正確的思維方式，是一切高效學習的基礎２：

　在幾十年以前，生物學家很熱衷於使用進化理論來研究生物的行為。在這種研究的過程中，他們發現非洲沙漠里有一種螞蟻，這種螞蟻找回自己巢穴的行為非常奇怪。

在當時人們已經知道，正常的條件下，螞蟻要找回自己的巢穴，主要的辦法是在它們離開巢穴的時候，沿途留下很多氣味。這樣，等到螞蟻要回家的時候就會循著氣味回家，因為螞蟻是沒有視覺的。知道這樣一個原因的方法是很簡單的：在螞蟻經過的沿途放幾個樟腦球。一般的話，螞蟻就會迷路。

但是，科學家發現非洲沙漠里的這種螞蟻，實際上不是依靠氣味來識別路途的。所以，在很長的時間裡，大家對這種螞蟻如何找回自己的巢穴非常感興趣。

當時，為了解釋這種螞蟻是如何找回家的，出現了很多競爭性的理論。其中一種理論認為，在這種螞蟻體內，有一種計步器。當螞蟻離開自己巢穴的時候，它的計步器就開始工作，統計螞蟻的步數。然後，當螞蟻找回家的時候，計步器可以反向工作。當計步器清零，螞蟻就知道已經到家了。

從研究的角度，我們把迄今為止的這個案例總結為兩點：

我們看到研究的第一步是觀察現象，提出問題。他觀察到的現象就是螞蟻回家，提出的問題就是這種螞蟻回家很奇怪，那它是如何回家的呢？

第二步就是提出理論，做出猜想。為了解釋所面對的現象，我們要提出一個假說，提出一個理論，這個理論在邏輯上要能夠自圓其說，要能夠解釋所面對的現象，這是研究的第二步。

但是在那以後的幾十年間，人們不知道這個假說是不是對的（就是螞蟻體內有計步器的假說）。

我以前曾經問過很過很多面試的學生和實習生，如果現在把這樣一個假說拋給你，要試圖知道這個假說是不是對的，怎麼辦呢？

不少學生的第一直覺是把螞蟻解剖一下，然後用顯微鏡，用生物學的方法來尋找計步器在哪裡。其實稍微簡單地想想就可以知道，這種辦法在操作上是非常困難的，是幾乎不太可能成功的。

因為計步器作為一種假說，很難跟具體的生物器官去對應起來。即便你能夠對應起來，這種器官的運作在解剖學的意義上也是很難理解的。所以，在很長的時間裡，人們始終不知道這種假說是不是對的，它毫無疑問是一種引人注意的、很有趣的假說。

前幾年，科學雜誌發表了一篇生物學論文，這篇論文就試圖回答這樣一個問題，就是這種計步器的假說是否是正確的。

它是如何回答這個問題呢？以現在的眼光看，辦法很簡單，但是在很長的一段時間裡人們都不知道這些辦法。

它的辦法是把這些螞蟻捉來，分成兩組。把第一組螞蟻的腿截斷一半，接到第二組螞蟻的腿上。這樣第一組螞蟻的腿就縮短了一半，第二組螞蟻的腿就延長了一部分。這些是在螞蟻離開家以後非常快速的完成的。

如果計步器理論的假說是正確的，從這個假說出發得到的預測是，腿被截掉一半的螞蟻在往回走的路上，在中途一半的時候就開始表現出找家的行為，主要就是開始團團轉；而腿被延長的螞蟻，會跨過自己的巢穴，繼續向前走可以計算的距離，然後才表現找家的行為。從這樣的假說出發，理論上可以做出這樣的預測。所以接下來的問題就是用實驗證據的方法來看看這個預測是不是正確的。

這篇論文能夠在科學雜誌上發表，很重要的原因就是這個假說居然是正確的。螞蟻找家行為的表現與這一理論的預測是一模一樣的。

在這裡我們看到研究的第三步和第四步。

如果說研究的第一步是觀察現象，提出問題，第二步是提出假說，提出理論，那麼研究的第三步就是從假說和理論出發，從其內在的邏輯出發，去提出一系列的預測。這一系列的預測本身是基於理論的內在邏輯推演出來的。

研究的第四步就是有系統性地搜集經驗、事實和證據，並把這些經驗、事實和證據同理論的預測相對照。

如果理論的所有預測都能夠和經驗事實一致起來，那我們就接受這個理論；如果理論的預測和經驗事實不一致，那我們就推翻這個理論，去尋求一個新的理論。

這就是我們迄今所知道的所有科學研究的四個步驟。這四個步驟是缺一不可的。