TED日本語 - エドワード・オズボーン・ウィルソン: 若手科学者へのアドバイス


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TED日本語 - エドワード・オズボーン・ウィルソン: 若手科学者へのアドバイス

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Advice to young scientists


E.O. Wilson






What I'm going to do is to just give a few notes, and this is from a book I'm preparing called "Letters to a Young Scientist." I'd thought it'd be appropriate to present it, on the basis that I have had extensive experience in teaching, counseling scientists across a broad array of fields. And you might like to hear some of the principles that I've developed in doing that teaching and counseling.

So let me begin by urging you, particularly you on the youngsters' side, on this path you've chosen, to go as far as you can. The world needs you, badly. Humanity is now fully into the techno-scientific age. There is going to be no turning back.

Although varying among disciplines -- say, astrophysics, molecular genetics, the immunology, the microbiology, the public health, to the new area of the human body as a symbiont, to public health, environmental science. Knowledge in medical science and science overall is doubling every 15 to 20 years. Technology is increasing at a comparable rate. Between them, the two already pervade, as most of you here seated realize, every dimension of human life.

So swift is the velocity of the techno-scientific revolution, so startling in its countless twists and turns, that no one can predict its outcome even a decade from the present moment.

There will come a time, of course, when the exponential growth of discovery and knowledge, which actually began in the 1600s, has to peak and level off, but that's not going to matter to you. The revolution is going to continue for at least several more decades. It'll render the human condition radically different from what it is today. Traditional fields of study are going to continue to grow and in so doing, inevitably they will meet and create new disciplines.

In time, all of science will come to be a continuum of description, an explanation of networks, of principles and laws. That's why you need not just be training in one specialty, but also acquire breadth in other fields, related to and even distant from your own initial choice.

Keep your eyes lifted and your head turning. The search for knowledge is in our genes. It was put there by our distant ancestors who spread across the world, and it's never going to be quenched. To understand and use it sanely, as a part of the civilization yet to evolve requires a vastly larger population of scientifically trained people like you. In education, medicine, law, diplomacy, government, business and the media that exist today.

Our political leaders need at least a modest degree of scientific literacy, which most badly lack today -- no applause, please. It will be better for all if they prepare before entering office rather than learning on the job. Therefore you will do well to act on the side, no matter how far into the laboratory you may go, to serve as teachers during the span of your career.

I'll now proceed quickly, and before else, to a subject that is both a vital asset and a potential barrier to a scientific career. If you are a bit short in mathematical skills, don't worry. Many of the most successful scientists at work today are mathematically semi-literate.

A metaphor will serve here: Where elite mathematicians and statisticians and theorists often serve as architects in the expanding realm of science, the remaining large majority of basic applied scientists, including a large portion of those who could be said to be of the first rank, are the ones who map the terrain, they scout the frontiers, they cut the pathways, they raise the buildings along the way.

Some may have considered me foolhardy, but it's been my habit to brush aside the fear of mathematics when talking to candidate scientists. During 41 years of teaching biology at Harvard, I watched sadly as bright students turned away from the possibility of a scientific career or even from taking non-required courses in science because they were afraid of failure. These math-phobes deprive science and medicine of immeasurable amounts of badly needed talent.

Here's how to relax your anxieties, if you have them: Understand that mathematics is a language ruled like other verbal languages, or like verbal language generally, by its own grammar and system of logic. Any person with average quantitative intelligence who learns to read and write mathematics at an elementary level will, as in verbal language, have little difficulty picking up most of the fundamentals if they choose to master the mathspeak of most disciplines of science.

The longer you wait to become at least semi-literate the harder the language of mathematics will be to master, just as again in any verbal language, but it can be done at any age. I speak as an authority on that subject, because I'm an extreme case. I didn't take algebra until my freshman year at the University of Alabama. They didn't teach it before then.

I finally got around to calculus as a 32-year-old tenured professor at Harvard, where I sat uncomfortably in classes with undergraduate students, little more than half my age. A couple of them were students in a course I was giving on evolutionary biology. I swallowed my pride, and I learned calculus.

I found out that in science and all its applications, what is crucial is not that technical ability, but it is imagination in all of its applications. The ability to form concepts with images of entities and processes pictured by intuition. I found out that advances in science rarely come upstream from an ability to stand at a blackboard and conjure images from unfolding mathematical propositions and equations. They are instead the products of downstream imagination leading to hard work, during which mathematical reasoning may or may not prove to be relevant. Ideas emerge when a part of the real or imagined world is studied for its own sake.

Of foremost importance is a thorough, well-organized knowledge of all that is known of the relevant entities and processes that might be involved in that domain you propose to enter. When something new is discovered, it's logical then that one of the follow-up steps is to find the mathematical and statistical methods to move its analysis forward. If that step proves too difficult for the person or team that made the discovery, a mathematician can then be added by them as a collaborator.

Consider the following principle, which I will modestly call Wilson's Principle Number One: It is far easier for scientists including medical researchers, to require needed collaboration in mathematics and statistics than it is for mathematicians and statisticians to find scientists able to make use of their equations. It is important in choosing the direction to take in science to find the subject at your level of competence that interests you deeply, and focus on that.

Keep in mind, then, Wilson's Second Principle: For every scientist, whether researcher, technician, teacher, manager or businessman, working at any level of mathematical competence, there exists a discipline in science or medicine for which that level is enough to achieve excellence.

Now I'm going to offer quickly several more principles that will be useful in organizing your education and career, or if you're teaching, how you might enhance your own teaching and counseling of young scientists. In selecting a subject in which to conduct original research, or to develop world-class expertise, take a part of the chosen discipline that is sparsely inhabited. Judge opportunity by how few other students and researchers are on hand.

This is not to de-emphasize the essential requirement of broad training, or the value of apprenticing yourself in ongoing research to programs of high quality. It is important also to acquire older mentors within these successful programs, and to make friends and colleagues of your age for mutual support. But through it all, look for a way to break out, to find a field and subject not yet popular.

We have seen this demonstrated already in the talks preceding mine. There is the quickest way advances are likely to occur, as measured in discoveries per investigator per year. You may have heard the military dictum for the gathering of armies: March to the sound of the guns. In science, the exact opposite is the case: March away from the sound of the guns.

So Wilson's Principle Number Three: March away from the sound of the guns. Observe from a distance, but do not join the fray. Make a fray of your own. Once you have settled on a specialty, and the profession you can love, and you've secured opportunity, your potential to succeed will be greatly enhanced if you study it enough to become an expert.

There are thousands of professionally delimited subjects sprinkled through physics and chemistry to biology and medicine. And on then into the social sciences, where it is possible in short time to acquire the status of an authority. When the subject is still very thinly populated, you can with diligence and hard work become the world authority.

The world needs this kind of expertise, and it rewards the kind of people willing to acquire it. The existing information and what you self-discover may at first seem skimpy and difficult to connect to other bodies of knowledge. Well, if that's the case, good. Why hard instead of easy?

The answer deserves to be stated as Principle Number Four. In the attempt to make scientific discoveries, every problem is an opportunity, and the more difficult the problem, the greater will be the importance of its solution.

Now this brings me to a basic categorization in the way scientific discoveries are made. Scientists, pure mathematicians among them, follow one or the other of two pathways: First through early discoveries, a problem is identified and a solution is sought. The problem may be relatively small; for example, where exactly in a cruise ship does the norovirus begin to spread? Or larger, what's the role of dark matter in the expansion of the universe? As the answer is sought, other phenomena are typically discovered and other questions are asked.

This first of the two strategies is like a hunter, exploring a forest in search of a particular quarry, who finds other quarries along the way. The second strategy of research is to study a subject broadly searching for unknown phenomena or patterns of known phenomena like a hunter in what we call "the naturalist's trance," the researcher of mind is open to anything interesting, any quarry worth taking. The search is not for the solution of the problem, but for problems themselves worth solving.

The two strategies of research, original research, can be stated as follows, in the final principle I'm going to offer you: For every problem in a given discipline of science, there exists a species or entity or phenomenon ideal for its solution. And conversely, for every species or other entity or phenomenon, there exist important problems for the solution of which, those particular objects of research are ideally suited. Find out what they are. You'll find your own way to discover, to learn, to teach.

The decades ahead will see dramatic advances in disease prevention, general health, the quality of life. All of humanity depends on the knowledge and practice of the medicine and the science behind it you will master. You have chosen a calling that will come in steps to give you satisfaction, at its conclusion, of a life well lived. And I thank you for having me here tonight.


Oh, thank you. Thank you very much. I salute you.

これからお話する内容は 今執筆中の本 「若き科学者への手紙」(仮称) から 拾ったものです 長年の教職と多くの分野の科学者を指導した経験が 長年の教職と多くの分野の科学者を指導した経験が 皆さんのご参考になればと思います その中で培った原理もいくつかご紹介しましょう その中で培った原理もいくつかご紹介しましょう

まず強く申し上げたいのは― 特に若い人たちに― 皆さんが選んだ路を辿り着ける果てまで歩んで欲しい 皆さんが選んだ路を辿り着ける果てまで歩んで欲しい 世界はあなた方を必要としています とっても 人類は科学技術時代の真っただ中にあります 逆戻りすることはあり得ません

分野により違いはあります例えば 天体物理学 分子遺伝学 免疫学 微生物学 そして 共生体としての人体に関する新分野 公共衛生 環境科学 医学および科学全般の知識は 15~20年ごとに倍増しています 医学および科学全般の知識は 15~20年ごとに倍増しています 技術の進歩も同様です このふたつは相まって― 皆さんよくご存じのとおり― 人間の生活に広まっています

科学技術の発展は速く その紆余曲折は衝撃的で 科学技術の発展は速く その紆余曲折は衝撃的で 10年後にどうなるのかすら 誰も予想できません

もちろん 1600年代から続く発見と知識の急速な発展は もちろん 1600年代から続く発見と知識の急速な発展は いずれ頂点に達し 勢いが衰えるでしょう いずれ頂点に達し 勢いが衰えるでしょう しかし皆さんにとっては関係ありません 科学技術の発展は 少なくとも あと数十年は続きます 科学技術の発展は 少なくとも あと数十年は続きます 人間が置かれる状況はこれからも急激に変わることでしょう 人間が置かれる状況はこれからも急激に変わることでしょう 伝統的な学術分野は成長し続け その結果 必然的に融合しながら新しい分野を創造するでしょう

やがて全ての科学は 原理や法則をくまなく網羅する連続的な知識となるでしょう 従って あなた方は一つの専門分野に特化せず 関連する あるいは一見何の関係もない分野の知識を得るべきです 関連する あるいは一見何の関係もない分野の知識を得るべきです

常に目を凝らし 頭を回すのです 知識の探索は我々の遺伝子に宿る 我々の祖先からの贈り物なのです 世界中に広がり 決して留まることを知りません 世界中に広がり 決して留まることを知りません これからも進化する文明の一部として 知的探究を理解し賢く利用するには 科学に明るい あなた方のような人がもっと多く必要です 教育 医薬 司法 外交 政府 ビジネス メディアなど さまざまな 分野においてです

我々の政治指導者は少なくともある程度の科学知識を持つべきです 今日もっとも欠けていることですが― 拍手は無用ですよ 望ましくは 政治家は公職に付く前に予習すべきです 付いてからではなく この点は 科学者として 実験室でどれだけ没頭しようと 外で 教師としての役割を果たすことも重要です 外で 教師としての役割を果たすことも重要です

さて ここで少し触れたいのは 科学者になる上で重要な資産あるいは障害になりうるテーマです 科学者になる上で重要な資産あるいは障害になりうるテーマです 数学に自信がない人は 心配無用です 今日 最も成功している科学者の多くは数学的には半人前です 今日 最も成功している科学者の多くは数学的には半人前です

例えるなら 優秀な数学者 統計学者や理論家が 拡大していく科学領域の設計者だとすると 優秀な数学者 統計学者や理論家が 拡大していく科学領域の設計者だとすると いわゆる第一人者を含めた大多数の基礎や応用科学者は いわゆる第一人者を含めた大多数の基礎や応用科学者は 地形を計測したり 未知の荒野に乗り出し 新しい道を切り開いたり 建物を建てたりするのです 新しい道を切り開いたり 建物を建てたりするのです

無謀なことかも知れませんが 私は科学者の卵に会って話す時は 数学の心配はしないようにと伝えます ハーバードで 41年に渡り生物学を教えた間 残念にも 数学が苦手なために 優秀な学生が科学のキャリアを断念したり 必修科目でない講座は受講すらしないのを見てきました 彼らは失敗することが怖いのです 数学恐怖症のせいで 科学や医療が必要としている人材が不足しています 数学恐怖症のせいで 科学や医薬が必要としている人材が不足しています

不安を払しょくする方法は次のとおりです 数学は言語だと思いなさい 数学は話し言葉にあるような法則に従い話し言葉のように特定の文法があります 数学は話し言葉にあるような法則に従い話し言葉のように特定の文法があります 数学は話し言葉にあるような法則に従い話し言葉のように特定の文法があります 平均的な数量的能力を持ち初等レベルの数学の読み書きができる人であれば 平均的な数量的能力を持ち初等レベルの数学の読み書きができる人であれば ほとんどの科学分野の数学的概念をマスターする上で ほとんどの科学分野の数学的概念をマスターする上で 必要な基礎を理解することは難しくありません

半人前になる努力を躊躇すればするほど 習得は難しくなります 話し言葉と同様です しかし 年齢に関係なくできることなのです この件について 私は極端な体験をしている権威です この件について 私は極端な体験をしている権威です 私はアラバマ大学に入学するまで代数学を勉強しませんでした 私はアラバマ大学に入学するまで代数学を勉強しませんでした その前は誰も教えてくれなかったのです

微積分を勉強したのは 32歳既にハーバード終身教授の時でした 歳が半分近く若い学部生に交じって居心地悪く 講義を聞いていました 歳が半分近く若い学部生に交じって居心地悪く 講義を聞いていました 何人かは私が教えていた 生物進化論の学生でした 何人かは私が教えていた 生物進化論の学生でした プライドを飲み込んで微積分を勉強しました

科学とその適用分野において重要なことは技術的な能力ではなく 応用できる想像力です 科学とその適用分野において重要なことは技術的な能力ではなく 応用できる想像力です 科学とその適用分野において重要なことは技術的な能力ではなく 応用できる想像力です 本能を頼りに描く本質や過程のイメージを概念として作り上げる能力です 本能を頼りに描く本質や過程のイメージを概念として作り上げる能力です 科学の進歩はほとんど上流工程からは来ません― 黒板に立って数学の定理や方程式を解きながら生まれるイメージよりも 黒板に立って数学の定理や方程式を解きながら生まれるイメージよりも 黒板に立って数学の定理や方程式を解きながら生まれるイメージよりも むしろ下流工程の想像力が生んだ努力の方が科学の進歩を生むのです その過程で数学的裏付けは必ずしも重要ではありません アイデアは実在あるいは想像した世界の一部をじっくりと研究すると出てくるものです アイデアは実在あるいは想像した世界の一部をじっくりと研究すると出てくるものです

もっとも重要なことは取りかかろうとする領域に関する 全ての本質や過程に関する知識を総合的に体系立てて理解することです 全ての本質や過程に関する知識を総合的に体系立てて理解することです 何か新たな発見をした場合 理論的に取るべき次の手順の一つは 数学および統計的手法を用いて分析を進めることです それが発見者またはチームにとって困難だというのなら それが発見者またはチームにとって困難だというのなら 数学者をチームに協力者として追加すればいいのです 数学者をチームに協力者として追加すればいいのです

ある原理を紹介しましょう 謙遜して ウィルソンの原理 # 1 と呼びます 医学研究者も含めて 科学者が 必要な時に 数学者や統計学者の協力を仰ぐ方が 科学者が 必要な時に 数学者や統計学者の協力を仰ぐ方が 数学者や統計学者が 編み出した方程式を利用できる科学者を探し出すより よっぽど簡単だ 数学者や統計学者が 編み出した方程式を利用できる科学者を探し出すより よっぽど簡単だ 重要なのは自分が選ぶ科学の方角を決める際 自分の能力に応じた強い興味がわくテーマを見つけたら それに集中することです

そこでウィルソンの原理 #2です 研究者 技術者 教師 マネジャー ビジネスマンに係らずあらゆる科学者に ― 研究者 技術者 教師 マネジャー ビジネスマンに係らずあらゆる科学者に ― その人の数学能力に適していて偉業を達成できる科学あるいは医学分野がある その人の数学能力に適していて偉業を達成できる科学あるいは医学分野がある その人の数学能力に適していて偉業を達成できる科学あるいは医学分野がある

では続けて さらにいくつかの原理を紹介しましょう では続けて さらにいくつかの原理を紹介しましょう あなたの学習やキャリアに 教職に就いている人なら若い科学者への教育や指導に役立つと思います 教職に就いている人なら若い科学者への教育や指導に役立つと思います 独自の研究をしたり世界的専門知識を得るには 独自の研究をしたり世界的専門知識を得るには 研究者が少ない分野を選びなさい 機会を探るには他の学生や研究者が少なければ少ないほどいい 機会を探るには他の学生や研究者が少なければ少ないほどいい

本質的に必要な広範な学習や高水準な研究が行われている場所で見習いすることを 本質的に必要な広範な学習や高水準な研究が行われている場所で見習いすることを 軽視しているわけではありません 年長の助言者を得たり励まし合える同年代の友人や同僚は重要です 年長の助言者を得たり励まし合える同年代の友人や同僚は重要です 年長の助言者を得たり励まし合える同年代の友人や同僚は重要です しかしそれにも増して自分を打ち破ってまだ人気がない分野を探し出すのです しかしそれにも増して自分を打ち破ってまだ人気がない分野を探し出すのです

既に 先のトークで紹介されたとおりです 1年あたり1人の研究者が発見する件数で見るとこれが進歩を早める可能性が一番高い方法です 1年あたり1人の研究者が発見する件数で見るとこれが進歩を早める可能性が一番高い方法です 軍隊の格言を聞いたことがあることでしょう 軍隊の格言を聞いたことがあることでしょう 「大砲の音に向かって行進せよ」 科学は正反対です「大砲の音から遠ざかるように行進せよ」

ウィルソンの原理 #3です 「大砲の音から遠ざかるように行進せよ」 距離をおいて観察するのです 喧噪に入ってはいけません 自分の喧噪を作るのです 自分の専門分野を確立して 自分が情熱を注ぐ職業と機会を得たら あとは専門家となるべく懸命に勉強すれば成功する可能性は飛躍的に高まります あとは専門家となるべく懸命に勉強すれば成功する可能性は飛躍的に高まります

物理学 化学 生物学 医学 さらには社会科学を通して 物理学 化学 生物学 医学 さらには社会科学を通して 物理学 化学 生物学 医学 さらには社会科学を通して 短期間で権威になれるような専門分野が 短期間で権威になれるような専門分野が そこら中にあります その分野を研究している人が少なければ 一生懸命努力すれば世界的権威になれるのです 一生懸命努力すれば世界的権威になれるのです

世界はそのような専門家を必要としているし とても重宝されるでしょう とても重宝されるでしょう 初めのうちは存在する情報や発見する内容は貧弱だし他の知識分野との関連付けも難しく感じるでしょう 初めのうちは存在する情報や発見する内容は貧弱だし他の知識分野との関連付けも難しく感じるでしょう 初めのうちは存在する情報や発見する内容は貧弱だし他の知識分野との関連付けも難しく感じるでしょう そんな状況は素晴らしいことです なぜ「簡単」ではなく「困難」なのか?

この答えが 原理 #4 です 科学的発見をする上で あらゆる課題が機会であり 科学的発見をする上で あらゆる課題が機会であり 課題が困難であればあるほど 解答の重要性が増す 課題が困難であればあるほど 解答の重要性が増す

科学的発見をする手法を根本的に分類してみましょう 科学的発見をする手法を根本的に分類してみましょう 数学者を含めて科学者が取る道は次の二つのいずれかです 数学者を含めて科学者が取る道は次の二つのいずれかです 一つは初期の発見に基づき課題を特定します 一つは初期の発見に基づき課題を特定します そしてその解答を追及します 課題は相対的に小さいかもしれません 例えば あるクルーズ船で発生したノロウイルスの感染源はどこだったのか? あるいは より大きな課題 宇宙の膨張における暗黒物質の役割とは? 解答を探すうちに 別の事象が発見され それが更なる疑問を生みます

この一つ目の手法は 森の中で ある獲物を追っているハンターが 途中で別の獲物を探し当てるようなものです 2つ目の研究手法は 対象分野を広く研究することです 2つ目の研究手法は 対象分野を広く研究することです 未知の事象あるいは既知の事象に基づくパターンを探すのです あたかも夢遊病者のハンターのようにです 研究者は興味深いものは何でもあらゆる獲物に対して関心を示します 研究者は興味深いものは何でもあらゆる獲物に対して関心を示します 探究の目的は課題の解答ではなく 解決する価値がある課題そのものです

研究の二つの手法 独自の研究方法は 私の説く最後の原理です 特定の科学分野における あらゆる課題には その理想的な解答を具現化した種 もの あるいは事象がある その理想的な解答を具現化した種 もの あるいは事象がある 逆に述べるとあらゆる種 もの あるいは事象には 逆に述べるとあらゆる種 もの あるいは事象には それらが保有する理想的な解答の対象となる重要な課題が存在する それが何か探し出しなさい 自分の流儀に沿った 発見 学習 教鞭の方法を見つけなさい 自分の流儀に沿った 発見 学習 教鞭の方法を見つけなさい

近い将来 疾病予防 衛生改善 生活の質向上に劇的な飛躍が起きるでしょう 近い将来 疾病予防 衛生改善 生活の質向上に劇的な飛躍が起きるでしょう 全ての人類の繁栄は あなた方が極める医学や科学の知識と実践に掛かっています 全ての人類の繁栄は あなた方が極める医学や科学の知識と実践に掛かっています あなた方が選んだ路は生涯を通して 人の役にたてる満足感をもたらします 今夜は ご招待いただいたことに感謝します


ありがとう ありがとうございます 皆さまに敬意を

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