所以我們不停地提問，一次又一次，直到一捧土堵住了我們的嘴——難道這就是答案嗎？
海恩裡希·海涅《拉撒路》（1854）
在東非200萬年前的岩石記錄中，你能發現我們祖先所設計和使用過的一系列勞動工具。他們的生活依賴製造和使用這些工具，當然這是石器時代早期的技術。曾幾何時，專門製作的石頭被用來戳刺、切削、剝離、切割、雕刻。儘管製造石製工具有很多種方法，值得一提的是，在一個特定的地點，在漫長的時期內，工具都是以同樣的方法製造的——這意味著數十萬年前一定存在教育體制，即使主要是學徒制度。儘管相似性容易被誇大，但很容易設想有相應的圍著纏腰布的教授和學生、實驗課程、測驗、不及格、畢業典禮和研究生教育。
如果在很長的歷史時期內，這種培訓沒有發生改變，傳統就被完整地傳遞給下一代。但是如果需要學習的東西變化得很快，特別是在一代人的時間內發生，這就很難搞清楚教什麼和怎樣教。於是，學生就會抱怨內容不恰當；對年長者的尊敬就會減少。教師們對教育標準的降低和學生們變得無精打采感到絕望。在一個處於轉變中的世界，學生和教師都需要教給自己一門重要的技巧——學會如何學習。
除了兒童之外（他們還不懂得是不是該問一些重要的問題），我們沒有誰會花費很多時間去想：為什麼自然是這個樣子？宇宙是怎麼來的，或它是否一直那樣存在？如果時間某一天會倒流，結果將會出現在原因之前嗎？是否存在人們認識的極限。甚至有些兒童，我遇到了那麼幾個，想知道黑洞是什麼樣子？物質的最小部分是什麼？為什麼我們記得過去而不是將來？為什麼有宇宙？
不時的，我會非常幸運地給幼兒園或一年級的班級講課。其中很多孩子是天生的科學家——儘管好奇的傾向多一點，懷疑主義的傾向少一點。他們很好奇，愛動腦筋，引起思考的。有洞察力的問題滔滔不絕。他們顯示出極大的積極性。我被問一些連續的問題。他們從沒聽說過什麼叫「傻瓜式的問題」。
但是當我和高中高年級的學生交談時，我發現情況不同了。他們記住了「事實」，但總的來說，發現的喜悅，事實背後的靈魂，已經離開了他們。他們失去了大部分好奇心，僅獲得了很少一點懷疑主義。他們擔心提出「傻瓜」問題；他們願意接受不充分的答案；他們不提連續的問題；在教室裡他們不時斜著眼瞥一下，判斷他們的同學是否贊同；他們上課時把帶來的問題寫在一張紙上，他們偷偷地檢查，等待著輪到他們，卻疏忽了這時他的同學們正在集中討論什麼問題。
從一年級到十二年級一定是發生了什麼，它不僅是青春期的問題。我猜測它部分是因為來自同學的不許傑出的壓力（除了在體育運動中）；部分是因為社會教給人們的短期滿足；部分是由於一種印象即科學和數學不會使你能買一輛跑車；部分是因為對學生的期望太低；部分是因為理智地討論科學和技術——甚至學習本身——很少有回報或榜樣。那些少數仍然保持興趣的孩子被貶低為「傻子」、「小丑」或「書獃子」。
但是還有些別的原因：我發現許多成年人討厭孩子提出科學問題。為什麼月亮是圓的？孩子也許會問。為什麼草是綠的？夢是什麼？你能挖多深的洞？世界的生日是哪一天？為什麼我們有腳趾頭？大多數老師和家長以生氣或嘲弄的態度對待這些問題，或者迅速地轉到別的東西上面：「你希望月亮什麼樣，方的？」孩子們不久便認識到這種問題惹惱了大人。再有幾次像這樣在經歷，就又有一個孩子離開了科學。為什麼成年人在不到六歲的孩子面前要裝作無所不知，我感到實在難以理解。承認我們不知道某些東西又怎麼了？我們的自尊心竟如此脆弱嗎？
而且，這其中有許多是科學領域中的深奧問題，有幾個尚未得到完全解決。月亮是圓的與重力是一種將物體拉向任何世界的中心的向心力及岩石的強度有關。草是綠的因為它含有葉綠素，當然——我們都在高中的時候被灌輸過這個答案——但是為什麼植物含有葉綠素？這看起來很愚蠢，因為太陽輸出的峰值能量是在光譜的黃色和綠色部分。為什麼全世界的植物要抵制能量最豐富波長部分的陽光呢？也許是由於地球古代生物史上的意外冰凍。但是我們對於草為什麼是綠的仍有某些東西不清楚。
有許多更好的回應可以不使孩子覺得他們問深奧的問題是一個大錯誤。如果我們對答案有想法，我們可以試著解釋。即使是一次不完全的嘗試也會起到消除疑慮和鼓勵的作用。如果我們不知道答案，我們可以查百科全書。如果我們沒有百科全書，我們可以帶著孩子去圖書館。或者我們可以說：「我不知道答案，也許沒有人知道答案。也許等你長大的時候，你會成為第一個發現答案的人。」有天真的問題、乏味的問題、表述不當的問題，以及在不恰當的自我批判之後提出來的問題。但是每個問題都表明他渴望理解這個世界。這絕不是傻瓜式的問題。聰明的、好奇的孩子是國家和世界的財富。他們需要得到照顧、呵護和鼓勵。但是僅僅鼓勵是不夠的，我們必須給他們關鍵的進行思考的工具。
「官方消息」，一份報紙的頭條寫道：「我們在科學方面的名聲壞透了。」在對世界許多地區17歲孩子的代數測驗中，美國排名倒數第一。在同樣的測試中，美國孩子平均正確率是43％，而日本相應的成績是78％。在我的成績單上，78％非常好——大致相當於C＋，或甚至B－；43％是F。在化學測驗中，13個國家中只有兩個比美國差。英國、新加坡和香港的成績高得幾乎超出了標準；加拿大的18歲學生有25％與美國高中高年級學生選出的1％的人知道的化學知識一樣多。（他們在上第二門化學課，並且大多數人是在「高級」班）。明尼阿波利斯20個最好的五年級班被日本仙台的20個班級全部超過，被台灣台北的20個班級中的19個超過。韓國的學生在數學和科學的各個方面遠遠超過了美國學生，在排行榜上不列顛哥倫比亞省（加拿大西部）的13歲學生（在某些方面他們比韓國人還要好）超過了美國學生。在美國的孩子中，有22％的人說他們不喜歡學校，在韓國只有8％。然而，三分之二的美國人說他們「擅長數學」，但只有四分之一的韓國人這麼說。
這種美國普通學生的低迷的傾向偶爾被傑出學生的表現所抵消。1994年，在香港舉行的國際數學奧林匹克競賽上，美國學生取得了史無前例的好成績——在代數、幾何和數論方面擊敗了來自68個國家的360名學生。他們之一，17歲的傑瑞米·本評論說：「數學問題是邏輯填字遊戲。沒有什麼規律——完全是創造性的和藝術性的。」但是這裡我所關心的不是產生新一代的一流科學家和數學家，而是公眾的科學文化水平。
美國63％的成年人不知道最後一隻恐龍在第一個人產生之前就死去了；75％的人不知道抗菌素殺死的是細菌而不是病毒；57％的人不知道「電子比原子小」。民意測驗顯示大約一半美國人不知道地球圍繞太陽轉而且轉一圈要一年。我能在康奈爾大學我的本科生班裡找到一些聰明的學生，他們卻不知道星星在夜晚升起和落下，甚至不知道太陽也是一顆星星。
由於有了科幻小說、教育體系、美國航空航天局，以及科學在社會中扮演的角色，美國人應該比普通人更瞭解哥白尼學說。中國科學與技術協會1993年的一次民意測驗顯示，像美國一樣，中國有不超過一半的人知道地球繞太陽一年轉一圈。這顯然意味著，在哥白尼學說產生了四個半世紀之後，地球上的大多數人仍然在內心深處認為：我們的星球固定不動地處於宇宙的中心，因而可以驕傲地認為我們很「特別」。
這些是關於「科學素養」的典型問題，結果是令人震驚的。但是它們衡量的是什麼？對權威見解的記憶。他們應該被問的是我們怎麼知道——抗菌素可以區別微生物，電子比原子「小」，太陽是地球圍繞著一年轉一圈的星星。這樣的問題更能真實地衡量公眾對科學的理解，測試的結果無疑會更令人沮喪。
如果你將《聖經》中的每一個字都當做真理，那麼地球一定是平的。對《古蘭經》來說也是如此。宣稱地球是圓的意味著你是一個無神論者。1993年，沙特阿拉伯最高宗教機構，捨克·阿卜杜爾－阿齊茲·依恩·巴茲，發佈了一項法令或文告，宣佈：地球是平的，任何人認為地球是圓的就是不信仰真主並將受到懲罰。在許多嘲弄之中，由公元2世紀克拉格－埃及天文學家克勞蒂斯·托勒密搜集的，證明地球是球形的清楚的證據通過阿拉伯和穆斯林的天文學家傳播到西方。到了9世紀，他們把托勒密的闡述地球是球形的書叫做阿爾瑪格斯特——「最偉大的」。
我碰到過許多被進化論所觸怒的人，他們寧願認為自己是上帝的手工藝品而不願相信自己是通過物理和化學作用經過漫長的歷史時期從軟泥中產生的。他們不願意費力去瞭解進化論的證據：這些證據與此無關，他們希望什麼是真的，就相信什麼是真的。只有9％的美國人接受現代生物學的核心發現即人類（和所有其它物種）是從更為古老的物種經過自然的演替過程緩慢地進化而來的，在這個過程中不需要上帝的干預。（當僅僅被問到他們是否接受進化論時，45％的美國人說是的。在中國相應的數字是70％。）當電影《侏羅紀公園》在以色列上映的時候，遭到了一些猶太教教士的譴責因為它接受了進化論並宣揚恐龍生活在1億年前——而在每一個猶太新年和猶太人婚禮上都會宣稱，宇宙只有不到6000年歷史。進化論的最清楚的證據可以在我們的基因中發現。但是具有諷刺意味的是，進化論仍被某些人，他們自己的DNA恰恰證實了進化論，所攻擊——在學校、在法庭、在教科書出版社中，以及在我們可以給別的動物施加多大痛苦而不跨過倫理的界限這個問題上。
在大蕭條時期，教師們享有工作的穩定性，不錯的工資待遇並受人尊敬。教書是一個令人羨慕的職業，部分是由於人們普遍認為學習是擺脫貧困的出路。今天情況大不相同了。從事科學（和其它學科）教學的人常常不勝任工作並缺乏創造性，而且令人吃驚的是，他們在自己的科目中僅受過一點或沒有受過訓練，對講授科學方法缺乏耐心而急於傳授科學發現——而且有時他們自己也不能區分科學和偽科學。那些受過訓練的人常常是在別的地方找到了工資更高的工作。
孩子需要親身體驗實驗方法而不只是讀讀書本。我們可以被告知蠟燭燃燒可以用蠟的氧化來解釋，但是如果我們看到把一個鐘形的廣口瓶罩在蠟燭火焰上，直到燃燒產生的二氧化碳包圍了燭芯擋住了氧氣，燭焰開始閃爍然後熄滅，我們就會得到一個更為鮮明的印象。老師可以教給我們細胞中的線粒體是如何像火焰燃燒蠟一樣氧化食物，而如果我們在顯微鏡下觀察這一過程就會得到完全不同的感覺。我們可以被告知某些生物體的生命活動需要氧氣而另一些則不需要，但是只有當我們用一個除去氧氣的鐘形廣口瓶來檢驗這個說法，我們才會真正開始理解它。氧氣對我們有什麼用處？為什麼沒有氧氣人就會死？空氣中的氧氣是怎麼來的？這種供應的可靠性怎麼樣？
實驗和科學方法可以通過很多途徑教給學生，而不只是在科學課上。丹尼爾·卡尼茨是我大學時的一個朋友。他是一個富於創新精神的初中和高中社會科學課教師。想讓學生們理解美國憲法嗎？你可以讓他們一章一章地讀，然後在課堂上討論——但是，很不幸，這會使他們大多數人睡著的。或者你願意試試卡尼茨的方法：你禁止學生讀憲法。然而，你安排學生兩人一組代表一個州，參加制憲會議。你事先向這13個小組就他們所代表的州或地區的特殊利益作簡要的指點。比如南卡羅萊那的代表將被告知棉花的重要性，奴隸貿易的必要性和合理性，工業化的北方所造成的威脅，等等諸如此類。13個代表團聚集在一起，教員給予些許指點，但主要是依靠他們自己，經過幾個星期寫下了一部憲法。然後他們讀真正的憲法。學生們把發動戰爭的權利留給了總統。1787年的代表們將這項權利交給了國會。為什麼？學生們使奴隸獲得了自由。原先的制憲會議卻沒有。為什麼？這樣做需要教師做更多的準備，學生做更多的工作，但這次經歷是令人難以忘懷的。如果每個公民都有一次類似的經歷，很難不認為地球上的國家將會具有更好的政治形態。
為了改善教師的培訓、工資和實驗室，我們需要更多的錢。但是在整個美國，學校公債的發行通常被否決。沒有人建議將財產稅用於軍事預算，或農業補貼，或清理有毒廢棄物。為什麼偏偏是教育？為什麼不支持教育從地方和州級別的一般稅收中獲得資金？向那些工人特別需要經過技術培訓的企業徵收特別教育稅怎麼樣？
美國學校兒童做的作業並不夠。美國的標準學年有180天，與此相比，韓國是220天，德國是230天，日本是243天。在這些國家當中有幾個國家的學生星期六也上學。美國的高中學生每週平均花費3．5小時做作業。花在學習上的時間，課內或課外的，大約是每週20小時。日本五年級學生平均是33小時。日本，只有美國一半的人口，卻每年培養相當於美國兩倍的高學歷的科學家和工程師。
在高中的四年中，美國學生在數學、科學和歷史等科目上用去的時間不到1500小時。日本、法國、德國學生則花了兩倍的時間。美國教育部1994年的一份報告指出：
傳統的教學日必須符合所謂的「學校新任務」的一整套需要——對個人安全、消費者的事務、艾滋病、生態保護與能源、家庭生活和司機培訓的教育。
這樣，由於社會教育的缺乏和家庭教育的不當，高中學生每天只有三小時用於核心的學術科目。
人們普遍抱有這樣一個觀念，即科學對普通人來說「太難了」。這一點我們可以通過統計資料看出來。只有大約10％的美國高中學生曾經選修物理課。什麼使科學突然間變得「太難了」？為什麼對於那些比美國做得好的國家的公民來說，科學就不是太難？美國人在科學、技術革新和努力工作方面的天賦消失了嗎？美國人曾經為他們的發明家感到極大的驕傲，他們首創了電報、電話、電燈、唱機、汽車和飛機。今天除了計算機，所有的一切都成了昨日黃花。所有那些「美國佬的獨創性」哪去了？
大多數美國兒童並不笨。他們學習不刻苦的部分原因是他們很少能通過努力學習得到實際的利益。現在對普通年輕人來說，詞彙技巧、數學、科學和歷史方面的能力（實際上是瞭解基本的知識）並不能使他們在高中畢業後的最初八年中增加收入——他們中的許多人從事服務業而不是在工業企業工作。
在經濟中的生產性部門，情況則不同了。比如，面臨破產危險的傢具廠——不是因為沒有顧客，而是因為沒有幾個初級工人懂簡單的算術。一家主要的電子公司報告說該公司80％的工作申請者不能通過五年級的數學考試。美國每年已經損失了大約400億美元（主要是在生產能力的損失和補習教育的花費方面），因為工人們在很大程度上不能讀、寫、計數和思考。
美國國家科學委員會對美國139家高技術公司的調查表明，造成研究和開發衰退的主要國家政策有：（1）缺乏處理問題的長期戰略；（2）對未來科學家和工程師的培養重視太少；（3）在「防務」方面投資太多，而在民用研究和開發方面則投資不足；（4）對大學之前的教育重視不夠。無知養育無知。對科學的恐懼會傳染的。
在美國，最喜愛科學的人是年輕、富有、受過大學教育的白人男子。但是在下一個十年美國四分之三的新工人將是婦女、非白人和移民。如果不能喚起他們對科學的積極性——我無意歧視他們——那將不僅是不公正，而且是自毀長城的愚蠢行為。這將使經濟發展得不到急需的熟練工人。
非裔美國人和拉美學生與60年代相比在標準化的科學考試中有了很大的進步，但進步僅限於他們。美國高中畢業生中白人和黑人在數學上的差距仍然很大——兩到三個等級；但美國高中白人畢業生和其他國家如日本、加拿大、英國或芬蘭的學生之間的差距則是上述差距的兩倍（美國學生落後）。如果你沒有什麼動機，而且只受到很少的教育，你就不會懂得很多——這一點也不奇怪。父母受過大學教育的城市郊區非裔美國人和父母受過大學教育的城市郊區白人在大學中的成績一樣好。據某些統計資料，一個窮孩子如果報名參加頭腦啟蒙計劃，將來他找到工作的機會將增大一倍；如果完成了飛躍計劃，那麼他上大學的可能就增加了四倍。如果我們是嚴肅的，我們就會知道該做什麼。
學院和大學又怎樣呢？明顯應該採取的步驟是：依靠教學成功來提高聲望；根據學生在標準化、雙盲測試中的表現決定教師的提升；教師的工資應該接近他們在企業工作的工資；更多的獎學金、助學金和實驗室設備；富於想像力和啟發性的課程和教材，其中優秀的教員應發揮主要作用；實驗課程是每個人畢業所必修的；對傳統的偏離科學的傾向予以高度重視。我們還應該鼓勵學術上最好的科學家將更多的時間用於公共教育——教材、講座、報紙和雜誌文章、電視節目、在大學一二年級中開設懷疑式思維和科學方法的必修課也許值得嘗試。
神秘主義者威廉·布萊克盯著太陽說他看到了大使，而其他人，更世俗一些，「只看見一個顏色大小像金畿尼的物體」。布萊克真的在太陽中看到了天使，還是某種知覺和認識錯誤？我知道沒有照片顯示太陽上有這種東西。布萊克看到了照相機和望遠鏡看不見的東西嗎？還是這種解釋更多地存在於布萊克的頭腦之內而不是之外？現代科學對太陽本質的解釋難道不是更奇妙嗎：太陽裡沒有天使或金幣，它是一個巨大的球體足以容納100萬個地球，在它的核心，看不見的原子核擠在一起，氫變成氦，氫中潛藏了數十億年的能量釋放出來，地球和其它行星被它溫暖和照亮，同樣的過程在銀河系其他地方重複了4000億次。
從頭開始構造一個人所需的藍圖、詳細的闡述和工作指令如果用英語寫下來可以裝滿1000卷百科全書。而你的每一個細胞都有一套這樣的百科全書。類星體是如此遙遠，以至我們所看到的它發出的光在地球誕生之前就踏上了星系際的旅程。地球上的每個人都是數百萬年前的同樣的東非猿人祖先的後裔，這使我們都成為表親。
無論何時我想到這些發現，都會有一種激動的感覺。我的心跳加快，難以抑制。科學是一種驚訝和欣喜。每一次宇宙飛船從一個新世界旁邊飛過，我都會感到驚奇。行星科學家們自問：「哦，是這樣？我們怎麼沒有想到？」但是，自然總是比我們所能想像的更為微妙，更為錯綜複雜，更為精緻。考慮到我們人類明顯的缺陷，令人驚訝的是我們竟在探索自然秘密的道路上走了這麼遠。
在獲得發現或頓悟的時刻，幾乎每個科學家都體驗過一種肅然起敬的驚訝。科學——純粹的科學，不是為了任何應用而是為了其本身的科學——對於那些實踐它的人以及時不時地來瞧一瞧有什麼最新發現的人來說，具有深刻的情感內容。
像偵探故事一樣，構建關鍵問題，辨別可能的解釋，甚至取得科學發現的進程是一種快樂。從下面這些例子中隨機地多少挑幾個想一想，有的很簡單，有的遠非如此：
* 在6和7之間會不會有未發現的整數？
* 在原子序數6（碳）和原子序數7（氮）之間會不會有未發現的新化學元素？
* 新的防腐劑會在老鼠身上引發癌症。但是如果你給一個體重遠大於老鼠的人每天一磅這種藥品，情況會怎麼樣？在這種情況下，也許新的防腐劑沒有那麼危險。也許將食物長期保存所帶來的好處要大於其誘發癌症的風險？誰來決定？他們需要什麼樣的資料才能作出慎重的決定呢？
* 在一塊有38億年歷史的岩石中，你發現碳同位素的比率和今天的生物體一樣，而和無機的沉積物不同。你就此推斷38億年前地球上有生命嗎？或者較現代的某種生物體的化學殘留已經滲入了岩石中？或者是否有方法使岩石中的同位素與生物過程分離呢？
* 對人類大腦電流的敏感性的測量顯示當某種記憶或精神活動發生，大腦的特定區域開始工作。我們的思維、記憶和情感都是大腦的神經元的特殊回路產生的嗎？是否可能在機器人身上模擬這種回路？在大腦中插入新的或改變舊的回路以改變意見、記憶、情感、邏輯推理，這可行嗎？這樣的填塞物是不是太危險了？
* 你的太陽系起源理論預言會有許多氣體和塵埃聚集成圓盤狀遍佈於銀河系中，你透過望遠鏡看到了許多圓盤，你高興地斷定你的理論被證實了。但是實際上你看到的圓盤是比銀河系遠得多的漩渦狀星系，而且太大以至不大可能是新生的太陽系。你會放棄你的理論嗎？或者你會尋找另一種圓盤？或者這只是你不願放棄一種可疑的假設的表達方式？
* 一個正在發展的癌腫瘤向血管附近的細胞發佈了一份公報：「我們需要血液。」於是，內皮細胞被迫建立血管橋向癌細胞供血。這是如何發生的？可以將這訊息截取或取消嗎？
* 你將紫色、藍色、綠色、黃色、桔黃色和紅色顏料混合在一起得到黑褐色。而你將同樣顏色的光混在一起卻得到白色。這是怎麼回事？
* 在人類和許多其它動物的基因中有長而重複的遺傳信息序列（被稱為「廢物」）。某些序列引起遺傳疾病。這部分DNA會是惡劣的核酸片段，自我複製，自行其是，不考慮它們所寄生的有機體的正常狀態嗎？
* 許多動物的行為在地震之前非常奇怪，它們知道什麼地震學家不知道的事情嗎？
* 古代阿茲台克人和古希臘人的「上帝」一詞幾乎是相同的。這是否表明這兩種文化之間存在某種聯繫或共性呢，或者我們應該認為這兩種不相關的語言出現這種巧合僅僅是偶然？或者像柏拉圖在《創世紀》中所想的，某些詞語是我們與生俱來的？
* 熱力學第二定律表明將宇宙看做一個整體，無序隨著時間增長。（當然，通過宇宙其它地方的有序的減少，局部的世界、生命和智慧可以產生。）但是如果我們生活在一個宇宙大爆炸擴張即將減緩、停滯繼而收縮的宇宙中，第二定律會逆轉嗎？結果會在原因之前發生嗎？
* 人的胃使用濃鹽酸溶解食物並幫助消化。為什麼鹽酸不溶解胃本身？
* 在我寫本文的時候，人們發現最古老的星星似乎比宇宙還老。就像聲稱朋友有個孩子比朋友還大一樣，你不必知道很多就能意識到一定有人犯了個錯誤。那麼是誰？
* 現在的技術已經可以移動單個的原子，這樣冗長而複雜的信息可以用超微觀的尺度寫下來。還可以製造分子大小的機器，這些「納米技術」的最基礎的例子現在已被成功地展示。在今後的幾十年裡它將把我們引向何方？
* 在幾個不同的實驗室中，科學家們發現在合適的條件下，某些複雜的分子可以在試管中自我複製。其中一些分子，像DNA和RNA，由核普酸組成；另一些則不是。有些使用□加速化學反應的速率；另一些則不。有時在複製中會發生錯誤；於是錯誤在後代分子中被不斷地複製。這樣它們就會成為稍有不同的自我複製的分子，其中一些比其它的複製得更快。更有效率。於是最先繁盛。隨著時間推移，試管中的分子變得越來越高效。我們開始親眼目睹分子的進化，這會對生命的起源提供多少認識呢？
* 為什麼普通的冰是白色的而純淨的冰是藍色的？
* 已經在地球幾英里深的地下發現了生命。生命的存在區域到底能達到多深？
* 據一個法國人類學家講，馬裡共和國的多貢人有一個傳說：天狼星有一顆極為緻密的伴星。實際上天狼星確實有這樣一顆伴星，儘管只有相當精密的天文學技術才能探測到它。那麼，（1）多貢人是源於一個曾擁有巨大的望遠鏡和理論天體物理學的被遺忘的文明嗎？或者，（2）他們曾經得到外星人的指點？或者，（3）多貢人是從來訪的歐洲人那裡聽說天狼星的白矮星伴星的？或者，（4）法國人類學家搞錯了而多貢人從來沒有類似的傳說？
為什麼對科學家來說推廣科學是困難的？一些科學家——包括一些非常優秀的科學家——告訴我他們喜歡普及科學，只是覺得自己在這個領域缺乏天賦。知道和解釋，他們說，不是同一回事。秘密在哪？
我想，只有一個：不能像對你的科學家同事那樣對普通大眾說話。有些用於傳達你的想法的術語可以瞬間被專家所準確地理解；你也許在每天的專業工作中都要用各種方法說到這些語詞，但是它們對於那些非專家的聽眾來說無異於謎語；使用盡可能簡單的語言；最重要的是，不論你試圖解釋什麼，想一想在你自己領會之前你的理解是什麼樣子；回憶一下你幾乎陷入的誤解，清楚地提醒別人；牢記你也曾經一無所知；概要重述你從無知到有知的最初的步驟；永遠不要忘記天生的智慧是普遍存在於我們人類之中的。確實，這就是我們成功的秘密。
付出的努力是微小的，而帶來的益處是巨大的。潛在的陷阱包括過分簡化，在質量（和數量）上省略的需求，給有關科學家不適當的榮譽，不能充分辨別有用的類推和現實的差別。無疑，妥協是需要的。
你做介紹的次數越多，就越清楚哪種方法有效，哪種不行。可以自然地選擇隱喻、比喻、類比、軼事等手段。不久你就會發現，踩著聽眾檢驗過的踏腳石，你幾乎想去哪就可以去哪。你能夠根據聽眾的需要調整你的介紹。
像許多編輯和電視製作人一樣，有些科學家相信公眾太無知或太愚蠢以至不可能理解科學，認為科普工作是根本沒有希望的事業，甚至相當於與敵人稱兄道弟，如果不是徹底同流合污的話。在構成這種判斷的諸多批評之中——伴隨著令人難以忍受的傲慢和對許多極為成功的科普事例的忽視——隱含的是過分的自信，而對於有關的科學家來說則是自毀長城。
政府對科學大規模支持的歷史並不長，只能追溯到第二次世界大戰——儘管有錢有勢的人對少數科學家的贊助早已有之。隨著冷戰的結束，曾為各種基礎研究提供支持的國家防務這張王牌已不會再打了。部分由於這個原因，大多數科學家，我認為，支持進行科學普及工作。（因為幾乎所有對科學的資助都來自公眾的財產，如果科學家反對進行足夠的科普工作那無異於古怪的自殺式的調情。）得到公眾的理解和賞識的東西，都容易得到公眾的支持。我的意思不是說為雜誌，如《科學美國人》寫文章，供科學愛好者和其它領域的科學家閱讀，也不僅僅是給本科生開一門介紹性的課程。我所說的是在報紙、雜誌、廣播和電視上，在對普通大眾的講座中，在小學、初中、高中的課本中努力與人們交流科學的本質和方法。
當然在普及工作中需要作出判斷。重要的是既不要神秘化也不要以恩人自居。為了提高公眾的興趣，科學家們偶爾會走得太遠——比如得出無法證實的宗教結論。天文學家喬治·斯穆特將他對來自宇宙大爆炸的不規則電磁輻射的發現描述為「面對面地看見了上帝」。諾貝爾物理獎獲得者里昂·萊德曼將黑格斯玻色子（一種假設的構成物質的單元）稱為「上帝的粒子」，並以此作為一本書的書名。（在我看來，他們都是上帝的『粒子』。）如果黑格斯玻色子不存在，那麼上帝存在的假設也被證明不成立嗎？物理學家弗蘭克·梯普勒提出，在遙遠的將來計算機將證明上帝的存在並使我們的肉體復活。
期刊和電視給科學一點關注就能撞擊出思想火花，這很重要。但是——除了初學者或組織良好的班級和研究班——普及科學的最好方式是通過課本。通俗書籍、CD－ROM和激光視盤。你可以仔細考慮，快慢自如，複習困難的部分，比較上下文，深入挖掘。這必須以正確的方法去做，而在學校中通常不是這樣。如同哲學家約翰·帕斯莫爾所說的，科學常常是作為：
學習的一些方法並按常規步驟去應用的一種東西。它是從課本中學來的，而不是通過閱讀偉大科學家的著作或科學文獻的日常閱讀……。早期的科學家不像早期的人文學家那樣與天才有直接的聯繫。實際上……學校的課程吸引了錯誤的一類人來從事科學工作——喜歡常規而缺乏想像力的男孩和女孩。
我堅持認為，如果科普能點燃人們的好奇心，那麼它就是成功的。要做到這一點，對科學發現作驚鴻一瞥式的回顧就已足夠，而不需對如何取得這些發現作出全面的解釋。描述目的比描述旅程要容易。但是，在可能的時候，推廣者應該試著記錄科學發現過程中所經歷的某些失誤、錯誤的開端和失敗的結果及明顯絕望時的困惑。至少有的時候，我們應該提供證據讓讀者得出他或她自己的結論。這將把對新知識的被動吸收轉變為個人的發現。當你自己作出發現——即使你是地球上最後一個看見光明的人——你也會永生難忘。
在我年輕的時候，我被許多通俗的科學書籍和文章所啟發，作者包括喬治·伽莫夫，詹姆斯·金斯，亞瑟·愛丁頓，J·B·S·豪登，朱裡安·赫胥黎，蕾切爾·卡遜和亞瑟·C·克拉克——他們所有人都受過科學的訓練，其中大多數人是頂尖的科學實踐者。在過去的20年中，文字優美、解釋清楚、富於想像力的通俗科學書籍打動了我們的心靈和思維，而且似乎比以往任何時候都更流行，撰寫這些書籍的科學家的數量和專業的多樣性也是前所未有的。當代最優秀的科學普及者中，在生物學方面有斯蒂芬·詹·格爾德、E·O·威爾遜、路易斯·托馬斯和理查德·道金斯；在物理學方面有斯蒂芬·溫伯格，阿蘭·萊特曼，和奇普·索恩；化學方面有洛得·霍夫曼；以及天文學方面弗雷德·豪勒的早期作品。伊薩克·阿西莫夫的寫作涉及各個方面。（儘管需要微積分，在我看來過去幾十年中最為令人激動。引人入勝、鼓舞人心的科普作品是理查德·費因曼的《物理學講座》第一卷。）然而，當前的工作與公眾興趣的需要相比是遠遠不夠的。當然，如果我們不識字，我們就不能從這些作品中受益，不論它們是多麼鼓舞人心。
我希望我們能挽救「巴克利」先生和上百萬像他那樣的人，我還希望我們能停止產生沉悶的、無好奇心、無辨別力的、缺乏想像力的高中生。我們人類需要，也應當得到，完全清醒的、基本瞭解世界是如何運作的公民。
科學，我堅持認為，對於任何一個希望生存到下個世紀並保留其基本的價值觀的社會來說，都是絕對重要的工具——我所說的科學，不僅是科學的實踐者所從事的，而是應被整個人類社會所理解和接受的科學。如果科學家們不能實現這一目標，誰能？
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