從一個愛拆東西的女孩說起#

作者以自己小女兒的成長故事為全章起點。小女兒從小就喜歡拆東西,拆完通常裝不回去。媽媽為此很頭痛,爸爸卻不反對,於是她得以把這個愛好持續發展下去。

  • 她先拆原理簡單的原子筆,搞懂後就不拆了。
  • 接著挑戰鋼筆:為什麼能吸上墨水?為什麼不會因重力漏光?她把家裡幾支鋼筆全部拆到大卸八塊,卻沒能搞懂原理。
  • 鋼筆拆完後,她又跑到跳蚤市場和 eBay 上買筆繼續拆。讀了科普讀物、學校教到大氣壓,她才終於明白鋼筆能吸墨的道理。

回家後她興奮地告訴父母,媽媽誇完後問:「你在學校一堂課就能學到的知識,為什麼還要透過拆那麼多筆才能獲得呢?」爸爸卻說:「自己體會的和看書得到的,不一樣。」

接著她又搞懂了毛細現象與鋼筆書寫原理,開始用二手零件組裝、修理古董鋼筆,甚至能寫出羊皮書上那種藝術感強烈的字體。她改裝的筆拿到 eBay 上居然還能賣。她對父母說,將來有錢了,要做自己品牌的鋼筆。

學習知識的途徑未必相同#

每個人獲得知識的方式不必一致:

  • 大部分人按學校與家長設計的方式按部就班學習,這通常是效率最高的途徑
  • 但學校教授的知識通常只是「完整知識的輪廓與最重要部分」,大量細節沒有時間講。
  • 想成為某領域的專家,必須自己想辦法把細節補齊。

對一些人來說,先動手拆、做,在過程中思考,再有針對性地去學、去找答案,就是一種有效的學習方式。作者認為小女兒就是這樣的人——她的抽象思維未必比作者強,但對各種物件工作原理的好奇心更強,這也是作者從不阻止她拆東西的原因。

家裡每買一樣新東西,最先學會使用的一定是她;電腦設定被搞亂了、某些功能不能用了,解決問題的也是她。

動手做出來的能力#

作者的太太曾擔心這樣學東西太慢,「拆東西難道會產生新發明嗎?」作者的看法是:這種做法或許不是最快,但至少對她是有效的

一個具體例子是大學的數位電路課程:

  • 小女兒學這門課時要用麵包板(方便靈活插線的電路板)搭建電路。
  • 她不僅搭得很快,還常幫同學找錯。
  • 作者自己當年上同樣課程時,面對密密麻麻幾十條線就頭大,小女兒高中時期就能輕鬆掌握,這顯然和她從小拆筆有關。

今天學習的真正問題#

今天人們遇到最大的問題不是學的知識太少,而是學知識時貪多嚼不爛。很多人學了十幾年語文,一封郵件都寫不好;學了近十年英語,出國問路點菜卻張不開口;學了大量數理化,連設計一個簡單實驗都辦不到。

這些人學過的知識很多,但真正能深刻理解、讓自己受益的,除了一些生活常識,就是工作中天天用、已經滾瓜爛熟的那一點點——大量經過腦子、沒經過手的知識和技能,對他們來講不過是擺設

有人會擔心凡事動手會不會太慢?慢總比停要好。也有人擔心必須自己動手是不是就無法借鑑前人經驗——其實自己動手與借鑑前人經驗並不矛盾

從拆口罩到頂級學術期刊#

小女兒後來跟著一位教授做科研。正值新冠肺炎疫情期間,教授給組裡學生的任務就是:把市面上所有口罩找來拆、研究哪種好

  • 他們拆掉大量口罩後做了大量實驗,發現:布面纖維越細的口罩過濾病毒效果越好
  • 這與很多人的直覺相反——大家總覺得纖維粗才能擋住病毒。
  • 他們找到原因:口罩過濾病毒主要不是靠把病毒擋在外面,而是靠纖維上的靜電把病毒和粉塵吸附在纖維上。
  • 由於靜電場強度與距離平方成反比,纖維越細,表面靜電場越強,吸附能力也越強

由此得出兩個重要結論:

  • 第一,用奈米材料做口罩效果最好,這種口罩後來也上市了。
  • 第二,潮濕會導致靜電場消失,口罩一旦潮濕就不能再用,否則是自欺欺人。

這些發現後來發表在一份材料學雜誌上,並被很多論文引用。

作者對太太說:不要小看孩子拆東西的本領,很多新發現可能就是從親手拆東西的過程中得到的。

一年後,小女兒又參加了電池電解液的研究專案。過去幾十年電池能量密度翻了一番,而電解液在幾十年裡改進不大。這次他們的方法還是「拆」——只不過拆的是前人已經發表的論文。她和同組研究人員寫程式讓電腦讀懂那些論文,用機器學習得出可能有效的電解液配方,最後交給一位研究人員做實驗確認。最終他們發現一種配方能有效提高充電電池能量密度,研究成果投到了一份頂級學術刊物。

小結:手先於腦#

作者慶幸當年鼓勵她拆筆。如果像很多家長那樣逼她去準備奧數、參加電腦競賽,或許能取得一點成績,但未必很高,而且學的東西大機率對她將來沒用。小時候沒事就拆筆、拆家電,反倒讓她掌握了一種適合自己的學習方法。

任何時候,知道怎樣學習,都比學到的那點東西更有價值。至少對作者的小女兒而言,手比腦更重要,或者更準確地說,手先於腦