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这样看来，科学命题实质上似乎就是猜想，是一些建立在关于宇宙结构的科学假设和利用科学方法收集的试验数据基础上的猜想；它们得经受进一步的检验，检验的过程依据科学的规则来进行，但他们固有的作为猜想的本质是不会变的。

我深信科学中存在伟大的真理，因此，我认为科学的猜想并非只是空穴来风。那么，如果这些猜想真的是遵循某些方法而运行的话，就让我们重新审视它们的工作过程，看看其运行方式究竟为何。

科学领域的猜想过程始于新手初被科学吸引，并进而被吸引到某个问题场（field of problems）中之时。这种猜想涉及到他对自身能力——尽管这些能力当下尚未显现出来——以及对科学素材的评价——尽管有些素材可能还未被收集甚至从未被观察到，然而这些素材日后却很有可能使其能力得以充分发挥；猜想工作还要求新手感知自己潜在的天赋能力和自然界中隐藏的事实，也许在将来的某一天，二者结合起来，就将在他心中激发灵感，启迪他走向发现。在此案例中，我们看见，新手能够猜出某个内聚序列（sequence）上的几个连续环节，但这些被猜中的环节又都只有在另一些更深层的未被猜中的环节运作成功之后才可能被证实。这两部分元素都将被糅合进最终的结论中去，这也是科学猜想过程的一个特征。科学猜想的这个特征在由整串新论据之链构成的数学发现中表现得尤为清晰。在《如何解决》（How to Solve It）一书中，波利亚将这类发现与石拱做比。他认为，石拱中的石头原先是一块块依次砌上去的，可令人迷惑的是，拱中任何单个石块的稳定性（stability）又都依赖于其他石块。将某个未知物体步步引向化学合成的系列操作与石拱之例异曲同工，除非我们获得最后的成功，否则，已进行过的所有工作几乎——甚至完全——都是浪费。要猜出整串连续的过程，就必须保证我们对每个环节的揣摩依次愈加接近答案。猜想之前必须先对解决方案有足够的把握，这种预知能指导我们的猜想全程，使我们在连续过程的每一个环节上都能以合理的概率做出正确的抉择。与艺术作品的创作相仿，创作者对最终作品的基本视境指引着这个过程——虽然这种整体视境的把握尚须依赖某些未揭示的细部。不过，二者之间也有显著的差异，在自然科学里，科学家探索的最终作品是人类塑造力之外的东西，他所要做的是向人们揭现外在世界隐性模式的真实图像。

发现过程类似于格式塔心理学家分析的形态识别（recognition of shapes）过程，这一点我先前已经指出来了。柯勒（Köhler）假定：感觉印象会在我们的感官内留下物理痕迹（physical trace），正是这些痕迹自动自发的重组引发了对形态的感知。柯勒认为，这些痕迹以某种方式互动与接合（coalesce），形成一种动态的顺序排列，由此，观察者对某一形态的感知就成形了。如果将发现过程视作是其组成元素间自动自发的接合，那我们就能将形态感知过程与发现过程之间的平行比较探究到底了。想像一下：潜在的发现正吸引着那颗即将揭示它的心灵——它用创造欲望点燃科学家的灵魂，向科学家启示关于它自己的预知；指引着科学家，带他从一条线索向另一条线索深入，从一个猜测向另一个猜测迈进。做试验的手、紧张的眼睛、思索的大脑都中了潜在发现所施的迷咒，正奋力劳作以突现实在。

在实现发现所需的通常条件和一般方法中，一个事实已经呈现得相当清楚了，与其说发现是运作活动之成就，不如说它是一个突现的过程。那些操作技能——比如迅速而敏锐地收集数据并计算出结果的技能——对科学家来说不过是雕虫小技，所有的计算方法以及任何一种试验技能在各种实用的小册子里都能轻易查到。要测试材料吗？或者是要制作统计表格？小册子上有各种使用指南和统计方法的介绍。它甚至能教我们如何使用三角板，指导我们画出一张精确的地图。然而，任何小册子都不能指导你进行某项研究，因为研究工作本就没有确定的言传方法可循，只有那些例行的常规过程——比如绘制精确的地图或制作其他各类图表——才能单单靠规则来完成。研究规则通常根本无从梳理，如同其他较高级的艺术门类一般，它们的规律只能体现在实践中。有一种流行观点认为培根揭示了经验式发现（empirical discovery）的过程，并确立了它的程序体系。培根开出的方子是：收集全部事实，把它们放上一台自动碾磨机，发现就是这样完成的。事实上，这种说法是对研究工作的歪曲。最近，波利亚的《如何解决》一书重提启发式研究（the study of heuristics），他在书中探究了数学领域中解决问题的普遍方法。不过，这本优秀的小书远未呈现出一套明确的思想运作过程，它只证明了发现是一门极端微妙和极端个性化的艺术，任何可明示的知觉（formulated percepts）对发现来说都是杯水车薪，起不了多大的作用。

毋庸置疑，至少在数学领域中，发现的实质阶段（essential phase）是一个自动自发的突现过程。彭加勒最先提出这个论断，他在《科学与方法》（Science et Methode）一书中对自己完成的一些重大数学发现的实现过程加以分析。他留意到，与我们在登山中拼尽最后一丝气力才能攀上峰顶的情形有所不同，科学发现通常并非发生在精神劳动的顶峰，而往往是在一段时间的休息或者心神烦乱之后，灵感乍现。在这个过程中，人的努力就好比是一次不太成功的山间攀行，岩石密布、沟壑纵横，攀登者筋疲力尽，只好停下来啜口茶、歇个脚，正欲放弃的那一刹，他蓦然发现自己原来已达颠峰，顿时万分激动，心荡神驰。此时，发现已然达成，之前的一切努力都只是为这发现所作的预备。可见，从根本上说，走向发现的过程其实就是一个人类有意识之努力所无法掌控的自动自发的精神重组过程。

彭加勒勾勒出的数学发现轮廓在后世的作家中深入人心，在其他广阔的思想创作领域中，人们也观察出了类似的节律。数学发现过程历经四个阶段，也就是华莱士（Wallas）所谓的准备（preparation）、孕育（incubation）、明照（illumination）、验证（verification）四个阶段；在自然科学发现中，人们同样观察到了类似的阶段分野；事实上，艺术创作的过程中，这四个阶段也有迹可寻。在人类为重拾失去的记忆而进行的思想努力之中，这四个阶段亦如翻版般清晰呈现。答疑解惑、发明实用的装置、模糊形状的辨认、疾病的诊断、珍稀标本的鉴定，以及其他一些猜测模式似乎均如是，其中甚至还包括信徒对上帝虔诚的追寻。在关于圣·奥古斯丁追求基督信仰的报道中，我们亦能清楚地辨认出创造性节律独特的分段：历经漫长的艰难求索，他突然抵达最后皈依的峰巅，并立即意识到此处即为他终身皈依之地，从此穷尽毕生拥护这突然获得的信仰。

一切创造性猜想的过程都被接触实在的冲动所驱策，主角们约略能感觉到这实在是既在的，正等着自己去摄悟（apprend），这是所有创造性猜想的共性，也是哥伦布之蛋[3]成为伟大发现的公认标志的原因，它说明这些伟大发现都只是对某个明白之物的认识，此物睁大眼睛瞪着我们，期待我们最终睁开双眼。(https://www.daowen.com)

如此看来，我们似乎更应该说指引自然科学发现的是自然界寻求在我们脑中实现的某个面相（aspect），而不仅是科学观点的潜在性。那么，权且让我们把科学直觉的过程类比于莱因（Rhine）1934年建立的超感官感知理论。与预知（precognition）或灵眼（chairvoyance）相当类似，科学直觉似乎能猜中任何人都不知晓的事物。自然发现的直觉阶段与超感官感知之间的共性在于它们都是凭借全神贯注的思想努力去唤起对前所未知的实在的感知。大量事实已经表明，启发式直觉与超感官感知相同，有十分明确的工作模式。假设两个科学家看到了同一组事实，那么他们选中的常会是同一个问题，最终也会找出相同的解决方法。两个独立研究者结论一致或者基本一致的情况丝毫不足为奇，如果不是因为那些较早完成研究的科学家们往往急于公布研究成果，以阻止其他科学家继续把同主题研究进行到底的话，这种情况将更加层出不穷。因此，在否定明确运作能直接达致发现的同时，却也不须把发现的过程完全置于自然规律之外，我们还是应该看到，研究者受到他周遭环境的相当的制约。（那些环境控制之外的因素，我将在本章第五部分中讨论。）

不过，超感官感知的研究或许能够进一步启发我们对直觉的了解。科学史上最奇妙的巧合发生在海森伯和波恩（Born）与薛定谔之间，他们几乎同时发现了量子力学，只不过前两者的发现从矩阵模型里得出，而后者则是在波的力学中推出量子力学。起初，人们以为这是两个互相对立的发现：两个理论的起点、阐述问题的方式甚至各自的数学装备都截然不同；更为关键的是，正如薛定谔在他那篇从数学上最终确定二者观点一致的文章中指出的那样，从古典力学一出发它们就分道扬镳了。对这件事情合理的解释似乎应该是这样的：不同的研究者同时感知到自然界中某个隐藏的实在，他们以各自的方式描述这个实在，描述手法迥异，以至于让人误以为他们所形容的是不同的对象。实际上，狄拉克不久之后就证明二人的表达式都因冲突于相对论而未能触及要点，可是，当这个不足被改进之后，量子力学却又变得面目全非。这种情形看上去似乎与超感官感知的经验相符。当我们的心灵感应或预知到对象的图形时，我们并不会产生复制与意义不相干的形体轮廓的心理意图，恰恰相反，“一切似乎是这样发生的，”加灵顿（Whitley Carington）先生写道〔5〕，“那些获胜的选手所做的都是‘画下这只手’，而非‘摹下这只手的图形’。”也就是说，我们可以认为，重要的不是形式，而只是思想、内容或意义。因此，海森伯与薛定谔命中的是同一个意义，只不过他们刻画出了一个实在的两种不同图形而已，但图形之间差异大到连他们自己都认不出彼此画的是同一件事物。

说到这里，我禁不住要把一个事实加入到这幅图景中去——我曾经非常惊奇地听数学家们说起这样一种现象：当一个久悬未决的问题最终被攻克的时候，人们往往会突然发现一系列互相之间完全没有关联的方法可以用来解决这个问题。为了解释这个现象，我们权且假设人类直觉触及的是同一个实在，而这些全然不同的解决之道正是这实在的不同描述或不同层面。数学家们还曾在我面前如此这般地描述某个科学家连续完成一系列发现的过程：达成第一个发现就如同在无边的海洋中寻到一座孤岛，接着，他找到了第二座甚至第三座小岛，这些小岛互相之间看似并无明显关联，然而，渐渐地，汹涌的浪潮似已退去，清晰显出深藏的绵延山脉，而之前发现的那几座小孤岛正是这绵延山脉的几处峰顶。直觉对思想根本链节的触及就好比是触及了发现山脉之颠，接下来将发生的事情可以清晰预见：意识将在此基础上一点点地向前推进，直至摄悟全景。其实，这个不寻常的过程与通常情形并无本质区别，某个隐藏着的数学推理之链，总是在一系列逐步向前的进展中被揭示出来的。

最后，我不得不略带踌躇地谈起过去20年中发生的一些巧合，这些理论或发现之间的奇妙巧合很值得注意，我认为我们至少得尝试性地对它们进行一些研究。1923年，德布罗意提出，电子可能具有波的性质；1925年，戴维森（Davisson）和革末（Germer）在试验中首次观察到了这一不久之后被人们认识为电子波之衍射的现象，可是，在这之前，他们俩对德布罗意的观点一无所知。1928年，狄拉克在相对论量子力学中提出了关于阳电子的预测，这项预测在安德森（Anderson）1932年发现微粒的试验中得到确证，但安氏早前对该预测也无了解。我们还得算上谷川（Yakawa）在核子场理论中对介子的预言和同时期关于宇宙射线的发现，它们在1938年也由于安德森的试验而得以最终确立。这世上是否存在同样的直觉，将科学家们从条条纵横交错的道路上引向同一实在呢？

直觉始终是不完美的。同一实在的不同图像往往在价值上并不等同，其中大多数只包含了关于真理的模糊、甚至是极度歪曲的形式。我们还得看到，其中也存在完全盲目瞎蒙的可能性，这在一切形式的猜想——比如超感官感知的试验——中其实是相当寻常的。如果不曾得到直觉接触实在后传递过来的启发，我们的思想便只能对呈现在面前的证据做出不真实的和无效的诠释。假使我们现在从街边随意拉来一个过路人，临时命他做研究，情形将会如何？这无疑就能很清楚地说明这一点。

但如果说科学只是猜测而已，那么我们以什么为根据来判断这些猜测孰优孰劣？换句话说，我们以什么为根据来认定一项科学命题为正确的——如果这根据确实存在的话？对这个问题的回答将在以后的章节里逐步展开。目前，我们要说明的是：无论是谁，只要你接受自然科学或者自然科学中的任何一部分为真理，那你就必须承认我们具有猜中外部世界事物性质的能力。

关于发现，有两种形式上略有不同的说法：①发现是思想与那些指向潜在发现的线索自发形成的组织；②发现是在关联线索的帮助下潜入意识中来的对实在的超感官感知——当我们假定通常的形态感知中包含一个超感官感知过程时，亦即当我们假定感官印象通常与对附加其上的意义的超感官传递相随而来时，这两种说法也就一致起来了。正如我们在超感官感知的一般测试中观察到的那样，这个过程具有不确定性，我们可以将之解释为幻象（illusion）或其他解释上的失误。不过，现在考虑这个问题似乎为时太早，因为我们对超感官感知的把握仍失之空泛，因此，必须回头对科学发现做一番更贴切的分析。