我有时人们会担心，许多喜欢科学事业的人会因为狭隘过时的科学概念而却步。“科学家”一词仍然会让人联想到一个酷似爱因斯坦的超凡形象(年长的男性)，或者一个年轻的极客。科学家之间的种族和性别差异仍然太少。但科学涉及的知识性和社会性工作方式千差万别。它们需要投机理论家、独立的实验者、在该领域获取数据的生态学家，以及从事巨型粒子加速器或大型太空项目的准工业团队。
人们普遍认为科学家以一种特殊的方式思考——遵循所谓的“科学方法”。更确切地说，在对现象进行分类、形成假设和检验证据方面，科学家遵循的是律师或侦探一样的理性推理风格。一种相关的、破坏性的误解是，人们的思维定式认为，科学家的思维质量中有精英的成分，他们必须特别聪明。学术能力是更广泛的知识能力概念的一个方面——最优秀的记者、律师、工程师和政治家都拥有同样的能力。
伟大的生态学家E.O.威尔逊(E.O. Wilson)认为，要想在某些科学领域卓有成效，最好不要太聪明。他并不是在贬低那些不时打断科学家工作生活(尽管很少)的洞见和灵光乍现的时刻。但是，作为研究数万种蚂蚁的世界专家，威尔逊的研究历经了数十年的艰辛:纸上论是不够的。是的，有无聊的风险。他是对的，那些注意力短暂的人——有“蚱蜢思维”——可能会在华尔街找到更快乐(也不那么有价值)的工作，成为“毫秒交易员”。
没有理由对纯粹过度应用的工作感到势利。利用科学概念实现实际目标可能比最初的发现更具挑战性。我的工程师朋友们最喜欢的一幅卡通画是两只海狸抬头望着一座巨大的水力发电大坝。一只海狸对另一只说:“这并不是我真正建造的，但这是基于我的想法。”我想提醒我的理论家同事们，发明拉链的瑞典工程师吉迪恩·桑德巴克(Gideon Sundback)，在智力上做出了我们大多数人永远无法企及的巨大飞跃。没有什么目标比帮助提供清洁能源、更好的健康和足够的食物给到本世纪中叶将成为世界人口的90亿人更鼓舞人心的了。
一个当他们选择一个适合自己个性、技能和品味的领域和研究类型(田野调查、计算机建模)时，激励型科学家做得最好。进入一个发展迅速的领域尤其令人欣慰，在那里你可以接触到新的技术、更强大的计算机或更大的数据集。没有必要在整个职业生涯中都坚守在同一个领域，也没有必要把整个职业生涯都花在科学家身上。典型的场是在起伏中前进，其间穿插着相对停滞的时期。而那些在职业生涯中期转移注意力的人通常会带来新的视角。最具活力的领域往往会跨越传统学科的界限。
e·o·威尔逊断言，要想在某些科学领域卓有成效，最好不要太聪明。
还有一件事:只有天才(或怪人)才会直面最宏大、最根本的问题。你应该将问题的重要性乘以你能解决它的概率，并使产品最大化。有抱负的科学家不应该全都投身于宇宙和量子的统一，尽管这显然是我们渴望达到的智力高峰之一。他们应该意识到，癌症研究和脑科学的巨大挑战需要以零碎的方式解决，而不是迎头痛击。
尽管这看起来很奇怪，但这是我们最熟悉的问题，有时也是我们最困惑的问题，而一些最容易理解的现象却在遥远的宇宙中。天文学家自信地解释了黑洞在10亿光年之外相撞的原因。相比之下，我们对日常生活中我们感兴趣的事情——比如饮食和儿童护理——仍然知之甚少，以至于“专家”的建议每年都在变化。但我们在理解一些神秘的宇宙现象的同时，对日常事物感到困惑，这并不是矛盾的。我们面临的挑战是复杂性，而不仅仅是规模。这种最小的昆虫的结构远比恒星或星系复杂，并提供了更深的奥秘。
我传统观点认为，科学家，尤其是理论家，不会随着年龄的增长而进步，他们会耗尽精力。物理学家沃尔夫冈·泡利(Wolfgang Pauli)对30岁以上的科学家有一句著名的奚落:“还那么年轻，已经那么不为人知。”(我希望上了年纪的科学家不那么听天由命只是一厢情愿的想法。)尽管有一些“开花较晚”的例外，但很少有最后的作品是他们最伟大的。但对许多艺术家来说，情况并非如此。艺术家在年轻的时候(像科学家一样)就受到当时流行的文化和风格的影响，只有通过内在的发展才能提高和深化。相比之下，科学家需要不断吸收新概念和新技术，如果他们想保持在前沿。但这并不意味着生产率不能持续到老年。锂离子电池的共同发明人约翰·古迪纳夫(John Goodenough)在97岁时仍在工作。2019年，他成为史上年龄最大的诺贝尔奖得主。
有一条道路吸引了我们一些最伟大的科学家，但我们应该避免这条道路:不明智的、过度自信的多元化进入其他领域。那些走这条路的人，在他们自己看来，仍然是“做科学”的人——他们想要了解世界和宇宙——但他们不再从传统的零零散碎的研究中获得满足:他们不自量，有时让他们的崇拜者感到尴尬。
亚瑟·爱丁顿也许是他那一代最杰出的天体物理学家。在他的晚年(20世纪30年代)，他发展了一个“基本理论”，他声称，通过精细的数学，可以预测宇宙中原子的确切数量。有一次，爱丁顿在荷兰的一次演讲中发表了他的观点，听众中的一位年轻科学家问他年长的同事，“是不是所有的老物理学家都在变老时偏离了疯狂的切线?”不，年长的科学家回答说:“像爱丁顿这样的天才可能会发疯，但像你这样的人只会变得越来越蠢。”这至少是对非天才的安慰。
年代科学家倾向于严厉批评别人的工作。他们比任何人都更有动力去发现错误。这是因为，在他们的职业中，最受尊重的是那些做出出乎意料的原创贡献，并推翻共识的人。但他们也应该对自己的工作持同样的批评态度。他们不能过于迷恋自己所钟爱的理论，也不能被一厢情愿的想法所影响。不出所料，许多人发现这很难。在一个项目上投入了数年生命的人肯定会意识到它的重要性，如果整个努力都付之东流，那将是一种创伤性的痛苦。诱人的理论会被残酷的事实摧毁。只有那些足够强大，能够经受住严格审查的人才会成为公众知识的一部分——例如，吸烟和肺癌之间的联系，以及艾滋病毒和艾滋病之间的联系。伟大的历史学家罗伯特·默顿(Robert Merton)将科学描述为“有组织的怀疑主义”。
这种最小的昆虫的结构比恒星更复杂，提供了更深的奥秘。
通往达成共识的科学理解的道路往往是曲折的——在此过程中探索了许多死胡同。偶尔，一个特立独行的人会被证明是正确的。我们都喜欢看到这种情况发生;但是这样的例子比人们通常认为的要少，也许比从通俗报刊中推断出来的还要少。有时先前的共识会被推翻。大多数的进步超越并概括了以前的概念，而不是与它们相矛盾。例如，爱因斯坦并没有“推翻”牛顿。他超越了牛顿，对空间、时间和引力提供了更广阔的视野和更深刻的见解。
当不同的理论展开较量时，只有一个赢家。有时候，一个关键的证据就能搞定案子。这发生在1965年的大爆炸宇宙学中，当时发现了遍布整个空间的弱微波，除了作为一个炎热、稠密的“开始”的余辉之外，没有其他合理的解释。20世纪60年代，“海底扩张”的发现使几乎所有的地球物理学家都转而相信大陆漂移。
在其他情况下，一种观点只会逐渐获得优势:其他观点会被边缘化，直到它们的主要支持者消失。有时，主题会发生变化，一度被视为划时代的问题会被忽略或边缘化。
T科学的累积进步需要新技术和新工具——当然，理论和洞察力是共生的。有些仪器的刻度仍在桌面上。在另一个极端，位于日内瓦的欧洲核子研究中心的泛欧洲大型强子对撞机是目前世界上最精密的科学仪器。同样，天文仪器是由跨国财团运作的，有些项目是真正的全球项目——例如，智利的ALMA射电望远镜(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)有来自欧洲、美国和日本的参与。
但即使我们在一个小的本地化团队中工作，我们也受益于科学是一种真正的全球文化这一事实。我们的技能(不像律师的技能)可以在世界范围内转移。这就是为什么科学家比其他群体更容易跨越国籍和意识形态的界限，解决智力和实际问题。对我们很多人来说，这是职业生涯中的一个重要加分项。
最好的实验室，就像最好的初创企业一样，应该是原创创意和年轻人才的最佳孵化器。但我们必须强调一个潜在的人口趋势，它阻碍了最佳的创作氛围。
只有天才(或怪人)才会直面最宏大、最根本的问题。
50年前，我们这一代人受益于这样一个事实，即科学职业仍在以指数形式增长，这有赖于高等教育的扩张。那时，年轻人比老年人多;此外，在60岁左右退休是正常的(通常是强制性的)。学术界，至少在西方，现在并没有扩大太多(而且在许多领域已经达到饱和水平)，并且没有强制退休年龄。在过去的几十年里，30岁出头领导一个团队是合理的，但在美国的生物医学界，40岁之前获得第一笔研究经费是不寻常的。这是一个不好的预兆。科学总是会吸引那些无法想象其他职业的书呆子。实验室可以配备那些满足于花时间写拨款申请的人，而这些申请通常得不到资金。
但这一职业需要吸引一部分有灵活才能、有雄心在30多岁时有所成就的人。如果预期的前景消失了，一些人就会避开学术界，可能会尝试创业。这条道路提供了巨大的满足感和公共利益——许多人应该选择它——但从长远来看，一些这样的人致力于基本前沿是很重要的。信息技术和计算机技术的进步可以追溯到一流大学的基础研究，有些甚至是一个世纪以前。在医学研究中遇到的绊脚石来自不确定的基础。令人沮丧的是，抗阿尔茨海默病药物未能通过临床试验，这表明我们对大脑的功能了解还不够，我们应该把精力重新放在基础科学上。
但我希望这种僵局将是暂时的，新的机会正在为有抱负的科学家们打开。财富和休闲的扩大，加上信息技术提供的连通性，将为世界各地数百万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都更大的范围来追随他们的兴趣。这些趋势将使领先的研究人员能够在传统学术或政府实验室之外从事尖端工作。如果足够多的人做出这样的选择，它将削弱研究型大学的主导地位，并提高独立科学家的重要性，使其达到20世纪之前盛行的水平——也许还会促进世界可持续未来所需要的真正原创思想的开花结果。
马丁·里斯是一位天体物理学家和宇宙学家，也是英国皇家天文学家。他在剑桥大学担任天文研究所主任和三一学院硕士。他是英国上议院(House of Lords)的成员，2005年至2010年担任英国皇家学会(Royal Society)主席。除了他的研究出版物，他还为普通读者写了大量的文章。他越来越关注长期的全球问题。他最近的一本书是《论未来:人类的前景》。
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