1、數學不好，照樣能當科學家！本文來源于果殼網2013年04月10日不是每個偉大的科學家都精通數學，但數學不好一樣能成為偉大的科學家。演化生物學界大牛愛德華·威爾遜（E.O. Wilson）分享他的秘密：科學發現來自于靈感，而不是計算友情供圖：Shutterstock對于許多立志要成為科學家的年輕人來說，在實現夢想的道路上，最讓他們望而生畏的阻礙莫過于數學。一個不精通數學的人，該怎么在科學領域有所建樹？不過，我倒是有一個秘密要告訴大家：當今世界上最為成功的科學家，有許多對于數學也不過只是一知半解。我在哈佛生物系執教的數十年中，曾遺憾地看到有許多才華橫溢的本科生由于擔心自己的數學能力不足而

2、放棄了從事科研工作。這個錯誤的想法讓科學界失去了大量珍貴的人才，而我們則亟需改善這個局面。在這個問題上我算是權威，因為我自己的經歷就是一個極端的例子。我的高中時代在美國南部較為貧困的學校度過在來到阿拉巴馬大學念書之前，我從未接觸過代數。在32歲時，我作為哈佛大學的終身教授，才終于開始學習微積分。那時，我同班同學的年紀都幾乎比我小一倍，其中有幾個還是我當時所教的進化生物學班上的學生。盡管如此，我還是按捺住了自己的困窘，老老實實地學了微積分。在惡補數學時，我作為一個學生，成績不過平平。然而，令我寬慰的時，我發現高超的數學能力就跟精通一門外語差不多只要用得多了，自然會變得流暢和熟練；然而，在真正進行

3、科學考察和實驗時，它對我的幫助卻并不太大。幸運的是，只有少數幾門科研領域對數學能力有嚴格要求，比如粒子物理，天文物理和信息理論。在其他科學領域中，提煉出新概念的能力才是最為重要的一個合格的科研工作者應該具有豐富的想象力和敏銳的直覺。每個人都有過像科學家一樣做白日夢的經歷。天馬行空的幻想是一切創造力的源頭牛頓幻想過，達爾文幻想過，你一定也幻想過。起初，你腦海里閃現的畫面是模糊不清的，它們變化莫測，時隱時現；而當你把它們畫在紙上時，它們的形態則會開始固定下來；最后，當你在現實生活中找到了實例后，這些畫面就被真正地賦予了生命力。科學家先驅所作出的科學發現甚少是單單從數學中提煉出來的。那些典型的“科學

4、家站在黑板前研究著一排排長等式”的照片，大多是老師們在講解已有的科學發現。真正的科研進展來自于野外考察時記下的筆記，辦公室內堆積成山的草稿紙，與朋友站在走廊上的討論，或是獨自一人吃午飯的時刻。那些所謂的“靈光一現”，其實是刻苦和專注的產物。在科學界中，靈感的涌現往往來自人們對于某些自然現象的好奇心。通過仔細透徹地整理該領域中所有已知的信息和構想，我們才能提煉出新的理論。研究者有了新發現后，通常需要運用數學或統計學來展開更深入的研究。如果這個量化分析對于該研究者來說過于艱深，則可以邀請一位數學家或者統計學家參與研究。上世紀70年代后期，我曾與理論數學家喬治·奧斯特（George Ost

5、er）合作，提出了一個群居昆蟲社會等級和分工的理論。我負責提供從野外和實驗室中觀測得到的數據，他則負責通過他所熟練的數學理論和相關設想來解釋這些現象。如果沒有一手的觀測數據，奧斯特或許能夠建立一個通用的模型，但他無法得知哪些排列組合是真正存在的。這些年來，我曾與數學家和統計學家們合作發表了多篇論文，因此，我接下來要提出的這個理論應該還算權威姑且把它稱作“Wilson第一定律”與讓一位數學家或統計學家找到一名科學家來運用他們的公式和模型相比，科學家在需要合作時找到合適的數學家和統計學家要容易許多。這種需求上的不平衡在生物學領域尤甚。在生物學中，許多自然現象中的變量常常會被誤解或忽略。理論生物學的

6、歷史上充斥著毫無意義甚至根本牛頭不對馬嘴的數學模型，以至于其中有價值的結果很可能不到十分之一。只有那些與真正的生物系統觀測數據緊密相關的模型才會被應用。如果你的數學底子不好，你應該要設法改善它；不過，你也應該記住，精通數學并不是做出重大科學發現的必要條件。當然，你在決定進入那些需要從事大量量化研究的領域前還是需要三思。這包括了物理和化學的大多數分支，以及分子生物學中的少數領域。牛頓發明微積分的原因，是要讓他的理論站穩腳跟。達爾文并沒有高超的數學能力，但他通過大量的數據積累，孕育出了一個被后人用數學驗證了的理論。想要成為科學家的人需要走出至關重要的第一步找到一個能深深激發其興趣的領域，然后專注地走下去。與此同時，他們應該記住“Wilson第二定律”對每一位科學家來說，都有一個他們既有的數學能力足以讓自己有所成就的領域。作者簡介如果非要給愛德華·威爾遜（Edward Osborne Wilson）貼個標簽的話，“演化生物學家”就很不錯；但是“社會生物學家”、“終身博物學者”、“多產作家”、“傾盡心血的教育家”或者“高調的公共知識分子”大概也同樣適用。但是，在這一切廣泛而深刻的貢獻之中，威爾遜的名聲和大部分偉大的想法都是建立在他對螞蟻的研究之上，其中最著名的又莫過于他對螞蟻通訊和蟻群