「別逗了,費曼先生!」
我在麻省理工學院那陣子,真是喜歡它。我覺得那是個了不起的地方。我當然也想在那兒讀研究生。可我去看了斯萊特(slater)教授,把我的想法跟他說了,他說:「我們可不想把你留這兒。」
我說:「什麼?」
斯萊特問:「你為什麼認為你應該在麻省理工學院讀研究生?」
「因為,論科學,麻省理工學院的研究生院全國最棒。」
「你是這麼認為的?」
「是啊。」
「那就是你為什麼應該另外找個學校的原因。你應該去發現這世界別的地方怎麼樣。」
我於是決定去普林斯頓大學。普林斯頓大學有高雅的一面。它部分的是仿效英國的學校。兄弟會那幫傢伙,都知道我舉止不雅馴,一副隨隨便便的樣子,就開始發表評論了,說:「讓他們瞧好吧,他們讓誰到了普林斯頓大學!讓他們瞧瞧自己犯的錯誤!」因此,我到普林斯頓大學的時候,就儘量乖一點兒。
我父親開車把我送到了普林斯頓大學,我找到了自己的房間,他就走了。還不到一小時,我就遇到了一個人:「鄙人乃本舍主事,請容稟告,院長午後專設茶會,希望各位光臨。或許您可以通知您的室友瑟瑞特先生。」
我就這麼進了普林斯頓大學的研究生「院」,全體學生都住這兒。這好像是模仿牛津或者劍橋——連說話都是英國味兒(這位主事是個「法國文學」教授)。樓下有位門房,各人的房間都挺雅緻。我們還穿著學位服,在裝了彩繪玻璃窗的大餐廳裡,一塊兒吃飯。
就這樣,到了普大的當天下午,我就趕赴院長的茶會,而我連「茶會」是什麼玩意兒都不知道,再說,茶什麼會啊!我什麼社交能力都沒有;對那路事兒,我沒什麼經驗。
於是,我就走到那門口,院長艾森哈特(eisenhart)在那裡向新生致意:「啊,您是費曼先生,」他說,「我們很高興您來。」這多少讓我放鬆了些,不知道他怎麼認得我。
我進了門,還有些女士呢,女孩兒也有。這整個都太正式了,我心裡盤算著坐哪兒好,我該不該挨著這女孩兒坐,我舉止應該如何,正在這時,我聽見背後有個聲音。
「您的茶,是加奶油,還是檸檬汁兒,費曼先生?」是艾森哈特夫人,在倒茶呢。
「兩樣兒都要吧,謝了啊。」我說著,還在張望著找坐的地方,其時我突然聽到:「呵、呵、呵、呵、呵,別逗了,費曼先生!」
逗?逗什麼逗?我沒說過什麼話呀?過後,我才意識到我幹了什麼。這就是我第一次參加茶會這玩意兒的經歷了。
後來,那是我在普林斯頓大學待了很長時間之後的事兒,我才明白了這種「呵、呵、呵、呵、呵」是個什麼意思。實際上,我是在離開那個首次茶會的時候,意識到了那意思是「你犯了個社交錯誤」。因為下次我從艾森哈特夫人那裡聽到同樣的嘎嘎笑,「呵、呵、呵、呵、呵」,其時有個傢伙在離開的時候,親吻了她的手。
另外一次,大概是一年之後吧,在另外一次茶會上,我告訴魏爾德(wildt)教授,有個天文學家,已經搞出了一個理論,來解釋金星上的雲彩。那些雲彩被認為是甲醛(我們曾經對那些雲彩很擔憂,知道這一點兒,是很有意思的),現在,這個天文學家把這個搞明白了,甲醛是怎麼形成的,諸如此類。這理論非常有意思。我們說著說著這事兒,一個小巧的夫人走過來,說:「費曼先生,艾森哈特夫人希望見見您。」
「好的,稍等……」我還在繼續跟魏爾德聊。
小巧的夫人又來了,說:「費曼先生,艾森哈特夫人希望見見您。」
「好的,好的!」我走到艾森哈特夫人那兒,她正倒茶呢。
「您來點兒咖啡,還是茶,費曼先生?」
「那什麼什麼夫人說,你想跟我聊。」
「呵、呵、呵、呵、呵。您要來點兒咖啡還是茶,費曼先生?」
「茶,」我說,「謝謝。」
不多工夫,艾森哈特夫人的女兒和一個同學過來了,我們互相做了介紹。這種「呵、呵、呵」,整個意思是:艾森哈特夫人不想跟我聊;她女兒和朋友來了,她就想要我過去喝茶,兩個女孩兒也好有個說話兒的啊。就這麼個這名堂。當時,我聽到「呵、呵、呵、呵、呵」的時候,還知道怎麼辦。我沒說,你「呵、呵、呵、呵、呵」,什麼意思啊,你?我知道「呵、呵、呵」意味著「錯誤」,我還是把這事兒弄清楚的好。
每天晚上我們都穿學位服去吃晚飯。第一天晚上,差點兒沒把我魂嚇掉了,因為我不喜歡場面。但我很快就發現,學位服有個好處。那些在外頭打網球的傢伙,衝進房間,抓起學位服就往身上套。他們不必費勁換衣服,或者衝個澡什麼的。這麼說,學位服下面,是光著膀子的或t恤衫什麼的。除此之外,有規矩,你永遠也不要洗學位服,因此你能分得清誰是一年級的,誰是二年級的,誰是三年級的,誰是豬!這個學位服,你用不著漿洗縫補,所以一年級的,學位服還是非常好看、相對乾淨的,可到了大約三年級那時候,這學位服就跟掛在你肩膀上的硬紙板兒似的,碎布條兒啷噹著。
因此,我在普林斯頓上學的時候,星期天下午穿學位服去喝茶,當天晚上到「院裡」去。但是在星期一,我頭一件想做的事兒,是去找回旋加速器。
在我還是普林斯頓大學的學生的時候,普林斯頓大學建造了一個新的迴旋加速器,建得真叫漂亮!迴旋加速器本身在一個房間裡,控制台在另一個房間裡。這工程,造得漂亮。通過管道,電線從控制間通到加速器上,控制台上滿是按鈕和儀表。我把這東西叫作鍍金的迴旋加速器。
那時我讀了很多關於加速器實驗的論文,麻省理工學院的人寫得不多。也許他們才剛剛起步。但是好多實驗結果,來自康奈爾大學(cornell)和加利福尼亞大學伯克利總校(berkeley);最突出的是普林斯頓大學。因此,我真想看到的東西,我一直在尋找的東西,就是普林斯頓的迴旋加速器。那一定是一個了不起的東西!
因此,星期一的頭一樁事兒,是我到了物理樓,問:「迴旋加速器在哪兒——哪個樓?」
「樓下,地下室裡——大廳盡頭兒。」
在地下室?那是個老樓。地下室沒足夠的地方放回旋加速器啊。我走到大廳盡頭,進了門兒,在10秒鐘之內,我明白了為什麼普林斯頓正是我該來的地方——我上學,這就是最好的去處了。這房間裡,到處都拉著電線!開關在電線上吊著,冷卻水從閥門上滴答著,滿屋子都是東西,都晾在外頭。到處都是桌子,上面堆著工具,這是你看到過的最凌亂不堪的地方。整個加速器佔了一個屋子,那可真叫一個亂哪。
這讓我想起了我家裡的實驗室。麻省理工學院沒有什麼東西能讓我想起家裡的實驗室。我突然意識到,為什麼普林斯頓能出成果。他們是用這裝置幹活兒呢。他們建造的這裝置,他們知道哪兒是哪兒,他們知道一切是怎麼運作的,用不著麻煩工程師;有工程師的話,他也在那兒幹活兒。它比麻省理工學院的那個迴旋加速器小得多嗎?它是「鍍金的」嗎?——恰恰相反,在他們想修理一個真空罐的時候,就在上面滴一點兒甘酞樹脂。因此地板上就滴著甘酞樹脂。這很好啊!因為他們用這東西幹活兒。他們不必坐在另一個房間裡按按鈕!(意外的是,他們那房間裡起了火,因為他們把房間折騰得那個亂勁兒——電線太多——結果把迴旋加速器給毀了。但我最好別講這事兒!)
(我到康奈爾大學去看過那裡的一臺迴旋加速器。這臺加速器,還用不了一個房間來放:它差不多1米寬——我是說這東西整個的直徑。這是世界上最小的加速器,但他們取得了令人瞠目的成績。他們有各種各樣的特別技巧和竅門。如果他們想修理「d」(粒子執行的d形環路)裡面的什麼東西,他們就動手用螺絲刀把d拆下來,修好了,再安上去。在普林斯頓,事情麻煩得多;在麻省理工,你必得用一架在天花板上滾動的起重機,把鉤子垂下來,那真叫幹活兒啊。)
從不同的學校,我學到了不少。麻省理工是個非常好的地方;我不會說它的壞話。我簡直就是愛上了它。它為自己培養了一種精神,所以那整個地方的每一個人,都認為那是世界上最美妙的地方——它不知怎麼就是美國的(即使不是世界的)科技發展中心。這好像紐約人對紐約的看法:他們把這國家的別的地方給忘了。如果你沒有一種很好的全域性感,那麼你跟它相伴,身在其中,有動力和願望與它一道前進,這感覺就是不錯——你是上天特別選上的,能在那兒是一種幸運。
這就是說,麻省理工是很好的,但斯萊特告訴我,到別的學校讀研究生,是對的。我也經常給我的學生同樣的建議。瞭解這世界的別的地方是個什麼樣子。這種多樣性,值。
我曾經在普林斯頓的加速器實驗室裡做了一個實驗,取得了令人震驚的結果。在一本流體力學的書裡,有一個問題,學物理的學生一直在討論。問題是這樣的:你有一個s形的草坪噴水器——裝在轉軸上的一個s形管子——水以合適的角度向軸線方向噴,這就使它朝某一方向轉動。人人都知道它是怎麼轉的;它向與水噴出的方向相反的方向倒退。現在問題是這樣:如果你有一個湖,或者游泳池——水有的是——你把這個噴水器整個放在水下,卻讓它往裡吸水,而不是往外噴水,它朝哪個方向轉?它還是會像它在向空中噴水的時候那樣轉嗎?或者它會朝相反的方向轉?
乍看起來,答案是很清楚的。麻煩的是,有些傢伙很清楚,答案是這個方向;另外一些傢伙也很清楚,答案卻是另一個方向。因此,大家都在討論這個問題。我記得,在一次特別的討論會上,興許是茶會,有人走到約翰·惠勒(johnwheeler)教授跟前,說:「您認為它朝哪個方向走?」
惠勒說:「昨天,費曼讓我相信,它倒退著轉。今天,他同樣讓我相信,它朝相反的方向轉。我不知道明天他會讓我相信它怎麼個轉法兒!」
我將告訴你一個論點,讓你認為它是朝某個方向走的;我再告訴你另一個論點,讓你認為它是朝另一個方向走的。好吧?
第一個論點是這樣:當你往裡吸水的時候,你是往管子口兒裡吸水,因此管子是迎著往裡進的水往前走的。
可是,另外一個傢伙,過來說,「假如我們把管子抓牢,並且問問,我們需要多大的轉矩才能把管子抓牢。如果水是往外噴的,我們大家都知道,你必須在曲線的外緣抓牢它,因為水流產生的離心力是繞著這條曲線走的。可現在,假定水以相反的方向繞著同一條曲線往裡吸,它仍然產生朝這曲線外緣的相同的離心力。因此,這兩種情況是一樣的,噴水器將朝同一個方向轉,無論你讓它往外噴水,還是讓它朝裡吸水。」
我思考了一陣子,終於想清楚了答案是什麼;為了演示這個答案,我想做個實驗。
在普林斯頓的加速器實驗室裡,他們有一個用藤罩保護的大玻璃瓶子。我覺得這東西剛好可以用來做實驗。我弄了一段黃銅管兒,把它彎成s形。然後,我在它中間鑽了一個孔,塞進一段橡皮管,讓這橡皮管從我塞在那個大玻璃瓶口上的軟木塞中間穿過。軟木塞上還有一個孔,我把另一段橡皮管插在這個孔裡,把它接到實驗室的空壓機上。往這大瓶子裡吹氣,我可以強迫水進入黃銅管,正像我用嘴把水吸出來似的。現在,s形管兒是不會轉的,但它會扭動(因為橡皮管軟塌塌的),然後我會通過測量水流從大玻璃瓶口上射得多遠,來測量水流的速度。
我把裝置都安裝好了,把空壓機開啟,「噗」地一聲,氣壓把軟木塞頂出了瓶子。我用鐵絲把它好好綁在瓶口上,這樣它就不會崩出來了。現在,這實驗進行得相當好。水正在出來,橡皮軟管扭動個不亦樂乎,於是我又增加了一點兒壓力,因為速度快一點兒,測量會更準。我仔細地測量了角度,測量了距離,然後又增加壓力。突然,這整個東西把瓶子壓碎了,玻璃片和水在實驗室裡四下飛散。一個過來看熱鬧的傢伙,被淋成了落湯雞,不得不回家換衣服去(玻璃片沒傷著他,倒是個奇蹟)。用加速器耐心拍攝的大量雲室照片,也被淋得一塌糊塗。但我當時不知怎麼站的足夠遠,或者站的位置湊巧,我倒沒淋得太厲害。但我一輩子也不會忘記,負責加速器的德爾·薩索(delsassor)教授,是怎麼走到我面前的,他聲色俱厲地說:「新生的實驗,應該在新生實驗室做啊!」
我——!
在普林斯頓大學研究生院,每星期三,各路神仙都來演講。講話的經常很有趣兒。講話後的討論,通常非常好玩兒。比方說,我們學校有個堅定反對天主教的傢伙,他提前為那些準備向宗教人物提問的人提供問題,把那些講話的整得好慘。
另外一次,有人發表了一個關於詩歌的演講。他講了一首詩的結構,以及這詩所附帶的感情。他把什麼東西都分門別類。在其後的討論中,他說:「艾森哈特博士,這和數學中的情形,是否相同呢?」
艾森哈特博士是研究生院的院長,一個大數學教授。他也非常聰明。他說:「我倒願意知道,迪克·費曼怎麼看這個問題和理論物理學之間的關係。」他經常把我置於這種境地中。
我站起來說:「是的,關係非常緊密。在理論物理學中,相當於詞語的那個東西,就是數學公式。詩歌結構,相當於理論的這個這個和那個那個之間的相互關係。」——我滔滔不絕地講了一大通,做了一個完美的類比。演講者聽得眼睛發亮,好不得意。
然後,我說:「在我看來,好像是這樣:關於詩歌,隨便你說什麼,我都能找到個法子,把它和任何學科相提並論,正如剛才我把它和理論物理學相提並論一樣。我並不認為這種類比有什麼意思!」
在那個裝了彩繪玻璃窗的大餐廳裡,就是我們總在那兒穿著越發破爛不堪的學位服吃飯的那個,艾森哈特院長在開飯之前,總用拉丁語謝神。飯後,他經常站起來宣佈幾件事兒。有一天晚上,艾森哈特博士站起來說:「從現在起兩個星期後,一位心理學教授,要來這裡發表一個關於催眠術的演講。這個這個,這位教授認為,如果我們真的演示一下催眠術,要比光說不練強得多。因此,他希望有人自告奮勇,接受催眠術……」
我心花怒放:這不成問題,我一直想了解催眠術。機會難得!
艾森哈特院長接著說,如果有三四個志願者,那就好了。這位催眠師就能先試試他們,看誰能夠被催眠,因此,他竭力敦促我們能夠提供這麼多的人選。(他總是這麼浪費時間,我的個老天爺!)
艾森哈特坐在大廳那邊兒,我呢,總坐在另一邊兒靠後的地方。那裡有好幾百個傢伙。我知道,人人都會爭先恐後擔當此任。因為我遠遠地坐在後頭,他看不到我,我急得要上樹。在這次演示當中,我必須當仁不讓!
最後,艾森哈特說:「我願意問問各位,有沒有自告奮勇的……」
我舉著手,在座位上高喊,盡我所能叫得山響,我得保證他能聽到我:「我——!」
他聽得見,因為沒有別的主兒響應。我的聲音在大廳裡迴盪——好尷尬啊。艾森哈特立刻答話:「好的,當然,我就知道你會當仁不讓,費曼先生;但是,我倒想知道,還有別人嗎?」
最後,另外幾個傢伙也報了名兒。一個星期以後,那人來這裡拿我們做試驗,看看我們幾個當中,有沒有適合於催眠術的。催眠術這東西,我知道;但被人家催眠了,是個什麼感覺,我不知道。
他開始拿我操作,我一進入位置,他就說:「你沒辦法把眼睜開。」
我心裡對自己說:「我敢打賭,我能把眼睜開,但我不想毀了這陣勢,讓俺見識一下,他還能搞出什麼名堂來。」這境況蠻有趣兒,你僅僅有那麼一丁點兒迷糊,儘管你有那麼一點兒失去控制,你還是很能拿得準,你是能把眼睜開的。但是,你就是不睜眼,從某種意義上說,你也就當然睜不開眼了。
他折騰了好一陣子,蠻有把握我是個很不錯的人選。
當真正的演示來臨的時候,他讓我們走到臺上來,當著普林斯頓大學研究生院全體師生的面,給我們實施催眠術。這次,效果強烈些;我猜我已經學會了怎麼被催眠。這位催眠師搞的演示五花八門,讓我做一些我通常做不來的事兒。到末了,他說,在我從催眠狀態甦醒過來之後,我不是徑直回到我的座位上(徑直回去,本是當然的),而是在這房子裡繞來繞去,從後面走回我的座位。
在整個演示過程中,我模模糊糊地意識到正在搗鼓的是什麼,也照催眠師的吩咐,幹這幹那;但這一次,我拿定了主意:「去他的,夠了夠了!我就是要徑直找座兒去。」
起身下臺的時候到了,我開始直截了當地往我座位上走。可是,我有了一種氣惱的感覺:我不能繼續那樣走了,這感覺太不舒服。我呢,在大廳裡繞開了圈子。
在那之後,有一次,我被一個女人催眠了。在我進入催眠狀態時,她說:「我要劃一根火柴,吹滅它,然後馬上放在你手背上,而你一點兒也不會覺得疼。」
我想:「扯淡!」她拿出一根火柴,划著,吹滅,放在我手背上。我覺得有點兒熱乎乎的。在這過程中,我眼一直閉著,但我在想:「那容易。她劃一根火柴,放在我手背上的卻是另一根兒。偷樑換柱罷了;裝神弄鬼唄!」
在我從催眠狀態醒來的時候,我看了看手背,結果大吃一驚:我手背上有燒傷。很快起了一個水皰兒,可一點兒不疼,連破了的時候也不疼。
我因此發現催眠是一種非常有趣的體驗。你一直在對自己說:「我能做那件事兒,但我不想做」——換句話說,你做不到。
貓地圖?
在普林斯頓大學研究生院的餐廳裡,人人都有自己的圈子。我和學物理的閒坐,但過了一陣子,我想:去看看這世界上別的地方搞些什麼名堂,或許好玩兒吧。於是,我每一兩個星期,就去別的圈子坐坐。
我和學哲學的坐一塊兒的時候,我聽他們相當嚴肅地討論一本書,叫《過程與實在》(processandreality),懷特海寫的。他們的措辭,好玩兒,我聽不大明白他們說的啥。我現在不想打攪人家的談話,不想沒完沒了地要求人家解釋這個解釋那個。倒有幾次,我要他們解釋,他們也樂意為我解釋,可我還是摸不著頭腦。最後,他們請我參加他們的討論會。
他們的討論會,像是上課。每週聚會一次,討論幾章《過程與現實》——某個傢伙先發表一個關於這書的報告,接著是討論。我來參加這個討論會,對自己下了保證,把嘴閉上,時時提醒自己對這個學科一無所知;我到那兒,看景兒而已。
那兒發生的事兒,夠典型的——典型到難以置信,卻是真的。首先,我坐在那兒,一言不發,這就難以置信,但也是真的。一個學生做了個報告,說的是那周要討論的那章書。在書裡,懷特海不停地使用「本質物件」(「essentialobject」)這詞兒,使用的方式很技術化,他想必是對這個詞兒定義過,但我聽不懂。
在討論了一陣子之後,關於「本質物件」是個什麼意思,主持討論會的教授說了些什麼話,意在澄清一些東西,還在黑板上畫了一種像是閃電的玩意兒。「費曼先生,」他說,「你說,電子是‘本質物件’嗎?」
哦,我麻煩來了。我承認,我沒讀過這書;懷特海用這個短語是個什麼意思,我一點兒不明白。我到這兒來,僅僅是看看熱鬧。「但是,」我說,「如果教授先回答我的一個問題,我將努力回答教授的問題。磚頭是本質物件嗎?」
我想做的,是想發現他們認不認為理論構想是本質物件。電子是一種我們使用的理論;在理解自然執行的方式上,它太有用了,我們幾乎可以說它是真實的。通過類比,我想把關於理論的一個看法講清楚。說到磚頭,我下一個問題將是:「磚頭的裡面是怎樣的?」——我將指出,沒有人曾經看到過磚頭裡面是怎樣的。你每次把磚頭打碎,你只能看到表面。磚頭有一個裡面,僅僅是一個理論,這個理論幫助我們理解事物理解得好一點兒。關於電子的理論,是類比性質的。因此,開始的時候,我問:「磚頭是本質物件嗎?」
幾個回答於是就出來了。有個人站起來說:「一塊磚頭,作為一塊個別的、特殊的磚頭,那就是懷特海說的本質物件的意思。」
另一個人說:「不對啊,一塊個別的磚頭,可不是本質物件;所有磚頭共同具有的那種一般特性——即它們的‘磚性’——才是本質物件。」
又有一個傢伙站起來說:「不,‘本質物件’不在磚頭自身。‘本質物件’,意思是心靈裡的一個觀念;當你思考磚頭的時候,你就有這個觀念。」
又一個傢伙站起來,又是另外一個。我告訴你,看一塊磚頭,竟然有這麼多別出心裁的不同方式,我以前可是聞所未聞。而且,正如在那些關於哲學家的故事裡講的那樣,這討論會在完全的混亂中結束。在他們以前的全部討論中,他們甚至不曾問過自己,像磚頭這麼簡單的物件,像電子這麼更簡單的物件,是不是「本質物件」。
在那之後,在晚飯時間,我就去了生物學那桌轉悠。我一直對生物學有些興趣,那些傢伙談的是很有意思的事情。他們中有幾位邀請我來聽聽他們的細胞生理學。對生物學,我略知一二,但這是個研究生的課。「你認為我招架得住嗎?教授讓我進去嗎?」我問。
我們問過那位講師,牛頓·哈維(harvey),這人做了許多關於發光細菌的研究。哈維說,我可以參加這個特別的、高等的課程,但有一樣——我要做全部的作業,要交書面報告,與別人一視同仁。
還沒上第一節課之前,那些請我來上課的傢伙,想給我看看顯微鏡下面的什麼東西。他們在那裡放了一些植物細胞,你可以看到一些小小的綠點子,那叫葉綠體(陽光照在上面,它就製造糖),在那裡兜圈子。我看了看,抬起頭問:「它是怎麼兜圈子的?什麼玩意兒推著它轉?」
沒人知道。後來我知道,在那個時候,這種兜圈子還沒有被大家理解。因此,我立刻就發現了生物學的一件事兒:很容易發現一個非常有意思的問題,卻沒人知道它的答案。在物理學那裡,你一定要走得深入一點兒,你才能發現一個大家都不知道的有意思的問題。
開課了,哈維開始在黑板上畫了一幅很棒的大畫兒,畫的是細胞,為細胞裡全部東西都加了標籤。然後他就開始講這些東西,他講的,大部分我都能懂。
畫兒講完了,那個請我來上課的傢伙說:「喂,怎麼樣?」
「還行,」我說,「我唯一不明白的,是卵磷脂的那一部分。什麼是卵磷脂?」
這傢伙就開始用那種單調乏味的聲音解釋:「所有有生命的東西,植物和動物都一樣,都是由跟小磚頭似的東西構成的,那叫‘細胞’……」
「聽著,」我不耐煩了,「那個,我知道;否則我不來上這課了。什麼是卵磷脂?」
「我不知道。」
我必須和別人一樣遞交書面報告,佈置給我的第一個報告,是關於作用於細胞上的壓力效果——哈維給我選了這麼個題目,是因為它和物理學有關。儘管我理解我做的事情,但我在讀報告的時候,把術語都念錯了。在我談論「分裂蛋兒」而不是「分裂球兒」以及別的諸如此類的東西的時候,全班總是笑得前仰後合。
給我選的第二篇文章,是亞德里安和布朗克寫的。他們表明,神經脈衝是一種尖銳的單脈衝現象。他們曾經拿貓做過試驗,測量過神經上的電壓。
我開始讀這篇論文。這文章老是談伸肌、屈肌、腓腸肌之類的東西。這塊肌肉,那塊肌肉,都是有名字的,但這些肌肉在神經的什麼位置上,或者在貓的哪塊,我整個是一頭霧水。於是我就去找生物學部的圖書館員,問她能不能給我找一張貓地圖。
「貓地圖,先生?」她相當恐怖地問我,「您的意思是,一張動物園的導遊圖!」從此以後,就起了傳言,說是有個學生物的傻瓜學生,在找一張「貓地圖」。
到我講這個題目的時候,我開始畫了一幅貓的輪廓,把許多肌肉都標上名字。
班上別的學生打斷了我:「那些東西我們都知道!」
「哦,」我說,「你們知道?怪不得我能這麼快就趕上你們這些學了四年生物的。」15分鐘能找得到的東西,他們卻把時間都浪費在死記硬背這種東西上。
第二次世界大戰之後,每個夏天我都可以開車到美國的什麼地方旅遊。有一年,在我到了加州理工學院以後,我想:「這個夏天,我不再到不同的地方了,我要到一個不同的領域。」
那時正是華生和克里克發現dna雙螺旋結構之後不久。加州理工學院有一些很棒的生物學家,因為德爾布魯克的實驗室就在那兒,華生也來加州理工學院做dna密碼系統的講座。我聽了他的講座,也參加了生物系的討論會,熱情十足。那是生物學領域非常令人振奮的時代。待在加州理工學院,真是妙啊。
我不認為我會真的做一些生物學的研究,因此,我在夏天去訪問生物學領域的時候,我不過是在生物學實驗室裡磨蹭,「洗洗盤子」而已,順便也看看他們在搞些什麼。我去了生物學實驗室,把我這想法告訴了他們。羅伯特·埃德加(robertedgar),一個年輕的博士後,在那裡負點兒什麼責任,說他不會讓我這麼幹。他說:「你必得真的做點兒研究才成,像研究生那樣,我們就給你一個問題,讓你幹。」正中下懷。
我聽了一門抗生素的課,告訴我們怎麼怎麼進行抗生素的研究(噬菌體是一種病毒,它有dna,攻擊細菌)。我立刻發現,我免除了不少麻煩,因為我懂一些物理學和數學。我知道原子在液體裡是怎麼回事,因此離心機是怎麼工作的,就沒有什麼神秘的了。我知道的統計學,足夠讓我在數培養皿上的小點點的時候,理解統計學上的偏差。正當生物學的傢伙們在費勁理解這些「新」事物的時候,我可以把時間用於學習生物學的部分。
有一個有用的試驗技巧,是我從那個課上學會的,今天我仍然用得上。他們教給我們怎麼用一隻手拿試管,還得把試管帽取下來(用中指和食指),把另一隻手騰出來幹別的(比方說用吸管來吸氰化物)。現在,我能用一隻手拿牙刷,而用另一隻手拿牙膏,把帽兒扭下來,扭上去。
已經發現,抗生素能夠發生突變,這種突變能夠影響它們對細菌的攻擊力,我們的任務是研究那些突變。還有一些抗生素,會發生二次突變,能使它們重新組織起對細菌的攻擊力。有些抗生素突變回去了,跟它們以前一模一樣。另外一些不是這樣:它們對細菌的作用,有一點兒輕微的改變——它們的行動,會比通常的快些或者慢些,細菌也比通常生長得慢些或者快些。換句話說,存在一些「後轉突變」,但這些突變並不總是完美的;有時抗生素僅僅會部分地恢復它們失去的能力。
埃德加建議我做一個試驗,發現這種後轉突變,是否發生在dna螺旋體的同一個地方。小心翼翼,加上大量單調的工作,我發現了後轉突變的三個例子,發生的地方非常靠近——比目前他們看到的任何東西都更靠近——這三個突變也使抗生素的作用能力得到部分的恢復。這工作做得很慢,好像是守株待兔:你不得不等啊等啊,直等到你遇到個很稀奇的二次突變。
我一直在想方設法如何讓抗生素更經常地突變,如何更快地偵察到突變;但是,我還沒趕上掌握一種好技術,夏天完了,而我也不想繼續研究這問題了。
可是,我的休假年來了,因此我打算繼續在這個生物學實驗室工作,但研究另外一個題目。我和馬特·梅瑟爾森(mattmeselson)工作了一陣子,然後從英國來了個挺不錯的夥計,叫史密斯(j.d.smith)。這課題和核糖體有關。核糖體是細胞裡的「機器」,它用我們現在叫作信使rna的那種東西來製造蛋白質。用放射性物質,我們可以證明rna能夠從核糖體中出來,也能回去。
我小心翼翼地測量和控制一切,但花費了我8個月的時間,我才意識到有一個步驟做得毛糙了。在準備細菌的時候,要把核糖體從細菌里弄出去,在那年頭細菌是依附在氧化鋁上在研缽裡研磨的。除了研缽,別的東西都是化學的,都在控制之下;但是,在你研磨細菌的時候,你無論如何也不可能兩次完全重複研杵的動作。因此,這種試驗弄不出什麼結果。
我想我一定要講講那次我和希爾迪噶德·蘭姆弗羅姆(hildegardelamfrom),想發現豌豆是不是也和細菌一樣能利用核糖體。問題是:細菌的核糖體,是否可以製造人類或者其他生物體的蛋白質。她剛剛搞出了一個方法,能從豌豆中提取出核糖體,並且給豌豆核糖體信使rna,這樣豌豆核糖體就會製造豌豆的蛋白質。我們意識到了一個非常具有戲劇性和重要性的問題,即如果我們把豌豆的信使rna給細菌的核糖體,那麼這個細菌的核糖體會製造豌豆蛋白質還是細菌蛋白質。那將是一個非常具有戲劇性和根本性的實驗。
希爾迪噶德說:「我需要大量細菌核糖體。」
梅瑟爾森和我從大腸桿菌提取了大量核糖體,好用來做其他實驗。我說:「該死,我會把我們弄到的核糖體給你的。我們有的是,在我實驗室的冰箱裡。」
如果我是一個很棒的生物學家,那將會是一個令人叫絕的大發現。但我不是個很棒的生物學家。我們想法很棒,實驗很棒,裝置合用,但我把事情弄得一團糟:我給她的是被感染了的核糖體——在那種實驗中,那是你可能犯的最低階的錯誤。我的核糖體在冰箱裡放了差不多一個月,被某種別的生物體汙染了。假如我重新趕緊準備好核糖體,交給她的時候,當心點兒、小心點兒,把什麼事情都控制好,那個實驗是會有結果的,我們也會第一個發現生命一致性(uniformity):製造蛋白質的機器,即核糖體,在每個生物中都是相同的。我們站的位置沒錯兒,我們做的事兒沒錯兒,但是我做事兒像個外行——愚蠢不堪、邋里邋遢。
你知道這讓我想起了什麼事兒?福樓拜書裡的包法利夫人的老公,一個蠢笨的鄉村郎中,冒出個念頭,要給人家治歪腳,他的搞法不過是拿著大夥兒窮折騰。我和這位缺乏訓練的醫生,差不多。
和抗生素有關的另外一個工作,我從來也沒寫下來——埃德加一直要求我寫下來,可我就是沒騰出工夫考慮。你不在自己的領域裡,就有這毛病:你不把它當回事兒。
我倒也馬馬虎虎地寫了個東西。我把它寄給了埃德加。他讀的時候,笑得噴茶。那東西沒按照生物學家的套路來寫——首先是,程式,如此等等。我花費了大量時間來解釋所有生物學家都知道的事情。埃德加搞了個縮寫本,我卻看不懂了。我想他們沒把它發表。我可從來沒直接那樣發表。
華生認為我用抗生素搞的那些東西,有點兒意思,所以他邀請我到了哈佛。我給生物系講了個話,談的是二次突變發生得那麼靠近。我告訴他們,我的猜測,是一個突變在蛋白質裡造成了變化,比方說,改變了氨基酸的ph,而另外一個突變在同一個蛋白質分子裡的氨基酸那裡製造了一個相反的變化,因此它部分地平衡了第一個突變——平衡得不太完美,但足以使抗生素重新運作起來。我認為那是在同一個蛋白質分子裡的兩個變化,它們在化學上互相抵消了。
結果證明不是這麼回事兒。幾年後,毫無疑問,有人搞出了一種技術,能更快地製造突變和偵察到突變,他們發現,第一個突變是這樣一個突變:其中的dna鹼基全部丟失了。這樣,「密碼」移位了,再也不能被「識別」。在第二個突變當中,或者是一個額外的鹼基被放回去了,或者是又有兩個鹼基給弄出去了。現在,密碼又能識別了。第二個突變發生得離第一個突變越近,被這種二次突變改變的資訊就越少,抗生素一度失去的能力就恢復得越完全。每個氨基酸分子,要由三個「字母」來編碼,這個事實於是昭然若揭。
我在哈佛的那個星期,華生提起了個什麼事情,我們就一起做了幾天的實驗。那實驗沒做完,但我從世界上最棒的人那裡,學到了一些新的實驗技巧。
但那可是我了不得的時刻:我給哈佛的生物系上了一課!我總是這麼幹,一頭紮在什麼東西里,看看我能走得多遠。
我學到了許多生物學的東西,得到了許多經驗。生物學術語的發音發得準了一點兒,知道在論文裡和討論會上不能什麼都說,還察覺到了實驗裡的一個技巧上的弱點。但我愛物理學,我願意重新投身到物理學當中去。
魔鬼頭腦
我在普林斯頓大學讀研究生的時候,在約翰·惠勒手下做研究助手。他要我解決個問題,這問題難了,我毫無進展。因此,我想起了我早先在麻省理工學院就有的一個想法。這想法是:電子不對自己發生作用,只對其他電子發生作用。
有這麼個問題:在你振動一個電子的時候,它就輻射出能量,於是它就失去了一點兒能量。這意味著一定有一個力作用於它。當這個電子帶電荷的時候,和它不帶電荷的時候,那個力必定是不同的。(如果電子在帶電荷和不帶電荷的時候,力是嚴格一樣的,在一個情形中它失去能量,而在另一個情形中不失去能量。你對同一個問題,不能有兩個不同的答案。)
標準理論是這樣:電子依靠自己活動,這才產生了那個力(所謂輻射反應力),但我看到的是,電子只有依靠別的電子才活動。因此,當時我意識到,我麻煩了。(我在麻省理工學院的時候,就有了這個想法,但沒意識到這個問題;到我在普林斯頓的時候,我知道了這個問題。)
我想的東西是這樣:我將振動這個電子。它將使附近的某個電子也振動,從附近某個電子返回來的效應,或許就是輻射反應力的來源吧。因此我做了一些計算,把結果送給了惠勒。
惠勒立刻就說,「呵,那不對,因為,你的意思是,它與其他電子之間的距離的平方成反比;然而,它完全不應該決定於這些變數中的任何變數。照你那麼說,它還與其他電子的質量成反比呢;它還與其他電子的電荷成正比呢。」
讓我鬧心的是,我以為他想必一定做過這個計算。只是後來我才知道,像惠勒這樣一個人,你一把那個問題給他,他一眼就能看明白所有的東西。我必得計算,可他看看就明白。
然後,他說,「它將會被延遲——波返回得晚——所以,你說的這些,不過是反射光而已。」