AdvicetoaYoungScientistWhatI'mgoingtodoistojustgiveafewnotes,andthisisfromabookI'mpreparingcalled"LetterstoaYoungScientist."I'dthoughtit'dbeappropriatetopresentit,onthebasisthatIhavehadextensiveexperienceinteaching,counselingscientistsacrossabroadarrayoffields.AndyoumightliketohearsomeoftheprinciplesthatI'vedevelopedindoingthatteachingandcounseling.今天我想分享幾個要點，

這些要點來自我正在寫作的一本書《給一個年輕的科學家的信》。我想由我來談還算合適，

因為我在許多領域有教育和輔導科學家的豐富經驗。或許你想聽聽我在教育和輔導科學家的過程中總結出的一些原則。Soletmebeginbyurgingyou,particularlyyouontheyoungsters'side,onthispathyou'vechosen,togoasfarasyoucan.Theworldneedsyou,badly.Humanityisnowfullyintothetechno-scientificage.Thereisgoingtobenoturningback.那么首先讓我督促你們在自己所選擇的道路上，走的盡可能的遠一些，特別是對于年輕的你們來說。世界非常需要你們。

人類文明已完全進入技術科學時代，

這一趨勢不可扭轉。

Althoughvaryingamongdisciplines--say,astrophysics,moleculargenetics,theimmunology,themicrobiology,thepublichealth,tothenewareaofthehumanbodyasasymbiont,topublichealth,environmentalscience.Knowledgeinmedicalscienceandscienceoverallisdoublingevery15to20years.Technologyisincreasingatacomparablerate.Betweenthem,thetwoalreadypervade,asmostofyouhereseatedrealize,everydimensionofhumanlife.雖然不同學科會有所不同——比如天體物理學、分子遺傳學、免疫學、微生物學、公共衛生學，以及將人體看作共生有機體的新的領域的學科、公共健康學、環境科學，

但是關于醫療科學和所有科學的知識，

每15到20年都會增加一倍。

科技發展的速度也是如此。

正如在座各位所知，

科學和科技在迅速發展的同時，已充滿人類生活的各個角落。

Soswiftisthevelocityofthetechno-scientificrevolution,sostartlinginitscountlesstwistsandturns,thatnoonecanpredictitsoutcomeevenadecadefromthepresentmoment.科學技術的進步速度是如此之快，其變化是如此令人應接不暇，以至沒有人能夠預測哪怕只是十年后的情況

。Therewillcomeatime,ofcourse,whentheexponentialgrowthofdiscoveryandknowledge,whichactuallybeganinthe1600s,hastopeakandleveloff,butthat'snotgoingtomattertoyou.Therevolutionisgoingtocontinueforatleastseveralmoredecades.It'llrenderthehumanconditionradicallydifferentfromwhatitistoday.Traditionalfieldsofstudyaregoingtocontinuetogrowandinsodoing,inevitablytheywillmeetandcreatenewdisciplines.當然總會有一天，這些從公元17世紀開始迅猛增長的發現和知識會到達頂峰并開始減緩，但是這和你關系并不大。因為這個革命至少會持續幾十年，人們那時所處的環境也將會被改變到同現在大不一樣。

傳統的研究領域會持續增長，這將不可避免的相互交叉而產生新的學科。

Intime,allofsciencewillcometobeacontinuumofdescription,anexplanationofnetworks,ofprinciplesandlaws.That'swhyyouneednotjustbetraininginonespecialty,butalsoacquirebreadthinotherfields,relatedtoandevendistantfromyourowninitialchoice.增長一段時間后，所有科學都將成為對原則和定律描述的連續體，成為一個對其所形成網絡的解釋。

所以你不應該只學習一門專業，而應該獲取其它領域廣博的知識。這些領域可能和你最初的選擇很接近，但也可能相距甚遠

。Keepyoureyesliftedandyourheadturning.Thesearchforknowledgeisinourgenes.Itwasputtherebyourdistantancestorswhospreadacrosstheworld,andit'snevergoingtobequenched.Tounderstandanduseitsanely,asapartofthecivilizationyettoevolverequiresavastlylargerpopulationofscientificallytrainedpeoplelikeyou.Ineducation,medicine,law,diplomacy,government,businessandthemediathatexisttoday.睜大你的眼睛，探索你的周圍。對知識的追尋就存在于我們的基因里。那是我們散布在世界各個角落的祖先遺留在我們的基因里的，這份熱情永遠不會停止。

由于人類的一部分文明還需要進化，為了理解并理智地使用知識，需要大量的像你們一樣受到科技教育的人，

包括如今存在的教育、醫學、法律、外交、

政府、商業和媒體。

Ourpoliticalleadersneedatleastamodestdegreeofscientificliteracy,whichmostbadlylacktoday--noapplause,please.Itwillbebetterforalliftheypreparebeforeenteringofficeratherthanlearningonthejob.Thereforeyouwilldowelltoactontheside,nomatterhowfarintothelaboratoryyoumaygo,toserveasteachersduringthespanofyourcareer.我們的政治領袖至少需要一定程度的科學知識，但現在極其缺乏這樣的領袖。

如果他們能在就職之前就做好這些準備，而不是邊做邊學，那么對于所有人來說都是有好處的。如此一來，在你的職業生涯當中，無論你鉆研的深或淺，你都可以成為不錯的老師。I'llnowproceedquickly,andbeforeelse,toasubjectthatisbothavitalassetandapotentialbarriertoascientificcareer.Ifyouareabitshortinmathematicalskills,don'tworry.Manyofthemostsuccessfulscientistsatworktodayaremathematicallysemi-literate.現在我要切入到另一個話題，

這個話題對于科研生涯既是至關重要的資產，又是科學事業的潛在障礙。

如果你的數學能力不太強，

不用太過擔心。

很多非常成功的科學家，他們的數學能力都比較一般。

Ametaphorwillservehere:Whereelitemathematiciansandstatisticiansandtheoristsoftenserveasarchitectsintheexpandingrealmofscience,theremaininglargemajorityofbasicappliedscientists,includingalargeportionofthosewhocouldbesaidtobeofthefirstrank,aretheoneswhomaptheterrain,theyscoutthefrontiers,theycutthepathways,theyraisethebuildingsalongtheway.有一個比喻:

精英數學家、統計學家和理論家，常常是正在開拓的科技領域中的架構師，但其他大部分的基礎應用科學家，他們中有很多可稱為一流水平，

但他們的工作則是測量疆土、開發前線、

砍樹修路，

并一路蓋起棟棟高樓。

Somemayhaveconsideredmefoolhardy,butit'sbeenmyhabittobrushasidethefearofmathematicswhentalkingtocandidatescientists.During41yearsofteachingbiologyatHarvard,Iwatchedsadlyasbrightstudentsturnedawayfromthepossibilityofascientificcareerorevenfromtakingnon-requiredcoursesinsciencebecausetheywereafraidoffailure.Thesemath-phobesdeprivescienceandmedicineofimmeasurableamountsofbadlyneededtalent.有些人或許會覺得我不太明智，但我在與未來科學家交談時，常常告誡他們不要害怕數學。在我41年哈佛生物教學的職業生涯中，我很痛心地看到，很多非常有天賦的學生因為害怕失敗，而放棄了成為科學家的機會，他們甚至在選擇選修課時也避開相關的內容。這種對數學的恐懼讓科學和醫學領域喪失了無數迫切需要的人才

。Here'showtorelaxyouranxieties,ifyouhavethem:Understandthatmathematicsisalanguageruledlikeotherverballanguages,orlikeverballanguagegenerally,byitsowngrammarandsystemoflogic.Anypersonwithaveragequantitativeintelligencewholearnstoreadandwritemathematicsatanelementarylevelwill,asinverballanguage,havelittledifficultypickingupmostofthefundamentalsiftheychoosetomasterthemathspeakofmostdisciplinesofscience.如果你也有這樣的恐懼，你完全可以放松下來。數學是一門與其它語言一樣或者和其他語言類似的語言，具有自己的語法和邏輯系統。任何具有一般數學能力的人，只要他有小學水平的數學讀寫能力，如果他們想要去掌握大部分科學學科中和數學相關的內容，那么學習很多基礎內容就如同學習語言一樣，不會太困難。Thelongeryouwaittobecomeatleastsemi-literatetheharderthelanguageofmathematicswillbetomaster,justasagaininanyverballanguage,butitcanbedoneatanyage.Ispeakasanauthorityonthatsubject,becauseI'manextremecase.Ididn'ttakealgebrauntilmyfreshmanyearattheUniversityofAlabama.Theydidn'tteachitbeforethen.如果你想對數學有一些了解，就像掌握任何一門口語一樣，你拖的越久，那么掌握數學的難度就會越大。只不過對于數學而言，無論你年齡多大，都可以掌握它。我有權這樣說，

因為我就是這方面的一個極端例子。我直到大學一年級才在Alabama大學學習代數，而在此之前他們沒有這門課。Ifinallygotaroundtocalculusasa32-year-oldtenuredprofessoratHarvard,whereIsatuncomfortablyinclasseswithundergraduatestudents,littlemorethanhalfmyage.AcoupleofthemwerestudentsinacourseIwasgivingonevolutionarybiology.Iswallowedmypride,andIlearnedcalculus.在我32歲，已是哈佛大學終身教授時，我才和比我年齡一半多點的本科生坐在一起學習微積分，這讓我感到很不舒服。有幾個學生還是我教的一門學科——進化生物學的學生。我收斂了我的驕傲，開始學習微積分。Ifoundoutthatinscienceandallitsapplications,whatiscrucialisnotthattechnicalability,butitisimaginationinallofitsapplications.Theabilitytoformconceptswithimagesofentitiesandprocessespicturedbyintuition.Ifoundoutthatadvancesinsciencerarelycomeupstreamfromanabilitytostandatablackboardandconjureimagesfromunfoldingmathematicalpropositionsandequations.Theyareinsteadtheproductsofdownstreamimaginationleadingtohardwork,duringwhichmathematicalreasoningmayormaynotprovetoberelevant.Ideasemergewhenapartoftherealorimaginedworldisstudiedforitsownsake.我發現在科學及其所有應用中，至關重要的不是技術能力，而是所有應用技術的想象力。用直覺描繪的實體和過程的圖像形成概念的能力。我發現，科學的進步很少來自上游即站在黑板前通過展開的數學命題和方程式聯想出。相反，它們是下游想象力導致辛勤工作的產物，在此期間數學推理可能會或可能不會是相關的。當對真實世界或想象世界的一部分進行研究時，就會產生想法。Offoremostimportanceisathorough,well-organizedknowledgeofallthatisknownoftherelevantentitiesandprocessesthatmightbeinvolvedinthatdomainyouproposetoenter.Whensomethingnewisdiscovered,it'slogicalthenthatoneofthefollow-upstepsistofindthemathematicalandstatisticalmethodstomoveitsanalysisforward.Ifthatstepprovestoodifficultforthepersonorteamthatmadethediscovery,amathematiciancanthenbeaddedbythemasacollaborator.最重要的是，要對你計劃進入的領域有一個充分的、完善的了解，這包括和這個領域相關的所有已知的事物和過程。

當一個新的東西被發現時，自然而然要做的一件事，就是用數學和統計方法來做進一步分析。如果這對于發現它的那個人或團隊來說過于困難，

那么他可以和一名數學家來合作。Considerthefollowingprinciple,whichIwillmodestlycallWilson'sPrincipleNumberOne:Itisfareasierforscientistsincludingmedicalresearchers,torequireneededcollaborationinmathematicsandstatisticsthanitisformathematiciansandstatisticianstofindscientistsabletomakeuseoftheirequations.Itisimportantinchoosingthedirectiontotakeinsciencetofindthesubjectatyourlevelofcompetencethatinterestsyoudeeply,andfocusonthat.請注意下面這個原則，

我很謙虛地稱之為Wilson的第一原則：

科學家，包括醫學研究人員，更容易得到數學和統計方面的合作；相反如果數學家和統計學家想找到科學家來使他們的數學公式能派上用場的話，則要更困難一些。很重要的一點就是，選擇在你能力之內而且你非常感興趣的學科，然后專注于此。Keepinmind,then,Wilson'sSecondPrinciple:Foreveryscientist,whetherresearcher,technician,teacher,managerorbusinessman,workingatanylevelofmathematicalcompetence,thereexistsadisciplineinscienceormedicineforwhichthatlevelisenoughtoachieveexcellence.接下來是Wilson第二原則：對任何一個科學家，不管是研究人員、技術人員、教師、管理者或商人，

無論他們用什么樣的數學水平來工作，

都存在一門科學或醫學的學科，

他們的數學水平足以讓他們在此領域有所成就。NowI'mgoingtoofferquicklyseveralmoreprinciplesthatwillbeusefulinorganizingyoureducationandcareer,orifyou'reteaching,howyoumightenhanceyourownteachingandcounselingofyoungscientists.Inselectingasubjectinwhichtoconductoriginalresearch,ortodevelopworld-classexpertise,takeapartofthechosendisciplinethatissparselyinhabited.Judgeopportunitybyhowfewotherstudentsandresearchersareonhand.現在我將再提供幾個原則來幫助你們計劃教育和職業生涯，或者如果你們選擇教學，這些原則能提高你們教導年青科學家的能力。在你們選擇從事原創性研究，或成為一流專家的時候，請選擇已確定的領域中很少人研究的一部分。涉獵這一部分的學生和研究人員越少，你的機會就越大。

Thisisnottode-emphasizetheessentialrequirementofbroadtraining,orthevalueofapprenticingyourselfinongoingresearchtoprogramsofhighquality.Itisimportantalsotoacquireoldermentorswithinthesesuccessfulprograms,andtomakefriendsandcolleaguesofyourageformutualsupport.Butthroughitall,lookforawaytobreakout,tofindafieldandsubjectnotyetpopular.但這并不是說廣泛學習中的基本要求，或高質量項目中研習不再重要。因為同時很重要的一點就是，可以在這些成功得項目中結識年長的導師，以及同齡的、能夠互相幫助的朋友和同事。但是無論如何，都要想辦法找到一個不常見的領域和學科，并取得突破。Wehaveseenthisdemonstratedalreadyinthetalksprecedingmine.Thereisthequickestwayadvancesarelikelytooccur,asmeasuredindiscoveriesperinvestigatorperyear.Youmayhaveheardthemilitarydictumforthegatheringofarmies:Marchtothesoundoftheguns.Inscience,theexactoppositeisthecase:Marchawayfromthesoundoftheguns.在我之前的演講中我們已經看到這樣的例子。如果我們用每年每個研究人員的發現作為衡量指標，

那這是最快取得成績的途徑。也許你聽說過，在軍隊里有這樣一句用兵名言——向有槍聲的方向前進。而在科學上則恰恰是相反:離開有槍聲的地方

。SoWilson'sPrincipleNumberThree:Marchawayfromthesoundoftheguns.Observefromadistance,butdonotjointhefray.Makeafrayofyourown.Onceyouhavesettledonaspecialty,andtheprofessionyoucanlove,andyou'vesecuredopportunity,yourpotentialtosucceedwillbegreatlyenhancedifyoustudyitenoughtobecomeanexpert.這就是Wilson的第三原則:

離開有槍聲的地方，在一定距離外觀察，

但不要加入戰場，創建一個你自己的戰場。在你確定了一個你喜歡的專業，并且已經取得了機會后，只要你刻苦學習成為一個專家，你成功的可能就會大大增加

。Therearethousandsofprofessionallydelimitedsubjectssprinkledthroughphysicsandchemistrytobiologyandmedicine,andonthenintothesocialsciences,whereitispossibleinshorttimetoacquirethestatusofanauthority.Whenthesubjectisstillverythinlypopulated,youcanwithdiligenceandhardworkbecometheworldauthority.從物理、化學到生物、醫學，再到社會科學，有成千上萬的專業劃分的學科，這些專業里研究人員越少，你就有可能在很短時間內成為一個權威，而且只要你刻苦努力，就能成為世界級的權威。

Theworldneedsthiskindofexpertise,anditrewardsthekindofpeoplewillingtoacquireit.Theexistinginformationandwhatyouself-discovermayatfirstseemskimpyanddifficulttoconnecttootherbodiesofknowledge.Well,ifthat'sthecase,good.Whyhardinsteadofeasy?這個世界需要這樣的專業知識，愿意成為這樣專家的人也會得到豐盛的獎勵。

現有的信息和你獨自的發現，最開始可能讓你覺得很難和其它的知識體系聯系起來。如果是那樣的話，很好。我們為什么要選擇困難而不選擇容易呢?

TheanswerdeservestobestatedasPrincipleNumberFour.Intheattempttomakescientificdiscoveries,everyproblemisanopportunity,andthemoredifficulttheproblem,thegreaterwillbetheimportanceofitssolution.答案值得被稱為Wilson原則4：在進行科學發現的嘗試時，每個問題都是一次機會，而一個問題越難，它被解決的意義就越重大。

Nowthisbringsmetoabasiccategorizationinthewayscientificdiscoveriesaremade.Scientists,puremathematiciansamongthem,followoneortheotheroftwopathways:Firstthroughearlydiscoveries,aproblemisidentifiedandasolutionissought.Theproblemmayberelativelysmall;forexample,whereexactlyinacruiseshipdoesthenorovirusbegintospread?Orlarger,what'stheroleofdarkmatterintheexpansionoftheuniverse?Astheanswerissought,otherphenomenaaretypicallydiscoveredandotherquestionsareasked.這把我帶到科學發現的

一個基本分類?？茖W家，包括純數學家，一般有兩條途徑:

首先，通過早期的發現，我們發現了一個問題，并尋求解決方案。這個問題或許相對很小，比如說病毒性胃腸炎在一個游艇上的什么地方開始傳播開來?

也可能很大，如暗物質在宇宙膨脹過程中的所扮演的角色是什么?

在尋求答案的過程中，其它現象又會出現，其它問題又會被提出。

Thisfirstofthetwostrategiesislikeahunter,exploringaforestinsearchofaparticularquarry,whofindsotherquarriesalongtheway.Thesecondstrategyofresearchistostudyasubjectbroadlysearchingforunknownphenomenaorpatternsofknownphenomenalikeahunterinwhatwecall"thenaturalist'stranc