科学与社会秩序-第39部分

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　　飞行器　：　赖特（Wright，1895－1901）、兰利（Langley，1893－1897）和其他人　　　　
　　收割机　：　赫西（Hussey，1833）和麦考密克（McCormick，1834）　　　　　　
　　简单提一下其它领域的情况。医学史上独立多重发明也很频繁。而最近的一个例子发生在无线电脉冲技术用于探测飞行物和轮船中，这种技术在美国和英国都叫雷达，该技术“似乎几乎同时地被美国、英格兰、法国和德国的科学家认识到”，这是一位研究美国在第二次大战期间的科学发展情况的历史学家得出的结论。最后，我们来看看专利档案的情况，据美国专利局的记录表明，每年都有成千上万的发明属于重新被发明的（　reinvented）。有时候同一发明有时间差异，而有许多发明是几乎同时由住在不同地方彼此互不熟悉的人做出的，因此经常产生决定谁是发明者的困难，因而也就经常求助于专利章程中被称作“干涉”的方法，它是设计出来专门为了命名优先发明者的一种法律听证法（a　　　　
　　legal　hearing）。仅1920－1930这一时期，估计在所有专利申请中有百分之四属于独立多重发明。最近一个关于这个问题的讨论说，“同时发明如此经常，以致于几乎成为毫无疑问的事物”。　　　　
　　如果从独立多重发现的频繁出现推断出太多的东西，可能会产生错误。独立多重发现这一现象并没有证明一种极端的社会学决定论观点，它把科学发现看作是由历史过程的非人格运动所自动抛出的一些产物；相反，这一现象倒表明，科学知识及其方法实体在任何给定时刻，都是相对结构化的，因而在内部发生的事并非完全随机。由于已有的科学理论与知识结构，使新颖性的形成具有很大的选择性，当然这一结构并非完全自动地演变的，它还要受社会的其它部分（如第二章和其它地方所见），如价值、宗教、经济和政治因素的影响。在下一章将更详细地研究社会对发现与发明的影响。另一方面，科学知识实体的确也有固有的相对自主性，自主性与社会影响的同时作用，产生了多种发现，发现者的活动部分受已有科学遗产的导引，部分由他们的创造性想像力所支配。　　　　
　　这里有必要提醒一下，对于社会对科学发现的影响作标语式的描述是无济于事的。如“发明必定合乎时代需要”，“发明的时机成熟了”，或“社会需要产生发明”等。这些陈述不明确，他们是在乞讨我们想要回答的问题，比如我们知道，“社会需要”并不总是产生发明，因为许多“社会需要”已经存在而且继续存在着，却没有招致相适应的发明。北美印第安像现代美国一样“需要”煤和汽车，但他们没有必需的科学基础，更不用说其它条件，来产生这些发现。今天，我们“需要”治癌和许多其它东西，但仅仅“需要”并不能实现我们的愿望。　　　　
　　无论个体的功能与特定问题如何受社会条件的支配，个体在科学研究中仍然起着主动积极的作用。这种研究活动，由于通常报道科学发现时的那种非人格的、完满主义的方式而被抹杀掉了，善于沉思的科学家总是注意发现活动过程中那活生生的方面。自然界不会很容易地屈服于那些为了理解自然界各部分的关系而已经形成的概念框架，科学家总是充分利用已有的概念框架，并且总是不断地向自然界发出疑问，以求发现各部分间的新的关系。科学中的疑问总是不清楚的，而且并不是对每个科学家都是理所当然的。成功的科学发现者总是利用R．杜波斯所说的“先行观念”（anticipatory　　　　
　　idea）的方法，也就是说科学家自己先构造一个问题，然后交付实验检验。只是在实验过程中，科学家才遵循被动地观察到的实验结果，如果实验结果与建立在“先行观念”或假设基础上的预期不一致，那么他就作出另一个预期，形成另一个假设交付实验检验。克劳德·伯纳德说，“经常发生不成功的实验产生杰出的观察的情况，因而，没有不成功的实验”。　　　　
　　在这些研究的全过程，个体研究者必须尽其所能发挥创造性想像力，以洞察已有理论与知识要素之间的新的重要的联系，只有依靠想像力去构造假设，才能突现新颖性，科学发现也就产生了。想像力在科学发现中的地位，尤其在浮现于有创造力之脑海的“洞察力之闪烁”（the　　　　
　　flash　of　insisght）中明显地显示出来。一个最著名的例子是直觉中的“顿悟”（sudden　　　　
　　flash），达尔文在一封给同事的信中提到这一点，正是依靠这种顿悟，1844年进化论首次浮现于他的脑际。许多其他科学家也列举了他们那种“突然预感”、“洞察力之闪烁”、对从未见过的可能关系之“直觉”的经验。有机化学结构式的创始人、苯环结构的发现者、伟大化学家凯库勒（Kekule）说到了这方面的问题，他说，“先生们，让我们学会做梦，或许真理就在梦中”。凯库勒所用的“做梦”是文字上的借喻，确实有许多科学家是在睡觉时获得奇妙的思想。然而，这种对新“整体”的突然把握，并非轻而易举地获得，它来自科学家长期沉溺于某些问题之后的瞬间。　　　　
　　科学发现过程中想像力的作用还可从所谓的“机遇类型”（the　　　　
　　serendipity　pattern）中清楚地看出。生理学家W．B坎农把“机遇”定义为“发现未曾预料到的某一想法的证据，或出乎意料地发现了不是正在寻求的新客体或新关系的巧妙幸运的才能或运气”。坎农在其科学自传中告诉我们，“在近五十年的科学实验生涯中，有几次我交上了机遇的好运”，如他的交感神经素的重要发现，就应归功于好运气。关于“机遇类型”的出现，与独立多重发现的出现一样，近来受到许多实际从事研究工作的科学家（Practicing　　　　
　　scientists）和那些研究科学家之科学活动的学者的广泛注意。从这方面可以说，出现了独立多重发现的另一方面的案例，这一次是关于科学发现过程的本质。下面是一些有代表性的案例：伽伐尼（Galvani）发现电流；克劳德·伯纳德发现动物的糖原生成作用；伦琴（Roentgen）发现X－射线；查尔斯·里奇特（Charles　　　　
　　Richet）发现过敏症；亚历山大·弗莱明（Alexander　　　　
　　Fleming）发现盘尼西林的抗菌作用；巴斯德在免疫和结晶结构方面的工作；威廉·博蒙特（William　　　　
　　Beau－mont）对消化过程的研究；达姆（Dam）发现维生素K；古德伊尔（Goodyear）发明硫化橡胶；诺贝尔（Nobel）发明火药；珀金首先合成苯胺染料。欧内斯特·马赫（Ernst　　　　
　　Mach）早在1896就列出了许多这类例子，他说，“这之后还有首次揭示电磁现象；格林马迪（Grimaldi）观察到干涉现象；阿拉贡（Arago）发现在手提箱中振动的磁针有一种牵制作用；福科（Foucault）观察到一根在转动车床上旋转的棒偶然地受到撞击时振动平面的稳定性；梅耶（Mayer）观察到静脉血在热带地区红色加深；基尔霍夫（Kirch－hoff）观察到太阳光谱经过钠灯后D－谱线域扩大；舍恩贝内（Schonbein）从空气由于受到电火花击穿而发射的含磷气味中发现了臭氧；等等。所有这些事实（其中许多无疑是在受到注意前已看见过好多次了），只是由偶然性导致重大发现的一些例子，并为科学研究时应集中注意力（strained　　attention）这一论点提供了光辉的论证”。　　　　
　　同时，正如马赫指出的，我们可以说，看见（seeing）与注意（noticing）之间的区别充分说明了个体创造性想像力的重要性。这些“意料不到”的偶然事件的出现被其他科学被动地看到了，然而却只被发现者主动地注意到。这些意外事件被主动注意到，说明科学家长时期仔细地研究了他的问题并作好了一定的准备，如果他能创造某些“先行观念”，那就可能抓住“意料不到”的事件。巴斯德很久前就对机遇的必要条件作过经典阐述，他说，机遇只偏爱有准备的头脑。当然，即使假说已构造出来，发现却还没有完成，还剩下用实验去证实或否决预期的关系。我们说“或否决”，那是因为肯定有许多我们称之为“负机遇”的例子，一些感觉到的事物之间的显然联系，在付诸实验检验时却得不到支持。　　　　
　　在科学史上经常发生这样的事，当一个发现由于“机遇”而作出时，其他一些科学家会猛然回忆起他们以前曾看见过的事情。工业科学家F·R·比乔斯基经历过一次，他的想像力没有抓住机遇呈送于他的好机会。他报告说，“那还是1912－1913年的事，当时氩、氖、氪和氙的发现者西·威廉·拉姆齐（Sir　　　　
　　Wil…liam　Ramsey）在波士顿洛厄尔学院前演讲。我帮助准备这次演讲的实验表演”。拉姆齐是个杰出的演讲家，他花了三至四次讲演这些惰性气体的发现，配合实验表演。他说，他命名氖意指新；命名氩意指懒惰；命名氪意指藏而不露；命名氙意指怪异。他告诉我们他是如何尝试把这些气体与其它物质相结合的，然而给我们留下的却是无用的科学好奇心，因为事实上不能结合。在最后一讲，他说，“你们当中有些人可能会问，我们怎么肯定这些气体是纯物质而不是混合物，我可以证明这一点。所有纯物质都有这样的特征，当它电离放电时，放出自己特有的光”。然后，他给一系列玻璃管子通上电，每一只管都放出颜色截然不同的微弱的辉光。他接着说，“在不同的放电条件下，这些颜色会加深”，然后他在线路上接上电容器，氖管立即闪烁着鲜艳的桔红色光。比乔斯基说，“这是非常明显的”，“我们当时都欢呼雀跃，然后各自回家了。五百人左右的听讲者中没有一人认识到我们所看到的氖的第一次信号，只是在几年之后，克劳德也观察到同一实验，然而却认识到它的商业重要性”。　　　　
　　机遇类型只是强调了一个对于理解科学具有头等重要性的一般事实。当人们通过个体研究者的职业生涯来看待科学发现的过程，而不是就把它看作一系列非人格的事件序列时，科学发现的进程就不会显得必然地沿着某些特殊方向前进，那种认为发明的社会过程是自动的观点恰恰就是这样主张的。回过头来再看巴斯德的发现，我们感到巴斯德的发现过程有一定的逻辑，但是这种逻辑，正像杜波斯所说，“不是不可避免的。巴斯德的生涯也许遵循许多方向，虽然每一个方向都具有逻辑性，并且与那个时代的科学相容”。杜波斯自己的职业生涯就刚好能说明这些其它的道路可能会怎样。社会对科学的影响使个体研究者只有有限的几条道路可供选择，但是他们仍有选择性，他们不会沿着既定的轨道滑行。　　　　
　　基于上述认识，我们或许能更清楚地理解前已提到的怀特海的警句的意义，“十九世纪最伟大的发明是发明之方法的发明”。我们没有过多地去按我们所完全理解和完全控制的方式去发明发现的过程，像我们已经为更多地产生发明而创造了许多条件那样。我们有大批大学科学家、政府科学家和工业研究人