发现的起点

“问渠何得清如许,只缘源头活水来。”科学观察犹如源头活水,通过它可以发现前人没有涉及到的新事物和新现象;可以收集一系列的事实材 料,从而在此基础上创立新的理论体系。在科学发展史上,许多重大的科学发现和新的理论体系都是观察的结晶。

丹麦天文学家第谷,通过近 30 年的天文观测,积累了丰富的材料,其精度几乎达到了肉眼的观测极限。第谷在临终之前,把自己用毕生心血积累起来的全部观测材料,交给了他的得意门生开普勒。开普勒对老师留给他的这些材料进行了认真的分析和计算,最终发现了行星运动的三大定律,从而使天文学真正成为一门严密精确的科学。因此可以这样说,没有第谷的观察,

也就没有开普勒的发现。

被誉为 19 世纪自然科学三大发现之一的细胞学说,也是以观察为基础建立起来的。

1665 年,英国科学家胡克用显微镜观察软木塞时,发现上面有许多类似蜂窝状的小室,他把这些小室命名为细胞。这是人类有史以来第一次观察到的细微构造。此后不久,荷兰人列文虎克又用显微镜发现了动物的红血球。他还观察了轮虫、滴虫、细菌等微小生物。英国的格雷、意大利的马尔皮基等人也对动物细胞进行了一系列的观察活动。由于当时的显微技术还比较落后,所以在以后的一个多世纪里,在动植物细胞的显微观察方面,没有取得大的进展。到了 19 世纪初,随着显微镜放大倍数的提高和染色技术的应用,

英国植物学家布朗于 1831 年观察到了植物细胞的细胞核。与此同时,许多科学家对动植物细胞进行了广泛而细致地观察。在这些观察结果的基础上,德国植物学家施莱登和动物学家施万结合自己的观察结果,于 19 世纪 30 年代末期提出了细胞学说,从而打破了把植物和动物分开的形而上学的壁垒,使动植物在细胞基础上实现了统一。

著名生物学家达尔文,之所以能够创立进化论,也是与大量的观察活动分不开的。在他以博物学家的身份,随“贝格尔号”军舰进行环球考察期间, 他曾对各地的地质构造和动植物分布进行了广泛地观察,收集了大量的原始材料。例如,他在加拉帕戈斯群岛逗留期间,就观察收集了近 200 种的植物; 他还对该岛上各种各样的鸟类进行了仔细观察,并发现了大量的新种。在历时 5 年的考察中,达尔文写下的考察笔记就有 24 本之多。

经过 20 多年的辛勤观察,达尔文终于写成了著名的《物种起源》,实现了生物学上的一次大飞跃。达尔文在谈到自己时,说:“我既没有突出的理解力,也没有过人的机智。只是在觉察那些稍纵即逝的事物,并对其进行精细观察的能力上,我可能在众人之上。”