開篇語 你做了正確的選擇

親愛的朋友：

我在科學(xué)界任教長達半個世紀(jì)，接觸過許多學(xué)生和年輕的專業(yè)人才，對于自己能夠指導(dǎo)許許多多才華橫溢、雄心勃勃的年輕人，我感到莫大榮幸。這段經(jīng)歷讓我體認(rèn)到，任何人想要在科學(xué)界成功闖出一片天，都必須先明白一些觀念，這些觀念算得上一整套哲學(xué)。在接下來這些信中，我將和你分享一些想法和故事，衷心希望你能從中受益。

首先也是最重要的一點，我希望你竭盡所能地堅持下去，繼續(xù)留在你選擇的這條路上，因為這世界非常非常需要你。人類目前已完全進入科技時代，不可能回頭了。雖然各學(xué)科發(fā)展的速度不盡相同，但基本上，科學(xué)知識的成長速率大約是每15年至20年增加一倍，從17世紀(jì)科學(xué)革命以來就是如此，因此至今累積了如此驚人的知識量。而且，就像只要給予足夠時間就能無限增長的指數(shù)性成長一樣，它十年接十年地以近乎垂直的趨勢向上攀升，尖端科技也以旗鼓相當(dāng)?shù)乃俣劝l(fā)展。科學(xué)和技術(shù)形成緊密的共同體，滲透到我們生活的每個層面。沒有什么科學(xué)奧秘可以長久隱藏，任何人隨時隨地都可一窺究竟。網(wǎng)絡(luò)和其他各種數(shù)字科技打造出的交流方式不僅是全球性的，也是即時性的。要不了多久，只要敲幾下鍵盤，就可以取得所有已公之于世的科學(xué)和人文知識。

或許這說法有點夸張（我個人對此倒是深信不疑），所以我在此會提供一個知識巨大飛躍的范例，而且我曾很幸運地親身參與此事。這個例子發(fā)生在生物分類學(xué)領(lǐng)域，這是個長久以來被視為過時而發(fā)展緩慢的古老學(xué)科，直到最近才改觀。這一切要回到公元1735年，從瑞典博物學(xué)家卡爾·林奈說起，他在18世紀(jì)和牛頓齊名。林奈啟動了一項有史以來最大膽的研究計劃——他打算調(diào)查地球上的每一種動植物，并予以分類。為了簡便易行，他在1759年開始以兩個拉丁文單詞構(gòu)成的“雙名法”來為每個物種命名，例如將家犬命名為Canis familiaris，將美國紅楓命名為Acer rubrum。

林奈完全不知道他給自己的這項任務(wù)有多么艱巨，也對全球物種數(shù)量的量級毫無概念，不確定究竟是有1萬、10萬還是有100萬種。身為植物學(xué)家，他猜測植物總共約為1萬種——顯然，他對熱帶地區(qū)的物種多樣性一無所知。今日已分類的植物是31萬種，預(yù)計總量則為35萬種。若再加上動物和真菌，我們目前已知的物種已超過190萬種，預(yù)計最終可能超過1000萬種。至于細(xì)菌這類物種的多樣性，我們所知甚少，目前（2013年）辨認(rèn)出的種類只有約1萬種，但這數(shù)字正在增長，全球物種名錄里可能會增添數(shù)百萬筆數(shù)據(jù)。從這個角度看來，在距離林奈的時代已有250年之久的今天，我們關(guān)于全球物種的知識仍然少得可憐。

對生物多樣性認(rèn)識不足，不只是專家學(xué)者的問題，也是其他所有人的問題。如果我們對這個星球認(rèn)識得這么少，那要如何管理它，使其永遠發(fā)展呢？

就在不久之前，解決方案似乎還是遙不可及的。科學(xué)家們再怎么勤奮，每年也只能確定約1.8萬個新物種。若以這樣的速度繼續(xù)下去，要等上兩個世紀(jì)或更長的時間，才能認(rèn)識地球上所有的物種，這幾乎跟從林奈的時代到現(xiàn)在一樣久。是什么原因造成這個瓶頸？在過去，這被視為難以解決的技術(shù)層面問題。由于歷史因素，大量參考標(biāo)本和相關(guān)文獻存放在少數(shù)幾間位于西歐和北美城市的博物館里，任何人想要從事分類學(xué)的基礎(chǔ)研究，都必須親身造訪這些遙遠的地方。唯一的替代方案是郵寄標(biāo)本和文獻，但這不只浪費時間，而且風(fēng)險甚大。

跨入21世紀(jì)之際，生物學(xué)家試圖找出在某種程度上可以解決這個問題的技術(shù)。我在2003年提出了一套現(xiàn)在看起來理所當(dāng)然的解決方案：打造一套在線生物百科全書，收納所有物種的數(shù)字化信息，以及所有參考樣本的高分辨率照片，并且持續(xù)更新。這套系統(tǒng)將是開放式資源，由各領(lǐng)域的專業(yè)審查人，例如蜈蚣專家、樹皮甲蟲專家或是針葉樹專家等等，負(fù)責(zé)增補篩選新條目。這項計劃在2005年獲得資助，和“國際海洋生物普查計劃”一同推動了分類學(xué)的發(fā)展，也連帶使生物學(xué)里那些依賴分類精確性的分支學(xué)科受益進步。在我撰寫本書之際，地球上超過半數(shù)的已知物種的信息都已納入這套在線百科全書，不論何時何地，任何人只要輸入網(wǎng)址（eol.org）就能免費讀取這些信息。

生物多樣性研究的進步如此神速，其他每門學(xué)科也都來到了重大的轉(zhuǎn)折點，因此我們難以預(yù)見它們在未來十年會發(fā)生怎樣的科技革命。當(dāng)然，新發(fā)現(xiàn)和知識積累的爆炸性增長趨勢必然會達到高峰，然后趨緩，但這并不會對你造成什么影響，因為這場革命至少會延續(xù)大半個21世紀(jì)。在此期間，世界將變得與今日大不相同，傳統(tǒng)的研究方法會徹底轉(zhuǎn)變，超乎我們今日的眼界。在這段過程中，新的研究領(lǐng)域?qū)㈤_創(chuàng)出來：基于科學(xué)發(fā)展的技術(shù)提升，基于技術(shù)提升的科學(xué)發(fā)展，還有基于技術(shù)與科學(xué)進展而誕生的新產(chǎn)業(yè)。最后，所有的科學(xué)終將統(tǒng)合，每個學(xué)科之間都能相互詮釋援引，任何人只要受過適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，掌握了原理和法則，就能優(yōu)游其中。

在接下來的幾封信里，我將說明科學(xué)以及科學(xué)生涯是怎么一回事，這不會是老掉牙的東西，而是盡可能以我個人的研究和教學(xué)經(jīng)驗描繪真實畫面，告訴你，如果你立志投身于科學(xué)之路，你面前真正的挑戰(zhàn)和獎賞會是什么。