“叙画”大科学家的小时候

刘夕庆

左：从小对生物的热爱使得达尔文最终确立了进化理论 右：胡须中藏着生物进化树权图的老年达尔文

“理论科学大家之树”的萌芽

科学史上有许多划时代人物的科研成果是以理论形式呈现于世的，如英国物理学家牛顿的《自然哲学的数学原理》、博物学家达尔文的《物种起源》和奥地利精神分析学家弗洛伊德的《梦的解析》等科学名著，因此，后人把他们统称为理论科学大师或大家——虽然在确立理论的过程中他们都做过相关的科学实验，但三人的结论性成果都以书面形式系统展现，并且都出现在重要的科学领域：自然科学和思维科学。

那么是什么推动他们走向光辉顶点的呢？这是一个十分系统而复杂的问题，其原因有偶然的也有必然的，有主观的也有客观的，但有一条非常简单和明确的线索，那就是这些科学大家的小时候。小时候的他们犹如一粒将要产生丰硕果实的种子——从中我们可以窥见一幅幅基因使然、由小见大的生动画面。譬如，牛顿小时候有小制作的爱好，后来逐渐发展为制作科学仪器，特别是光学仪器，著名的光-色实验就是他利用此仪器在剑桥大学三一学院进行的;11岁时，牛顿从《自然和艺术之谜》一书中获得了许多发明灵感，并在几年后做了大量读书笔记——如何绘画、如何捉鸟、如何制造各种颜色的墨水等。在介绍1931年出版的牛頓的《光学》一书时，爱因斯坦这样描述牛顿：“自然于他就是一本打开的书……他集实验家、理论家、技工以及处于爆发期的艺术家于一身。”

左：满脸稚气的牛顿坐茬地上对天思考;右：牛顿早年手绘的机械草图

达尔文曾在《达尔文回忆录》中这样写道：“我从少年初期开始，就抱有极其强烈的愿望，想去了解或说明自己观察到的事物，也就是说，想把一切事物去分门别类，归纳到某些一般的法则中去。所有这些错综复杂的因果关系，曾经培养出我的一种耐心，使我能够在任何悠长的岁月中，对任何一个悬而未决的问题，进行顽强的思考或深思。根据我所能作出的判断，我对于别人的指示并不轻易听信，盲目遵从。我始终不变地努力保持自己思想的自由，其范围可使我在一见到事实明显地相反于我深爱的任何假说时，马上就放弃这个假说（而且我对于每个专题，总是忍不住想要建立一个假说）。”小时候的这一性格特征使得达尔文最终确立了生物进化理论（见题图）。

同样，弗洛伊德也从小就注定不会受到外界的干扰。热衷书籍、认真地思考和憧憬是他坚持自我的“保护伞”。一旦环境变得不利于自己的思想发展时，他就减少与外界的交流，洁身自好。他大量阅读古今名著，8岁时就读过莎士比亚的著作，无论何种书籍他都会拿来翻阅，从中汲取智慧——这些广博知识的摄取为他日后建立精神分析理论奠定了坚实的基础。

另外，历史上伟大的物理学家爱因斯坦在回忆小时候时写道，当看到罗盘指针始终指向南北和三角形的三条高线交于一点时他感到十分惊讶，他直觉到一定有什么奥秘

隐藏在现象的背后——受这种思维方式的影响，他在之后的艰苦岁月中始终都在思考自然、宇宙等问题。

左：小时候的达尔文在捕蝴蝶;右即将进行5年环球科学考察的达尔文

“实验科学大家之树”的萌芽

19世纪初，法拉第成为建树众多的大化学家戴维的助手;通过不懈努力，他最终成为电学及电磁学、电化学等方面的实验大家。事实证明，无论是在实验方面还是在理论方面，法拉第的成绩都远超过他的恩师，以至于后来戴维说“我对科学最大的贡献是发现了法

拉第”。

由于贫困，法拉第家无法供他上学，因而他只读了两年小学就辍学了。1803年，为生计所迫，他上街当了报童;第二年又到一个书商兼订书匠的家里当学徒。书店里的书籍堆积如山，法拉第带着强烈的求知欲望，在业余时间如饥似渴地阅读各类书籍，汲取了许多自然科学方面的初级知识，尤其是《大英百科全书》中关于电学的文章强烈地吸引着他。他与青年朋友们建立讨论小组，一起探讨问题，交流看法。他总是努力将书本知识应用于实践，利用废旧物品制作小电器，并不断升级化学和物理实验——这一习惯始终伴随他的科学生涯。

20世纪初，证明“宇称不守恒”理论的实验物理学家吴健雄小时候沉静好学，喜欢听父亲给她读上海《申报》科学文化方面的趣闻，并经常跟着父亲玩无线电、弹风琴、唱歌、吟诗……文化艺术氛围的熏陶在小健雄心田播下了科学文化的种子。

与其他许多孩子一样，吴健雄的学习也是从背诵诗文、识方块字和算术开始，但在学习过程中，她表现出了与众不同的智力和胆识。成名后的吴健雄后来回忆时说父亲对她一生的影响很大：“如果没有父亲的鼓励，现在我可能在中国某地的小学教书。父亲教我做人要做‘大我，而非‘小我。”——正是这一家训引导吴健雄走上了实验物理学家的道路。

小时候的弗洛伊德不用别人催促，自己会主动读书与想象，并积极思考、回答大人的提问

“科技发明大家之树”的萌芽

与上述理论科学大家、实验科学大家一样，科技发明大家的发明成果也都离不开他们小时候的点滴积累——达·芬奇、瓦特、爱迪生、贝尔等小时候的故事均证明了这一点。

贝尔小时候，父亲向他提议由他和哥哥设计一种“会讲话的机器”。而小贝尔曾和父亲参观过一个模型，当操作正确时该模型就会模仿人发出声音，这对他们启发很大。

左：年轻时的英国实验化学大家戴维（油画）;右：年轻时的物理实验大家吴健雄

贝尔后来回忆起父亲这个提议时说：“我认为他当时根本不相信我们能够制造出任何有价值的东西来。不过，他知道即便我们造不出会讲话的机器，也一定能学到很多有关声音、喉咙以及嘴的知识。他当时对声音的产生原理非常感兴趣。”最终两个孩子设计出了一个会讲“妈妈”的装置——当哥哥用力吹充当气管的、可以伸缩的管子时，贝尔操纵橡胶做的“嘴唇”，装置就可以发声。他们的试验在一定程度上获得了成功，以至一位邻居误以为是婴儿的啼哭声——贝尔小时候关于发音的小发明对他以后发明电话产生了深远的影响。

左：在简陋条件下学习的法拉第;右：成为伟大实验物理学家的法拉第

著名的发明家爱迪生小时候对大自然非常好奇，他经常专心致志地观察榆树叶芽怎么生长、枫叶如何变色这些“技术性”细节。为了试验孵小鸡，他可以长时间趴在鸡窝旁;为了探索蜂巢的奥秘，他经常被蜇得鼻青脸肿;为了试验摩擦生电，他在雄猫身上狠命搓揉，直到双手伤痕累累……9岁那年，他逐页研读帕克的《自然与实验哲学》，并逐项实验，甚至还在自家的地窖里建起了一座小实验室。从12岁起，爱迪生就在底特律至休伦的铁路列车上卖报，并把自己的实验室搬到了火车上——小时候这些记忆深刻的谋生与实验经历成为爱迪生进行科技发明、为人类谋福利的不竭动力。

左：達·芬奇（右）小时候画鸡蛋的故事广为流传;右：贝尔（右）小时候对音乐特别感兴趣

从上述科学家们小时候的经历我们可以发现，他们在理论、实验和发明等方面取得的成果，与他们小时候由兴趣而激发的努力息息相关——他们长大后成就的“大”与他们小时候兴趣萌发的“小”有着割舍不断的因果联系，兴趣是他们最好的老师，而不懈的努力则是他们成功的不二法门。

（责任编辑/江盼  美术编辑/刘强）

左：小时候做实验的爱迪生 右：事业高峰期的爱迪生发明了电灯与供电系统