科學機遇

在科學研究活動中，人們進行觀察和實驗，事先都有明確的目的和詳細的計劃。儘管如此，但在進行觀察與實驗的過程中，還往往會出現預料不到的偶然科學機遇。

科學史上許多重大發現都與科學機遇透露出的大自然的信息有關。例如，1856年年，英國化學家柏琴（1838年-1907年）在合成藥物奎寧的過程中，卻偶然製造出了苯胺紫染料，是最早的合成。英國化學家雷姆賽（1897年）在空氣中尋找惰性氣體氦元素的實驗過程染料中，意外地先後相繼發現了氪、氖、氬和氙等新元素。第一次世界大戰中，著名冶金學家哈布瑞爾萊在一堆廢鐵中，偶然發現所有的鐵都生鏽了，只有高鉻合金鋼還閃閃發亮，從而一種抗腐蝕的不鏽鋼被發現了。德國物理學家倫琴（1845年-1923年）對射線的發現，等等，都與機遇有關。

按照意外性程度的不同，機遇基本上可分為兩種情況。

一種是部分意外的情況。即尋找的目標是明確的，但發現的場合或方式卻是意外的。如美國的古德意爾（1800年-1860年）為了改變橡膠冬天變硬，夏天變軟發粘等性質，堅持多年研究，進行無數次實驗，都失敗了。直到1839年，最後一次實驗中，不小心把橡膠和硫磺的混合物掉落在發燙的爐子上，當他很快拿起這塊很熱的橡膠時，卻發現橡膠沒有發粘現象，據此，再次實驗，終於發現了性能很好的橡膠。

另一種是完全意外的情況。即本來所要尋找的是某種預期的現象，但結果卻意外地發現了完全不同的另一種現象，甚至更重要的現象。例如，大約二十年以前，美國有個研究農業的科學小組，本想研究尋找促進植物生長的細菌羣，結果，卻意外地發現這一物質竟會阻礙農作物和雜草的生長，於是便發現了一種具有選擇性的強效除草劑，從而奠定了現代農業中有最大價值的化學除草技術的基礎。

科學機遇在自然科學發展中有着重要作用，自然科學上的許多新發現都是在出乎意外的情況下獲得的，或至少都帶有機遇的成分，特別是那些最重要的和最富於革命性的發現，更是機遇所導致的結果。一般地説，開闢新天地的發現，人們很難事先做出預見。因為，這種發現常常不符合當時所流行的看法，所以，由機遇誘發的可能性就更大。具體説，科學機遇在自然科學發展中的作用，可歸結為兩種情況：

科學機遇能夠暴露大自然的信息，給人們提供探索自然的重要線索，科技工作者抓住這些線索，繼續深入研究，就可導致科學技術上的重大發現和發明。例如，早在1780年，意大利的生物學家伽代尼（1737年-1789年）在解剖青蛙的實驗中，偶然從青蛙腿和金屬環接觸時的痙攣現象發現了電流，據此，伏特進一步研究，併發明瞭電池。再如，本世紀六十年代，美國的冶金學家比勒在研究一種合金的實驗中，曾意外地發現，在冷卻和加熱的過程中，鎳鈦合金的內部結構和物理性能會發生某種可逆的變化。他抓住這一線索，進行大量研究，導致“形狀記憶合金”的發現（即發現鎳鈦合金具有記憶自己形狀的特性）。近年來把兩種金屬結合起來的一種新方法，即“表層合金法”的發明等，都同機遇所提供的線索有極大關係。

有些偶然發現，正因為它不在預料之中，也不屬於舊的理論體系，所以往往可以成為科學研究的新起點，成為科學理論發展的先導。例如，現代射電天文學的發展，是以美國的工程師卡爾詹斯基的偶然發現為先導的。本世紀四年代，詹斯基在檢查越過大西洋電話通訊的靜電干擾時，發現有一種特殊的、穩定的弱噪聲十，便引起他的注意並研究其起源，結果探知此電噪聲來自太陽，來自距離地球二萬六千光年的銀河系中心。並且還發現不僅太陽能夠發射寬頻帶的電磁波，而且星雲間也能發射這種電磁波。經過進一步的研究，從而奠定了現代射電天文學的基礎。科學史上，這樣的事例更是不勝枚舉的。如，電磁理論的發展是以伽代尼和丹麥物理學家奧斯特（1777年-1851年）的偶然發現為先導。奧斯特在為學生做電學演示實驗時，偶然發現電流能使磁針偏離，然後，立刻抓住這一事實反覆實驗，終於發現電與磁之間的關係，並證實它的科學價值，致使法拉第得到啓發，發現了電磁感應定律。微觀物理的發展則是以倫琴和貝克勒爾（1852年-1905年）的偶然發現為先導，等等。

科學機遇是偶然的、意外的，然而並不是神秘的、虛幻的，它的產生有着深刻的客觀原因。

從偶然性和必然性的關係看，機遇是一種偶然性，而偶然性是必然性的“補充和表現形式”，即必然性是通過偶然性表現出來的。但偶然性的發生又是有條件的。這種條件可在自然狀態下出現，也可在人為的干預下出現。同時既可在有意識的干預下出現，也可在無意識的干預下出現。在觀察和實驗中，由於具備了某種有利條件，未知的現象就會以偶然的形式突然出現，所以，機遇帶有偶然性。

從主觀和客觀的關係看，機遇是一種意外性。觀察和實驗都是在一定假説、理論、觀點的指導下進行的，是有目的、有計劃地認識未知自然現象的實踐活動。可是，假説、理論、目的、計劃都是帶有主觀性的東西，而人識過程中，主、客觀之間的矛盾又始終存在。即使人們通過實踐，能夠認識事物的屬性，掌握其發展的規律，但卻又永遠也不能窮盡事物的全部屬性和規律。這樣在觀察和實驗中對事先沒有考慮的未知現象，由於具備了某種條件而突然出現了，就必然是意外的新現象。所以，機遇又具有意外性。

對於捉摸不定的、偶然、意外的科學機遇，人們是無法事先有意地發現它。如果主客觀條件具備了，一旦機遇出現就能及時捕捉住，而成為科學發現和發明的生長點。

所謂客觀條件，是指社會給人們提供捕捉機遇所必需的各種外部因素或條件，其中包括社會生產、科學發展、物質文化生活的需要等等。例如，電磁效應的偶然發現，是在人類發現了電和磁之後，特別是電池發明之後，才發現的。假若沒有前兩項發明的客觀條件，後來的機遇是不可能發現和捕捉的。又如，二十世紀初，美國墨西哥灣海底儲藏豐富石油的偶然發現，就是由於當時社會迫切需要能源，才對海面偶然出現的油花現象引起注意很快抓住，及時探測、開採。否則，就很難有人問津。因此，社會的需要，是科學發現的源泉，而科學發展水平、技術條件，則是科學發現的理論前提和物質基礎。

所謂主觀條件，就是科學工作者捕捉機遇必須具有的科學素養和思維能力。法國生物學家巴斯德（1822年-1895年）説得好；“在觀察的領域中，機遇只偏愛那種有準備的頭腦。”科技工作者要想捕捉機遇，必須具備以下兩個條件。

第一，要有敏鋭的觀察能力。在進行觀察、實驗的過程中，要求注意觀察預期事物的同時，特別要保持對意外事物的警覺性和敏感性。科技史上，凡屬成功者，他必然是 敏於觀察和思考，善於捕捉機遇的人。因為任何機遇現象本身，都僅僅是提供線索和機會，就是説它只為成功披露信息，能否摘取成功之果，全在於觀察者是否具有敏鋭的觀察能力和留心意外之事的科學素養。為此，當主觀設想同客觀現象發生矛盾時，要能夠擺脱原有的主觀設想，毫不猶豫地去捕捉新的偶然事件。只有這樣，才能從那些不易被人注意的“小事”中發現真理。

第二，要有淵博的科學知識，敏捷的判斷力。捕捉機遇，除了注意新現象的線索之外，更重要的是解釋線索，並及時抓住其潛在的有意義的線索，這也是能否獲得成功的關鍵。而這些又都以知識的積累為前提，只有在實踐中長期苦心鑽研、具有廣博知識、造詣較深的人，才有判斷能力。才能在錯綜紛紜的事物中具有敏捷的判斷能力，即使有千萬次機遇，也會由於未能認識其潛在的重要意義，而錯過良機，讓機遇所提供的線索從眼前白白溜掉。科學史上，這樣的事實不乏其例。僅就射線這一事例看。1870年，英國科學家克魯克斯（1832年-1919年）在做高真空放電管實驗時，發現管子附近的照相底片有模糊陰影，但他只埋怨自己不小心。1890年，美國科學家古茲比德和詹寧斯也看到在演示克魯克斯管以後，照相底片特別發黑，可他們也毫不在意。到了1892年，德國有些物理學家也觀察到了克魯克斯管附近的熒光現象，但也因他們的注意力都集中在研究陰極射線的性質上，而對這種現象，沒有引起警覺。就這樣，良機接二連三地被錯過。直到1895年倫琴發現了同樣的現象，他及時抓住這一奇特現象，繼續研究，反覆實驗，最終發現了射線。這一重大發現，成為十九世紀物理學革命的開端。

由此可見，機遇在科學研究的發現中有着十分重要的意義。自然科學上有許多重要發現幾乎都是由意外發端的。所以，在觀察、實驗中，不能片面地只看到目的性，而忽視意外性，但也不能片面地去注意意外性，而陷入盲目性。因為，即使在那些因機遇而成功的科學發現中，機遇也只是起到了一部分的作用，它只提供了線索，並沒有解決問題。只有善於識別，並能抓住有希望的線索，跟蹤追擊，追根究底，才能獲得新發現。正如查理.尼科爾所指出的，機遇只垂青那些懂得怎樣追求她的人。因此，那種在科學研究中採取“守株待兔”的態度，把精力完全放在僥倖之上，那是永遠不會取得成就的。相反，只有那些勤奮終身，具有精湛的專業知識又遠見卓識、勤于思索的人，才有可能發現和捕捉有重大意義的機遇，導致科學上重大的發現。