达尔文、爱迪生、爱因斯坦和古道尔在取得他们最重要的成就时，都还只是业余爱好者。
在我上一篇文章[1]中，我从四个方面区分了专业人士和业余爱好者：（1）专业人士以此为生，业余爱好者为之而生；（2）专业人士在既定边界内工作；业余爱好者则自由探索；（3）专业人士在懂，业余爱好者在学；（4）专业人士力求把情感从思考和行动中剥离出去，业余爱好者则不这么做。现在，我将通过一些例子，继续探讨业余精神在科学领域的重大贡献。这些例子证明了我在上篇文章中提到的业余精神的种种优势。
在 19 世纪之前，所有科学基本上都是业余科学
科学活动自古就有，其历史与人类一样悠久。每个孩子本质上都是一个小科学家，他们喜欢探索、实验、验证假设，努力理解周围的世界及其功能。就像今天一样，我认为在人类历史上，一些孩子在成长过程中从未失去对世界的好奇，他们因为好奇心未曾消逝，继续「做科研」。
然而，把科学当作一种职业则是近现代的事情，这一概念在 19 世纪才首次出现。第一个正式的，专门用于科学研究和教学的实验室，在 1826 年于德国成立，主攻化学领域（Atkinson & Blanpied, 2008）。在美国，第一个致力于科学研究和教学的实验室是哈佛大学的杰斐逊物理实验室，建立于 1870 年代初。而第一个明确支持科学研究的美国大学是约翰斯·霍普金斯大学，成立于 1876 年（Atkinson & Blanpied, 2008）。
在 19 世纪之前，科学并不是一种可以谋生的职业，人们不会像选择从事医学、法律或神学那样「涉足」科学。那时候没有培养科学家的学校，也没有给科学家颁发证书的体系，科学家的工作更是少之又少，几乎没有报酬。无论是欧洲的老牌大学还是美洲的新兴大学，它们的主要任务只是传授那些被认为是知识的内容（主要是古文），而不是创造新知识。所以，如果按照今天对专业科学家的定义——即获得认证并以此为生的科学家来看，那个时代根本没有专业科学家。
那时的科学家更像是业余爱好者和充满好奇心的探索者，比如哥白尼、伽利略、开普勒和牛顿，他们有时会提出一些看起来非常疯狂或是有亵渎之嫌的想法。要想投入大量时间去进行这种探索，你必须是富裕家庭出身，或者有其他赚钱的工作，或者有觉得你的想法很有趣的人资助你。
在美洲殖民地，第一个因科学发现而声名鹊起的人是本杰明·富兰克林。他是电学研究的先驱，发现了雷其实就是电。现在我们都知道他是推动美国革命的政治家，但其实他早年就因为自己作为一名业余科学家的成就而闻名。在那个阶段，他依靠自己的印刷和报纸出版业务来支持自己的生活和科学探索。
业余爱好催生科学突破的四个例子
即使在 19 和 20 世纪，许多伟大的科学成就也是由那些未经官方认证、非职业的科学家完成的。在我之前的文章[1]中，我曾论述过一个观点：作为业余爱好者，你不会受到专业的限制和信仰的束缚，也不会被老板的要求限制。你可以任由自己的灵感（如果是艺术领域）或好奇心（如果是科学领域）引导你前行。这样做产生的成果可能毫无价值，也可能创造出后人誉为天才的作品（如果你足够优秀或幸运）。以下是四个我认为「因民科而卓越」的科学案例。
查尔斯·达尔文与自然选择进化论
如果我真的要找一个偶像的话，那我会选查尔斯·达尔文。他对无数植物和动物的细致观察和记录，结合他努力将这些事实融入一个统一大理论的才华，最终促成了自然选择进化理论。这个理论现在已经成为整个生物学的基础。现在，几乎所有生物学家都会同意费奥多西·多布然斯基在 1973 年的那句经典之言：「只有在进化论的阳光下，生物学中的一切才显得合理。」
那么，在达尔文革新生物学的时候，他是什么身份呢？他并不是生物学家。在 19 世纪上半叶他做出那些开创性工作的时候，生物学家这个职业还不存在。他出身于一个小康家庭，父亲是医生，原本希望他能继承自己的衣钵，因此推他去学医。但查尔斯对医学讲座提不起兴趣，对手术更是避之不及。
他从小就喜欢亲近自然，收集各种标本，这份热情在他读医学院时依旧没有减退，甚至影响了他的医学学业。最终，他父亲不得不接受查尔斯不适合当医生的事实，便鼓励他去当牧师（尽管家里信教信得不诚），因为他认为这样查尔斯既能稳定生活，又能获得一定的声誉，而且不用太辛苦，还有时间做自己喜欢的事。然而，这条路同样没能引起查尔斯的兴趣，他在神学课程中也没有坚持下来。
查尔斯的转折点在于 22 岁那年，他因为对植物、动物和地质构造的深厚知识获得赏识，被聘为 HMS Beagle 号的自然学家。这次著名的 Beagle 号航行从 1831 年到 1836 年持续了五年，主要是在南美洲海岸及其附近的岛屿。在航行期间，达尔文记录了大量的观察笔记，收集了无数的标本。这些资料，及他回国后的进一步研究和收集，为他后来提出统一全球生命体系的理论打下了坚实的基础。
托马斯·爱迪生与科技新时代
托马斯·爱迪生，生于 1847 年，从小就是个问题少年。他八岁开始上学，但只坚持了三个月就被退学了。老师给他带回家的一张纸条上写着，这孩子「脑子昏昏沉沉」，「愚笨得像根木桩，简直教不了」。放在今天，他可能会被诊断为有注意力缺陷多动障碍（ADHD），需要服药治疗。
爱迪生之后就没再回过学校。虽然名义上是他母亲接手了他的教育，实际上，他自己主导了自学之路。不久之后，他发现了法拉第的《电学实验研究》，并对电的潜力产生了浓厚兴趣。
爱迪生不仅热衷于摆弄和实验，他还有着非凡的商业头脑。12 岁时，他就通过在火车上售卖报纸和其他商品，赚取了和成人相当的收入，并用这些钱购买电气和化学实验的设备。两年后，他自己创办了一份报纸，在火车上销售。接着，他又陆续开展了其它商业活动，最终赚够了资金，建立了自己的发明实验室。从此，他的发明生涯便一发不可收拾。爱迪生成为了美国历史上最多产的发明家，拥有超过一千项专利，包括留声机、电影摄影机、电灯泡和碱性电池的早期版本。
阿尔伯特·爱因斯坦与理论物理学的革新
阿尔伯特·爱因斯坦，生于 1879 年，对传统学校教育并不感兴趣。在谈到自己的学校教育经历时，他曾这样写道：
「为了考试，我们把知识强塞到脑子里，也不管喜欢不喜欢。这样做的恶果是，期末考完，一整年里谈到科学我就犯恶心。」
在他的自传中，他还补充说：
「现代教育方法，竟然还没有把研究问题的神圣好奇心完全扼杀掉，真可以说是一个奇迹；因为这株脆弱的幼苗，除了需要鼓励以外，主要需要自由；要是没有自由，它不可避免地会夭折。认为『用强制和责任感就能增进观察和探索的乐趣』是一种严重的错误。」（爱因斯坦，1949 年）
虽然阿尔伯特·爱因斯坦小时候接受过正规教育，后来还在苏黎世的联邦理工学院取得了大学学位（1901 年），但他确实是自学成才的。他自己回忆，学校的教育对他帮助不大，反而有些分散他的注意力。他从小就对数学情有独钟。12 岁那年，他已经能够独立研究高等数学的书籍，并且自创了一种毕达哥拉斯定理的新证明方法。
然而，他的学业成绩平平无奇，从理工学院毕业后，他有好几年连一份讲师的工作都找不到。为了谋生，他在一家专利局找到了一份助理审查员的工作。这份工作的好处是，它为他留出了大量时间，让他能够继续追求对理论物理学的兴趣。1905 年——这一年也被称为他的「奇迹年」——他发表了四篇划时代的论文。这些论文不仅标志着理论物理学自牛顿以来最大的进步，甚至还推翻了牛顿物理学的某些理论。
他的四篇论文分别阐述了光电效应的理论，解释了布朗运动，提出了狭义相对论，并从这一理论推导出了质量与能量的等价关系。爱因斯坦之所以能够取得如此成就，主要得益于他浓厚的好奇心和丰富的想象力，这些都建立在严谨的数学基础之上，而不是依赖于当时常规物理学的「先验」假设。他任凭自己的想象力和数学计算带领他探索，哪怕这意味着打破传统的界限。他把自己的工作称作「思维游戏」。
成名之后，他先是在苏黎世大学，后来在普林斯顿大学担任理论物理学教授。作为教授，他继续为理论物理学领域做出贡献。他不仅是一位受人尊敬的教师，还是一位深受推崇的哲学家和公共知识分子。然而，他再也没有达到 26 岁那年在专利局作为民科时的辉煌。
简·古道尔与野生动物研究的新道路
简·古道尔在二十几岁时，勇敢地开启了对非洲野生黑猩猩的研究，这项工作开创了先河。当时她只有高中文凭，之后又简单接受过秘书培训。她从小就对动物充满爱心，曾养过狗、小马和乌龟。她小时候读过《人猿泰山》和《杜立德医生》的故事，梦想着能去非洲，亲眼看看书中描述的动物。1957 年，23 岁的她到肯尼亚探访一位朋友，那里她命中注定般地遇见了著名的古人类学家路易·西摩尔·巴泽特·李奇。李奇后来不仅帮她在当地一家自然历史博物馆找到了工作，还安排她在坦桑尼亚的贡贝溪保护区研究野生黑猩猩。李奇认为，她没有接受过正规的动物行为训练，这反而是一个优点，因为她可以带着一种开放的心态去观察。（信息来源：国家地理杂志。）
经过不懈的努力，简·古道尔找到了一群黑猩猩，并通过模仿它们释放善意的信号，逐渐获得了它们的信任。她不是把每只黑猩猩都当作整个种群的代表，而是像认识人类一样，逐一了解它们的个性。她给这些黑猩猩取了名字，而不是用数字编号，并且打破了当时的常规，用拟人的方式描述它们的行为。她记录了它们的情感、喜怒哀乐和性格上的不同。她的描述让读者能清晰地看到，黑猩猩与我们有多么相似，它们之间又有多么不同，正如人与人之间的差异一样。
近年来，古道尔一直是动物权益和野生动物保护的坚定支持者。我之前曾提到，那些因为热爱而非金钱参与的业余爱好者，往往会因为他们的热情而成为活动家。古道尔正是这样的例子。利基曾准确预见，天真但聪明、充满热情和勇气的年轻古道尔，是开展野生亲缘动物研究的理想人选。
最后的思考
我觉得有个很值得注意的现象，那就是我这里提到的所有对科学有重大贡献的人士，他们的热情都是从童年时期开始培养的。童年应该是玩耍、探索、找到自己喜欢做什么的黄金时期。然而，不幸的是，在现代社会，无论是在学校还是其他成人主导的环境中，我们对孩子的控制过于严格，几乎没有给他们足够的时间和机会去发现并追求自己的兴趣。在其他地方（这里），我也分享了一些来自我个人研究的证据。这些证据显示，在今天这个世界上，那些在非强制教育环境中成长的年轻人，往往能够培养出自己的热情所在，并在成年后成功地将这些兴趣转化为职业。
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参考文献
Atkinson & Blanpied (2008). Research universities: Core of the US science and technology system. Technology in Society, 30, 30-48.
Beals, G. (1997). The biography of Thomas Edison. Available at https://www.thomasedison.com/biography.html
Clark, R. W. (1977). Edison: The man who made the future. New York: Putnam’s Sons.
Einstein, A. (1949). Autobiography. In P. Schilpp, Albert Einstein: Philosopher-scientist. Evanston, IL: Library of living philosophers.
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Thoughts Memo：玩耍，而非需求，是发明之母感谢主要译者 GPT-4，校对 Jarrett Ye、cantcatchme
原文：Scientific Revolutions and the Spirit of Amateurism | Psychology Today
作者：彼得•格雷（Peter Gray）博士
发布于 2024 年 1 月 28 日
审稿人：Hara Estroff Marano