发现是不可避免的还是偶然的？

2024-10-04 12:05阅读：

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发现是不可避免的还是偶然的？
突破真的是一件偶然的事还是它们只是正在等待被恰当的人在恰当的时间发现呢？
HARD SCIENCE — OCTOBER 1, 2024
Telmo Pievani

发现是不可避免的还是偶然的？

Getty Images / Wikicommons / Big Think
我们处在20世纪初中，法国化学家（也是一位艺术家和装饰师）爱德华·贝内迪克特斯在实验室中有了一个平庸的事故：他掉了一个烧瓶。只是这次它没有碎。玻璃碎片仍然像马赛克一样粘在一起。贝内迪克特斯感兴趣的，他更深钻研并意识到在烧瓶内有一种火棉胶溶液，一旦蒸发已经像一层膜一样沉积在了玻璃表面上并将玻璃碎片把持在一起。他已经不知不觉的发明了防碎玻璃。但他把它放在一个橱柜里仅在后来取回它，当时汽车市场已经创造了他已经发现了答案的问题——就好像发明是必需之母而不是相反一样。
这样的偶然性时刻揭示创新不是可预测的。然而，甚至在机会起一个角色的案例中，就像在贝内迪克特斯的故事中一样更广泛的问题仍然：这样的发现真的被诞生于运气还是它们不知怎的“在空气中”等待合适的人来抓住它们呢？

怀疑论者将脱口而出不管它，但什么是偶然性呢？无论如何，迄今为止列出的所有发现都已经被其他人做出。如果时机在概念和技术术语中已经成熟，某些人会或迟或早到达那里。无论如何，麻醉会已经被发现，另外其他人会已经发明便利贴。这被用和滥用几乎就像是它们在某些时间内“在空中”漂浮只等待被某人抓住的鬼魂一样的理论争论。查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·R·华莱士（后者比达尔文晚15年）独立的并行的得出被自然选择的进化论，都靠类似的数据算数的，如阅读托马斯·R·马尔萨斯、观察在岛屿上物种的分布等。他们为这一理论添加了许多不同的细微差别，但思想的巧合是令人震惊的。
甚至在19世纪中，在来破译DNA的分子结构的激烈国际竞争中，在关于麻醉气体的研究中以及在许多其他案例中净印象是目标已经接近而解决方案就在拐角。这种也存在于生物进化中的现象被称为趋同：两个不密切相关的物种发展类似的功能适应性，如蝙蝠和一些鸟类的回声定位。这发生因为环境对两者摆出类似的生存问题（飞行过程中在黑暗中定向）即类似的选择压力。这是一个重要的能帮助解释为什么这种动态也在科学知识中存在的线索：有类似的选择压力（一个研究问题和需要来取得它的观察手段）和不同的研究小组竞相提出解决方案。
真的，上述案例与整个《偶然性》报道的许多偶然性故事是有点不同的，因为在所有这些情况中（以及在许多其他情况下）有一场来解决一个被定义的问题的有意的竞赛。但如果我们分析导致这一结果采取的步骤，我们能看到有一些偶然的因素（达尔文和华莱士都在正确的时间阅读了马尔萨斯，晶体图学家多诺霍——他在氢键方面的专业知识直接导致克里克和沃森在沃森的实验室里纠正他们的核苷酸碱基对模型并发现了双螺旋结构等等）的事实。不过，整体动态不是偶然的。这一定也被说来强调那个自然的并非所有的发现过程都是偶然的。然而所有的发现都在空中真的有可能吗？
让我们此刻假设这是真的，运气能做的最多的事情就是加速起不可避免的。所有的科学家都站在在他们之前已经走了的巨人的肩膀上，在科学中客观上有一种累积的元素。尽管如此，在某个点上在适当的情况中是这位未知的科学家而不是巨人设法来看得一点更远。一个发现的意图性比其他的发现更可预测的和期望的，这并不意味着在这些案例中个体科学家的角色和背景以任何方式都不那么重要的。有些发现有它们自己的自发的力并且更有可能来浮现，但它们的实现仍然依靠单个科学家或科学家团队的知识，意外事故也起一个重要角色（在他们的整个旅行中没有高度偶然的机会发生了达尔文和华莱士会发现什么呢？）。
没有人知道有多少不同的路线对到达同一个发现是可以利用的。在任何案例中，我们没有反证据，后见之明的危险（这使之前看似不必要的某些事情在之后变得重要如此将机会转化成命运）总是刚好围绕拐角潜伏。当我们的思维排列出一系列巧合已经使一个令人惊讶的结果成为可能时，他们立即的得出对这一系列事件一种神秘的力是负责的结论。他们说这不可能是一个巧合，因此这一发现是在空中。宇宙的神秘特征也以奇怪的巧合的形式向科学家显现它们自己。
为避免这种科学史的目的论版本，有一种相反的溯因争论。它不能被考虑为证据而是一条指引我们朝向我们的最喜欢的意外性的线索。它不是巧合，它是那位未知的科学家而不是那位巨人设法来看的更远——也就是说是他开辟了知识的新领域。继续我们的比喻，我们能说巨人的思维被先验的知识囚禁，因此被困在既定的习惯、研究问题和既定方法的框架内。这样保守派更有可能做出可预测的和深思熟虑的可能刚好同样重要的发现，但他们将仍然在已知的附近，因为他们更少倾向于听意想不到的的。
另一方面，这位新的、鲜为人知的科学家将已经看得更远，因为他们将以一种或另一种方式（有意的或远更经常偶然的）已经能够打破既定知识的束缚甚至可能有点背叛它。因此对他们来想象其他世界已经是可能的。这提示有他们的准备好思维的创新者有一个更好的可能拦截意外的发现的机会。将这个论点反过来，有最大影响力和幅度的科学发现一直是并将是偶然的是很可能的。

特尔莫皮埃瓦尼（Telmo Pievani）是帕多瓦大学生物学系的正教授，在那里他担任生物科学哲学的第一位意大利主席。他是一位领先的进化论者、科学传播者和《晚邮报》的专栏作家，著有《不完美（Imperfection）》和《偶然性（Serendipity）》等书，本文正是从这些书改编的。
这篇文章 article最初发表在麻省理工学院出版社读者上。
https://bigthink.com/hard-science/scientific-discovery/

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