提到偵探伽利略，不知道大家會聯想到的是什麼樣子的他？是書中穿著白袍、戴著黑框眼鏡，乍看是個科學阿宅的形象；還是在台上瀟灑逼人，課堂裡坐滿醉翁之意不在酒的女學生，破案時還會寫算式的福山雅治？
初登場的湯川學，其實只是個被大學同學草薙刑警委託破解科學現象的顧問。他對人沒有興趣，只對複雜奇特的現象產生好奇，逐步進行實驗，為束手無策的警方找到疑點，進而解答。
不管是在《偵探伽利略》或是《預知夢》，湯川與草薙這對搭檔，就像各司其職的人偶，草薙負責帶來問題，而湯川演繹科學實驗，以「重現犯罪手法」為目的，重點放在案件，而非他們。雖然或多或少會描寫到他們的心情與感想，多半是點到為止。一直到《嫌疑犯X的獻身》，湯川的角色才開始起了變化。
偵探伽利略【出版20週年全新譯本】
預知夢【伽利略20週年全新譯本】
嫌疑犯X的獻身【15週年紀念全新譯本】(博客來獨家書衣)
湯川的大學舊識和《嫌疑犯X的獻身》的案件產生了關係，他第一次對人產生了「知」的慾望與好奇。在此之前，湯川學像是個沒有「心」的角色，他只在意那些技巧的應用與實驗的驗證，對於犯人為什麼要這麼做總是不聞不問，沉浸在自己的理論辯證裡。草薙雖然有著強烈的刑警查案的動機，但他同樣也像是個樣板人物，純粹為了牽動劇情與展現那些複雜的科學現象而生，在故事中，草薙比較像是求知慾旺盛的學生，要求老師告訴他解答。這個事件反倒讓他們長出了靈魂，成為一個有血有肉的人，更深切挖掘出凶手細緻的情意與決心，也對湯川與草薙的友誼甚至是後來的事件有了深沉幽遠的影響。
《伽利略的苦惱》中，加入助手陣容的內海薰，即是草薙、湯川關係的緩和劑，在兩人因「警方」與「朋友」的立場不同時，給予解套的契機。她會在草薙找不到切入點的時候，想盡辦法引起湯川對案件的注意，會運用自己特有的女性智慧去思考凶手的動機。雖然她是東野圭吾因應電視劇需要而創造的另一名助手角色，卻比初登場的湯川與草薙有了更豐富而多彩的樣貌。除了案件本身，透過她的出現，故事中也多次探討女性刑警的處境與為難，使得整個系列的議題更為寬廣而深入。在《聖女的救贖》中，她更發揮客觀與敏銳的直覺，在追求真凶上鍥而不捨。
伽利略的苦惱【伽利略20週年全新譯本】
聖女的救贖【伽利略20週年全新譯本】：《嫌疑犯X的獻身》姊妹作，東野式謎團最高峰!日本熱賣突破百萬冊，名譯者王蘊潔全新翻譯!
除了內海，草薙在《聖女的救贖》中也有了更強烈而深入的描寫，對於案件關係人產生莫名情感的他，更對照到《嫌疑犯X的獻身》中的湯川。兩人同樣面對情感與正義的衝突，或許還加上了道德的約束。當發現在意的對象可能是嫌疑犯，不管是湯川的大學好友，或是草薙暗戀的女性，在理智上就是應該找出真相。可是人心才沒有這麼簡單，幽微的情緒會蒙蔽雙眼、掩蓋現實，讓偵查更加困難。
更能強烈看出湯川性格重度轉變的故事，莫過於《真夏方程式》。曾經是個不願和小孩接觸、必須透過草薙和對方對話，還因此得蕁麻疹的湯川，在《真夏方程式》中竟成了小孩子的老師兼保姆。他不因對方是小孩子而輕視，尊重小孩的意見與想法，在重要的課業與人生難題上，都給予對方珍貴的答案，這是初看《偵探伽利略》系列根本不會有的印象。湯川再次主動涉入這次的案件，只為了不要扭曲案件關係人的人生走向偏差的方向，他不再只是把科學奉為最上層，「人」在他的心中也開始占據了重要的位置。
真夏方程式【伽利略20週年全新譯本】
禁忌的魔術
虛像的丑角
於是在《虛像的丑角》與《禁忌的魔術》中，科學現象的設計一如往常的華麗繁複，但更仔細探討人們使用這些手法的企圖。
科學原本是用來助人，當他們考慮用來殺人，或因為各種原因而必須用這樣子的方式行凶，究竟是為了什麼？在《禁忌的魔術》中，湯川引以為傲，傳授給學弟的科學知識，卻差點成了致命的殺人武器，這對於將科學視為聖物的湯川，原本可能是一種褻瀆，但在經歷了這麼多人事以後，他更擔心的是造成遺憾與懊悔。
科學是人為了生活的便利而發展的技術與學問，並沒有善惡之分，在《真夏方程式》中曾探討地方開發與環境汙染的兩難，到《禁忌的魔術》更間接造成令人揪心的意外。即使是將科學視為生活重心的湯川，在闡述自己對於科學的認知，也不曾反對環境保存的重要性。相反的，他更是告訴持不同立場的對方，應該要了解雙方的論點，才能從中取得平衡與可能。在最適切的狀態下進行文明的發展，是過了系列這麼多集以後，湯川對於投入學問的思考與反省。
沉默的遊行
當讀到《沉默的遊行》，才會發現《嫌疑犯X的獻身》對於湯川產生了多大的影響，正是這個案件讓他變成一個活生生的人，成就了靈魂；也正是這個案件，讓他避免因為人的一意孤行與自以為正確的行為，造就更悲傷的後果。《沉默的遊行》不管在形式或案件的動機上，都和《嫌疑犯X的獻身》極為類似，凶手都為了保護自己重要而深愛的人，才鋌而走險。但經過了這麼多年，湯川早已不是當年的湯川，在面對凶手與被害者，在思考人的動機時，他能以憐憫、同理的角度去思考，看穿人與人之間隱藏的羈絆。他曾因為揭穿事實而造就別人的不幸，於是在《沉默的遊行》裡顯得更加小心謹慎。
相較於其他案件大多是被動涉入，或是和湯川本身有牽連，《沉默的遊行》亦強烈呈現出湯川與草薙多年過後深厚的友情連結。當湯川發現這個案件可能牽涉到草薙過去辦案的遺憾，他二話不說就多方蒐集線索，屢次到關鍵地點吃飯打探消息。與過往對於辦案嗤之以鼻、視為絕頂麻煩的他相比，顯得積極而主動。
20年的系列轉變，讓湯川成為一個同時具有學識智慧與同理心的學者，也讓草薙與內海在偵查案件上更加得心應手。也許從頭到尾不變的是，湯川對於即溶咖啡的執著，以及招待草薙內海喝咖啡的心。他曾說過即溶咖啡是在不斷重複實驗後，才能做出來，剛剛好的產品。這對於他對科學的初心不謀而合，必須要不斷地嘗試錯誤，才能得到正確的解釋，偵查案件也是如此，在屢次偵查碰壁之後，才會找到真相。即使湯川曾一度改用咖啡機，仍走回喝即溶咖啡的老路，和草薙與內海在啜飲習慣的味道中，討論出案件的真相。或許未來我們仍能看見，草薙或內海走進帝都大學的研究室，湯川取出為他們準備的咖啡杯，一起煩惱著各種警方困擾的謎團。
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