目录
- 新手面临的陷阱：过分崇拜权威；最重要的问题已经解决了；过度关注应用科学；认为自己缺乏能力
- 精神素养：独立判断；专注集中；对荣誉的渴望；爱国情怀；对科学创造的爱好
- 意志力之病：空想家；嗜书狂和多语言专家；自大狂；仪器崇拜者；格格不入者；理论家
- 有益于科学工作的社会因素：物质支持；职业与研究工作是可以兼顾的；研究者及其家庭
- 科学研究的几个阶段：观察；实验；实用性假设；证明
- 怎样撰写科学论文：对科学贡献的判断；参考文献；判断的公正与礼貌；如何描述方法；结论；图示的重要性；风格；科学著作的发表
- 研究者如何做老师：一种批判的乐观主义；怎样指导经验不足的研究者
书摘
过分崇拜权威
我相信，过分推崇那些伟大的科学人物的观点和言论是年轻研究者容易犯下的也是最不幸的错误之一，他们坚信某些特定的问题连碰都不能碰，更不用说解决它们了，因为一个人的能力总是有限的。
人们对天才的过分尊重往往源于对公平的追求和自身的谦虚，二者都是无可厚非的，当然也值得赞扬。然而，当这种想法在一个新子的头脑中占据第一的位置时，就会立刻削弱其创造力，阻止原创性工作的正常进行。正如同样都是缺点，如果非得从中选出一种的话，傲慢自大总比羞怯自卑好得多。衡量一个人的勇气大小只有两个基准点：征服困难或被困难征服，过分谦逊只会使人逃避战斗，犹豫退缩的行为实在可耻。
当某人不再盲目地沉漫在阅读印成铅字的天才的作品使之产生的那种自欺欺人的满足感之中，而是走进实验室去验证自己的一些新奇而切实的想法时，崇拜英雄的情结就会消退，取而代之的是自尊和自信。
伟大人物常常是天才，偶尔表现得像个孩子，但是并非完人。即使将天才的成果加以批判性的分析而找不出一点错误，我们却仍要记住：天才在某一特定领域做出的发现与那些尚未发现的事实相比，几乎是微不足道的。每个人早已从自然那里获得了一笔用之不竭的财富，实在没有任何理由嫉妒我们的前辈，或者像亚历山大大帝那样，在其父菲利普多次胜战之后埋怨他：“我的父亲是不打算留一些地方等我去征服了！”
诚然，自然科学中的某些概念看上去已经十分完美、无懈可击并且流传久远，如同朱庇特（译注：罗马神话中众神之王）头脑里诞生的智慧女神密涅瓦，是一种近乎神圣的铁律，仿佛是一下子从某个神奇的头脑中产生的一样。但是，当我们了解到得出这些结论所付出的时间、努力、耐心、坚持不懈，经历的忧虑磨难、更改修正甚至灾祸与不幸等等所有这些因素对成功的贡献都不亚于研究者本人的天才时，就不会把这些成果看得过于不可思议。我们可以在人体组织具备的各种功能方面发现同样的道理，单独检查脊椎动物的眼睛或者耳朵时，它们的构造足以让人惊奇不己，使人看来这些组织不可能仅仅是根据自然法则简单组合作用的结果。但是，当想到生物系统发育过程中表现出来的所有的退化和过渡形式时，例如早期如果没有纤毛虫和蠕虫类生物那几乎不成形的眼部轮廓，后来也不会发展出低等脊椎动物那复杂的眼部组织，我们的惊奇并没有减少，而且对于自然界的生物变化、相关性、自然选择和适应等等机制有了更深的认同。
如果科研新手的导师没有拿前人的辉煌成就吓唬自己的学生，而是向他们阐释每个科学发现的背景和由来以及中间必然出现的一系列错误和失策等等，这种做法对学生来说是很好的激励——因为从常人的思维角度来看，这样的信息对于精确地描述一个科学发现来说都是必不可少的基本元素。类似这种巧妙的教学手段可以让学生体会到发现者不仅是智力杰出、解决问题能力高超的天才，而且从根本上说是像你我一样的普通人。
新手不但不能在权威面前自惭形秽，还必须明白一点一一根据一条残酷但不可避免的法则一一只有敢于质疑和反驳权威，自己的研究生涯才会得以前进口后起之秀通过批驳和削弱历史上或者同时代的前辈提出过的理论，从而在科学探索领域赢得一席之地的事例屡见不鲜。非常著名的例子就有许多，如伽利略驳斥亚里士多德的重力观、哥白尼打破托勒密提出的宇宙体系论、拉瓦锡推翻施塔尔的燃素说、魏尔肖反驳施万、施莱登和罗宾三人主张的自然发生论等等。这一法则十分普遍而不可抗拒，它展现在所有科学门类中，甚至级别最低的研究者也适用它。如果作者斗胆，把自己也列入前面的例子之中的话，那就不得不提到，我最初在神经中枢方面的解剖学和生理学研究遇到的第一个需要自己去推翻的障碍，就是革拉赫(Gerlach) 和高尔基(Golgi) 支持的脑灰质结构中存在“弥散神经网络”的错误学说以及在神经信号传递方面的不正确见解。
有所建树的研究者的科学生涯通常有两个显著阶段。第一个阶段是存在一个致力于消除前人错误、阐明新的研究结果的多产时期，随之而来的则是学术思想的成熟期（这段时期不必非得发生在研究者的老年） ，这时研究者的科研效率处于衰退状态，从年轻时代起就开始酝酿的一些假想以及身为科学前辈散发出的父亲般的影响力成为他们反击新手挑战的武器。
纵观历史，各行各业的伟大人物都是从容不迫地在新的一代崛起之前做出成就并且享受自己的荣誉。卢梭的这句话尽管辛辣但是真实：“所谓智者，从来都是宁肯相信自己创造出的谎言，也不接受别人发现的真理。”
即使在最为崇尚严谨与精确的科学领域，也一直存在着某些由权威力量促成的排外法则。用新的研究去证明权威们不准确的说法永远是展开名副其实的科学工作的绝佳正途，即使你辛苦做出的修正得到的只是严厉刺耳的批评、友人背叛后的谩骂指责，或者沉默，甚至更为残酷的抨击，这些都不值得你去关注。因为你掌握了正确的东西，革新者总是会迅速引起年轻人的注意，吸引他们到自己身边，而年轻人是没有什么昔日的辉煌成就需要捍卫的。那些不存在偏见的学者，也已经在某个占统治地位的学说横扫一切的窒息环境中学会了如何保持清醒的头脑和独立的判断力，他们当然会站在持论正确的研究者一边。
当然，仅仅破坏旧有理论是远远不够的，你还必须建立新的理论，唯有用真理取代谬误才能还科学一个公正。一般来说，新观点总是产生于被抛弃的旧观点的废墟之中，从经过严密论证的正确观察结果的土壤中成长起来。革新者必须完全避免对传统谬误的笃信和对某些不堪一击的想法的让步，否则他就会看到自己建立起来的声誉被批评者和只注意琐碎细节的人迅速抢走，这样的人在每次重大的科学发现做出之后总会产生一批，就像在大树的阴凉儿底下生长的蘑菇。
认为自己缺乏能力
有些人遇到了困难和失败，就宣称自己缺乏科研能力。“我喜欢实验室的工作，”他们说，“但是不擅长发现新东西。”当然，确实有人不适合做研究性的工作，特别是如果他们无法持久地集中注意力、缺乏对自然研究工作的好奇和热爱的话。不过，难道大多数声称自己无法完成某项工作的人都是这样的吗？他们是否夸大了任务的难度、低估了自己的能力？我相信这通常是真正的原因所在，所以作者不禁冒昧地想到，实际上许多人都是习惯性地将“无能”与自己学习和理解的缓慢、偶尔的懒惰、缺乏像耐心或者决断力这样的品质等等其他原因混淆起来而已一一而这些必需的品质都是可以通过努力的工作与成功的喜悦迅速地培养出来的。
我认为适合从事科研工作的人要远远多于一般大众的想象，他们之中不仅包括才华出众、适应能力强、渴望获得名声，希望把自己的名字与某个重大发现联系起来的人，而且还包括那些智力普通但“技能熟练”的人，因为他们在所有需要双手操作的工作中表现出高超的技巧和稳定性，还有那些天生具备艺术才能、深深迷恋自然之美的人，以及单纯具有好奇、冷静、镇定的心态，专注于细微环节，甘愿花费大量时间观察那些最不起眼的自然现象的人。科学探索如同军队远征，既需要将军的领导，也需要士兵的服从；前者制订计划，后者则是真正的攻城略地之人口士兵虽然缺少将军的天才，但作为命令的执行者和完善者，其作用更是举足轻重。感谢那些身体力行推动了人类进步的科学工作者，他们给天才提出的概念注人生命、把抽象的符号变为现实，使世人都熟悉和赞美这些了不起的工作。
我们可以通过多种方式评估一个人从事实验室工作的能力。根据本人的经验，作者希望把下面两种方法推荐给读者：
1. 请在研究工作中反复尝试一些被别人认为是不可靠和难度大的分析方法，如果你在付出一定的耐心和努力之后，得出了与这些方法的原创者发表出来的结论相一致的结果，从而充分地享受成功的喜悦，特别是当你没有经过任何人的指导，独立地完成了这项工作时，这种喜悦感会更强烈。这些都足以说明你是胜任实验室工作的。
2. 找一个研究起来比较困难并且充满争议的科研课题，先阅读一些普通的参考资料而不是详细的专论，大略地了解一下这个课题在进行几个月的实验研究工作之后，请查阅有关该课题的最新文献，如果你得到的结果与文献中的结论相似，如果你对那些争论最为激烈的问题的看法与著名的权威人士一致，如果你成功地避免了某些研究者常犯的典型错误，那么请放下自己新手的羞涩，勇敢地摘取科学的果实吧，因为你完全可以胜任科学工作，许多肥美的猎物都在前方等待着你，当然是否得到它们取决于你努力工作的程度。即便是才智中等的研究者也能够取得一定的成果，只要他们坚持训练，相信通过这种方式可以培养自己的创新能力，同时充分利用时间，对选定的课题进行透彻的分析和深入的研究。
冒着看起来眼里眼唆又枯燥乏味的危险，我仍愿意用以下观点来反驳一些人对决心的力量的怀疑。许多教师和思想家都注意到，仅凭过人的才能往往做不出科学发现，而通过技能训练和养成思考科学问题的习惯来加深对各种常识的认识和掌握，反而更容易达到目的。因此，任何人，只要他具备一定的毅力和恒心，可以妥善地平衡每日的工作，就能借助这些方式在探索之路上顺利地前进。
青春洋溢的头脑可以完美地适应各种情况，同时，希望这样去做的强烈意志能够充分地激励年轻人的大脑，将各种想法更好地联系起来以增强人的判断力。
天生某种能力的缺乏，可以通过坚持不懈的努力工作进行补偿，勤奋能够替代才能，甚至创造才能，只要意志坚定就能实现。当然，要尽早开始自我训练，不要等到自己大脑神经细胞的可塑性退化的时候才去努力。阅读和思考大师的名著能够使你学到很多宝贵的技巧，还能带你透过结论窥见作者的洞察力、了解其指导原则甚至做事的风格。
我们往常谈及的所谓杰出或者特殊的才能一般是指在行事迅速方面的优越性，往往将{故事的质量摆在第二位。换言之，它强调又快又好，但是普通人虽然完成任务的速度较慢，一样可以做得很好。比起把人分为“中等智商”和“高智商”来，还不如按照“做事迟缓”与“行动迅速”分类 。后者当然更聪明些，也更令人兴奋一一这种人如果作为谈话者、演讲家或者从事新闻报道的话，其地位将是无可取代的，因为这些工作都以时间作为第一要素。不过，在科学工作中，事实证明“迟缓”比“迅速”更有用，因为科学家如同艺术家，他们工作成果的质量是最终的考核标准，而不是完成速度。我本人甚至认为，思维缓慢的大脑更适合长时间集中精力进行思考，它的持久力更强，而这不过是大脑功能的一种常见的自我平衡罢了。这样的头脑善于展开和深入各种问题，就像用力犁地一样，而思维迅速的大脑经常是刚刚完成清理地面的工作就感觉疲惫了。当然这种归纳也有许多例外：牛顿、戴维、巴斯德、魏尔肖等人的头脑就十分活跃，同时又可以保持长久的清醒和思考状态。
倘若我们的记忆力不佳、前后矛盾的话，就先不要急于改进它，而是把它控制好再说。就像爱比克泰德说的：“当你在人生这场游戏中摸了一把烂牌，唯一能做的就是尽最大可能利用好它们。”历史告诉我们，智商和记忆力一般却可以充分巧妙地利用这些能力的人，比能力超群之人更有可能做出重大发现。科学界的伟大变革者如赫尔姆霍茨，他就曾经抱怨自己的记忆力太差一一学习散文的时候得凭死记硬背，于他来说元异于一种折磨。作为平衡，那些容易忘掉词汇和短句的人似乎十分擅长记住各种想法和逻辑推理的过程。洛克也曾指出，天赋出众、记忆敏捷之人不等于拥有杰出的判断力。
为了充分利用有限的条件达到彻底解决问题的目的，我们应该放弃与主题无关的行动，忘记与每日生活琐事相伴而生的那些无益想法，坚持不懈地努力，把精力集中在和手边的工作有关的信息上。在成果的酝酿时期，强迫自己完全无视那些正在发生却与工作无关的事情一一如政治、文学、音乐和无益的闲谈等等。有时候无视是一种了不起的美德，甚至近乎英雄气概。比如有些没用的书籍不仅占着图书馆的书架，也会分散我们的注意力、占领我们头脑的空间，它们能够阻碍心智对面临的问题做出正确的反应。尽管有种流行的观点可能与此相悖，但值得我们注意，那就是一一“是知识总要占据空间”。
才智一般的人在科学的多个领域照样能做出显著的成绩，只要他们不求一下子面面俱到即可。正确的做法是先集中精力解决一个方面的问题，再转到另一个方面的问题（即在不同的时间段里解决不同的问题） ，尽管后面的工作可能会影响前面在其他领域取得的成果。这说明大脑处理多个学科的问题是分时进行的而不是各个领域同时并进，实际上能力出众之人的大脑也不例外。因此，当我们惊异于某人在不同的科学领域发表过论述时，请记住他所做的每一个题目都是在不同的时间段完成的。早期获得的知识虽然不会从研究者的脑海中消失，但可能会精简为某种公式或者极为简短的符号，这样就能在大脑这块“黑板”上，为新事物的认知和学习留出书写的空间。