity）一個巨大的人情。如果你想有新發現，則必須積極主動地開門邀請serendipity進入。

我認為有一個人將這件事描述得最好。1854年，路易斯·巴斯德曾寫下他的名言：在觀察所及的領域內，機會只青睞有準備的頭腦。也許你知道英國著名小說家簡·奧斯丁。她一生從未離家，從未結婚，也從未外出旅行，但她的小說《傲慢與偏見》卻最為出名，其揭示了對人性的深刻理解，她是一個真正的天才。鮮為人知的是一位來自麻薩諸塞州的名叫艾米麗·狄金森的隱居年輕女士，她和沃爾特·惠特曼被認為是19世紀最偉大的美國詩人。

圖2 路易斯·巴斯德，1854

簡·奧斯丁的天才之處在於對人性的理解。艾米莉·狄金森的天才之處在於她可以理解人類創造力和發現的本質。我個人認為，在這方面，沒人能比她描述得更加精妙。她詩中的這些句子很好地表達了意外發現在生活以及科學中的作用：

幸運與勇者為友。

幸運不是偶然,而是辛勞；

幸運之神昂貴的微笑是靠辛勞贏得的。

不知何時黎明會來，我打開了所有的門。

希望意味著時刻為尚未出生的事物做好準備。

稱其為意外發現、好運、機會或運氣吧。如果你想發現新事物，請遵循它。放棄你固執的計劃，歡迎好運上門吧。

我有時會說，如果你想被汽車撞到，請站在高速公路的中間。我畢生的 「站在高速公路中間」 的研究方法很早就開始使用了。在我讀研究生時，曾在研討會上聽過一次來自加州理工的喬治·哈蒙德（George Hammond）教授的演講。他是一個真正的特立獨行者，他所說的內容在當時的被視為異端，因為在那時，有機化學的主要研究目標是合成複雜的天然產物及相關類似物。

哈蒙德教授那時說的是：「 關注過程，而不是產品。」 他的話引發了我的共鳴，就像一場宗教轉變。儘管實際上他的觀點與當時有機化學的慣例相反，但他所說的卻是非常合理的。雖然現在我知道，那時的我在違背當年有機化學的「聖律」，但當時我並沒有這樣想。我偏離了公認的常識，並正在解放思想。

他後來寫道：「合成最根本和最持久的目標並不是合成新的化合物，而是合成新的功能。」 生產意味著過程。此外，若想在化學中找到新的東西，那麼我相信研究過程仍然是最好的選擇。這條古老的建議至今仍然成立——找到過程之中漏洞並將它們填補。

治好你的 「瘟疫」

想像每個人都患有 「瘟疫」，而 「瘟疫」 有很多不同的病因和症狀。繼續想像每個人都沒有意識到他們有任何症狀，因為人們即使在患 「瘟疫」 時也能繼續過正常的生活。實際上，「正常」 意味著患有 「瘟疫」！還要想像一下，當有人發現其症狀時，他對醫生說：「我覺得我病了」，而所有的醫生都說：「不，你很正常，你沒得病。」 這才是問題所在：大多數醫生都不知道 「瘟疫」 的存在；一些醫生只是聽說過 「瘟疫」，但並不相信它真正存在，因為在醫學院上課時，沒人教過他們這類 「瘟疫」。一些醫生確實了解 「瘟疫」，但他們的同事們像對待瘋子一樣對待他們，因此這些醫生的觀點無法發表出來。

他們的觀點為什麼不能發表？因為管理醫學期刊和控制政府研究資金的那些非常有能力的醫生要麼不相信，要麼，更糟的是，儘管他們知道 「瘟疫」 的存在，但承認他們所知道的會損害其利益。對我而言，「瘟疫」 是扼殺創造力、發現和科學進步的所有精神障礙的隱喻。創造性思維的最大障礙是我們隨身攜帶的所有沒有被意識到的思維上的包袱。我們都非常、非常容易被欺騙。

大家請看這張圖片。

圖3

你們能看到方格相交處的所有小灰點嗎？它們似乎四處移動。我可以看到它們——你們可以嗎？現在只關注其中一個交點，專注於一個小灰點。它還在嗎？不，當然不在，因為所有這些小灰點都是視覺錯覺，方格之間並沒有任何東西。你們可以從中獲得很多樂趣——只需在Web瀏覽器中輸入 「VISUAL ILLUSIONS（視覺錯覺）」，就可以找到成百上千個例子。

看到被欺騙是多麼容易了嗎？這一直在你身上發生。視覺錯覺是一種生理現象。我們的大腦為我們做出了無意識的預設，但它們並非總是正確的。這些預設中有很多是你們已經學到的，但也有很多使你們本來容易的生活變得更加困難。

我願重申：創造性思維的最大障礙是我們隨身攜帶的所有沒有被意識到的思維上的包袱。我稱其為 「瘟疫」。期望、傲慢、偏頗、恐懼、幻覺、妄想、神話、偏見、聖律、政治、資助、非理性的忠誠（其中最糟糕的是父母的愛——最不理性地對你的想法照單全收）……我可以繼續列舉下去。這些就是 「瘟疫」 的病因。如果你想痊癒，就必須靠自己——這不是在課堂上能教的。

理察·費曼是諾貝爾物理學獎得主，也是我最偉大的英雄之一，他曾說：「首要原則是，切勿自欺欺人—而你自己是最容易被欺騙的人。」 他還說過：「我很聰明，因為我知道我自己很傻。」 我強烈建議你們閱讀費曼的自傳和傳記。我想你們會看到費曼的童年，尤其是他與父親的關係如何賦予他如此清晰的洞見力，而不是像我們大多數人一樣通過犯錯而習得。

當他們散步時，他的父親會指向一隻鳥，二人一同觀察。此外他的父親會告訴年輕的理察關於這隻鳥他所知道的一切。費曼後來寫道：你可以用世界上所有的語言描述這隻鳥的名字，但除此之外你還是對它幾乎一無所知……所以讓我們觀察一下這隻鳥在做什麼——這才是有價值的。

我很早就學到了知道某物的名稱和真正知道某物的區別。如果你是一名科學家，就有可能落入有很多錯誤的陷阱。文獻可能是錯誤的。一門學科衰敗而另一門學科興起帶來了心理上的障礙。當前研究的 「時尚」 可能是基金驅動、個人崇拜甚至是期刊編輯偏見的結果。這才是我想知道的事情：有機化學專注於一件事（複雜合成）已經50多年了，但那些我們日常使用中的最重要化學反應均在此之前就被發現了。這傳遞出什麼信息？有機化學和穿著5英寸高跟鞋的女性是否都可能是 「時尚」 的受害者？

不希望其他同事認為你很愚蠢，這可能是創造性思考的最大障礙。這就是我所謂的 「第一步」 的必然結果，即學會如何與不確定性共存。如果你不能承認自己錯了，或者過分在意別人對你的看法，那麼就無法發揮創造力。即使當你缺乏同事的充分尊重時，也必須繼續相信自己和你的目標。你必須要在你自己想做什麼和其他人認為你應該做什麼之間進行選擇。但是，如果你想成為一名探險家，你將不會孤單——的確有人願意遵循發現之路，也的確有真正的榜樣可以為你提供支持和指導。

除了範塔梅倫教授，我最傑出的榜樣是史丹福大學的亨利·陶布（Henry Taube），吉姆·科爾曼（Jim Collman）和比爾·詹森（Bill Johnson）、帝國理工的德裡克·巴頓（Derek Barton）、哥倫比亞大學的吉爾伯特·斯託克（Gilbert Stork）、瑞士聯邦理工的阿爾伯特·埃申莫瑟（Albert Eschenmoser）和加州大學洛杉磯分校的索爾·溫斯坦（Saul Winstein）。當我還是一個年輕的科學家時，我就認識了他們，從從與他們的交流中學到了很多。

陶布和巴頓教授後來都成為諾貝爾獎得主，我希望我的列表上還會有更多的諾貝爾獎得主。這些科學家的整個職業生涯都以思維廣度和重要的科學發現為特徵。因此，要成為一名探索者，就需要尋找好的導師和志同道合的當代人，並學會在沒有主流支持的情況下進行研究。

複雜不是美德

科學家們最難以擺脫的狂熱之一是複雜性崇拜。因其研究方向的高智力需求而給人留下深刻印象的科學研究本身，並不是一種美德。真正的問題是，已完成的哪些工作才具有真正的價值？

西洋棋天才喬治·斯坦納曾說，「將大量的，難以被理解的智力天賦和努力集中在一個最終微不足道的人類事業上。」 恐怕我們許多所謂的一流科學家都有超常的智力天賦，但他們把它浪費在 「最終微不足道的人類事業」 上。

人——包括科學家在內，不理性地抗拒改變。我們都抗拒改變—始終跟隨主流很容易。但掉頭開創你自己與眾不同的研究領域卻需要付出真正的努力。整個系統都在抗拒改變—資助機構不想資助風險大的研究；一群科學家創建了永存的科研帝國體系。正如彼得·梅達瓦爵士所說：「人腦對待一個新想法的方式就像身體對待一種陌生蛋白質一樣：拒絕它。」 要成為發現者，我們必須能夠在情況發生變化時改變計劃。

我曾經使我的課題組陷入瘋狂，因為我的研究情況經常改變！如果小組成員中做出一個非常有趣的結果，我可能會在24小時內讓每個人都放下他們現有的課題，轉入這一新的研究方向。當新的研究線索崩潰時，當然，因為大多數情況下這些線索確實崩潰了，每個人都可能會在幾天內再次改變他們的課題，要麼是繼續研究已經發現的新機會，要麼是回到之前的課題。

我並不是說這是管理課題組的好方法—並不是！但這是覆蓋新科學領域的最快方法。我之所以能夠成功，是因為我的團隊成員歷來都是頑強的。他們中最優秀的人就像我一樣，對出色的科學本身感到興奮，這種追求勝過發表文章或找工作的確定性。祝福他們！

彼得爵士再次一語中的：「我無法給任何年齡的科學家提供比這更好的建議：關於一個假設成立的信念的強烈程度與該假設事實上是否真的成立成立毫無關係。」 如何應對我們認為我們所 「知道的」 是正確的這一錯覺？如果你是化學家，則意味著你必須花時間將反應一直追溯到所做的假設鏈的起源。這很枯燥，但有必要。

我知道我曾經在發表的文章中僅犯過一次真正的錯誤，這是由於結構上的錯誤所致。我和我的同事們接受了文獻中某結構的絕對構型，但它是錯的，我們本應該檢查一下。在實驗室中的後續工作中發現了該錯誤後，我們立即發布了撤稿聲明。我經常看到結構的錯誤，但我很少看到有人撤稿。

作為科學家，如果你發現結果中有任何可疑之處，則必須通過重複實驗，將假設一直追溯到其起源。這很枯燥，就像在金字塔的底部工作一樣。但是，這是成為一位優秀的科學家所必需的素質。我認識一人，因為相信文獻中的某些錯誤而毀了他的事業。這破壞了他研究的準確性，並使他失去了其天賦配得上的職務。

了解極限

了解極限，必須假定自己會被誤解。我解決該問題的方法不是將所發現的成果立即發表，而是在證明了該反應真正的可靠之處後再等待發表。之後，我可以提供一個完整的指南以說明如何進行反應。我嘗試將反應覆蓋至所有明顯的潛在應用。我試圖找到該反應效用的極限所在並將其發表出來。

然而，一次又一次，我會看到一些文章抱怨我的反應沒有得到預期的結果。我知道我的文章一開始就提供了正確的信息，若正確閱讀可防止糟糕的結果和時間的浪費。然而，正如卡爾·波普爾所說：「不可能以不被誤解的某種方式表達觀點。」 發表的文章過多，但實際價值卻提得太少，以至於發表的文章中許多內容根本沒用。在發現反應真正可靠之前，很少有科學家會將發現視為追求。在當今的化學領域，大多數作者甚至都不承認他們的主張與已發表文獻中的主張類似，更不用說進行比較了。這要麼是自欺欺人，要麼是不那麼道德的自我推銷。

需要知道的是，從何時開始，你錯過的將不再重要。需要記住的是，唯一重要的事就是你發現的。在發現的過程中，速度就是一切。請記住，在找到重要的結果之前，會有成千上萬次的失敗。當我的組員不知道何時停止時，看到他們把時間浪費了真的令我很沮喪。

思維定勢的人很難學習兩件事：首先，只要知道發生了什麼就立即繼續前進——過分關注沒有意義的細節耗時費力而且是完全沒有必要。其次，當你的 「病人」（研究對象，假設等）死亡時停止。處理掉 「屍體」，不要費心解剖屍體。以後總有機會復活。其實可以發現的東西非常非常多，只是我們的時間不夠用。

我同意美國19世紀偉大小說《白鯨》的作者赫爾曼·麥爾維爾在書中所寫：「在某些事業中，謹慎的無序才是真正的方法。」 「謹慎的無序」 難道不是一個好主意嗎？

科學研究的方法並不科學，因此不要證明，而是證偽。你曾經學過的但需要忘記的最明顯例子是所謂的 「科學方法」。科學的方法是提出一個假設，然後證明它。實際上，優秀的科學家應該始終在腦海中有多個可行的平行假設，其目的是證偽它們。每當我在實驗室中取得好結果時，我就下意識地認為哪裡出了問題。還記得阿爾弗雷德·諾貝爾所說的話嗎？「如果我有上千個想法，而最終只有一個想法是好的，我就心滿意足了。」 實際上，試驗的結果越令人興奮，它們出錯的可能性就越高。

我之前提過的斯坦福導師亨利·陶比在開研討會時總會坐在前排。我記得他經常對當天的演講者說：「這讓我感到擔心，結果太好了倒不像是真的——大自然並沒有那麼精明。」 嘗試扼殺好的結果，嘗試把它們弄成碎片。在推進至下一步之前，請儘可能去證偽。戴維·裡斯曼曾說：「關注那些所有看似真實的句子並質疑它們。」

康拉德·洛倫茨曾說：科學中的真理可以定義為能夠為通往下一個更好的理論開闢通道的最適合假說。對於科學家來說，每天早餐前放棄自己喜歡的假設是一項很好的鍛鍊，這使他們的思想保持年輕。偉大的卡爾·波普爾也完美地詮釋了這一點：「好的實驗會扼殺有缺陷的理論；但我們的思想仍然活躍，可以再次猜測。」 波普爾還說過：「每當一個理論在你看來是唯一可能的解釋的時候，就把它當作一個徵兆：說明你既不理解該理論，也沒有理解你打算解決的問題。」

不要愛上你自己的理論

別愛上你自己的理論。你自己的理論就像你的孩子，你愛他們就像父母愛孩子一樣——你傾向於忽視缺點，放大優點。此外，你最不想發生的事就是你孩子的離世。

1890年，美國地質學家張伯倫在《科學》雜誌上發表了一篇文章，提出了一種解決這種自我欺騙的方法：多重假說研究法。每個科研人員都應該學習這種方法。多重工作假說不僅讓你保持誠實，而且也是一種實用的發現技巧。

物理學家馬克斯·波恩對這個問題有強烈的感情：「相信世界上只有一個真理，然後自己擁有它，是世界上一切邪惡的根源。」《美國獨立宣言》的起草者、美國第三任總統託馬斯·傑弗遜曾說：「當一個人形成一個理論的時候，他的想像力看到的每一件事都只能夠符合這個理論。」 梅達瓦的話一如既往地正確：「那些作者之所以為自己的不誠實找藉口，只是因為在欺騙他人之前，他已經費盡心思欺騙了自己。」

變得更有創造力

有沒有可能使自己更有創造力？毫無疑問，可以！

創造力和大腦功能障礙有明顯的聯繫，如閱讀障礙、注意力缺陷障礙、自閉症、亞斯普傑氏症候群（註：常發生在小學低年級學生中的精神紊亂，症狀為社交能力差和重複性的行為模式）、抑鬱症等。似乎創造力往往是由於其存在心理缺陷，或與有心理缺陷家庭成員一起成長的結果。不能快速給出正確答案的孩子正探索其他解決問題的途徑。或者也許問題沒有得到解決，但許多看待問題的新方法正被研究。

因此，創造力更多的是關於過程而不是結果。它是嚴格確定性的對立面，是連接兩點之間的最短線。因為我相信創造力更多的是由經驗積累的，而不是與生俱來的，所以我相信你們可以變得更有創造力。多年來，這在我的研究小組屢見不鮮。我的一個學生把它描述為 「學習如何奇思妙想」。

要學會擁有創造力，就必須靈活變通，忘記你知道的那麼多知識，並使你的大腦忘記如何連點成線，練習跳出框架思考，把每一個問題都看得好像你從來沒有見過之前類似的問題一樣。有書籍可以指導你完成這個過程，但最簡單的學習方法是與有創造力的人一起工作，並與他們交談、交談、再交談。

以下是我最喜歡的一些關於創造力的名言。我最喜歡的詩人，艾米麗·狄金森曾說：「傾訴實情，然有側重。」羅伯特·奧本海默曾說：「有些孩子在街上玩耍，他們可以幫我解決物理上的一些大問題，因為他們有我很久以前失去的感知模式。」小說家雷蒙德·錢德勒曾說：「理性越多，創造越少。」

阿爾伯特·森特—吉奧吉，發現維生素C的生物化學家曾說：「發現包括和其他人觀察一樣的事情，想著不一樣的答案。」 弗裡德裡希·尼採曾說：「一個人必須達到迷醉的頂峰，才能催生他善舞者的本能。」 「許多人只是因為記憶力太好而不能成為一個有創造力的思想家。」 劇作家、哲學家喬治·蕭伯納曾說：「世人所說的獨創性只不過是一種不正常的 「撓癢」 辦法。」 埃裡克·弗羅姆曾說：「創造力需要勇氣去放棄確定性。」 最後，弗裡德裡希·馮·席勒曾說：「如果智力在靈感湧現時過於仔細地檢查，就會阻礙大腦的創造性工作。」 席勒在這裡談到了創造力和直覺之間的微妙關係。

直覺是一個真實的現象！我不知道它是否可以被傳授，但你可以嘗試學會接受直覺的洞察力。直覺被定義為在不使用理性過程的情況下產生認識或感知的行為或能力。描述它的其他方法是直覺、有根據地猜測、憑直覺行事和跳躍性思維。

當前的研究表明，直覺是一種非語言或超語言思維。但這是科學家們嘲笑的品質，因為這既不是一個理性過程，又不是可以被衡量的品質，例如學校的表現或智商。有人說我很有直覺，這其實同時明顯地在暗示我並不像他那麼聰明。但是愛因斯坦說：「直覺是上天的恩賜，理性只是它那忠實的僕人。然而我們營造的社會，卻把榮耀贈給了僕人，遺忘了那最可寶貴的恩賜。」

2001年的一課

我相信自己的直覺，2001年的其他諾貝爾獎得主也是如此。

奈保爾曾說：「我相信憑直覺就能找到這些主題，我只憑直覺寫作。當剛有想法時我僅有一個大致的輪廓。但我幾年後才能完全理解自己當時的作品。」 將腦袋直接放在淋浴器下洗個長澡是我獲得直覺的最好時機之一。我的潛意識會（常常是轉瞬即逝）揭示出我多年來一直在思考的事物的令人興奮的新直覺。

圖4 奈保爾，2001年諾貝爾文學獎得主

基因學家芭芭拉·麥克林託克是一位富有直覺的思想家。她的理論首先被拒絕，然後被認為是有爭議的，但最終被普遍接受了。她無法向同事證明自己的理論，因為該過程是直覺的——潛意識的，不可能翻譯成口頭語言。在她的工作得以合理的、理性的解釋之前，其他科學家花了數十年的時間去證實她的理論。麥克林託克將其描述為一種 「對生命體的感覺」。

我妻子告訴我，當我們第一次見面時，當我還是一名研究生時，我告訴她我可以像一個分子一樣思考。我記不得了，所以我不知道當時我是在開玩笑還是真的有這種感覺！

威廉·詹姆斯的觀察尤其適用於科學發現：

每個發現都要經歷三個階段：當它首次公布時，人們認為這是不正確的。不久之後，當事實如此明顯以至於他們無法再否認時，他們認為這並不重要。此後，如果它的重要性變得足夠明顯，他們會說，無論如何，這不是新的發現。

馬克思·普朗克持類似觀點：「一個新的科學真理並不是說服反對者並讓他們看到光明而勝利，而是因為反對者最終逝去了，而新一代的人卻熟知新的真理。」

抗拒新事物，抗拒改變—為什麼 「正常」 人這麼難接受它們？

直覺是最難理解的心理過程，因為它不能用語言表達。史蒂芬·霍金所說的 「填補中間步驟」 並不容易。就我而言，我給研究團隊的任務通常是填補已知化學和我的直覺之間缺少的東西。還記得奈保爾所描述的，有時他需要多少年才能理解自己的作品？潛意識是驚人的，似乎創造力的開關總是打開的！

圖5 史蒂芬·霍金，英國物理學家

我已經描述了一些發現所需的技能，接下來是我個人最愛的一些研究技巧。

尋找異常

沒有什麼比異常更令人興奮了！在你們的研究和文獻中尋找那些你意想不到的東西—這些文獻可以追溯到19世紀！在我的整個職業生涯中—我現在仍然在做—我一直在尋找意外的化學反應性帶來的啟示。當我閱讀文獻中的研究論文並了解反應條件時，我期望看到一系列的最終產物化學結構。當文章中出現的結構與我腦海中的結構之間存在差異時，我發現的觸角開始振動！該結構實際上可以是任何類型的化合物—聚合物、脂質、蛋白質、糖、酶—隨便啥—我對結果應該是什麼有一種感覺。

開拓性的遺傳學家阿爾弗雷德·斯特蒂文特於1913年構建了第一個染色體遺傳圖譜。他飼養了果蠅，並記錄了每一代的特徵，他尋找的是其中的異常情況。染色體異常正是斯特蒂文特發展其理論的線索。你們都知道史蒂芬·金是誰，不是嗎？知道的舉手？他的那些令人毛骨悚然的恐怖小說已售出超過3.5億冊。有人曾經問他做過噩夢嗎，他說：「不！我把噩夢都留給你們。」

幾年之前，我才意識到自己在做什麼，我最有效的發現技巧一直是在那些所謂的黑暗，可怕的地方尋找新的化學反應性。在這裡，你們會發現新的領域和充足的可探索的空間。我花了數十年的時間利用其他科學家的害怕和恐懼——這其中許多是不科學或是基於誤解的。我把別人的恐懼症變成了自己的發現。

我需要興奮

我想走這條路是因為，小時候，我喜歡驚訝，喜歡震驚，也喜歡驚恐的感覺。當我長大後，化學實驗室是我唯一仍能得到小時候喜歡的那種快感的地方。化學的優點在於其無限的可能性和驚喜。人們經常問：「如此驚奇的發現難道不會令你感到興奮嗎？」

不，那不是我。我昨天所做的一切今天都將消逝。我一直在尋找下一件事。我把很多恐懼症變成了自己的機會。

在麻省理工學院擔任助理教授僅兩年後，我就憑藉硒化學的研究發現而享譽國際。由於之前科學界對硒毒性存在廣泛的誤解，該領域現已廣為開放。對我來說，這就像走過一塊遍地是寶石的田野，然後順手撿起那些而已。

對於硒（硫-SuFEx）、過氧（環氧化）、水（on water）、鋨（雙羥化）、疊氮（CuAAC）、肼、氮雜環丙烷、端炔的恐懼症—而我正是從它們中收穫頗豐！幾十年來，當我的研究系統性地漫遊元素周期表時，我幾乎甚至沒有碰到競爭者，因為其他人都不願意研究這些。

簡單就是更好，所以請遵循KISS原則：KISS是KEEP IT SHORT& SIMPLE（大道至簡）的縮寫。一般而言，廣泛而有用的過程相當簡單。從經濟角度講，隨著成本下降，有用性上升。那麼，當簡單性通常具有更高的實用價值時，變得複雜有什麼好處？凱文·凱利（Kevin Kelly）是我的精神導師，他的《失控》（out of control）對我來說就像一本聖經。

科學家花了太多的時間來試圖理解那些虛弱的人類思維根本難以理解的複雜體系。凱利說：「這有效，你還擔心什麼呢？」 是人生最深的哲學。複雜性只能從已經可用的簡單體系中產生，我們只能從愚蠢的事情中學到聰明的東西。記住 「KISS」 原則，「大道至簡」。

有太多的東西等待我們去發現。當找尋簡單的事物同樣容易，而且更加有用時，為什麼要尋找複雜的事物呢？阿爾伯特·愛因斯坦曾說，一切都應該極簡，直到不能更簡。雷奧納多·達文西說，簡單是終極的複雜。

放手去做！

最重要的同時也是最難教會我的研究小組成員的發現技巧是：放手去做！

通常，所謂那些 「最聰明」 的學生（就讀最好的大學並獲得最高成績的本科生）在進行探索性發現研究方面最困難。我會說 「嘗試一下這個」，他們會給我一百萬個為什麼我要求他們做的事情行不通的理由。當他們花時間說服自己為什麼我要他們做的事情行不通時，如果使用同樣的時間去嘗試，可能已經夠開上一百個反應。

我比大多數化學家成功的原因，換句話說，我比大多數化學家有更多發現的原因是，我什麼都願意嘗試！因此，最重要的是進入實驗室並放手去做！有句中國諺語概括了這一切：耍嘴皮子不能把飯煮熟。

放手去做！你做的試驗越多，嘗試的事情越多，那麼你就更可能有更好的想法了。這在萊納斯·鮑林身上應驗，他獲得了兩次諾貝爾獎。我的導師和榜樣之一德裡克·巴頓是一位非常苛刻的研究主管，他希望他的小組成員每天整天（直到深夜）都在實驗室裡。他說 「從未聽說過一個學生因過度勞累而死」。當然，這是事實：工作越努力，你在實驗室中投入的時間越多，可以進行的試驗越多，就會發現更多。

在結束我的演講之前，我將為你們提供最後的建議，這來自有史以來西方最偉大的探險家、發現家之一，「奮進」 號船長詹姆斯·庫克：「如果你打算開展發現之旅，請選擇一艘吃水淺的快船。」 速度，靈活性，機動性—這是開始進行發現時的基本特徵。對於你們自己進入未知世界的旅程，請選擇一種靈活，快速的小船，並始終將所有窗戶打開，使意外發現湧入。

祝你們好運！