开篇语 你做了正确的选择

亲爱的朋友：

我在科学界任教长达半个世纪，接触过许多学生和年轻的专业人才，对于自己能够指导许许多多才华横溢、雄心勃勃的年轻人，我感到莫大荣幸。这段经历让我体认到，任何人想要在科学界成功闯出一片天，都必须先明白一些观念，这些观念算得上一整套哲学。在接下来这些信中，我将和你分享一些想法和故事，衷心希望你能从中受益。

首先也是最重要的一点，我希望你竭尽所能地坚持下去，继续留在你选择的这条路上，因为这世界非常非常需要你。人类目前已完全进入科技时代，不可能回头了。虽然各学科发展的速度不尽相同，但基本上，科学知识的成长速率大约是每15年至20年增加一倍，从17世纪科学革命以来就是如此，因此至今累积了如此惊人的知识量。而且，就像只要给予足够时间就能无限增长的指数性成长一样，它十年接十年地以近乎垂直的趋势向上攀升，尖端科技也以旗鼓相当的速度发展。科学和技术形成紧密的共同体，渗透到我们生活的每个层面。没有什么科学奥秘可以长久隐藏，任何人随时随地都可一窥究竟。网络和其他各种数字科技打造出的交流方式不仅是全球性的，也是即时性的。要不了多久，只要敲几下键盘，就可以取得所有已公之于世的科学和人文知识。

或许这说法有点夸张（我个人对此倒是深信不疑），所以我在此会提供一个知识巨大飞跃的范例，而且我曾很幸运地亲身参与此事。这个例子发生在生物分类学领域，这是个长久以来被视为过时而发展缓慢的古老学科，直到最近才改观。这一切要回到公元1735年，从瑞典博物学家卡尔·林奈说起，他在18世纪和牛顿齐名。林奈启动了一项有史以来最大胆的研究计划——他打算调查地球上的每一种动植物，并予以分类。为了简便易行，他在1759年开始以两个拉丁文单词构成的“双名法”来为每个物种命名，例如将家犬命名为Canis familiaris，将美国红枫命名为Acer rubrum。

林奈完全不知道他给自己的这项任务有多么艰巨，也对全球物种数量的量级毫无概念，不确定究竟是有1万、10万还是有100万种。身为植物学家，他猜测植物总共约为1万种——显然，他对热带地区的物种多样性一无所知。今日已分类的植物是31万种，预计总量则为35万种。若再加上动物和真菌，我们目前已知的物种已超过190万种，预计最终可能超过1000万种。至于细菌这类物种的多样性，我们所知甚少，目前（2013年）辨认出的种类只有约1万种，但这数字正在增长，全球物种名录里可能会增添数百万笔数据。从这个角度看来，在距离林奈的时代已有250年之久的今天，我们关于全球物种的知识仍然少得可怜。

对生物多样性认识不足，不只是专家学者的问题，也是其他所有人的问题。如果我们对这个星球认识得这么少，那要如何管理它，使其永远发展呢？

就在不久之前，解决方案似乎还是遥不可及的。科学家们再怎么勤奋，每年也只能确定约1.8万个新物种。若以这样的速度继续下去，要等上两个世纪或更长的时间，才能认识地球上所有的物种，这几乎跟从林奈的时代到现在一样久。是什么原因造成这个瓶颈？在过去，这被视为难以解决的技术层面问题。由于历史因素，大量参考标本和相关文献存放在少数几间位于西欧和北美城市的博物馆里，任何人想要从事分类学的基础研究，都必须亲身造访这些遥远的地方。唯一的替代方案是邮寄标本和文献，但这不只浪费时间，而且风险甚大。

跨入21世纪之际，生物学家试图找出在某种程度上可以解决这个问题的技术。我在2003年提出了一套现在看起来理所当然的解决方案：打造一套在线生物百科全书，收纳所有物种的数字化信息，以及所有参考样本的高分辨率照片，并且持续更新。这套系统将是开放式资源，由各领域的专业审查人，例如蜈蚣专家、树皮甲虫专家或是针叶树专家等等，负责增补筛选新条目。这项计划在2005年获得资助，和“国际海洋生物普查计划”一同推动了分类学的发展，也连带使生物学里那些依赖分类精确性的分支学科受益进步。在我撰写本书之际，地球上超过半数的已知物种的信息都已纳入这套在线百科全书，不论何时何地，任何人只要输入网址（eol.org）就能免费读取这些信息。

生物多样性研究的进步如此神速，其他每门学科也都来到了重大的转折点，因此我们难以预见它们在未来十年会发生怎样的科技革命。当然，新发现和知识积累的爆炸性增长趋势必然会达到高峰，然后趋缓，但这并不会对你造成什么影响，因为这场革命至少会延续大半个21世纪。在此期间，世界将变得与今日大不相同，传统的研究方法会彻底转变，超乎我们今日的眼界。在这段过程中，新的研究领域将开创出来：基于科学发展的技术提升，基于技术提升的科学发展，还有基于技术与科学进展而诞生的新产业。最后，所有的科学终将统合，每个学科之间都能相互诠释援引，任何人只要受过适当的指导，掌握了原理和法则，就能优游其中。

在接下来的几封信里，我将说明科学以及科学生涯是怎么一回事，这不会是老掉牙的东西，而是尽可能以我个人的研究和教学经验描绘真实画面，告诉你，如果你立志投身于科学之路，你面前真正的挑战和奖赏会是什么。