如果你对实在和科学方法论感兴趣，安东尼·范·列文虎克（我祖国的一位科学家）的故事很值得一读。人们终于发现了列文虎克制造卓越透镜的秘诀：他是用手磨出来的。
说到底，他只是在磨制透镜这件事上比别人更熟练。
这为什么有意思？
因为他发现了许多当时我们尚不知道的东西。这是一个关于他如何以及为何如此成功的故事。
安东尼·范·列文虎克 1632 年生于代尔夫特。他的父亲是编篮子的手艺人。年轻的安东尼在阿姆斯特丹一家布店工作了大约 6 年，之后搬回代尔夫特，开了自己的店，看来经营得不错。
他涉足地方政治，还提供土地测量服务。他没有接受过高等教育。
但他是一个严格的新教教派的成员，并且确实遵循严谨的科学方法。他发现了细菌、精子、红细胞和肌纤维，此外还有许多别的发现。即便是他那些较小的发现，也仍然算得上革命性的。最终他也变得富有而出名。
他能做出这些发现，是因为他的显微镜比别人的好。显微镜的透镜是他自己做的，而他拒绝透露自己是如何把它们做到如此高精度的。他更愿意告诉人们他用新显微镜发现了什么。
新工具使发现成为可能。
另一个故事
同样发人深省的故事 是，人们最近如何发现了列文虎克究竟是怎么制作透镜的。用的是一种相对较新的方法：中子断层成像。通过测量中子穿过安东尼那些旧透镜时的吸收率，研究人员得以确定，它们其实就是简单地手工磨制的。
在这两个故事里，都是工具使观测成为可能，观测又带来了新的发现。
真实世界
再往前追溯，到黑暗时代——确切地说，1350 年之前不久——世界人口的大约一半死于鼠疫。它由一种细菌引起，我们现在称之为鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）。在黑死病肆虐的年代，人们对细菌一无所知（它们要到很久以后才被一个叫安东尼·范·列文虎克的人发现）。
关于疾病如何传播，当时存在各种理论。其中之一是瘴气理论，大致认为疾病通过空气传播。另一些人认为这是上帝的惩罚，于是变得非常虔诚。人们知道的是，这种病会在同一时间传给一个地区的许多人。
那么，这听起来可能像个傻问题，但是：细菌在当时存在吗？尽管还没有人发现过这些小生物？
这似乎是显而易见的，我相信它们存在。
在”真实世界”里，它们存在。正是细菌让人生病。即使当时的人并不知道它们的存在。
围绕这场瘟疫有许多理论，但”存在小到看不见、会生长、会攻击身体的小动物”这一点，在当时是无法证明的。必要的工具（即显微镜）尚不存在。即使有人提出了正确的理论，其他理论也会同样可信。
微生物的真实世界早已存在了很久，直到许多年后才被安东尼·范·列文虎克发现，因为他有一台足够好的显微镜。还有科学的严谨。
列文虎克能发现作为原子组成部分的电子吗？或者核聚变？不能！
他的”显微镜”远远不够强大，而探索原子粒子的其他技术，比如粒子加速器，当时还不存在。
在列文虎克的时代，原子和分子是存在的，只是尚未被发现。造出原子弹、登月火箭或计算机在物理上完全可能。但我们没有做到这些所需的知识和工具。
工具与知识
所以，存在一个真实世界，我们或许能、或许不能直接观测它。在一定程度上，我们知道一些关于真实世界的事，但我们似乎不太可能知道一切。
我们知道的东西，我称之为知识。
我们还持有一些关于真实世界的未经证明的理论。我们需要用工具做实验，以找出更多的真相，增加我们的知识。
前一篇文章 里的那位大师持有一个理论：”下面全是乌龟”。等我们有了飞机、绕地球飞一圈，他就会被证伪。或者更好：一颗卫星会直接看到地球是个球。如今，你可以从互联网上下载照片，自己看看。没有乌龟。
更好的工具的发展，让我们能更好地探测真实世界。我们的知识增加了。额外的知识让我们能造出更好的工具。更好的工具让我们能增加知识。如此往复。
另一个例子：设计下一代微芯片要用到计算机。计算机优化散热、预测性能等等。而这些计算机运行在微芯片上。没有微芯片，我们就无法改进现有的微芯片。
工具可以被复制，也一直在被复制。重要的是制造它们的知识。然而，我们需要计算机来设计下一代计算机。
科学方法
如今，许多工具已经变得如此复杂，以至于一个人已无法像列文虎克那样凭一己之力把它们造出来。我们或许会赋予某人英雄的地位，但实际上，任何开发新东西的人，都是站在”过去伟大科学家的肩膀”这个基础上做的。
列文虎克单凭自己造不出一台现代显微镜。更不用说电子/中子显微镜之类的了。所需的知识和工作量实在太大。他需要别人的帮助。
在最高的（社会）层面上，我们开发工具、提出理论、进行观测、建造更好的工具，如此循环。有些探索路径最终是死胡同，有些则通向有用的东西。
为了效率最高，我们该往哪个方向探索？这始终是一个关乎严谨方法、个人才智和运气的问题。真实世界就是她原本的样子，固定不变。探索真实世界会增加我们的知识，但不会改变她。
所以，一种基于现有知识的试错，似乎是一个选项。错误需要尽快被识别出来，以免浪费太多资源（证伪）。而哪些路径最有希望，则需要由手头最出色的人来估计。