现在的时间是2003年3月23日下午5点15分。在加利福尼亚州（California）戴维斯（Davis）一个灯火通明的学术厅里，来自哈佛大学的天文学家丽莎·兰道尔（Lisa Randall）正试图展示她的一项研究成果。听众中包括了一些世界上最伟大的科学家，甚至还有几位诺贝尔奖得主，然而，并没人在意兰道尔说了些什么。即使她本人也难以集中注意力，她的目光在笔记和前排的听众间逡巡。就在那里，礼堂的右边，史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）正在进食他茶歇时间的汤水，这是一个引人瞩目的景象。
当天早些时候，霍金作了一个引人入胜的演讲，演讲面充满了对科学领域幽默的调侃和尖刻的评论。这个演讲是通过他的语音合成器发表的，声音单调乏味；霍金因罹患了一种运动神经元疾病而导致瘫痪且无法说话，进食也面临着困难。
他的护理人员尽力避免某些尴尬的场面发生，但这着实有点困难。勺子无法准确地进入他的嘴里，汤水也漏到了下巴上。这个场景毫无疑问地分散了旁观者的注意力：显然，这些优秀的头脑不能忽略前排正发生的事情，而去专注于兰道尔的演讲。这种令人有些难堪的场面，其实也有另一面——此刻，尽管只有一瞬，这些在外人眼中崇高且理性的科学家也难得地表现出了他们感性的一面。
科学家人性的另一面，以及其中的真正含义，正是本书即将描述的内容。50多年前，科学家就参与了可能是至今为止现代最成功的一次掩饰行为。该行为非常成功，因为，甚至连科学家本身也不知道自己已身陷其中。
在第二次世界大战之后，科学被赋予了特殊的意义。它变成了一个标签，与可口可乐、苹果电脑、迪斯尼和麦当劳这些商标类似。科学的标签被强制定义为逻辑性强、负责任、可信赖、可预测、可靠、绅士、直率、无聊、古井无波、客观和理性等，且从不冲动或者从不被情感左右。总而言之：一本正经。
这个标签的造就与保护，即认为科学家皆以科学的方式保持理性和逻辑的经久不衰的神话，已影响了科学的各个方面。这些影响包括如何做科学、如何教授科学、如何资助科学、如何在媒体上展示科学、如何进行科研工作的质量控制，以及科学如何影响社会，影响公众与科学（人民群众与科学家）的沟通方式，这导致人们总是将科学家的声明视为铁律。我们一直沉溺于这种对科学的漫画式的幻想中，然而，这并非事实。诚然，科学的健康发展对我们的未来至关重要，但对科学的错误阅读同样会给我们带来误解。所以从现在开始，我们必须将科学从标签的桎梏中解放出来，是时候揭示科学无序性、创造性和激进性这些与生俱来的本性了。
科学对当今世界的统治力导致我们时常忽视一个事实——科学本身是一个相对较新出现的，或许应该是最新的职业之一。在第二次世界大战之前，科研工作只能由象牙塔里极少数的人进行。然而，世界大战显示了科学家具有改变国家命运的能力。在那个艰苦的时代，科学为政府和军队提供了青霉素、雷达，还有原子弹以及其他无数的发明创造。于是，当权者很快意识到，科学是一项很好的投资：如果战争再次爆发，谁拥有最好的科学家，谁就会赢。物理学家被称为“冷战期间的魔法师”，如同迈克尔·施拉格（Michael Schrage）所说的，“他们的魔法能通过一个夸克的闪烁打破超级大国间的平衡”。
接着，根据历史学家史蒂文·夏平（Steven Shapin）的说法，“科学成为了一个职业化和惯例化的正常工作”。于是，为了得到研发基金、稳定的工作和良好的养老保障，科学家们开始考虑如何将自己变得具有投资价值。其中，首要解决的问题，就是他们的形象。
在第二次世界大战尾期，在他们的形象工程建立之初，人们并不信任科学家。他们的能力让政府痴迷，同时也让政府感到不安。“科学翅膀的闪动可能会使我们回到石器时代”，温斯顿·丘吉尔（Winston Churchill）曾警告，“所以，如今这些造福人类的不可估量的进步也有可能导致人类的彻底毁灭。”
丘吉尔的另一篇声明也使科学处于两难之境：
蒸汽机时代之后，科学竞赛是否能让人类获益尚不明确。电力为越来越多的人打开了一个无比方便之门，但人们可能要为此付出沉重的代价。不论如何，我从心底不想使用那些让世界变小的内燃机车。更令人感到恐惧的是，还有原子弹这样的能让人类回到原始野蛮时代的恐怖的物体。所以，请把我的马牵来。
自此，我们可以明显地看出，丘吉尔对科学力量的恐惧。尽管青霉素和雷达让盟国在世界大战中幸存，但让盟国赢得战争的却是那颗出自科学家之手的原子弹的惊天一炸。也正是科学头脑研发出的导弹降落在伦敦，造成了毁灭和苦难。还有非人道的一些科学事件：德国集中营的科学家进行的可怕且不人道的实验，日本在战俘身上进行的医学研究等。丘吉尔也知道，一些盟军科学家甚至在自己的士兵身上测试过神经毒气和芥子气。
所以，科学家的第一个行动就是驱散公众对科学力量的不安，将科学改头换面地描述为替人民服务的工具。科学把自己定义为负责任和安全的：由理智且头脑冷静的人组成的谨慎而有纪律的组织，而非那些危险的人。著名生物学家和播音员雅格布·布鲁诺夫斯基（Jacob Bronowski）在广岛原子弹爆炸几年后，就宣称科学家们已成为了“我们这个时代的苦行僧，胆小、易受挫、急需帮助”。
这是一个经过深思熟虑的策略：举例来说，战后的英国科学家只要允许电视摄像机进入实验室，他们表现出来的一定是积极和正面的信息，“皇家科学会的高层非常希望将此呈现给群众”，伦敦科学博物馆馆长蒂姆·布恩（Tim Boon）如是说。另一方面，电视剧则几乎未受这些资深科学家们的影响，表现出了怀疑的态度。“你们这些科学家，”20世纪60年代的电视剧中的某个角色说道，“你们杀掉了世界上一半的人，还让另一半人必须依赖你们而生活”。
一旦科学家们做出迎合大众的决定，他们所要做的就是说服政府和公众，他们的工作使用的是安全、高效和可控的方法，只要给予足够的资源，他们就能创造出更美好的世界。这使科学工作获得了好名声。在1957年以前，就已有96%的美国人说，他们认同“科学和技术使我们的生活更健康、方便、舒适”这个说法。
科学家自己也对这个说法深信不疑。他们确信自己是高贵、冷静、传统的继承人，而科学的品牌价值也被精心培育并传承下去。根据美国技术评估办公室的数据，平均每名理科教授会培训大约20名科学博士。几乎所有人都在不知不觉中传承着这套规则，这些规则将使科学家们成为一群负责任、头脑冷静、值得信赖的人的神话永存。
极少数敢于揭露自己的资深科学家之一，是英国生物学家、诺贝尔奖得主彼得·梅达瓦（Peter Medawar）。“科学家们”，他承认，“会积极地歪曲自己。那些你们常见的基于假设检验的标准的科学程序，只是在幕布拉开让公众看到我们时，我们更愿意展现出的一种姿态而已。”梅达瓦说，“如果去追问幕后发生了什么，幻想就会破灭。”
所以，幕后到底是什么样子？最简洁的描述是，由奥地利裔的保罗·法伊尔阿本德（Paul Feyerabend）给出的，他是由物理学家转行而成的哲学家。1975年，他出版了《反对方法》（Against Method）一书，提出了一个令人震惊的观点。涉及到知识的前沿探索时，只有一条规则，他说：就是“不择手段”。科学是混乱无序的。
法伊尔阿本德很快就被宣布为“科学界的死敌”，且有确凿的证据。因为他的论点存在故意的挑衅和恶作剧，他表述得太极端：他曾认为，巫术和获取知识是等效的。但他的观点仍然具有一定的意义，因为当我们看向幕后时，科学确实令人震惊。
为了取得突破或保持领先，科学家们会自己服用药物，他们遵循疯狂的梦想，他们在自己或者同事的身上做实验，在此过程中还偶有死亡发生。他们有时会发生肢体冲突，但大多数时候进行的是智力战。他们彼此倾轧，通过阻碍同事进步的方式保持自己领先。他们打破了上流社会的所有规则，践踏神圣，表现出全然无视权威的行为。他们欺诈、欺骗或操纵他人，以便了解世界的真实情况。他们会想出一些看似荒谬的想法，然后用尽全力地去证明，这些想法并不荒唐可笑，更确切地说，这才是真理。有些人挑战政府和企业的利益，偶尔会为了更大的利益而牺牲自己的名誉。科学里夹杂着无法合理解释的成功，以及不合逻辑的失败，还有做了上万次工作后获得的片刻喜悦和能够改变世界的成功。
以上不是非主流的“搞笑”科学，这就是主流。这些混乱隐藏于过去几十年中许多获得诺贝尔奖的研究背后，这些研究让我们知道了宇宙是什么？它是如何运行的？我们应该如何适应它？
这并非现代才有的现象。科学一直是这样，因为这就是它的工作原理。例如，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）对科学真理持偏见态度，毫不在意约定俗成的学术辩论规则。他的著作中有些段落甚至被他的传记作家宣称为“不折不扣的欺骗”。他的习惯是将自己的发现秘而不宣，然后用这些“秘密知识”嘲笑同事们。
牛顿曾谦卑地宣称，他取得的重大突破源于“站在（stand on）巨人的肩膀上”，并因此而闻名。虽然这句话可能有部分为真，但在很大程度上是骗人的。事实上，牛顿并不谦逊，或许改为他踩踏着（stamp on）巨人的肩膀而成就伟大更贴近事实。当其他人，如罗伯特·胡克（Robert Hooke）和戈特弗里德·莱布尼茨（Gottfried Liebniz）在他正研究的领域取得突破时，牛顿强烈否认了他们的工作成果。尽管他的名声已在数个世纪的时间里被打磨得熠熠生辉，被称为“科学家中的科学家”，但是牛顿绝不是你今天愿意共事的同事。在其晚年生涯，牛顿疯狂地着迷于《丹尼尔旧约全书》（Old Testament Book of Daniel），并将他对该书的评论作为自己最伟大的作品。在这些评论中，你几乎见不到科学水平的冷静思考。
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein），被认为是历史上继牛顿之后最伟大的科学家，是科学发展的幕后现实中另一个经典而又令人震惊的例子。爱因斯坦依靠的是他那神秘的洞察力——以至于他的数学水平不足以证明他的见解。他的文章充斥着错误和遗漏——虽然并未有像牛顿一样存在故意欺诈。爱因斯坦在阐述自己的想法时，从不考虑已知事实。他对审稿人的意见反应激烈，他不止一次地争辩，任何与他美丽的想法相冲突的数据都应该被忽略。他因E = mc2这个方程式而广受赞誉，但事实上，这并不是他最先提出的。尽管这个方程式被他公开发表过8次，但他从未打算去证明它。这个工作被留给了其他人，那些将这个著名方程式置于现有坚实基础之上的更优秀的数学家。
人们都说，历史是由胜利者书写的。这也许解释了为何伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）被认为是英雄，而不是骗子。他的《关于世界两大体系的对话》（Dialogue Concerning the Two Chief Systems of the World）一书，由于为日心说提供了支持而被天主教会列为禁书达两个世纪之久。事实上，书中充满了显而易见的错误。尽管这本专著为他带来了终身软禁，但伽利略并非真理的殉道者：在很多方面，他认定的理论根本站不住脚。鉴于他的耀眼才华，史学家将这些错误找到了合理的解释，因遭到软禁而不得不进行一些适当的掩饰。伽利略对日心说如此深信不疑，以至于根本不打算进行任何辩论以论证。
如我们之前所见的那些例子，科学混乱性的传统深植于人类骨髓，尽管如今这些混乱可以被更好地掩饰。本书并不打算罗列一些关于科学“学术不端”的轶事。本书的真正目的是，揭示科学到底是如何运作的，讨论我们对科学的错误期望是否会阻碍未来的发现。我们耳熟能详的科学的标签，并非科学的真正面目；公众眼中的科学和实际情况之间的差别远超大多数人的想象。科学家们已被套上了机械工作的紧身衣，就像进实验室必须穿白大褂一样。事实是，没有人能穿着紧身衣做出好科学，能计划出来的成果都不会有太大的意义。本书想为科学的原始属性吹响号角，并试图为其建立适于成长的基础。毕竟，我们的未来很可能需要依赖于此。
2009年11月20日，世界被“气候门”丑闻震惊。对科学家们关于气候变化的说法持怀疑态度的激进分子侵入了东安格利亚大学（University of East Anglia）的电子邮件系统。他们设法下载了一些往来邮件。激进分子声称，里面的内容表明，科学家为支持自己关于全球变暖情况的论断而篡改了气候数据。
随后的调查最终将涉及科学不端行为的科学家清除出了科研队伍，但是，一些科学家的态度和他们阻碍调查获取数据的行为引起了官方的严重担忧。2010年2月，英国广播公司委托进行的一项民意调查显示，认为全球没有变暖的成年人人数比2009年11月时增加了10%。鉴于此，英国首席环境科学家鲍勃·沃森（Bob Watson）告诉英国广播公司新闻记者，这“非常令人失望”；“信任已被破坏”，德国气候学家汉斯·冯·斯多赫（Hans von Storch）在2010年7月这样告诉《卫报》记者。现在，人们发现科学家们也会做一些欺骗或者操纵的行为。
事实上，信任危机并不能解释英国广播公司的调查结果。仔细研究调查结果会发现，大多数因 “气候门”而改变看法的人现在更加支持全球变暖的理论，而非减弱。
公众对气候变化情况支持的低迷有较大可能是受英国当年的冬天太寒冷所致。斯坦福大学的研究人员在3月进行的一项研究表明，关于“气候门”事件的舆论影响已消失。这在6月得到了证实，当时，大西洋两岸的民意调查显示，2月出现的气候变化怀疑主义者数量的增加值已消失。
“气候门”事件最终的结果是积极的，那些不确定是否信任科学家的人意识到，科学家也是人，并认为出现这样的情况是可以接受的。英国广播公司网络民意调查结果显示，情况还要更好一些。事实上刚好相反，科学家们所担心的问题——包括暴露自己的非理性、他们的人性、他们的诡诈和火爆的脾气——使公众更容易接受科学的真相，而非拒绝。人们不仅接受科学的真相，甚至乐在其中。
看起来，科学家们的掩盖行为可能是历史上最大的错误之一。但问题是，取消这些掩饰将会非常痛苦，因为它已经为一些科学家做出了相当大的贡献。
受过教育的西方人，心目中将科学尊崇为神秘主义，支持者是新的大主教。科学家们几乎没有阻止这种尊崇。在布鲁诺夫斯基1951年写的《科学常识》（The Common Sense of Science）一书中，他认为科学家们对此持欢迎态度。他写道：“科学家们喜欢扮做神秘陌生人、无情感而强有力的声音，以及专家和上帝”。一个著名的例子出现在霍金的非凡的《时间简史》（A Brief History of Time）一书的结尾。他谈到了我们在科学中寻找的启示。他说，“我们的目的是，了解上帝的思想”。
跟霍金一起在戴维斯学术厅的科学家们比大部分普通人更了解上帝的思想。这次会议的目的是讨论一组新获结果的意义，这些数据来自美国宇航局轨道望远镜：威尔金森微波各向异性探测器，简称WMAP。WMAP是一个搭载了极高水平仪器的卫星，其收集的浩如烟海的数据靠研究人员使用世界上最大的计算机进行演算。我们可以将它的功能简单概括为：它是一对探向宇宙的蝙蝠耳朵。
如同蝙蝠依靠回声判定周围的情况，WMAP 也倾听回声，它听的是来自早期宇宙的热辐射，并以此推测当时宇宙的状态。我们对宇宙的起始情况一无所知，因为当时距离今天实在太久远。但我们仍能收集到一些回声，这些回声已清楚到能让我们一窥宇宙起源时的情况。例如，它们可以告诉我们，第一个原子形成的时间和方式，第一个亚原子粒子是什么时候形成的，自然力何时首次出现，宇宙大爆炸后的无穷小时间段内的情况。感谢WMAP探测器和其他一些类似的实验，我们已描绘出了几乎整个宇宙历史。在历经了长达四个多世纪基于猜测和偏见的争论后，今天的我们有了切实的数据。我们正生活在天文学的黄金时代。
正因如此，我们或许愿意原谅周围参加集会的这些将自己装扮成“专家和上帝”的人。毕竟，正是这些人给了我们一个惊人的宇宙观，这是人类自古希腊以来就梦想获得的观点。然而，他们的故事为我们将如何学习科学提供了一个有用的例子。千万别以为他们的发现导致了我们的知识的顺利发展。
WMAP研究的微波辐射被称为宇宙微波背景辐射，或CMB。首次关于大爆炸使用了这种类型的辐射填充宇宙的预测出现在1948年，即第二次世界大战结束后不久。之后，它几乎被大家忘在了脑后。
当时，大部分人并不相信宇宙有一个开始。对大多数物理学家来说，宇宙就在那里，永恒不变。更重要的是，关于微波辐射的新理论诞生于粒子物理学和天文学的结合。尽管知道粒子物理学或天文学的人很多，但很少有人能同时精通这两个领域。如果这还不算困难，再加上寻找这种辐射需要精通微波技术，这又是一个全新的专业领域。。
1963年，几位在新泽西贝尔实验室工作的天文学家偶然发现了CMB辐射。阿尔诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）负责在15米长6米宽的喇叭形天线中安置一个微波探测器，用以研究为什么遥远的银河系能发射无线电波。他们的首要任务是，识别探测器中的背景噪声量，以确保收到的信号能被正确识别。结果，总有一个恼人的背景噪音，其强度远超他们的预期。他们想尽一切办法降噪，甚至开枪赶走了在天线上筑巢的鸽子，还将堆积的粪便清除掉，也未能奏效。
最终，在蒙特利尔的一次会议上，他们其中之一向另一位天文学家伯纳德·伯克（Bernard Burke）提出了这个问题。伯克对此并未在意，直到他有次碰巧需要评阅普林斯顿的一些天体物理学家的论文。普林斯顿的小组认为，如果宇宙大爆炸确有发生，宇宙应该充满了微波辐射。伯克的工作是，评价这篇论文的思想是否有出版价值，这取决于论文思想的新颖程度和可靠性。他没有抓住第一次机会：因为他没能将这个理论和二十年前的预测联系起来。然而，伯克却将彭齐亚斯和威尔逊的微波探测器中令人讨厌的噪音与该理论联系在了一起。他让普林斯顿的理论家和贝尔实验室的研究人员相互接触。这一合作的结果成为了《纽约时报》的头版新闻，并为彭齐亚斯和威尔逊赢得了诺贝尔奖。
标签化的科学将自己表现为一系列非常酷且极具逻辑的步骤，从提出概念到铁证如山都散发出优雅的光芒。但这与事实大相径庭。“几乎所有的科学研究都没有方向，或者，皆非初始设定的方向” ，诺贝尔生理学/医学奖得主彼得·梅达沃（Peter Medawar）曾在一个典型的非官方声明中写道。
科学家们都有一个习惯，高度宣扬科学中最伟大的时刻以抚平发现过程中出现的皱纹和瑕疵。最终的效果虽然不错，但科学家们除了将自己的领域变得缺乏人性，还给自己帮了倒忙。这也难怪我们很难让小学生对科学产生兴趣。
教育只是冰山的一角。政府通常会随意地忽视科学家的建议：他们知道，科学家很温顺，不太可能大吵大闹。媒体不愿给科学家很多的空间或者时间：谁想播报那些与我们不同的人展示的那些晦涩难懂的干巴巴的事实呢？所以，科学从来就不是流行文化的一部分：几代人都相信，科学并非普通人能做的事情。鉴于此，科学的发展如此缓慢也就不难解释了：从事这个职业的人不多，且多数科学家在他们的职业生涯中并不愿意做危险的事情或者与其他实验室不同的工作。他们深知，如果他们敢于打破束缚，很可能无法得到资金的支持或伦理的批准。
现在，是时候抛弃幻想，拥抱真实科学了。我们正在建立一个以科学为基础的文明，人们坚信它有能力支撑我们的希望并满足我们的需要。到目前为止，科学家们是幸运的：他们的掩盖行为并未造成严重的信任缺失。但是，幸运不会永恒。也许，丹尼尔·萨拉韦奇（Daniel Sarewitz）的话很能说明问题，“实验室和现实之间的信任，必须用一座真实的桥来连接，” 他继续说道，“以免……当我们向下看时，发现脚下其实什么也没有。”
科学工作非常宝贵，且非常迫切（在这个环境危机来临的时代），所以，我们不能让这样的事情发生。如果能让公众真实地认识科学家，不再害怕科学，我们就能让科学家自由地工作，给他们最好的机会去发展和突破。作为第一步，我们现在要做的是，了解科学家幕后的工作，诚实地审视科学家为了突破而必须走的路。提醒：这个过程就像史蒂芬·霍金的下午茶时间那样，很壮观。
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