前言

许多年前，剑桥大学一个本科生科学社团邀请我就自己的研究做一个讲座。恰好当时我和同事刚刚得到了一些非常有趣的实验结果，但我们还不确定这些结果以及我们对它们的解释是否合理。一方面，谈论可能在以后被证伪的研究结论是一种轻率的行为；另一方面，当时人们的注意力正聚焦于眼下的实验，所以谈论较早的实验似乎也不是很有吸引力。因此，在这种情况下，我提议，或许我们可以谈谈我从学生时代起就感兴趣的一个话题，即科学中的优雅和魅力。众所周知，数学家（尤其是纯粹数学家）会因为优雅而激动万分。尽管科学家们很少谈论它，但在很多科学领域，优雅的理论和优雅的实验确实给人们带来了极大的乐趣——不仅仅是对提出者而言。总之，我的提议被接受，讲座如期举行。我当时就在想，这个论题是不是可以扩展成一本书。

讲座已经过去了很多年，直到近年，我才有时间认真思考写这本书。但要写成这本书，存在两个明显的困难：首先，要欣赏某个理论或实验的优雅，读者需要了解该理论或实验产生时相关领域的发展状况，而优雅的理论和实验已经存在了很长时间。因此，不可避免的是，每一个主题都必须放在特定的历史背景中看待。幸运的是，其中所涉及的许多科学家的迷人性格，会让必要的题外史实介绍成为一种额外的乐趣（这也是我想要看到的结果）。

其次，由于优雅存在于科学的所有分支，从最纯粹的数学到临床神经学，我需要用一种能让不熟悉特定领域的读者也可以理解的方式去介绍它们。因此，在本书的大部分内容中，我排除了过于复杂或需要过多数学知识的主题，而在没有排除的地方，我要么在文中明确说明了其特点，要么将讨论放在了附录中。当然，许多优雅的理论和实验都很有名，但选择主题时，我试图表明，这样的理论和实验同样存在于那些不经常使用“优雅”一词的领域。由于本书不是目录册，而且我希望它能简短一些，所以许多读者可能会发现他们最喜欢的一些案例没有被提及。

在写这本书的过程中，我获得了我的同事、朋友和家人的极大帮助。数学家、神经科学家、分子生物学家和物理学家格雷姆·米奇森（Graeme Mitchison）针对各主题给予了我有益的建议和批评。对于数学和物理科学方面的建议，我感谢贝拉·博洛巴斯（Béla Bollobas）、安森·张（Anson Cheung）、马丁·考利（Martin Cowley）、约翰·戴维森（John Davidson）、玛丽·法格（Marie Farge）、蒂姆·高尔斯（Tim Gowers）、休·亨特（Hugh Hunt）、戴维·赫梅利尼茨基（David Khmelnitskii）、彼得·利特尔伍德（Peter Littlewood）、皮埃罗·米廖拉托（Piero Migliorato）、克里斯·莫利（Chris Morley）、休·奥斯本（Hugh Osborn）、马尔科姆·佩里（Malcolm Perry）、马丁·里斯（Martin Rees）、戈登·斯奎尔（Gordon Squires）和彼得·斯温纳顿-戴耶（Peter Swinnerton-Dyer）。对于生物科学和医学方面的建议，我感谢霍勒斯·巴洛（Horace Barlow）、迈克尔·贝里奇（Michael Berridge）、安德鲁·克劳福德（Andrew Crawford）、道格·费伦（Doug Fearon）、安德鲁·赫胥黎（Andrew Huxley）、亚伦·克鲁格（Aaron Klug）、楠川幸子、约翰·莫伦（John Mollon）、迈克尔·纽伯格（Michael Neuberger）和奈杰尔·安温（Nigel Unwin）。我家里的不同成员——跨越了三代，能够对我关于一些主题的探讨提供专业的意见，并帮助我评估“聪明的普通人”读到我对其他主题的探讨将作何反应。我尤其要感谢我的妻子，她以无尽的耐心和技巧对文本中需要改进的地方提出了建议。最后，我必须感谢我的经纪人费丽丝蒂·布莱恩（Felicity Bryan）和我的编辑拉达·梅侬（Latha Menon）以及她牛津大学出版社的同事，感谢他们在本书制作的各个环节给予的鼓励、建议和理解。