科學是什麼？這是常識！真的是這樣嗎？1966年4月，費曼在全國科學教師協會（NSTA）大會上發表了一次演講，在演講中，他指導同行們如何去教學：教會學生像科學家那樣去思考；教會他們用好奇的眼光、開放的心胸，最重要的是，用懷疑的態度去觀察世界。這個演講也要歸功於費曼的父親，他是一位制服銷售員，是他教會費曼如何去看這個世界的。
感謝德羅斯先生給我這個機會，讓我加入科學教師的大會。我也是一名科學教師。我的教學經驗僅限於給研究生上物理課，而這種教學經驗讓我明白了一件事情：我自己並不知道該如何去教學生。
你們是真正的教師，在基礎教育領域從事一線教學工作。你們指導新教師，安排課程是你們的專長，但我相信，你們也不清楚如何當好一名科學教師，要不然你們就不用費那麼大勁跑這兒來參加這個會議了。
「科學是什麼」——這個題目不是我選的，這是德羅斯先生給我出的演講題目。但是我想說的是，我認為「科學是什麼」根本不能等同於「怎麼教科學」，我必須提醒你們注意這一點。理由有兩個。首先，我站在這裡準備給大家講課，好像是要告訴你們怎麼教科學——其實我根本沒有這個意思，因為我對小孩子並不瞭解。我自己有一個孩子，所以我知道自己不怎麼懂小孩子。其次，我想你們大多數人都缺乏那麼一點兒自信（因為有那麼多的演講、那麼多的論文和那麼多的專家來探討如何教學）。某種意義上，好像總有人對你們講：為什麼你們老師教不好學生，你們該學學怎樣更好地去教學。我不會對你們橫加指責，我也不會給你們什麼所謂的「錦囊妙計」——照著做就一定能提高教學效果的方法。這不是我的來意。
實際上，每年都有很優秀的學生考入我們加州理工學院。這些年來，我們發現考進來的學生越來越優秀了。這到底是怎麼一回事，我不知道，但我想你們可能知道原因。我不想干預這種教學體系，它運行得很好。
就在兩天前，我們開了個會議，決定沒有必要再在研究生院開初等量子力學這門課程了。我讀書的時候，研究生院都沒有量子力學這門課程，老師們認為這門課程太難了。我剛開始教課的時候，我們的研究生院有了量子力學的課程。而現在，本校的本科生就要上量子力學的課了。而且，我們也發現，對於從外校考進我們研究生院的學生，現在也沒有必要開設初等量子力學了。為什麼這門課變成基礎課了呢？那是因為，我們的本科教學質量提高了，其中很大一個原因就是：學生進大學之前接受了更好的教育。
科學是什麼？當然，如果你們教的是科學課，你們肯定都知道。這是常識。我為什麼這麼說呢？因為如果你不知道答案，每本教科書的教學參考書裡都會對這個問題有詳盡的探討。你會讀到培根在數百年前說的話被任意曲解，人們斷章取義，然後把它們胡拼亂湊在一起。在當時，培根的這番話被認為是對科學深刻的哲學解讀。但是，當時最偉大的實驗科學家之一，威廉·哈維[1]——當時真正在做科學研究的學者——說：「培根所謂的科學，是大法官的科學；培根提到了觀察，但遺漏了判斷力中最關鍵的因素，即要觀察什麼、什麼值得注意。」
所以說，科學不是哲學家們嘴裡的模樣，當然更不是教學參考中所說的那樣。「科學是什麼」，這是我在接下這個講座任務後給自己提的一個問題。
在這之後不久，我想起了一首小詩：
一隻蜈蚣十分快樂，直到一隻蟾蜍來開玩笑 說：「嗨，你哪只腳先走，哪只腳後走？」 蜈蚣很困惑，但始終想不透 最終，它心神不定，掉進陰溝 卻不知道該先邁哪條腿逃走
我這一輩子都在做科學工作，也知道科學是什麼，但是要我到這裡來告訴你們「科學是什麼」就像是要蜈蚣說出「哪只腳先走，哪只腳後走」，這個我做不到。而且這首詩的類比修辭也讓我發愁，我擔心回去後我不知道該怎樣做研究了。
在這次演講前，已經有各路記者千方百計打聽這次演講稿的內容，而我不久前才著手準備，所以他們不可能打探到什麼結果，但是我現在看到他們全都衝出去發稿子，估計題目會是這樣：「費曼教授把NSTA的主席比作癩蛤蟆。」
要把「科學是什麼」講清楚有難度，而我又不喜歡哲學化的表述，那麼，今天我要用一個很不尋常的方法來表達我的觀點。我要告訴你們，我是怎麼理解科學的。說起來有那麼一點點孩子氣。在我還很小的時候就是這麼理解的，可以說從一開始它就進入了我的血液。我要告訴你們，對科學的這種理解是怎樣潛移默化地改變我的。這聽起來像是我會告訴你們怎麼去教學，但是這不是我的本意。我是想通過講述「我是怎樣學會理解科學的」來告訴你們「科學是什麼」。
這都是父親教我的，他讓我知道了「科學是什麼」。據說——我沒有親耳聽到——我母親懷我的時候，我父親說：「如果是個男孩，我會把他培養成一個科學家。」他是怎麼做到的呢？他從來沒有對我說過這樣的話：你應該做個科學家。他自己也不是科學家，他是個商人，一個制服公司的銷售經理，但他喜愛科學，經常閱讀這方面的東西。
我很小的時候——這是我記得的最早的一件事情——那時我還需要坐在高腳的兒童餐椅上吃飯，父親晚飯後會和我玩一個遊戲。他從長島市不知什麼地方買回來大堆的舊的浴室地板磚，長方形的。我們把瓷磚一個接一個立起來，擺成很長的一條。接著，父親允許我推倒最後一塊瓷磚，然後我們看著整條瓷磚長龍倒下去。很好玩。
再後來，遊戲升級了。那些瓷磚有不同的顏色，他要求我按順序放一塊白的，然後兩塊藍的，接著再放一塊白的和兩塊藍的，就這樣把所有的瓷磚擺好——我也許想先放一塊藍色的，但按他的要求必須先擺一塊白色的。我想，你們已經領會到其中暗含的教學智慧，其實這並不深奧——先讓他喜歡上一個遊戲，然後慢慢往裡面加教育的內容！
相比之下，我母親要感性得多。她開始意識到父親的良苦用心，她對父親說：「麥爾，要是這可憐的孩子想放一塊藍的瓷磚，你就讓他放吧。」父親回答道：「不行，我要他注意上面的圖案。這是我現在唯一能教他的，這相當於最基礎的數學。」如果我是在講「什麼是數學」，我想我已經告訴你們答案了。數學就是尋找圖案（實際上，這種教育確實有一些效果。我上幼兒園的時候，要接受一個現場測試。那時候我們有編織課。這種課對小孩子來說太難了，現在他們已經取消了這個課程。在課堂上，我們要用彩紙穿過垂直的帶子來編織圖案。幼兒園的老師很吃驚，她特地給我父母寫了封信，說這孩子很不尋常，因為他能提前知道接下來會編織出什麼樣的圖案，而且能編織出令人歎為觀止的複雜圖案。看來，小時候的瓷磚遊戲對我確實有些幫助）。
我再舉一個例子來說明數學僅僅是圖案。我在康奈爾大學時，對那裡的大學生群體相當感興趣。在我看來，那個群體的主體是一大群愚鈍的學生（裡頭有很多女生），他們上的是家政課之類的東西，只有一小部分學生有點頭腦，是可造之才。我常常坐在校園的咖啡店裡，那裡有很多學生。我一邊吃東西，一邊聽他們聊天，看看他們嘴中能不能蹦出個把有智慧的詞語。有一天，我發現了一件很棒的事情——起碼對我來說是這樣的，你可以想像我是多麼驚訝。
我聽到兩個女孩在閒聊，其中一個向另一個解釋：「如果你想得到一條直線，你可以這麼做：你起每一行時，你都要向右邊走一個固定的距離，也就是說，你每走一行時都要走一個相同的量，那麼你就能得到一條直線。」那可是解析幾何裡一條深奧的原理！她繼續說下去，我簡直驚呆了。我以前真不知道女性的心智竟然能夠理解解析幾何。
她繼續說：「假設你還有一條線從另一邊過來，然後你想計算出這兩條線在哪裡相交。假設這條線，你每向上移動一個量，它就向右移動了兩個量；而另一條直線，每向上移動一個量，它就向右移動三個量，而它們一開始相距20步……」我聽得目瞪口呆。她竟然算出了交點在什麼地方！再聽下去，我才弄明白她們在談什麼，竟然是一個女孩教另一個女孩怎麼織菱形花紋的短襪。
從這件事我學到一點：女性有能力理解解析幾何。有些人多年以來堅持認為：女性和男性一樣，都有理性思維能力（雖說反面證據比比皆是），他們說的也不無道理。問題也許就在於我們從未找到一種和女性溝通的方法。如果方法得當，你也許能有新的發現。
好，我繼續講我自己小時候學數學的親身經歷。
我父親告訴我的另一件事情——我說不好，說是一件事情，其實更多的是情感因素——所有的圓，不管它尺寸多大，其周長與直徑的比率都是一樣的。對我來說，這並不是很難理解的，但是這個比率很奇妙，那是一個美妙的數字，一個很深奧的數字，它叫「派」[2]。那時候我還是個小孩，不能完全理解這個數字的奧秘，但這是個了不得的東西，從此我到處留心尋找這個π。
後來我上了小學，學會了怎麼求小數，怎麼計算，我計算出的結果是3.125，並且想，我又知道了圓的周長與直徑之比π的另一種寫法。老師把它糾正為3.1416。
我說這些事情就是想說明早期教育的影響。「這還是一個未解的秘密」「這個數字很神奇」這樣的想法對我很重要，那個數字本身是什麼並不重要。很久之後，我在實驗室做實驗——我說的是在自己家裡弄的一個實驗室，其實也就是搗鼓點小東西——不，對不起，我沒有做實驗，從來不做；我只是胡亂搗鼓點小東西。我組裝了一台收音機和一些小玩意兒，就是瞎鼓搗。漸漸地，通過書本和手冊，我開始發現一些方程式可以用在和電相關的東西上，比如電流和電阻之類。有一天，在一本書上，我發現了一個振蕩電路頻率的計算公式，
，其中L是電感，C是電路的電容。這兒有個π，但是圓在哪兒呢？你們在笑，但是我當時是很認真地在思考這個問題。在我印象裡，π是和圓相關的一個東西，現在電路裡也出來了個π，那麼圓在哪兒？是用什麼符號表示的呢？你們這些在笑的人，你們知道這個π怎麼來的嗎？
我身不由己地愛上了這個東西，不由自主地去尋找它，思考它。然後，我意識到，線圈是圓的，一定跟這個有關係。大概半年後，我看到另一本書，書上有圓形線圈產生的電感，還有方形的線圈，它也能產生電感，而這些公式中也有π。我又開始思考，我認識到π不是從圓形線圈裡來的，它們之間沒有什麼關係。現在我能更好地理解π了，但是在我心中，我仍然不太清楚那個圓在哪兒，那個π又是從哪兒來的……
我想就語言和定義的問題說幾句，先中斷一下我的小故事。因為我們必須學習語言。它不是科學，但這並不意味著：僅僅因為它不是科學，我們就可以不教語言。我們不是在談怎麼教學，我們是在談科學是什麼。知道怎麼把攝氏溫度轉換成華氏溫度，這不是科學。這種知識很重要，但它不是嚴格意義上的科學。同樣地，如果你在討論什麼是美術，你不會說，美術等同於「3B鉛筆比2H鉛筆柔軟」這樣的知識。兩者完全不是一碼事。這並不是說，美術老師不該教這些鉛筆的知識，也不是說畫家不懂這個也會畫得很好（其實，你只要試一下，一分鐘之內就能發現3B鉛筆確實比2H鉛筆柔軟，但這是個科學的方法，而美術老師可能不會想到要去解釋它）。
為了與別人交談，我們必須使用語言，就是這樣。你想知道這兩者有什麼不同，這很好，你要弄清楚我們什麼時候在教科學的工具——比如語言，什麼時候在教科學本身，這也很好。
為了把這一點說得更清楚些，我要挑一本科學課本，指出一些問題，可能不怎麼留情面。這可能有些不公平，因為我相信，不用費什麼力氣，我同樣能在其他書裡找到類似的問題來批評一番。
這是一本一年級的科學課本，很遺憾，一年級的第一堂科學課，它就以一種錯誤的理念來教小學生學習科學——對於科學是什麼，教科書自身的理念就是錯誤的。書上有幾幅圖：一隻可以上發條的玩具狗，一隻手按下發條的按鈕，然後這狗就能動。最後一幅圖的下面寫著一個問題：「是什麼讓它動起來的？」緊接著是一張真狗的圖片，還是這個問題：「是什麼讓它動起來的？」在這後面，是一張摩托車的圖片和同樣的問題——「是什麼讓它動起來的？」就這樣一路問下去。
一開始，我以為他們準備向學生介紹科學有哪些學科門類，比如說物理、生物、化學。可事實不是我想的那樣。這本書的教學參考給出了這樣的答案：「能量讓它動起來的。」
能量是個很難捉摸的概念，人們很難正確把握它。我的意思是，能量這個概念，人們如果想要能夠正確運用它，想要用能量的概念正確地推導出一些東西，是很難的。這超出了一年級小學生的接受能力。（這樣子來回答那個問題，）還不如說「上帝讓它動起來的」「意念讓它動起來的」或「可移動性讓它動起來的」（就實際效果來說，這樣的回答和「能量讓它動起來的」是一樣的）。
我們應該這樣來看：那只是能量的定義。我們應該反過來解釋。我們應該說「如果某個東西能運動，它裡面就有能量」，而不是「使它運動的是能量」。這個差別很微妙。慣性也一樣。我來把這個差別說得更清楚一點：
你問一個孩子「是什麼讓玩具狗動起來的」——假如你問一個正常人這個問題，那你就應該先思考一下。答案是：你擰緊發條，而發條要鬆下來，於是這個力推動齒輪轉動。這是多好的科學課啟蒙啊！我們把玩具拆開，看看裡頭是怎樣運轉的。你要觀察齒輪的巧妙設計，你要觀察棘輪。學一些關於這個玩具的知識，安裝玩具的方法，人們能設計出棘輪還有其他東西，由此可見人類的智慧，等等。這樣會很好。（那本教科書上的）問題提得很好，答案未免有點缺憾，因為他們想要教給學生的是能量的定義，但是學生什麼也沒學到。
設想一下，假如一個學生說：「我不認為是能量讓它運動的。」你該怎麼把問題討論下去呢？
我最終想出了一個辦法，可以用來檢測你究竟是傳授了一個思想還是教了一個概念。我們這麼來檢測：「不要用你剛學到的新詞，用你自己的語言複述一下你剛學到的內容。」「不要用『能量』這個詞，請告訴我，關於那個玩具狗的運動，你現在學會了哪些知識？」如果你說不出來，那麼，你除了概念什麼也沒學到。相關的科學知識你什麼也沒學到。這也許還不大要緊。關鍵是你可能立馬不想學習科學了，因為你不得不學習很多定義。用來啟蒙的第一堂科學課就是這個樣子，這難道沒有可能（給科學教育）帶來毀滅性的災難嗎？
我認為，在第一堂課上只是為了回答問題去學習一個神秘的詞語，這簡直太糟糕了。那本書上還有其他例子——「重力使它下落」「你的鞋底磨損了，是因為摩擦力的作用」。鞋子磨損了，是因為它和人行道頻繁接觸，人行道上坑坑窪窪，很容易磨損鞋子。僅僅扔出「摩擦力」這個專用名詞來解釋，實在令人提不起興趣，因為這不是科學。
我父親也講過一點跟「能量」有關的事情，在我有點兒理解它之後，他就開始使用「能量」這個詞。假如他要給我講解能量問題，我想他會這麼做——他確實做過類似的事情，雖然他舉的例子不是玩具狗。如果他真的拿玩具狗做例子，他會說：「它動了，是因為陽光的照射。」我會說：「不是的。這和陽光的照射有什麼關係？它動了，是因為我給它上了發條。」
「那麼，我的朋友，你怎麼有力氣上這個發條呢？」
「我吃東西了。」
「你吃什麼了，我的朋友？」
「我吃糧食了。」
「糧食是怎麼生長起來的？」
「因為陽光的照射。」
狗也是這樣。汽油呢？也是太陽能的積累：植物吸收太陽能，隨後把它儲存在地下。其他事物也一樣，最終都和太陽有關。你看，同樣是自然界的一件事情，我們的教科書上表述得那麼死板，這裡卻講得這麼生動。我們看到的所有運動著的東西，它們之所以能夠運動都是因為陽光的照射。這確實解釋了一種能量可以轉變為另一種能量。但是孩子也可以不接受這樣的解釋，他會說：「我認為這不是因為陽光的照射。」然後你可以和他展開討論。這就是區別所在（稍後我可能向他提更有難度的事情，比如潮汐，比如什麼力量讓地球轉動，這樣我就又要用到那些神秘的字眼了）。
這只是一個例子，說明拋出那些物理學名詞和真正教科學的區別。那些物理學名詞是必不可少的，我們反對的只是在第一堂課上就講這些。學到後面肯定要引入這個名詞的定義，告訴你什麼是能量，而不是針對「什麼讓狗動起來的」這樣簡單的問題。面對孩子，我們應該給出符合他們興趣的答案：「拆開它，我們來看看裡面有什麼。」
和父親在樹林裡散步時，我學到了許多東西。比如看到鳥，他不會忙著告訴我鳥的名字，而是說：「看，那鳥總在啄自己的羽毛。它老是在啄羽毛。你想想看，它為什麼啄羽毛呢？」
我猜想：「是羽毛亂了，它想把羽毛理順。」父親會問：「那鳥的羽毛什麼時候弄亂的？還有，它的羽毛為什麼會弄亂呢？」
「飛的時候。它在地上走的時候，羽毛不會亂。但是飛的時候，羽毛就亂了。」
然後他會說：「照你這麼想，鳥剛剛落地時，就會去啄羽毛，而它理順羽毛之後，在地上走來走去時，就不怎麼啄羽毛。好，我們來看看。」
於是我們就過去看，仔細地觀察。我觀察到的結果是：鳥不論在地面上走了多久，它都會去啄羽毛，就跟它剛剛從空中飛下來時一樣。
我猜錯了，可是我真的猜不出真正的原因。這時候，我父親就會告訴我答案：
那是因為鳥的身上有虱子。鳥的羽毛裡會掉下來一些小皮屑，那東西是可以吃的，虱子就吃這東西。虱子身上有一點點蠟，那是因為虱子腿部的關節能分泌出這東西。在那裡有一隻非常小的蟲子，它靠吃蠟生活。小蟲子能有這麼多的東西吃，最後導致它消化不良，因此它排泄出的液狀物裡就有很多糖分，還有一種微小的生物就靠這糖分生存，等等。
父親所說的這些，雖然不完全正確，但是這種方法是對的。首先，我學到了「寄生」這個概念，一個生物靠另一個生物生存，這個生物再依賴另一種生物，一直有能依賴的對象。
其次，他接著說，在自然界，只要有可以吃的東西，能維持生命，不管它是什麼東西，都會有某種形式的生物找到利用這種資源的方法，而且一點點吃剩的東西都會有別的生物來吃。
我要說的就是，即便觀察後，我還不能得到最終的結論，可是，觀察得到的結果就是一塊金子，這是很有價值、非常神奇的結果。這確實很神奇。
你們假設一下，如果當初他要求我去觀察，要求我拉一個單子，要求我把觀察的結果記下來，去做這做那，還要去觀察。而如果我真的列了這張單子，那麼這單子會和其他130張單子一起被歸檔，放在一個筆記本的後面。如果是這樣，我就會覺得那些觀察的結果沒什麼意思，而且我從中也不會學到多少東西。
我認為有一點很重要——至少對我來說很重要：如果你想教導別人去觀察，你得讓他知道，通過觀察他會發現美妙的東西。我就是在觀察時懂得了科學是什麼。科學需要耐心。如果你看了，你仔細觀察了，你確實用心了，你會得到巨大的回報（雖然不是每次都會有這樣的回報）。所以，當我更大一些的時候，我會不辭辛苦地研究問題，一個小時接著一個小時地工作，堅持數年如一日——有時一幹就是很多年，有時候時間短一些。其中有很多工作都失敗了，很多東西都進了廢紙簍，但時不時會有靈光一現，問題有了新的突破，那是我童年時就懂得期待的東西——觀察得到的結果。因為我知道觀察是值得花費精力的。
順便說說，我們在森林裡還學到了其他一些東西。我們會出去散步，看到各種尋常的東西，還會談論很多事情：我們談論正在生長的植物，樹木如何努力獲取陽光的照射，它們如何努力生長得盡可能高，長到35英尺或40英尺以上時，它們如何解決吸收水的問題；我們還談論地上的小植物尋找樹蔭間漏下來的一點點陽光，所有在地上長出來的東西，等等。
在我們看了所有這些以後，有一天，父親又帶我去了森林，並說：「這段時間我們都在觀察森林，但是這裡正在發生著的事情，我們只看到了一半，正好是一半。」
我說：「您這話是什麼意思？」
他說：「我們已經看到所有這些東西如何生長，但是每一點生長，一定要有等量的枯萎，否則資源就會被耗盡。如果枯死的樹在耗盡了空氣和土壤中的物質之後，仍然立在那兒，它們沒有腐朽敗壞，就不能回歸自然，樹木裡的成分就不能回到土壤或空氣中去。這樣的話，其他的植物就不可能生長了，因為土壤和空氣中已經沒有可吸收的物質了。」所以，每一點生長必須對應著等量的腐壞。
之後，我們又經常進樹林散步。我們會刨開枯死的樹樁，看見裡面有趣的小昆蟲和菌類正在生長——他當然不可能把細菌給我看，但是我們看到了物質被細菌腐化變軟的樣子。因此在我眼裡，森林就是一個物質不斷轉化的地方。
父親繼續用自己奇特的方式給我講了許多事情。他經常以這樣的方式開頭：「你想像一下，一個火星人要來地球看看。」這是觀察世界一個很好的方法。比如在我玩電動火車的時候，他告訴我：「有一個大輪子，它被水沖著轉啊轉；它上面連著許多細銅線，這些細銅線伸向各個方向，一直往外伸啊伸啊；銅線上連著小輪子，大輪子轉動的時候，所有的小輪子也跟著轉動起來。大輪子和小輪子只是靠著銅（線）和鐵（線）連接著，沒有其他東西，沒有那些轉動裝置。你轉動一下這裡的大輪子，這兒所有的小輪子也跟著轉動起來，你的電動火車就好比是其中的一個小輪子。」父親給我呈現的就是這麼一個奇妙的世界。
…………
何謂科學，我想，它可能是這樣一回事：在這個星球上，生命進化到了一個階段，智慧生物出現了——不僅僅是指人類，也包括那些能嬉耍的動物，它們能從這些活動裡學到一些東西（比如貓）。但在這個階段，每個動物只能從自身的經歷中學到東西。它們又漸漸進化，直到某些動物學習能力變得更強，不僅能更快地從自己的經歷中學到東西，還能從別的途徑學習，比如通過觀察其他動物的經歷，或是有別的動物給它親身示範，或是它能夠模仿另一個動物。於是就有了這樣的可能性：所有的動物都可能學到這些經驗，但是這種經驗的傳承沒有效率，而且掌握這些經驗的動物可能會死掉，至於學到了這些經驗的動物，也許在它能夠把經驗傳授給其他動物之前就死掉了。
問題是，有沒有可能學得更快一些——學習的速度能超越遺忘的腳步？那些碰巧學到的東西，可能因為學習者的記憶力不好，也可能因為學習者或發明者的死亡而被遺忘。
也許，就出現了這樣一個階段，某種動物的學習效率提高到了這樣一個程度，突然之間整件事情有了一個嶄新的面目：某個動物學會了一些事情，緊接著就傳授給另一個動物，它再接著傳授給下一個動物，它們傳授知識的速度如此之快，足以使這些知識不會在這個種群內消失。於是整個種群的知識就有可能積累起來。
這種現象被稱為世代累積性（time-binding）。我不知道是誰發明的這個詞，不管怎麼說，剛才說的那一個種群的動物，他們中的一些現在就坐在這兒，想把這個經驗和那個經驗結合起來，每一個都努力向另一個學習。
一個種群擁有自己種群的記憶，擁有代代相傳積累起來的知識，這是自然界的一個新現象。但是，這也有一個弊端，因為有可能傳遞錯誤的東西——對這個種群沒有好處的思想。這個種群有思想，但有些思想不一定有益。
於是我們又到了這麼一個時期，思想非常緩慢地累積起來，不僅包含實用和有用的東西，還混雜著大量形形色色的偏見和千奇百怪的信仰。
後來，人們發現了一個避免這種弊病的方法。那就是存疑。人們不確定流傳下來的東西是否真的正確，想重新親自驗證事情的真相，不想盲目相信學到的東西。這就是科學：經過重新檢驗的知識才是可信的，而不是一味相信前人留下來的知識。我就是這麼看待科學的，這是我能給出的最好的定義。
為了提高大家的興致，我想說說大家都很熟悉的事情。宗教人士傳教的時候，他們不是對人們說教一次就完事的——他們要反覆說教。我想，向人們傳授科學知識也有必要這麼做，運用不同的方法，孜孜不倦地激勵人們學習科學，讓大家記住科學的意義所在，不僅教孩子們，還要教成人，教每個人。我們這樣做，不僅僅是為了讓自己成為更好的公民，或者更有能力去控制大自然；我們這麼做還有別的意義。
那就是學習科學造就了我們的世界觀。我們重新驗證知識，從中可以發現自然的美與神奇。也就是說，我剛剛向大家提到的那些事情的神奇和美妙：物體之所以運動，是因為陽光的照耀。這個說法很深刻，很奇異，也很美妙（當然，並不是世間萬物的運動都是因為陽光的照耀。地球的自轉就和陽光照耀無關，還有，近來的核反應也能產生能量，這是我們這個星球的新能源。另外，也許導致火山爆發的能量也與太陽能無關）。
學了科學之後，我們看到的世界就變得很不一樣了。舉個例子，我們知道樹木生長的原料主要來自空氣（中的二氧化碳），樹木燃燒的時候，它們又被釋放到空氣中。而燃燒釋放的熱量，正是原先來自太陽的熱量，它們曾在光合作用中起作用，利用空氣（中的二氧化碳）形成樹木（的有機養分）。最後剩下一小堆灰燼，它們不是來自空氣的，而是來自土壤的。
這些都是很美妙的事情，科學的世界裡到處是這些美妙的東西。它們很有啟發性，也可以用來啟發他人。
科學的另一個價值，就是倡導理性思考，它同樣也倡導自由思考的重要性；懷疑前人教給我們的東西是否都是正確的，其成果就是理性思考。你一定要把科學和科學研究的形式或流程（後者有時能促進科學的發展）區別開來，尤其在教學中，你們老師一定要區分二者的不同。說出科學研究的流程，比如我們寫（報告）、做實驗、觀察，等等，這個很容易，你完全可以照樣畫葫蘆。拿宗教來說，過分注重形式卻記不住宗教領袖最重要的教誨，原本偉大的宗教最終落得個支離破碎、分崩離析的下場。同樣地，我們可能只注重科學（研究）的形式，還把它當作科學，實際上充其量也就是偽科學。如此一來，我們都嘗到了苦頭，現如今很多研究所的研究氛圍很是沉悶，沒有研究自由——這些機構都受到了偽科學顧問們的影響。
我們對教學做過許多研究，比如說，人們進行觀察、記錄和統計，但是這種行為並不是真正的科學研究，得到的結果也不是普遍獲承認的知識。它們只是模仿了科學研究的形式——就好像南太平洋島嶼上的居民用木頭建造飛機場和無線電發射塔，期望有朝一日一架大飛機會降落在那裡。他們甚至還造出了木頭飛機，外形跟他們在周圍國家的飛機場上看到的飛機一模一樣，但是奇怪的是，這些飛機就是飛不起來！這種偽科學模仿的結果就是造就了很多專家，你們當中很多人就是專家。你們這些教師，真正從事基礎教育的教師，時不時你們也可以懷疑一下專家。但是學習了科學精神後，你們必須懷疑專家。實際上，我還可以從另一個角度來定義科學：科學就是堅信專家也有無知的時候。
當一個人說「科學指導我們這個指導我們那個」，他說得不大準確。科學並不會教我們這些那些，那是經驗在教導我們。如果他們對你說「科學已經表明……如此這般的」，你應該反問：「科學是怎麼證明這個的？科學家是怎樣發現這個的——怎樣發現，發現了什麼，在哪兒發現的？」能說明問題的不是科學，而是實驗，實驗結果才可以說明這個問題。你和其他人有同等的權利，在獲取實驗結果的基礎上（但是我們一定要瞭解所有的實驗證據），自己去判斷：通過這個實驗，我們是否已經獲得一個可以被再次運用的結論。
在一個真正的科學還沒有發展到一定地步的複雜領域，我們不得不依賴一種古老的智慧——絕對的坦率。我想鼓勵從事科學基礎教育的教師們，你們要樂觀一點，對待常識要有一些自信，要有自己的頭腦。你們要知道，指導你們的專家也許是錯誤的。
我或許已經破壞了教育秩序，將來考進加州理工學院的學生也許不會再這麼優秀了。我認為，我們現在生活在一個沒有科學的時代，幾乎人們所有的交流、電視上的言論和書本，所有這些都充斥著不科學的東西。不是說那些內容不好，我是說它們是不科學的。於是，就出現了大量打著科學旗號的智力專制。
說到底，人不可能有來生。每一代人都會從自己的經歷中發現一些東西，他們必須把這些發現傳給下一代，但是這種知識的傳遞必須在繼承和揚棄之間保持微妙的平衡，以免我們人類（現在人類已經知道自己容易犯以訛傳訛的錯誤）把錯誤的知識強塞給下一代。但是我們人類確實把自己積累的智慧傳遞了下去，還有那些也許稱不上智慧的「智慧」。
在傳承先輩的知識這個問題上，我們很有必要教學生一種技能：如何在「取其精華」和「去其糟粕」兩者之間保持一種平衡，這需要相當高超的技巧。科學的各個學科門類在其發展過程中都有過這樣的教訓：認為先輩大師們字字珠璣、說的都是絕對真理，這樣的信念是很危險的。
各位繼續努力！謝謝大家！
[1]威廉·哈維（William Harvey 1578—1657），發現了人體的血液循環系統。——編者
[2]即希臘小寫字母π。——編者