大概在我刚博士毕业的时候，突然对自己的前途有些迷茫，不知道将来该做什么、该怎么做。之前只是考虑着毕业了就可以参考工作，毕业之后却迷茫了。思来想去觉得自己还是适合做学术研究，于是阅读了一些科学家的传记、听了一些相关的讲座，每次参加会议时最喜欢的是讨论环节听听前辈们讲怎么做科研。在看、听的过程中也做了一些笔记，把所听、所感、所想记录了下来。那些大师级别的人物有很多人去研究，相关资料也很容易找到。这些大人物在我们看来仿佛就是一个传说，不可望亦不可及。然而阅读他们的自述和一些深入的研究资料，却发现他们是那么的亲切，似乎可望可及。所谓“仰之弥高，钻之弥坚，瞻之在前，忽焉在后。夫子循循然善诱人，博我以文，约我以礼，欲罢不能。即竭吾才，如有所立卓尔。虽欲从之，末由也已。”虽然是多年前读过的，现在回想起来依然感慨不已。下面根据爱因斯坦、钱学森、华罗庚、杨振宁和胡适先生的自述和一些深入的研究资料探讨一下科学大师们是怎么做创新研究的。

一、爱因斯坦：心有所向，矢志不渝

读这些人物传记给我一个很深的印象就是这些大人物从小的时候就开始思考他们一生所从事的事业，而且从来没有停止过。爱因斯坦在其《自述》中说：“当我还是一个相当早熟的少年的时候，我就已经深切地意识到，大多数人终生无休止地追逐的那些希望和努力是毫无价值的。而且，我不久就发现了这种追逐的残酷，这在当年较之今天是更加精心地用伪善和漂亮的字句掩饰着的。每个人只是因为有个胃，就注定要参与这种追逐。而且，由于参与这种追逐，他的胃是有可能得到满足的；但是，一个有思想，有感情的人却不能由此而得到满足。这样，第一条出路就是宗教，它通过传统的教育机关灌输给每一个儿童。因此，尽管我是完全没有宗教信仰的（犹太人）双亲的儿子，我还是深深地信仰宗教，但是，这种信仰在我12岁那年就突然中止了。由于读了通俗的科学书籍，我很快就相信，《圣经》里的故事有许多不可能是真实的。其结果就是一种真正狂热的自由思想，并且交织着这样一种印象：国家是故意用谎言来欺骗年青人的；这是一种令人目瞪口呆的印象。这种经验引起我对所有权威的怀疑，对任何社会环境里都会存在的信念完全抱一种怀疑态度，这种态度再也没有离开过我，即使在后来，由于更好地搞清楚了因果关系，它已失去了原有的尖锐性时也是如此。”

“在12—16岁的时候，我熟悉了基础数学，包括微积分原理。这时，我幸运地接触到一些书，它们在逻辑严密性方面并不太严格，但是能够简单明了地突出基本思想。总的说来，这个学习确实是令人神往的；它给我的印象之深并不亚于初等几何，好几次达到了顶点——解析几何的基本思想，无穷级数，微分和积分概念。我还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了整个自然科学领域里的主要成果和方法，这部著作（伯恩斯坦（A. Bernstein）的《自然科学通俗读本》是一部有五、六卷的著作）几乎完全局限于定性的叙述，这是一部我聚精会神地阅读了的著作。当我17岁那年作为学数学和物理学的学生进人苏黎世工业大学时，我已经学过一些理论物理学了。”

1905年被称作“爱因斯坦奇迹年”：3月，发表量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》，取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》，独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。一个年仅26岁的青年，一年之内在科学上做出如此众多的历史性成就，已经是够神奇的了。但更加神奇而不可思议的是，他当时并不是生活在大学或者学术研究机构中，而是在瑞士联邦专利局当一个最低级的技术员，本职工作是对发明专利的申请进行技术鉴定。这项工作是非常费脑筋的，不可丝毫懈怠。而饱尝失业之苦的爱因斯坦十分珍惜这份来之不易的工作，对此自然十分认真负责。因此，他只能利用每天8小时的公务以外的业余时间来从事科学研究。

爱因斯坦并不是神童，相反，他童年时的智力发育比常人慢，很迟才开始说话，而且学习说话很困难。他不爱一般儿童打闹的游戏，而爱独自一人比较宁静的活动。四五岁时父亲给他看一个罗盘，他对指南针特殊的性状感到十分惊奇，以致浑身颤栗。这种对自然界奥秘的“惊奇”，正是他终生从事科学探索的动力。爱因斯坦在晚年对自己发育缓慢与创建相对论的关系作了饶有风趣和意味深长的表述：

“我曾问自己，特别是我发现相对论的情况是怎样出现的。当时似乎是处于如下情况。正常的成年人决不会为空间-时间问题伤脑筋。在他看来，关于这个问题所应该思考的一切事情，在童年时代都早已思考过了。相反，我发育很缓慢，在我已经长大的时候，才开始搞清楚空间和时间问题。其结果，我钻研这个问题比通常的儿童所钻研的要深。”

在叔叔的启迪之下，爱因斯坦从小对动手的技术和抽象的数学都非常感兴趣。10岁以后，他又受到一位每周末到他家做客的医科大学生塔耳穆德（Max Talmud）的悉心引导，读了一系列数学、科学和哲学书籍。他12岁自学了平面几何，并自己证明了毕达哥拉斯定理。他认为，读“神圣的几何学小书”，是童年所经历的另一种“惊奇”。他13岁时还读了康德（Kant）的哲学名著《纯粹理性批判》，并与那位医科大学生讨论书中的问题。

另一方面，在他就读的德国学校，由于渗透军国主义精神，使他感到窒息和压抑，产生了反叛心理。教师对这个不顺从的学生也很恼火，他中学时一个班主任就曾斥责他不会有出息。碰巧，1894年他父亲和叔父合办的电器工厂因竞争不过德国的三家大公司，转移到意大利另起炉灶。他也就断然放弃了德国的学业，转到瑞士上学。

他大学上的是苏黎世瑞士联邦理工大学数理师范系。他对坐在课堂里听课兴趣不大，大部分时间在实验室里度过，“迷恋于同经验直接接触”。其余时间在宿舍里阅读一些著名物理学家的著作，逐步了解到当时物理学前沿的一些重大理论问题。他同班同学共5人，3人属于数学专业；物理专业只有他和一位比他大三岁半的塞尔维亚姑娘玛丽琦（Mileva Maric）。他们四年级时开始相爱。

1900年7月毕业考试，玛丽琦未通过，爱因斯坦和另3位同学都通过了。那3位同学都被教授留下来当助教，唯独他因特立独行、离经叛道的性格不见容于教授们，大学一毕业就失业了。

爱因斯坦大学毕业后，生活立即陷入双重的极端窘困之中。那时，他父亲的工厂早已倒闭，而且负债累累。他本来打算毕业后同玛丽琦结婚，但是遭到父母坚决反对，这激怒了爱因斯坦，使他同家庭的关系濒于决裂，两人相爱反而更深。

生活上的潦倒和婚姻上的挫折并没有动摇他献身科学的决心。这种决心早在1897年他给一位长辈的信中就明白地表达了：“紧张的脑力劳动和对神圣大自然的审视，将是引导我通过一切烦扰的天使，它虽然冷酷严厉，但却使我心情安宁，信心坚定。”物质和精神的双重逆境反而更激起他科学探索的激情。在跨出校门后4个月的1900年12月，他就完成了一篇论文《由毛细血管现象所得出的结论》，并于1901年3月在《物理学杂志》上刊出。论文的基本思路开始酝酿于大学二年级，用热力学与分子运动论相结合的方法，从分子概念推导出液体内能的表达式，企图由此揭示分子力与牛顿引力之间的内在关系，给化学以力学的基础。论文发表后，他给大学同班同学格罗斯曼（Grossmann）写信，表达如此喜悦的心情：“从那些对于直接感官知觉来说似乎完全是各不相关的现象中认识到统一性，是一种壮丽的感觉。”

从1900年到1904年这5年内，他每年都写出一篇论文，并且都被《物理学杂志》接受发表。可是论文的发表并没有改变他失业潦倒的命运。

在他失业后8个月，偶尔得到一个技术学校两个月代课教师的临时工作，他十分欣喜，在给人的信中说：“上午教了五六节课以后，下午在图书馆里自己进修，或者在住所研究有趣的问题，……即使像现在这样的情况，我也还有足够的精力和愿望去为科学奋斗。”就在这2个月中，他又写成第二篇论文。暑假后他找到一个家庭教师的工作。可是3个月后又失业了。1902年1月，玛丽琦生了一个女孩，但他们没有条件正式结婚，也没有能力抚养孩子，情况之窘迫，犹如雪上加霜。

为了谋生，1902年2月爱因斯坦迁居到瑞士首都伯尔尼，在报上刊登“私人讲授数学和物理学”的广告。几天后就有一位工程师和一位建筑师来听课。一个月后又招来两个大学生，一个是学哲学的索洛文（Solovine），一个是学数学的哈比希特（Habicht）。他们都对科学哲学问题感兴趣，与爱因斯坦志趣相投。于是他们3人每天晚上一起阅读科学和哲学名著，也读了一些文学作品，同时进行海阔天空、热烈深入的讨论。这项活动从1902年春天持续到1905年11月，他们戏称为“奥林比亚学院”，对爱因斯坦早期的科学创造，产生了重大的启发和推动作用。

1902年6月爱因斯坦终于结束了失业生涯，被瑞士联邦专利局聘为试用三级技术员。专利局局长是格罗斯曼的父亲，经他儿子的介绍，对爱因斯坦的才能很赏识，但还是经过考试才录用。由于爱因斯坦从小受精通技术的叔叔的熏陶，对技术也很感兴趣。由此，对专利局的工作尽心尽力，而且自己也曾取得过几项发明专利。70年前，中国报刊上流传不少爱因斯坦的奇闻逸事，其中有一则说爱因斯坦在专利局上班时，打开抽屉，偷偷在写物理论文。这纯属无稽之谈。

爱因斯坦所以能在1905年迸发出惊人的科学创造力，掀起一场物理学革命，考其原因有三。

首先，是他始终保持对自然界奥秘的惊奇。对科学探索的执著，不顾任何困顿险阻，始终信守为科学奋斗的信念和决心。

其次，是他的不愿随波逐流，不愿固步自封，敢于向旧传统和任何权威挑战的反叛精神。他生前的研究助手霍夫曼（B. Hoffmann）和秘书杜卡斯（Helen Dukas）合写传记《阿耳伯特·爱因斯坦创造者与反叛者》（Albert Einstein Creator and Rebel, 1972, Viking Press），这个不同凡响的书名，正是对他这种精神的中肯表述。

最后，也可能是最重要的是，他具有深邃的哲学探索精神，使他与同时代的物理学家相比，在思想境界上站得更高，看得更远，眼界更广。正如他在逝世前5天对一位科学史家所说的，20世纪初只有少数几个科学家具有哲学头脑；而今天的物理学家几乎全是哲学家，不过“他们都倾向于坏的哲学”。既要有哲学头脑，又要不倾向于坏哲学，并非易事。他自己是怎样走过来的？对他的科学探索产生影响的哲学思想又是什么？

爱因斯坦幼年时虽然发育迟缓，但少年时却相当早熟，爱好穷根究底地思考各种问题，包括大自然的奥秘和人生价值问题。在一位医科大学生引导下，12岁就读过康德的代表作。1902—1905年的“奥林比亚科学院”的活动中，他和两位大学生一道阅读并认真讨论了理性论哲学家斯宾诺莎（Spinoza）的代表作《伦理学》，经验论哲学家休谟（Hume）的《人性论》，物理学家兼经验论哲学家马赫（Mach）的《感觉的分析》和《力学》（此前他自己已读过这两本书），以及其他一些哲学家的著作。爱因斯坦通过自己的独立思考，以独立的批判精神，认真吸取各派哲学的精华，而不拘泥于任何一派哲学体系，不盲目附和任何哲学教条。他的哲学思想，是通常的物理学家难以企及甚至无法真正理解的。（文章内容来源于刘波学术，作者系刘波。）