前言

許多年前，劍橋大學一個本科生科學社團邀請我就自己的研究做一個講座。恰好當時我和同事剛剛得到了一些非常有趣的實驗結果，但我們還不確定這些結果以及我們對它們的解釋是否合理。一方面，談論可能在以后被證偽的研究結論是一種輕率的行為；另一方面，當時人們的注意力正聚焦于眼下的實驗，所以談論較早的實驗似乎也不是很有吸引力。因此，在這種情況下，我提議，或許我們可以談談我從學生時代起就感興趣的一個話題，即科學中的優(yōu)雅和魅力。眾所周知，數(shù)學家（尤其是純粹數(shù)學家）會因為優(yōu)雅而激動萬分。盡管科學家們很少談論它，但在很多科學領域，優(yōu)雅的理論和優(yōu)雅的實驗確實給人們帶來了極大的樂趣——不僅僅是對提出者而言。總之，我的提議被接受，講座如期舉行。我當時就在想，這個論題是不是可以擴展成一本書。

講座已經過去了很多年，直到近年，我才有時間認真思考寫這本書。但要寫成這本書，存在兩個明顯的困難：首先，要欣賞某個理論或實驗的優(yōu)雅，讀者需要了解該理論或實驗產生時相關領域的發(fā)展狀況，而優(yōu)雅的理論和實驗已經存在了很長時間。因此，不可避免的是，每一個主題都必須放在特定的歷史背景中看待。幸運的是，其中所涉及的許多科學家的迷人性格，會讓必要的題外史實介紹成為一種額外的樂趣（這也是我想要看到的結果）。

其次，由于優(yōu)雅存在于科學的所有分支，從最純粹的數(shù)學到臨床神經學，我需要用一種能讓不熟悉特定領域的讀者也可以理解的方式去介紹它們。因此，在本書的大部分內容中，我排除了過于復雜或需要過多數(shù)學知識的主題，而在沒有排除的地方，我要么在文中明確說明了其特點，要么將討論放在了附錄中。當然，許多優(yōu)雅的理論和實驗都很有名，但選擇主題時，我試圖表明，這樣的理論和實驗同樣存在于那些不經常使用“優(yōu)雅”一詞的領域。由于本書不是目錄冊，而且我希望它能簡短一些，所以許多讀者可能會發(fā)現(xiàn)他們最喜歡的一些案例沒有被提及。

在寫這本書的過程中，我獲得了我的同事、朋友和家人的極大幫助。數(shù)學家、神經科學家、分子生物學家和物理學家格雷姆·米奇森（Graeme Mitchison）針對各主題給予了我有益的建議和批評。對于數(shù)學和物理科學方面的建議，我感謝貝拉·博洛巴斯（Béla Bollobas）、安森·張（Anson Cheung）、馬丁·考利（Martin Cowley）、約翰·戴維森（John Davidson）、瑪麗·法格（Marie Farge）、蒂姆·高爾斯（Tim Gowers）、休·亨特（Hugh Hunt）、戴維·赫梅利尼茨基（David Khmelnitskii）、彼得·利特爾伍德（Peter Littlewood）、皮埃羅·米廖拉托（Piero Migliorato）、克里斯·莫利（Chris Morley）、休·奧斯本（Hugh Osborn）、馬爾科姆·佩里（Malcolm Perry）、馬丁·里斯（Martin Rees）、戈登·斯奎爾（Gordon Squires）和彼得·斯溫納頓-戴耶（Peter Swinnerton-Dyer）。對于生物科學和醫(yī)學方面的建議，我感謝霍勒斯·巴洛（Horace Barlow）、邁克爾·貝里奇（Michael Berridge）、安德魯·克勞福德（Andrew Crawford）、道格·費倫（Doug Fearon）、安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）、亞倫·克魯格（Aaron Klug）、楠川幸子、約翰·莫倫（John Mollon）、邁克爾·紐伯格（Michael Neuberger）和奈杰爾·安溫（Nigel Unwin）。我家里的不同成員——跨越了三代，能夠對我關于一些主題的探討提供專業(yè)的意見，并幫助我評估“聰明的普通人”讀到我對其他主題的探討將作何反應。我尤其要感謝我的妻子，她以無盡的耐心和技巧對文本中需要改進的地方提出了建議。最后，我必須感謝我的經紀人費麗絲蒂·布萊恩（Felicity Bryan）和我的編輯拉達·梅儂（Latha Menon）以及她牛津大學出版社的同事，感謝他們在本書制作的各個環(huán)節(jié)給予的鼓勵、建議和理解。