“给偶然以机会”

    偶然性是一个并不陌生的话题，但是并没有在科学史、科学认识论和科学方法论里得到足够的重视，在物理学史研究中更是没有得到重视。这可能因为物理学最早利用数学工具，使得人们对于物理学中的偶然性从根本上就持一种消极乃至否定的态度，更谈不上在这方面做什么研究。医学领域里的情形可能有一些的不同，医学发现中偶然发现的事件比较多，所以有可能在医学领域里对偶然性不那么严加排斥，因此才有可能由默顿·迈耶斯写出一本专门研究偶然性对医学研究发现、创新的作用的书——《现代医学的偶然发现》。

    这本书除了序言、导言和结语以外，主要内容在四大部分里。这四大部分分别谈的是在传染病、癌症、心脏病和抗抑郁的研究领域里，意外的偶然发现出现在许多传奇性的发现案例中。其中精彩的例子近40多个，作者以此说明偶然性在现代医学里起过多么重要的作用。这些例子不是我这儿想讨论的重点，我想介绍的是更加一般性的问题，即本书序言、导言和结语里所讨论的问题。这些问题不仅仅对医学重要，而且对所有科学研究都具有一定的普遍的意义。

    导言和结语的标题就非常吸引人：导言是“意外发现，科学中严密防守的秘密”，结语是“给偶然以机会：幸运发现的培植”。我是大学物理学老师，又对物理学史有很大的兴趣，这几节对我启发意义很大，感触良多。下面分几个问题谈。

    一、偶然的发现在科学发现中经常出现

    作者举的例子几乎全部是医学上的例子，但是一般读者和少接触医学的发现，除非他是医学院的学生；但是物理学是每一个中学生都要学习的，因此下面我就以物理学上的发现举例。

    在科学家发现创新过程中，经常会出现这样的经历：一个事先没有想到的观察，甚至于一次疏忽或者错误，结果却得到惊人乃至革命性的发现。例如，大家都知道的X射线的发现就非常偶然。伦琴在研究阴极射线时，偶然把眼光离开仪器时忽然发现一米开外有一个涂有荧光的板子发亮。他开始以为是窗外的阳光引起，但是后来发现晚上没有阳光时那块板子仍然发亮。他警惕起来，觉得这里面有“情况”……于是X射线就这样被他在偶然的情形下发现了。而这一发现，被称为19—20世纪之交引起物理学革命的三大重大发现之一。

    当物理学进入原子学物理领域时，基本粒子如电子、中子、质子以及正电子等等的接连发现，使人类迅速进入物质的内部世界。但是这些粒子，大都是偶然发现的。例如电子、中子、正电子等等的发现都是偶然性在起作用。最有趣的是正电子的发现。开始物理学家（美国的安德逊、法国的约里奥-居里、英国的考克饶夫特）在研究宇宙射线在强磁云室的轨迹时，意外地发现一条不同寻常的粒子轨迹，他们都不知道如何解释这一条轨迹，都作出错误的解释，到后来才知道这是一个新的基本粒子——正电子的运动轨迹！

    二、这些意外偶然的发现经常给科学发展带来革命性的进展

    偶然的发现，常常为科学发展带来巨大的进展乃至于革命性的进展。作者对此有精辟的说明：

    库恩……（认为）常规科学时期是科学发展的主要阶段，然而只有“革命性的”科学才能带来创造性的跳跃。此时思想与传统决裂并以新的眼光看待世界。这是怎么实现的呢?令人不可思议的回答或许是“盲目地”!系统地研究与偶然性并非互相排斥而是互为补充的，缺一不可。

    按照这种观点，偶然性之于科学研究，正如盲目的遗传变异和自然选择之于生物进化。变异的出现不是出于某种洞见或远见，而是出于碰巧。科学家在盲目地探索“真理”时，有时会偶然获得一种见识，而这种见识最终被认为要比老的、旧的要好而被选择存续下来。

    最能说明上述观点的一个例子，还是上面提到的正电子的发现。当安德逊发现宇宙射线在强磁云室特殊的轨迹时，他提出一个比较正确解释意外实验发现的观点，但是由于他的观点与“常规科学”中传统的观点不一致，因此他的导师、诺贝尔奖获得者密立根立即否定安德逊的比较合理的解释，坚持用传统理论做出明显错误的解释。一个伟大的发现差一点就这样被扼杀！

    既然偶然的发现如此之多，又如此地重要，迈耶斯觉得为了使人们不要片面地理解偶然性，应该把偶然性换一个名称。他认为“偶然事件（accident）实际上并不是一个描述这种碰巧发现最好的词，偶然事件意味着无心智……一个更好的词是‘意外幸运地发现’（serendipity）”。这个词包含“偶然事件与聪慧”的含义。聪慧指的是“高度的智慧、敏锐的观察力和正确的判断”，这是意外发现不可或缺的。很多例子说明这个名称的确能够更加正确地反映事实。例如，伦琴偶然发现的荧光板发光，引起他敏锐的警觉，正确地判断这是一个值得研究的实验现象；此前，其他一些优秀的物理学家也发现过同样的意外现象——荧光板发光，但是他们认为这是一种不值得研究的、可以用传统理论解释的现象，其实正好是这些优秀的科学家在这一事件中表现出缺乏敏锐的观察力，没有做出正确的判断！于是让伟大的发现就这样从自己的鼻尖上溜过去了！

    没有敏锐的观察力和正确的判断，即使幸运地遇到意外事件，也不可能做出伟大的发现。

    三、科学家们经常严密防守“偶然中发现”的秘密

    不幸的是，科学发现常常被科学家、尤其是教师们说成是严密逻辑思考的结果，把偶然性视为草屑乃至于有害的因素。因此在谈到科学发现时常常把本来出现过的偶然性发现或者错误，都深深地隐瞒起来，唯恐别人知道自己的发现“仅仅”是幸运的意外发现，更别说出于疏忽或者错误了！

    作者十分恰当地指出：“意外发现，科学中严密防守的秘密。”这实在是可悲的事，给科学发现的研究带来巨大的损失，使后辈在走上科学发现旅程时，一开始就陷入迷茫之中。

    作者举了很生动的例子说明这一点：

    肝移植领域的外科先驱者托马斯·斯塔泽尔在给一位同事的私人信件中讲述了他早期的工作：“我要作一个难以启齿的坦白，在我的职业生涯中所得的每一项成果几乎都与我原来预想的大相径庭，也就是说，我的所有猜想后来都证明是错误的，而且往往是大出所料。当然，只有对老朋友我才会这样承认!”

    ……曾在英国国家医学研究所在免疫学方面做过杰出工作的J. H. 汉弗莱1984年曾写道：“我所做过的导致了新奇和有意义的成果的实验，大多数都源自一些未预料的或偶然的观察，而我有幸能够对其进行跟踪。”汉弗莱觉得只在回忆录中提出这一论点还不够，他后来又撰文强调说：“从我个人的经验和对有关人员的了解中我意识到，从一些重要的实验所得出的发现与这些实验原来的目的相差有多大，这点从公开发表的记录上是很难看出来的……当论文发表时，有关的发现往往已经与流行的观念结合起来，使之看起来像是从原来的假设出发所得的逻辑结果。”一些观察者将这一过程婉言称之为“事后作假”，另一些人干脆称之为“欺骗”。

    啊，够惊心动魄的了吧！

    四、现代科学研究的体制严重妨碍偶然性的发现，给科学创新带来很大的危害

    一方面科学家处于个人的目的把偶然或者错误掩饰起来，使人们不知道意外幸运发现的重要意义；另一方面现代科学研究的体制本身又给意外幸运的发现设下了重重障碍，使得这种发现对科学的重大作用越来越受到钳制。申请课题、同行评议，使得在开始做研究计划的时候，首先考虑的是如何使自己的研究课题可以通过，否则没有资金如何开展研究？课题的通过、评价等等，少不了同行评议，这时意外幸运发现的那些与当时流行观点不同的想法，在这一评价制度中一开始就很容易中箭落马。因此，本书作者在结语里呼吁道： 

    “给偶然以机会”！