大约十年前，美国弗吉尼亚州一家墨西哥餐厅里，一股大象粪便的味道飘过来。攻读生物学博士的卡莉·安妮·约克，正被同事、退役陆军军官鲍勃追问：为什么要研究鱿鱼？她结结巴巴找不出答案，因为内心她也承认——那项研究解决不了世界上任何重大问题。这本书，就从这句让人无处躲藏的问题讲起。

最放松的地方，藏着最要紧的发现

先把镜头拉近到两千多年前的叙拉古。国王希伦二世把一根金条交给金匠，打造一顶王冠，却怀疑金匠在里头掺入廉价白银、私吞了其余的黄金。国王要阿基米德确认王冠是否纯金，条件苛刻：外形凹凸不平，难以测量，还不许破坏它的完整性。 这是个几乎无解的死结。直到有一天，阿基米德在公共浴室泡澡。他坐进盛满热水的浴池，看着水面上升、从池边溢出，忽然想到：溢出的水量，正等于自己泡进水里的身体体积。王冠的密度，就是解开难题的钥匙。他找来两块质量相同的白银和黄金，分别泡进水里，发现白银排出的水比黄金多——若王冠掺了白银，它就会排出更多的水。国王确实被骗了，金匠遭了殃。 而阿基米德极其兴奋，径直从浴池跳出来，赤身裸体穿过大街，大喊“尤里卡”（希腊语“我找到了”）。 这段经历留下历久弥新的遗产：我们可以在最意想不到的地方获得新发现，哪怕是在一个令人放松的浴池里。还有第二条，更实用——不要占国王的便宜。 通向科学方法的第一步，其实很简单，就是留意周边正在发生的事情。哪怕是一次简单的泡澡，也可能蕴含着意想不到的科学。

一只青蛙，和一场被误作愚人节笑话的实验

好奇心害死猫，但科学家从不逃学这一课。让我们看看那位把“荒唐”做到极致的物理学家——安德烈·康斯坦丁·盖姆爵士。他就职于英国曼彻斯特大学，清华大学、莫斯科物理技术学院、奈梅亨拉德堡德大学都请他当名誉教授，论文发表超过400篇，还拿过诺贝尔奖。 可一到周五晚上，他就变得不“严肃”了。他和同事聚到一起，喝几瓶啤酒，讨论奇怪的想法，或在实验室里玩游戏。这些聚会后来得了个“周五实验夜”的名号。成功率并不可观，大约只有12.5%——但这12.5%带来了物理学中若干发现，若没有大胆思考、自由创造的许可，是绝对不可能有这些发现的。 其中第一个发现，曾被误认作愚人节笑话。1997年4月，《物理学世界》杂志登出一张图片，图中一只浮在空中的青蛙。这不是玩笑。 请允许我为你定格这个画面：
有一件事可以看出这些研究项目是多么“离谱”：从周五实验夜中诞生的第一个发现曾被误认作愚人节笑话。这个实验的一张图片刊登在1997年4月的《物理学世界》杂志上，图中有一只浮在空中的青蛙——这绝不是在开玩笑。盖姆尝试让两栖动物悬浮的做法并非异想天开——一开始或许是有点儿异想天开，但它最终证明，强大的磁场能产生超级英雄电影中的非凡效果。
要领会这只悬浮青蛙的奇妙，得先回到一个基本事实：所有物质，无论固体、液体还是气体，都由原子构成；把一个原子放进磁场，其电子的轨道运动会发生变化，产生的感生磁矩与外部磁场方向相反。这一现象称为“抗磁性”。长久以来，“悬浮”被视为企及不了的幻想，因为两个难题——造出一块足够强大的磁体，找到一种轻到可以悬浮的抗磁性材料——都不容易实现。而迈克尔·法拉第在1846年系统揭示了这规律，大概从未想过它能用来让一只青蛙悬浮。

一颗渴望理解万事万物的好奇心

“那是一只鸟！”“是一架飞机！”不，那只是奥托·利林塔尔穿戴着人造翅膀在天空中巡游。喷气发动机和客机问世之前，人类只能在梦中飞行。利林塔尔认定，飞翔的最好方法是从“大自然母亲”撰写的剧本中直接照搬，海鸥从容滑翔于海面之上，成了他的灵感之源。他埋首于鸟类生物力学二十余年，1889年出版《鸟类飞行——航空的基础》，直到今天仍是鸟类空气动力学的宝贵资源。到1896年，他已完成惊人的2000次滑翔，个人最佳纪录是5个小时。 1896年，他在一场惨烈的滑翔事故中丧生。据说，他的遗言是：“总得有人牺牲。” 斯人已逝，但精神不灭。利林塔尔的研究启发了两个年轻的心灵——莱特兄弟。他们真正理解了鸟类飞行的生物力学：利林塔尔的滑翔机靠翅膀的空气动力形状获得升力，而控制方向更复杂。莱特兄弟注意到，鸟类只要调节翼尖的羽毛就能轻易在空中旋转翻飞，于是他们在原型机机翼上加入了一套缆线系统。 大自然致力飞行事业已有亿万年。第一批飞行昆虫大约出现在4亿年前；约2亿年前，翼龙振翅腾空，翼展和一辆校车长度相当，是生命史上最大的飞行动物；唯一会飞的哺乳动物是蝙蝠，哪怕作为空中后来者，也已翱翔5000万年。而这些炫耀羽翼的鸟，在空中飞出一堂堂航空设计的大师课。

三条幸运法则，和一种“保持天真”的姿态

1981年，美国约翰斯·霍普金斯大学病理学系教授弗雷德里克·班，在伍兹霍尔海洋研究所的一次会议上登台，题目是《幸运的三条法则》：第一条是“以新视角审视旧现象”，第二条是“保持天真，但怀揣过往的经验”，第三条是“提出新问题，寻找新答案”。 他分享的不只是成功的假想公式，更是一条实实在在的道路。20世纪50年代初，他在好奇心引导下找到了一个意外灵感之源——鲎。这种生物与其说是螃蟹，不如说更接近蝎子，见证了地球过去4.5亿多年的发展历程。它们血液因含铜离子而呈蓝色，能在富含细菌的环境中茁壮成长。班发现：如果鲎的身体被细菌感染，血液会在感染部位周围凝结，形成一道屏障。1956年他发表相关论文，随后把鲎的秘密抛于脑后，血样被藏进冰箱深处，近10年无人问津。 没人知道他又为什么对这批血样产生兴趣。他联系约翰斯·霍普金斯大学血液学系，年轻研究员杰克·莱文接起了电话。莱文的研究很快遭遇挫折——血样凝结得太快，用遍所有抗凝血剂也不见效果。就在这时，班的第二条幸运法则派上了用场：“保持天真，但怀揣过往的经验。”莱文之前研究过兔血，这为他如……

一场由鸭子引发的论战

这本书里，并非所有研究都顺风顺水。帕特里夏·布伦南对鸭子生殖器开展研究时，正值美国联邦预算削减的动荡年份：国防开支削减427亿美元，国内自由裁量资金削减261亿美元，国家老年人医疗保险削减111亿美元，其他强制性支出削减54亿美元，导致当年政府总支出下降853亿美元。此前，布伦南从美国国家科学基金会获得384949美元研究经费——在上亿美元的联邦基金中只是九牛一毛。 但金钱、性和权力的组合，对爱看保守派新闻的中老年男性简直无法抗拒。一篇报道把它打上“鸭茎门”的标签，很快被福克斯新闻转载，记者又把它和时任总统的刺激方案扯上关系。布伦南原本和电视新闻圈子毫无交集，突然以这种方式“成名”。她用自己的名字做关键词设置了谷歌提醒，更多是出于好奇而非防备。 耶鲁大学教授理查德·普鲁姆在《纽约客》中替她说话：显然，大家的金钱、鸭子的性、常春藤大学的权力，对爱看保守派新闻的中老年男性简直无法抗拒。

放下文章，去读属于你的原著

现在，轮到你来回答那个餐厅里的问题了。 今晚，做一件极小的事：打开冰箱，或走到楼下，找一件你从未想过会“被研究”的东西——一片落叶、一杯凉透的咖啡、窗上那道水汽。别急着问它“有什么用”，先像阿基米德盯着溢出的水那样，盯着它看三分钟。你会发现，宇宙的秘密，常常就藏在最平凡的景象里。 再进一步，若你恰好路过动物园，像约克那样，在营业时间之前就走进去。听长臂猿的啼叫在头顶回荡，感受大象震撼肺腑的隆隆低吼。那是她读博路上唯一能忍受无尽艰辛的心灵庇护所。 如果这五分钟，让你对自己更满意了一点，哪怕只是产生了一丝会意——我的工作就完成了。去吧，放下这篇文章，去读属于你的原著《怪诞科学实验的正经发现》，去看科学家如何用不切实际的研究，解决真实世界的问题。