科学探索与侦破学

“物理学家的工作必须像侦探那样用纯粹的思维来进行。”——爱因斯坦

我从小时候起就喜欢看侦探小说,几乎能借到的侦探小说一本也不放过。少年时,福尔摩斯、亚森·罗平、鲁平、陈查礼等大侦探都是自己心目中的英雄。随着年岁的增长,没有更多的时间看侦探小说了。但有关侦探、间谍、破案方面的电影、电视的兴趣更是有增无减。我特别喜欢阅读阿加莎·克里斯蒂的侦探小说,我也不止一次看她的作品《尼罗河上的惨案》《阳光下的罪恶》和《东方快车谋杀案》。而且,在看描写侦探、间谍、破案的电影、电视时,或是在读推理小说(阿加莎·克里斯蒂、松本清张等人作品)时,随着情节的开展,心中始终有一个疑问或悬念。谁是凶手?侦探是怎样破的案?自己有时就妄加猜测起来。这已成了自己的爱好和习惯。

我在考察科学研究方法时,忽有感想,科学是对未知的探索,对侦探来说,未知就是罪案,侦破学不但是一门科学,而且是一门综合性很强的科学。既然是一门科学,无论是科学方法(侦破方法、研究方法),或是从事科学的人(侦探科学家、自然科学家),便应有共性和共同的特点。

在所有的侦探小说中,柯南道尔创造的歇洛克·福尔摩斯的大侦探形象最令人难忘。福尔摩斯作为一名私人侦探,实际是一名侦探科学家,他知识渊博,经验丰富,具有高超的侦探才能。他利用一切机会和资料研究有关侦探的经验和科学,养成了善于思考的习惯,掌握了正确的思维方法。因此,他所进行的各种案件的解释和判断,合乎逻辑,入情入理,对案件的分析头头是道,使人容易接受和相信。

在柯南·道尔的笔下,福尔摩斯于优雅谈笑间将一切线索收诸脑海,以出众的逻辑推理能力架起细节之网,让真凶最终束手就擒,实是令读者过足了瘾。那么,福尔摩斯的侦破学究竟有什么特点,我们从事自然科学和技术科学研究的人又可从他身上学到些什么呢?在福尔摩斯探案集中,有许多精辟的介绍。我这里概括总结一下:

(1)福尔摩斯非常重视调查研究。他对自己承办的案件身体力行,几乎毫无例外要到现场进行仔细的勘查,即使是一个未烧完的纸团、灯花的形状,一丝也不肯放过。他善于从各方面对案例进行分析,“很镇静地运用思绪,正像一名弈棋的高手,深谋远虑地搬动他的棋子一般”。在分析研究的基础上,给出自己的设想或假想,提出矛盾和问题。带着这些矛盾和问题,进一步深入调查,然后仔细研究,剖析案情,解决问题,使疑案水落日出。

(2)福尔摩斯对待案子非常热情,极端认真。他常常不避艰险,废寝忘食,深入虎穴,侦查案情。他脚踏实地、一丝不苟地对待各种证据,甚至在自己身上进行毒气实验。他认真观察人物的言谈举止、面部表情,对周围的环境、人们的反应、报纸的新闻广告都进行仔细的了解。他善于联想,哪怕是家具的摆设、家禽家畜的鸣叫,也与案情联系起来考虑。正因为如此,他对案情的剖析合情合理,丝丝入扣,使人心服口服。

(3)福尔摩斯十分注意搜集和积累资料,从各种案例到报刊杂志,只要案情需要,他都可以信手拈来,查阅参考。他学识渊博,熟悉那个时代正在兴起的一切科学知识。他不仅是一个犯罪学、法医学等方面的专家,而且是一个了解社会问题、经济问题、历史问题和科学问题的大杂家。他对物理学、化学、动物学、植物学(毒物学)及天文学等各门自然科学(只要它们与破案有关)有广泛的兴趣和爱好,并孜孜不倦地学习,不断扩充自己的知识面。所有这些广泛的知识,对他的破案活动也起了十分有益的作用。

(4)福尔摩斯善于在案情中运用心理学和逻辑学进行分析。他观察人们的心理活动,把心理活动与证据材料密切联系起来,进行周密的逻辑推理,梳理案情的脉络,抓住要领进行深入的研究,然后做出决断。在福尔摩斯探案集《归来记》中“跳舞的人”一案中,福尔摩斯根据6张纸条上许多跳舞人形,层层剖析,一步一步地译出了每个跳舞人形所代表的英文字母,最后机智地写了一张跳舞人形的纸条。凶手误认为是旧时情妇送来,终于乖乖地自投罗网。

(5)福尔摩斯是一位推理大师,在福尔摩斯探案集中处处表现了福尔摩斯在观察和推理两方面具有特殊的才能。在“血字的研究”一案中,当华生医生第一次会见福尔摩斯时,福尔摩斯第一句话是:“看得出来,你到过阿富汗。”使华生大为惊讶。福尔摩斯后来向华生说明推理过程是这样的:“这一位先生,具有医务工作者的风度,但却是一副军人气概。那么,显然他是个军医。他是刚从热带回来,因为他脸色黝黑;但是,从他手腕的皮肤黑白分明看来,这并不是他原来的肤色。他面容憔悴,这就清楚地说明他是久病初愈而又历经艰苦。他左臂受过伤,现在动作起来还有些僵硬不便。试问,一个英国的军医在热带地方历经艰苦,并且臂部负过伤,这能在什么地方呢?自然只有在阿富汗了。”这一连串思索和推理,历时不到一秒钟,使福尔摩斯脱口而出华生是从阿富汗来的结论。

从上面的叙述可以看出,一个优秀的大侦探和一个优秀的科学家有很多共同点:专业精通、知识渊博、学习勤奋、勤于观察、善于联想、脚踏实地和献身精神。我有时把科学家比喻为侦探兼法官,科学研究活动比喻为侦破和审判。

我深深感到,侦破案件和科学研究有许多许多相通之处。一个侦探在侦破调查案件时,无论得到什么事实、什么信息,特别是现场的细节,就像漂浮的碎片,表面上看不出什么,与罪案有什么联系,都一一记录下来,这就是他的公理,他的线索。接着他对事实进行推理,以期对案子能做出一些判断。他很可能做出矛盾的推论,因为他所做的一些假设,尽管尽可能地基于已发生的事情,却仍然可能超出事实或只是接近事实,虽然在实际中并不存在矛盾。例如,的确存在犯罪和罪犯,但推理会得出这样的结论:罪犯是女的,身高1.6米;但实际上,罪犯是男的,身高1.7米。这个侦探总是在想:谁是罪犯?犯罪的经过和细节如何?突破口在哪里?推理与事实的矛盾在哪里?所有这些都需要通过侦察、通过思维来解决。

侦探最后抓住了一个罪犯,他把罪犯和犯罪的证据提供给法官,他的任务就完成了,但案件并没有结束。法官要对各项证据进行核实,并允许辩护,最后确定是“证据充分”、“有罪”判决或“证据不足”、“无罪”判决。由此可见,对于一个案件,前期是侦探的事,从罪案的发生,犯罪证据的收集和线索,突破口的提出,假设、推理与侦破,直到抓住罪犯。这相当于我在《科学研究的途径》一文中所说的问题的提出、文献信息的收集、突破口的选定、前验评价的过程。而后期是法官的事,法官进行审判所做的事实际是“消除错误”,肯定或否定侦探或检察部门所获得的证据;这相当于“科学研究的途径”中的后验评价。

对于科学研究活动,理论科学家大都用纯粹的思维,但大多数科学家是通过实验再加上思维去寻找正确答案。爱因斯坦说:“物理学家的工作必须像侦探那样用纯粹的思维来进行。”科学家不仅要用创造性的想象力把他搜集到的漫无秩序的已经出现的事件理解和连贯起来,找出各个事件之间的联系,而且还要把跟它有关的已经发生或可能发生的现象相联系做出解释。在这个过程中,科学家需要自己想象“犯罪”,然后自己去侦破它。这一切都需要科学研究工作者有良好的思维能力和高超的侦破(实验和观察)技术。否则,你就找不到正确的线索。我常想,一个从事工程技术或自然科学的专家,他面临的问题是“物”,“物”是隐藏得很深的,它等待着被发现、被发掘,但它基本上是静止的。而作为一个侦探,面临的问题有时要复杂得多:不仅是“物”,而主要是“人”。罪犯要运用一切反侦察的手段抵制侦破。侦探与罪犯的斗争实际上是智力的较量,难度有时要大得多。当然,科学研究与侦破罪案这是两个不同的领域,不可同日而语。但一个从事科学工作的人,确实能从福尔摩斯、波洛等大侦探(虽然他们都是虚构的)身上学到不少东西。

最后,我想着重指出,科学家光具备侦探的功能是不够的,他(她)还必须兼有法官的功能。不少从事科学研究的人(特别是研究生)往往忘了后一种功能,他们认为自己的假设和推理是合乎逻辑的,结论就会是正确的,不想用(或懒于用)更多的事实来检验它,来“消除错误”,而急于向公众宣告自己的成就,发表出来。这有时相当于奉献出来一个尚未成熟的果实,甚至是一个酸涩的果实。

要科学家做自己研究工作的首审法官实在是一件为难的事,因为无论是谁(科学家也不例外),总是偏爱自己,钟爱自己千辛万苦获得的结论,总不愿意否定自己的成果,就像侦探总觉得自己的侦破是可靠的,要他做自我审查,甚至“否定”自己,是一件十分困难的事。就好像要检察官身兼法官,司法实在是很难公正的一样。但一个科学家还必须要求做到这一点。从这个意义上来说,一个科学家除了要求十分诚实外,还必须十分公正,不袒护自己,严格地进行“消除错误”(后验评价)的工作。

因此,作为一个科学人,应该像福尔摩斯那样,对自己要求严格和苛刻,对自己的研究和发现,不仅是追求逻辑上的严密,更要使它能经得住实践、经得起历史的考验。从这个意义上说来,福尔摩斯这个典型人物对我们是有教育和启发意义的。

【注释】

[1]本文写于1997年,在研究生的科学研究方法学位课上曾以此题做了讲演。