草履蟲·蜻蜓·蟻
我很小的時候就有自己的「實驗室」。當然，如果說要測量什麼或做重要的實驗，那就算不上實驗室了。其實，我只是待在那裡玩而已：我自己做馬達，或者利用光電管做些小玩意——比方設計一個小電子玩意兒，有東西在光電管前晃過時，會啟動另一組零件等；我也找來一些矽片玩。總之，我在那裡天馬行空地率性而為。只有在做燈座時，我做過一些計算，看如何利用開關及燈泡來控制電壓；但這些都只能算是應用而已，我還沒真正做過什麼偉大實驗。
我還有一座顯微鏡，經常沉迷於鏡下的世界；這也需要很大的耐性。我把東西放到顯微鏡下，看個沒完沒了。跟其他人一樣，我看到許多有趣的事物，像硅藻慢慢地從玻璃片這一頭游到另一頭……等。
一天，我在觀察草履蟲，無意中看到一些在中學、甚至大學課本里都沒有提到的現象。我經常覺得，這些課本都自以為是地把世界簡化了。他們說：「草履蟲是種極端簡單的生物，行為更是如此。當它們碰到其他東西時會退後，轉個角度重新出發。」
但其實不對。首先，許多人也知道，草履蟲有時互相觸碰，交換核細胞。我感到有趣的是：到底它們怎樣決定在什麼時候交換核細胞？（不過這跟我觀察到的事情無關。）我確實看到草履蟲碰到東西之後反彈回來，轉個角度再繼續前進；可是它們的動作一點都不機械化——不像課本形容的那樣。它們移動的距離不一，反彈回來的距離也不一樣，在不同情況下，轉的角度也大小不一；它們更不一定都向右轉或左轉——一切看起來都是不規律的。事實上，我們並不清楚它們碰到什麼，更不知道它們嗅到什麼化學物品。
我想觀察的一個現象是，草履蟲周圍的水幹掉以後，它會怎樣？據說，草履蟲會變干、變硬，像顆種子一樣。於是我在玻璃片上滴了一滴水，放到顯微鏡下。我看見一隻草履蟲和一些「小草」——對草履蟲來說，這些小草已經像一張巨大的麥桿網了。過了10多分鐘之後，水滴逐漸蒸發，草履蟲的處境愈來愈艱困了。它前後遊動，愈來愈快，直到不能再動，最後，它被卡在「草棒」之間，無法動彈。
然後，我看到一些從未看過、也從沒聽說過的事：草履蟲的樣子變了，居然可以像變形蟲一樣改變形狀！它緊挨著一根草棒，開始分叉，好像螃蟹的兩根鉗子一般。分到它身體的一半長度左右，突然它大概覺得這樣下去沒什麼好處，於是又回覆原狀。
因此我的印象是，課本對這些小動物的描述太簡略了。
事實上它們的行為都不是那樣機械化或沒變化的，這些書真應該正確地描述它們才對。而假如我們連單細胞動物的多姿多采都不大了解，我們就不要奢望能夠明白更複雜的動物行為了。
長腳針來了！
我也很喜歡觀察小昆蟲。大約１３歲時，我讀過一本談昆蟲的書——它說蜻蜓是無害的，也不會叮人。但從小我們就稱蜻蜓為「長腳針」，鄰居都認為被它們叮到是很危險的。
因此，如果我們在外頭打棒球或玩耍時，一有蜻蜓飛近，大家便四散飛奔找地方躲藏，同時揮手尖叫：「長腳針來了！
長腳針來了！」
有一天，我們在海灘上玩耍，一隻長腳針飛過來，大家都在尖叫亂跑，我卻在那裡不動如山。「不用怕！」我說，「書上說長腳針不會叮人的！」
它飛到我腳上，每個人都拚命喊，現場一團糟，只因為這隻長腳針「站」在我的腳上。但我這個神奇的科學小子，卻固執地相信它不會叮我。
也許很多人以為，最後我被叮了——不！這次書上說對了。但我可真的嚇出一身冷汗。
那時候，我還有一個小小的玩具顯微鏡。我把裡面的放大鏡拿下來，利用它來觀察周圍的事物。在普林斯頓當研究生時，我還經常把這片放大鏡放在口袋裡。有一次無意中拿出來，觀看正在常春藤旁爬來爬去的螞蟻，一看之下，不禁興奮得大叫起來。那裡有一隻螞蟻和一隻蚜蟲。蚜蟲是一種害蟲，可是螞蟻都會來照顧它們。如果蚜蟲寄生的植物開始枯萎，螞蟻便把蚜蟲搬到別的植物上。在這個過程中，螞蟻也有好處，就是從蚜蟲身上取得稱為「蜜露水」的蚜蟲汁。
這些我都知道，因為父親告訴過我，但我從來沒親眼看過。
我看到的情形是，一隻螞蟻走到蚜蟲旁邊，用腳拍它——在蚜蟲全身上下拍、拍、拍，真是有趣極了！接著，蜜汁便從蚜蟲背部分泌出來。在放大鏡之下，蜜汁看起來像一個很大、很漂亮、閃閃發光的七彩大汽球。之所以成為球狀，是因為表面張力作用的關係。至於它會發出各種光芒，卻是因為我那玩具顯微鏡並不很好，放大鏡有色差——但總之，那看來真是美極了！
小螞蟻用它的兩隻前腳，將蜜汁球從蚜蟲背上挪下、舉起來！在它們這樣微小的世界裡，連水都可以一顆一顆地舉起來！我猜螞蟻腳上可能有些油膩的物質，因此當它把水球舉起來時，也不會把球弄破。然後，它用嘴巴把蜜汁球的表面咬破，表面張力便崩潰，整滴汁就一股腦兒流到它的肚子內。整個過程實在太有趣了！
螞蟻如何認路？
我住的宿舍里有一個凸到外面的窗，窗檻是Ｕ字形的。
一天，有些螞蟻爬到窗檻上逛來逛去。我突然好奇起來，很想知道：它們是怎樣找到東西的？到底它們怎樣知道該往哪裡去呢？它們能不能互相通報食物在哪裡，就像蜜蜂那樣？它們對事物的外表有沒有任何知覺？
當然，這些都是外行人才會問的問題；大家都知道答案，只有我不知道，因此我要做些實驗。首先我把一條繩子拉開綁在窗子的Ｕ字形上，把一張硬紙片折起來，在上面沾滿糖，然後掛在繩子的中央。這樣做的用意，是要把糖和螞蟻分隔開，使螞蟻不能碰巧地找到糖，我要好好控制這個實驗。
接下來我折了很多小紙片，這是用來運螞蟻的。紙片放在兩個地方，一些掛在繩上，在糖的旁邊；另一些放在螞蟻出沒的地點，整個下午我就坐在那裡，一邊看書一邊監視，直到有螞蟻跑到我的紙片上，我便把它搬到糖那兒。
搬了幾隻螞蟻過去之後，其中一隻偶然跑到旁邊的紙片上，我又把它搬回來。
我想看的是，要過多久其他螞蟻才知道這個找食物的通道。結果是一開始時很慢，後來卻愈來愈快，我運螞蟻運得應接不暇，簡直快發瘋了。
當這一切正在熱烈進行之際，我突然開始把螞蟻從糖那裡送到別的地方去。現在的問題是，它們到底會爬回最初的地方，還是會跑到它剛剛待過的地方？
過了一會兒，我放紙片等螞蟻的地方清閑得很，一隻螞蟻也沒有（如果爬到這些紙片上，經由我的運送，它們便可以再回到糖那裡）；但在第二個地方，卻有許多螞蟻徘徊找它們的糖。因此我結論：它們都跑回剛剛待過的地方。
另一次，在通往窗檻的糖的通道上，我放了很多顯微鏡玻璃片，讓螞蟻走在上面。然後，我改變玻璃片的排列順序，或者是用新的玻璃片把其中一些舊的替換掉。我證明了螞蟻對物件的外表，是沒有知覺的，因為它們搞不清楚東西在哪兒。如果它們循著一條路而找到糖，但同時有更短的路可以回來，它們也永遠找不到這條較短的路。
而重新排列玻璃片，也清楚顯示了螞蟻會留下一些痕迹。接下來，我很容易便安排了許多簡單的實驗，看看這些痕迹多久會幹掉、是否容易被抹掉等。我也發現痕迹是沒有方向性的。如果我撿起一隻螞蟻，轉幾個圈，再把它放回去，它往往不知道現在走的方向跟剛剛不一樣，直到它碰上另一隻螞蟻，它才曉得走錯了方向。後來在巴西時，我碰到一些樵蟻（leaf-cutting ant，能將葉片咬下來的螞蟻），於是做了同樣的實驗，發現它們在短距離內分得出自己是向著食物走抑或走離食物。我猜它們留下的痕迹藏有玄機，可能是一連串的氣味系列：氣味Ａ、氣味Ｂ、空檔、氣味Ａ……等等。
又有一次，我想讓螞蟻走圓圈，但我沒足夠耐心完成這個實驗；我想這應該不難做到。
嗅著同伴氣味回家
這些實驗的困難之一是，我的呼吸會嚇到螞蟻。這一定是從遠古時候，為了逃避某些喜歡吃它們或騷擾它們的天敵，而遺留下來的本能反應。我不確定是由於呼吸的溫暖、濕度還是氣味干擾了它們；總之在運送螞蟻時，我得暫時停止呼吸，偏過頭去，以免把它們搞胡塗或嚇壞了。
我很想弄明白的一件事是，為什麼螞蟻的痕迹都那麼直、那麼好看。它們看來很清楚自己的目的，好像很有幾何概念似的；但從我的實驗結果看來，它們談不上有任何幾何概念。
多年以後，我在加州理工學院教書，住在阿拉米達街上的一幢小房子內。有一天，浴盆周圍有一些螞蟻在爬。我跟自己說：「這個機會太難得了。」我在浴盆的另一頭放了些糖，坐在旁邊看了一下午，終於等到有一隻螞蟻找到了糖。