第八章 觀 察 Observation

第 三 章 機 遇 Chance 機 遇 只 垂 青 那 些 懂 得 怎 樣 追 求 她 的 人 - 查 理. 尼 科 爾 - 實 例. 機 遇 在 新 發 現 中 的 作 用. 認 出 機 遇 的 機 會. 利 用 機 會. 提 要 實 例 Illustration 讓 我 們 先 看 幾 個 機 遇 在 實 驗 中 發 揮 了 作 用 的 實 例, 這 樣 再 來 討 論 機 遇 在 科 學 研 究 中 所 扮 演 的 角 色 就 容 易 得 多 了 這 些 小 故 事 都 有 可 靠 的 來 源, 每 個 都 註 明 了 出 處, 盡 管 很 多 故 事 是 參 照 了 好 幾 處 的 材 料 本 節 只 收 入 了 十 個, 而 在 附 錄 部 分 又 收 入 了 另 外 十 九 個 闡 明 機 遇 作 用 的 故 事 巴 斯 德 由 於 渡 假 而 中 斷 了 對 雞 霍 亂 的 研 究, 他 在 繼 續 進 行 研 究 的 時 候 碰 到 了 一 個 意 想 不 到 的 障 礙 : 幾 乎 所 有 的 培 養 物 都 變 成 了 無 菌 的 了 他 試 圖 用 再 度 移 植 到 肉 湯 中 並 給 家 禽 注 射 的 方 法 來 復 活 培 養 物 這 種 再 度 培 養 物 大 部 分 不 能 生 長, 而 家 禽 也 未 受 感 染 他 正 想 要 丟 棄 一 切, 從 頭 開 始 的 時 侯, 突 然 想 到 用 新 鮮 培 養 物 給 全 部 的 家 禽 進 行 第 二 次 接 種 他 的 同 事 杜 克 勞 (Duclaux) 寫 道 : 使 大 家 吃 驚 的 是 : 幾 乎 所 有 這 些 家 禽 都 受 得 住 這 次 接 種, 而 先 前 未 經 接 種 的 家 禽, 經 過 了 一 般 的 潛 伏 期 以 後, 則 全 部 死 掉 了 這 一 點 甚 至 連 巴 斯 德 自 己 或 許 也 大 吃 一 驚, 他 沒 有 預 料 到 會 有 這 樣 的 成 就 這 導 致 了 我 們 對 減 弱 病 原 體 免 疫 法 原 理 的 確 認 細 菌 染 色 的 最 重 要 方 法 是 丹 麥 內 科 醫 生 革 蘭 (Haus Christian Joachim Gram) 發 明 的 他 敘 述 了 他 在 試 圖 對 腎 切 片 顯 現 雙 染 色 的 過 程 中, 是 如 何 偶 然 發 現 這 種 方 法 的 革 蘭 希 望 把 細 胞 核 染 成 紫 色, 把 細 管 染 成 棕 色, 所 以 用 了 龍 膽 紫, 接 著 又 用 了 碘 溶 液 他 發 現, 這 樣 處 理 過 的 組 織, 能 用 酒 精 使 其 迅 速 褪 色, 但 某 種 細 菌 仍 保 持 藍 紫 色 龍 膽 紫 和 碘 意 想 不 到 地 相 互 作 用, 並 與 一 種 只 存 在 於 某 種 細 菌 中 的 物 質 相 互 作 用 從 而, 不 僅 提 供 了 一 種 很 好 的 染 劑, 而 且 提 供 了 一 種 簡 便 的 試 驗 法, 它 在 辨 認 不 同 的 細 菌 方 面 證 明 有 極 高 的 價 值 馮 梅 林 ( Baron Joseph Von Mering) 教 授 和 閔 可 夫 斯 基 (Oscar Minkowski) 教 授 一 八 八 九 年 在 斯 特 拉 斯 堡 研 究 胰 臟 在 消 化 過 程 中 的 功 能 時, 用 手 術 切 除 了 一 個 狗 的 胰 臟 過 後, 一 個 實 驗 助 手 發 現 這 隻 狗 的 尿 招 來 了 成 群 的 蒼 蠅 他 將 此 事 報 告 了 閔 可 夫 斯 基 閔 可 夫 斯 基 分 析 尿 後 發 現 其 中 有 糖 正 是 這 一 發 現, 使 我 們 認 識 了 糖 尿 病 和 後 來 用 胰 島 素 控 制 糖 尿 病 的 方 法 不 久 前 蘇 格 蘭 人 都 恩 (Shaw Dunn) 在 研 究 肢 體 嚴 重 壓 傷 後 腎 損 傷 的 起 因 時, 嘗 試 了 各 種 方 法, 其 一 是 用 四 氧 嘧 啶 作 注 射, 他 發 現 四 氧 嘧 啶 能 使 胰 臟 的 胰 島 組 織 壞 死 這 一 意 外 的 發 現 給 糖 尿 病 的 研 究 提 供 了 極 為 有 用 的 工 具 法 國 生 理 學 家 里 基 特 (Charles Richet) 在 實 驗 室 以 動 物 試 驗 海 葵 觸 手 的 提 取 3-1

物, 以 測 定 其 毒 素 劑 量 時, 突 然 發 現, 與 第 一 次 相 隔 一 段 時 間 第 二 次 的 微 小 劑 量 常 使 動 物 迅 速 死 亡 起 先 他 對 此 大 為 震 驚, 簡 直 不 能 相 信 這 是 他 自 己 做 出 來 的 結 果 確 實, 他 說 過, 他 發 現 誘 導 敏 感 作 用 或 過 敏 性 完 全 是 不 知 不 覺 的, 他 原 來 認 為 這 是 絕 對 不 可 能 的 這 種 過 敏 現 象 的 另 一 現 象 是 由 戴 爾 (Henry Dale) 爵 士 獨 立 發 現 的 他 在 給 豚 鼠 的 幾 條 不 隨 意 肌 注 射 血 清 時, 突 然 發 現 有 一 條 肌 肉 對 馬 血 清 反 應 特 別 強 烈 在 尋 找 這 一 特 別 現 象 的 原 因 時, 他 發 現 這 只 豚 鼠 在 不 久 前 曾 注 射 過 馬 血 清 對 切 除 的 青 蛙 心 臟 進 行 實 驗 時, 生 理 學 家 通 常 使 用 生 理 鹽 水 作 為 灌 注 液, 用 這 種 方 法 可 使 青 蛙 心 臟 繼 續 保 持 約 半 小 時 的 跳 動 一 次, 在 倫 敦 大 學 醫 院, 一 位 生 理 學 家 發 現 他 的 青 蛙 心 臟 連 績 跳 動 了 好 幾 個 小 時 他 非 常 驚 訝, 大 惑 不 解 他 能 想 到 的 唯 一 可 能 原 因 是 季 節 的 影 響, 而 這 一 點 他 也 確 實 在 報 告 中 提 出 來 了 後 來, 發 現 這 是 由 於 他 的 實 驗 助 手 在 製 作 鹽 水 溶 液 時, 用 的 不 是 蒸 餾 水 而 是 自 來 水, 根 據 這 個 線 索 就 不 難 斷 定 自 來 水 中 的 那 些 鹽 份 引 起 了 生 理 活 動 的 增 加 林 格 (Sidney Ringer) 就 是 這 樣 發 現 了 這 種 以 他 命 名 的 溶 液 這 種 溶 液 對 實 驗 生 理 學 的 貢 獻 頗 大 德 拉 姆 (H. E. Durham) 博 士 記 述 了 通 過 抗 血 清 發 現 細 菌 凝 集 的 經 過 如 下 : 那 是 一 八 九 四 年 十 一 月 的 一 個 值 得 紀 念 的 早 晨, 我 們 都 準 備 好 了 要 用 法 伊 弗 (Pfeiffer) 提 供 給 我 們 的 培 毒 液 和 血 清 去 檢 驗 他 做 的 活 體 內 診 斷 反 應 格 魯 伯 (Gruber) 教 授 對 我 喊 道 : 德 拉 姆, 這 兒 來, 你 瞧! 用 血 清 和 弧 菌 的 合 劑 進 行 第 一 次 注 射 前, 他 取 了 樣 品 放 在 顯 微 鏡 下, 看 到 了 凝 集 幾 天 以 後, 我 們 要 用 消 毒 過 的 小 玻 璃 罐 製 作 合 劑 時, 正 巧 小 玻 璃 罐 都 沒 有 消 毒, 所 以 我 只 好 用 消 毒 試 管 放 有 培 養 液 和 血 清 混 合 物 的 試 管 插 在 那 裏 片 刻 以 後 我 喊 道 : 教 授 先 生 這 兒 來, 瞧! 出 現 在 他 眼 前 的 是 沉 積 現 象 ; 就 這 樣, 我 們 得 到 了 兩 種 可 用 的 方 法 : 微 觀 的 和 鉅 觀 的 這 一 發 現 出 人 意 外, 事 先 沒 有 提 出 過 假 說, 這 是 在 另 一 研 究 工 作 的 過 程 中 偶 然 發 生 的 由 於 偶 然 找 不 到 消 毒 玻 璃 罐, 發 現 了 鉅 觀 的 凝 集 現 象 ( 承 蒙 迪 安 H. R. Dean 教 授 示 我 以 德 拉 姆 的 手 稿 ) 霍 普 金 斯 (Gowland Hopkins) 被 很 多 人 看 作 是 生 物 化 學 之 父 他 讓 他 的 實 習 班 學 生 進 行 一 項 眾 所 周 知 的 蛋 白 質 試 驗 作 為 練 習, 但 是 所 有 的 學 生 都 得 不 出 反 應 研 究 證 實 : 只 有 使 用 一 種 含 有 雜 質 的 醋 酸, 即 二 羥 醋 酸 時, 才 能 得 到 反 應 這 種 醋 酸 以 後 就 成 為 標 準 的 試 驗 試 劑 霍 普 金 斯 根 據 這 個 線 索 進 一 步 研 究, 找 出 了 蛋 白 質 中 與 三 羥 醋 酸 相 互 作 用 的 基 這 導 致 他 作 出 了 著 名 的 色 胺 酸 離 析 一 九 一 五 年 韋 爾 (Weil) 和 費 利 克 斯 (Felix) 在 波 蘭 研 究 虱 子 傳 染 的 斑 疹 傷 寒 病 例 他 們 從 一 些 病 人 身 上 分 離 出 一 種 稱 之 為 變 形 杆 菌 X 的 細 菌 他 們 認 為 這 可 能 就 是 疾 病 的 起 因 於 是, 用 病 人 的 血 清 作 這 種 細 菌 的 凝 集 試 驗, 得 到 了 陽 性 的 結 果 以 後 發 現 變 形 杆 菌 X 並 不 是 這 種 疾 病 的 致 病 微 生 物 ; 然 而, 用 這 種 微 生 物 做 凝 集 反 應, 卻 是 診 斷 斑 疹 傷 寒 的 一 種 可 靠 而 又 特 別 可 貴 的 方 法 在 作 這 種 血 清 反 應 的 實 驗 研 究 中, 韋 爾 和 費 利 克 斯 確 定 了 O 和 H 的 抗 原 及 抗 體 這 一 發 現 又 為 血 清 學 寫 下 了 嶄 新 的 篇 章 以 後, 又 發 現 在 馬 來 亞 灌 木 叢 中 傳 染 的 斑 疹 傷 寒 對 變 形 杆 菌 X 19 不 起 凝 集 作 用 奇 怪 的 是, 在 英 國 獲 得 的 一 種 變 形 杆 菌 的 新 菌 株, 據 信 是 變 形 杆 菌 X 19 的 典 型 菌 株, 則 與 叢 林 斑 疹 傷 寒 病 人 的 血 清 凝 集, 而 不 與 城 裏 傳 染 ( 都 市 斑 疹 傷 寒 ) 的 病 人 3-2

血 清 凝 集 這 種 都 市 斑 疹 傷 寒 病 人 血 清 卻 令 人 滿 意 地 與 世 界 上 很 多 地 方 使 用 的 變 形 杆 菌 菌 株 起 作 用 以 後 證 實 : 叢 林 斑 疹 傷 寒 和 都 市 斑 疹 傷 寒 是 兩 種 不 同 的 立 克 次 體 病 英 國 送 來 的 變 形 杆 菌 不 但 不 是 典 型 的 變 形 杆 菌 X 19, 而 且 其 結 果 正 好 變 成 能 夠 診 斷 出 另 一 種 疾 病, 這 究 竟 是 怎 麼 回 事, 至 今 仍 是 個 大 謎 流 行 性 感 冒 病 毒 能 使 小 雞 紅 血 球 凝 集, 這 一 現 象 是 赫 斯 特 (G.H. Hirst) 第 一 個 意 外 觀 察 到 的 麥 克 萊 蘭 (L. McClelland) 和 黑 爾 (R. Hare) 在 檢 驗 受 病 毒 感 染 的 雞 胚 胎 時 也 獨 立 作 出 了 這 一 發 現, 紅 血 球 與 含 有 病 毒 的 液 體 混 合 時 凝 集 起 來 了, 敏 銳 而 又 善 於 觀 察 的 科 學 家 迅 速 跟 蹤 這 一 線 索 這 一 現 象 的 發 現 不 僅 革 新 了 我 們 有 關 幾 種 病 毒 的 技 術, 而 且 對 於 病 毒 與 細 胞 二 者 關 係, 這 些 根 本 性 問 題 開 創 了 研 究 的 方 法 繼 此 發 現 以 後, 很 多 研 究 人 員 用 其 它 的 病 毒 試 驗 血 液 凝 集, 發 現 紐 卡 斯 爾 疾 病 (Newcastle) [ 譯 註 : 家 禽 或 其 它 鳥 類 的 急 性 病 毒 性 疾 病, 病 症 是 肺 炎 和 腦 脊 髓 炎 ] 雞 瘟 和 牛 痘 都 能 引 起 這 種 現 象 然 而, 又 是 由 於 偶 然 觀 察, 發 現 腮 腺 炎 病 毒 能 引 起 血 液 凝 集 以 後 又 發 現 鼠 肺 炎 的 病 毒 也 能 引 起 這 種 現 象 立 克 次 體 微 生 物 ( 一 種 與 病 毒 很 接 近 的 微 生 物 ) 引 起 斑 疹 傷 寒 及 其 它 幾 種 重 要 疾 病, 而 且 難 以 培 養 科 克 斯 (Herald Cox) 博 士 花 了 很 多 時 間 和 精 力 去 改 進 這 種 微 生 物 在 組 織 培 養 中 生 長 的 方 法, 曾 經 試 圖 加 進 各 種 提 液 維 生 素 和 激 素, 但 都 沒 有 收 效 有 一 天, 在 作 試 驗 準 備 時, 用 作 組 織 培 養 的 雞 胚 胎 組 織 不 夠 了, 為 了 湊 足 數 量, 他 使 用 了 在 以 前 同 別 人 一 樣 地 扔 掉 了 的 蛋 黃 囊 以 後 在 檢 查 這 些 培 養 物 時, 他 又 驚 又 喜 地 發 現 : 在 偶 然 放 進 了 蛋 黃 囊 的 那 些 試 管 中, 產 生 了 大 量 的 有 機 體 幾 天 以 後, 他 晚 上 躺 在 床 上 時 突 然 想 到, 把 立 克 次 體 微 生 物 直 接 接 種 到 含 胚 胎 卵 的 蛋 黃 囊 中 他 早 上 四 點 起 床 直 奔 實 驗 室, 第 一 次 射 立 克 次 體 微 生 物 注 射 到 蛋 黃 囊 中, 就 這 樣 發 現 了 大 量 生 長 立 克 次 體 微 生 物 的 簡 便 方 法 這 種 方 法 革 新 了 由 它 們 引 起 的 多 種 疾 病 的 研 究, 並 使 得 預 防 這 些 疾 病 的 有 效 疫 苗 的 生 產 成 為 可 能 [ 私 人 通 信 ] 機 遇 在 新 發 現 中 的 作 用 Role of chance in discoveries 上 述 十 個 例 子, 加 上 收 入 在 附 錄 中 的 十 九 個 例 子, 以 及 第 四 章 和 第 八 章 中 的 一 些 例 子, 生 動 地 說 明 了 機 遇 在 新 發 現 中 的 重 要 作 用 當 我 們 想 到 研 究 工 作 通 常 遭 到 的 失 敗 和 挫 折 時, 這 些 例 子 就 顯 得 更 加 突 出 也 許 絕 大 部 分 生 物 學 和 醫 學 上 的 新 發 現 都 是 意 外 獲 得 的, 或 至 少 含 有 機 遇 的 成 分, 特 別 是 那 些 最 重 要 的 和 最 革 命 性 的 發 現 對 於 真 正 開 闢 了 新 天 地 的 科 學 發 現, 人 們 很 難 預 測 到, 因 為 這 種 發 現 常 常 與 當 時 的 思 潮 不 相 符 合 ( 甚 至 互 相 矛 盾 ) 我 常 常 聽 到 我 的 同 事 在 談 及 某 個 新 發 現 時, 帶 有 幾 分 歉 意 地 說 : 我 是 偶 然 碰 上 的 雖 然 大 家 公 認 機 遇 有 時 是 獲 得 新 發 現 的 一 個 因 素 ; 但 是, 其 意 義 之 重 要 很 少 為 人 們 意 識 到, 其 作 用 之 巨 大 似 乎 亦 未 被 人 充 分 理 解 和 領 會 有 關 科 學 方 法 的 著 作, 根 本 不 提 新 發 現 中 的 機 遇 或 經 驗 論 經 驗 主 義 的 發 現 中 最 引 人 注 目 的 例 子, 也 許 在 化 學 療 法 方 面 在 這 方 面, 幾 乎 所 有 偉 大 的 發 現, 都 是 從 一 個 未 經 證 實 的 假 設 或 所 謂 機 遇 觀 察 出 發 而 獲 得 的 我 在 本 書 其 它 章 節 中 描 述 了 奎 寧 六 六 ( 洒 爾 佛 散 ) 磺 胺 對 胺 基 苯 甲 酸 及 青 黴 素 醫 療 作 3-3

用 發 現 的 經 過 在 每 一 種 情 況 下, 隨 後 所 做 的 理 論 性 研 究, 相 對 地 說, 僅 帶 來 了 很 小 的 益 處 當 想 到 化 學 治 療 方 面 所 進 行 的 理 論 性 研 究 是 大 量 的, 上 述 這 些 事 實 就 更 加 令 人 感 到 驚 奇 認 識 了 機 遇 在 獲 得 新 發 現 中 的 重 要 作 用, 研 究 人 員 應 該 對 此 加 以 利 用, 而 不 應 把 它 看 作 一 件 怪 事 而 忽 略 掉, 或 者 更 糟 的 是, 看 成 有 損 發 現 者 的 聲 譽 從 而 不 予 考 慮 雖 然 我 們 無 法 刻 意 製 造 這 種 捉 摸 不 定 的 機 遇, 但 我 們 可 以 對 之 提 高 警 覺, 作 好 準 備, 一 俟 機 遇 出 現, 就 抓 住 它 從 中 得 益 僅 僅 意 識 到 機 遇 的 重 要 作 用, 對 初 做 研 究 工 作 的 人 就 可 能 有 所 幫 助 我 們 要 訓 練 自 己 的 觀 察 能 力, 培 養 經 常 注 意 預 料 之 外 的 事 情 之 精 神, 並 養 成 檢 查 機 遇 提 供 的 每 一 條 線 索 的 習 慣 新 發 現 是 透 過 對 最 細 小 線 索 的 注 意 而 獲 得 的 科 學 家 所 一 致 要 求 的 嚴 格 邏 輯 思 想 方 法, 應 留 待 於 研 究 工 作 的 求 證 階 段 研 究 工 作 中, 獲 得 新 發 現 所 需 要 的 思 想 方 法, 不 同 於 求 證 所 需 要 的 思 想 方 法, 因 為 發 現 和 求 證 是 不 同 的 過 程 我 們 不 應 把 全 付 心 思 放 在 我 們 的 假 設 上, 以 致 錯 過 或 忽 視 了 與 之 無 直 接 關 係 的 其 他 東 西 : 考 慮 到 這 一 點, 貝 爾 納 堅 持 主 張 : 盡 管 假 設 在 實 驗 的 部 署 中 十 分 重 要, 但 是, 一 旦 實 驗 開 始, 觀 察 者 就 應 該 忘 卻 他 的 假 設 他 說, 過 分 喜 愛 自 己 的 假 設 的 人 是 不 適 於 找 到 新 發 現 的 ( 第 八 章 中 敘 述 的 ) 關 於 貝 爾 納 從 觀 察 兔 子 排 出 清 尿 出 發 進 行 研 究 工 作 的 小 故 事, 就 是 一 個 包 含 了 機 遇 觀 察 和 有 備 而 來 的 頭 腦, 從 而 作 出 新 發 現 的 出 色 例 證 留 意 意 外 之 事 是 研 究 工 作 者 的 座 右 銘 談 論 研 究 工 作 的 運 氣 不 是 明 智 之 舉, 因 為 這 樣 做 可 能 擾 亂 我 們 的 思 想 用 運 氣 這 個 詞 來 僅 僅 表 示 機 遇, 是 無 可 厚 非 的 但 是 在 很 多 人 看 來, 運 氣 是 個 形 而 上 學 的 概 念, 神 秘 地 影 響 了 事 件 的 發 生, 這 樣 的 概 念 是 不 容 許 進 入 科 學 思 維 的 機 遇 也 不 是 獲 得 意 外 發 現 的 唯 一 因 素, 這 一 點 我 們 在 下 節 裏 要 詳 細 討 論 在 上 述 的 小 故 事 中, 如 若 研 究 人 員 不 是 留 神 注 意 任 何 可 能 發 生 的 事 倩, 許 多 機 會 很 可 能 就 被 忽 略 過 去 一 個 成 功 的 科 學 家 對 機 遇 所 提 供 的 每 一 意 外 事 件 或 觀 測 現 象 予 以 注 意, 並 對 那 些 在 他 看 來 大 有 潛 力 的 事 件 進 行 研 究 在 這 一 方 面, 亨 利. 戴 爾 爵 士 關 於 機 會 主 義 說 得 很 好 不 具 發 現 才 能 的 科 學 家 往 往 不 會 去 注 意 或 考 慮 那 些 意 外 之 事, 因 而 在 不 知 不 覺 中 放 過 了 偶 然 的 機 會 格 雷 格 (Alan Gregg) 寫 道 : 人 們 有 時 候 會 猜 想 : 對 大 自 然 極 為 細 微 的 反 常 行 動 能 十 分 注 意, 並 從 中 得 益, 這 種 罕 見 的 才 能 是 否 就 是 最 優 秀 研 究 頭 腦 的 奧 秘, 是 否 就 是 為 什 麼 有 些 人 能 出 色 地 利 用 表 面 上 微 不 足 道 的 偶 然 事 件, 而 取 得 顯 著 成 果 的 奧 秘 這 種 注 意 力 的 背 後, 則 是 始 終 不 懈 的 敏 感 性 達 爾 文 的 兒 子 在 談 到 達 爾 文 時 寫 道 : 當 一 種 例 外 情 況 非 常 引 人 注 目 並 屢 次 出 現 時, 人 人 都 會 注 意 到 它 但 是, 他 [ 指 達 爾 文 - 譯 者 ] 卻 具 有 一 種 捕 捉 例 外 情 況 的 特 殊 天 性 很 多 人 在 遇 到 表 面 上 微 不 足 道 又 與 當 前 的 研 究 沒 有 關 係 的 事 情 時, 幾 乎 不 自 覺 地, 以 一 種 未 經 認 真 考 慮 的 解 釋 將 它 忽 略 過 去, 這 種 解 釋 其 實 算 不 上 什 麼 解 釋 正 是 這 些 事 情, 他 抓 住 了, 並 以 此 作 為 起 點 明 確 認 識 機 遇 的 作 用 是 極 其 重 要 的 發 現 的 歷 史 過 程 表 明, 機 遇 具 有 重 要 的 作 用, 但 另 一 方 面, 即 使 在 那 些 因 機 遇 而 成 功 的 發 現 中, 機 遇 也 僅 僅 具 有 一 部 分 的 作 用 而 已 由 於 這 個 原 因, 把 意 外 的 發 現 稱 之 為 機 遇 發 現 或 偶 然 發 現 並 不 完 全 正 確, 容 易 造 成 誤 解 如 果 完 全 是 偶 然 靠 機 遇 獲 得 這 些 發 現, 那 麼, 剛 剛 涉 足 研 究 工 作 3-4

且 沒 有 經 驗 的 科 學 研 究 人 員, 就 可 能 會 做 出 同 貝 爾 納 或 巴 斯 德 一 樣 多 的 這 類 發 現 了 巴 斯 德 的 名 言 道 出 了 專 情 的 真 諦 : 在 觀 察 的 領 域 中, 機 遇 只 偏 愛 那 種 有 備 而 來 的 頭 腦 真 正 起 作 用 的 是 對 機 遇 觀 察 的 解 釋 機 遇 只 提 供 機 會 的 作 用, 必 須 由 科 學 家 去 認 出 機 會, 抓 住 不 放, 才 能 具 有 效 用 認 出 機 遇 的 機 會 Recognising chance opportunities 一 些 簡 單 的 貌 似 容 易 的 觀 察 導 致 了 偉 大 而 深 刻 的 發 現, 使 科 學 家 因 此 成 名 在 閱 讀 科 學 史 上 的 發 現 時, 這 類 觀 察 有 時 會 給 人 深 刻 的 印 象 但 是, 在 回 顧 的 時 候, 我 們 看 到 的 新 發 現 已 經 有 了 眾 所 公 認 的 重 要 意 義 最 初, 這 種 發 現 通 常 並 不 具 有 內 在 價 值 ; 發 現 者 把 這 個 發 現 和 其 它 知 識 聯 繫 起 來, 或 許 利 用 它 推 衍 出 新 的 知 識, 從 而 賦 予 這 個 發 現 重 要 的 意 義 在 涉 及 機 遇 的 新 發 現 過 程 中, 存 在 著 的 一 些 困 難 可 按 下 列 小 標 題 加 以 討 論 (1) 機 會 稀 少 以 重 要 線 索 的 型 態 出 現 的 機 會 並 不 多 見 唯 有 在 這 個 方 面, 完 全 是 機 遇 所 引 起 的 作 用 但 即 使 這 樣, 科 學 家 也 並 不 是 純 粹 被 動 的 成 功 的 研 究 人 員 是 長 時 間 在 工 作 臺 旁 工 作 的 科 學 家, 他 們 不 把 自 己 的 研 究 活 動 局 限 於 傳 統 的 步 驟, 而 是 去 嘗 試 新 奇 的 步 驟, 因 而 他 們 遭 遇 幸 運 事 故 光 臨 的 可 能 性 就 更 大 (2) 注 意 線 索 要 注 意 到 線 索, 往 往 必 須 具 有 敏 銳 的 觀 察 能 力, 特 別 是 在 觀 察 所 預 期 事 物 的 時 候, 保 持 對 意 外 事 物 警 覺 性 和 敏 感 性 的 那 種 能 力 在 觀 察 一 章 中 要 詳 盡 討 論 關 於 注 意 的 問 題, 在 這 裏 只 需 說 明 它 主 要 是 個 思 維 的 過 程 (3) 解 釋 線 索 解 釋 線 索, 並 抓 住 其 可 能 具 有 的 重 要 意 義 是 最 困 難 的 一 件 事, 只 有 有 準 備 的 頭 腦 才 能 做 到 讓 我 們 來 看 幾 個 未 能 抓 住 機 會 的 例 子 在 科 學 研 究 史 上, 錯 過 機 會 的 例 子, 也 即 是 雖 注 意 到 線 索 但 未 能 認 識 其 重 要 性 的 例 子, 簡 直 不 勝 枚 舉 在 倫 琴 (Rontgen) 發 現 X 射 線 之 前, 至 少 已 經 有 另 一 個 物 理 學 家 注 意 到 這 種 射 線 的 存 在, 但 他 只 是 感 到 氣 惱 而 已 現 在, 好 幾 個 人 都 回 憶 起, 在 弗 萊 明 (Alexander Fleming) 深 入 研 究 進 而 發 現 青 黴 素 以 前, 他 們 就 曾 經 注 意 到 用 黴 菌 抑 制 葡 萄 球 菌 菌 落 的 現 象 例 如, 斯 科 特 (Scott) 報 導 說 他 就 見 到 過 這 種 現 象, 但 是 僅 只 感 到 討 厭 他 反 對 那 種 認 為 弗 萊 明 的 發 現 是 得 力 於 機 遇 的 觀 點, 因 為, 他 說, 獲 得 新 發 現 主 要 是 由 於 弗 萊 明 具 有 敏 銳 的 判 斷 力, 能 夠 抓 住 別 人 放 過 的 機 會 愛 德 華 茲 (J.T. Edwards) 也 有 一 件 有 趣 的 事 一 九 一 九 年 他 注 意 到 有 一 組 流 產 布 魯 氏 菌 的 培 養 物 比 其 它 組 繁 殖 得 更 為 茂 盛, 而 且 上 面 沾 染 了 黴 菌 他 請 麥 克 法 迪 恩 (John M'Fadyean) 爵 士 來 看, 提 出 這 種 現 象 可 能 有 重 要 意 義, 卻 被 麥 氏 嗤 之 以 鼻 直 到 後 來 才 發 現 流 產 布 魯 氏 菌 在 有 二 氧 化 碳 存 在 的 情 況 下 繁 殖 得 更 好, 這 就 解 釋 了 為 什 麼 愛 德 華 茲 的 培 養 物 生 了 黴 菌 就 繁 殖 得 更 好 博 迪 特 (Budet) 等 人 都 曾 無 意 中 注 意 到 抗 血 清 使 細 菌 凝 集, 但 只 有 格 魯 伯 和 德 拉 姆 才 認 識 到 其 潛 在 的 重 要 意 3-5

義 同 樣, 在 托 特 (F.W. Twort) 和 德 愛 萊 爾 (F.H. d'herelle) 之 前 就 有 很 多 人 看 到 過 噬 菌 體 溶 解 現 象 之 前 就 有 很 多 人 看 到 過 噬 菌 體 溶 解 現 象 伯 內 特 現 在 就 承 認 曾 見 到 雞 胚 胎 紅 血 球 遇 到 流 行 性 感 冒 病 毒 時 會 有 凝 集 的 現 象 ; 可 能 還 有 別 人 也 見 到 過 但 只 有 赫 斯 特 麥 克 里 蘭 和 黑 爾 才 抓 住 線 索 進 行 追 蹤 很 多 細 菌 學 家 都 在 各 處 見 到 過 細 菌 菌 落 變 異, 但 只 有 阿 克 賴 特 (Arkwright) 進 行 了 研 究, 發 現 變 異 與 病 毒 性 和 抗 原 性 的 變 化 有 聯 繫 當 然, 現 在 這 已 成 為 免 疫 學 和 血 清 學 中 的 一 項 基 本 事 實 有 時, 機 遇 帶 給 我 們 線 索 的 重 要 性 十 分 明 顯, 但 有 時 只 是 微 不 足 道 的 小 事, 只 有 很 有 造 詣 的 人, 其 思 想 滿 載 著 有 關 知 識 並 已 發 展 成 熟, 才 能 看 到 這 些 小 事 的 意 義 所 在 當 頭 腦 中 充 斥 著 一 大 堆 相 關 的 但 尚 未 緊 密 聯 繫 起 來 的 資 料, 或 一 大 堆 模 糊 概 念 的 時 候, 一 件 小 事 可 能 有 助 於 形 成 某 種 清 晰 的 概 念, 而 將 資 料 聯 繫 起 來 這 恰 像 落 下 的 蘋 果 為 牛 頓 的 想 法 提 供 了 雛 型 蘇 特 (Henry Souttar) 爵 士 指 出 : 正 是 由 於 觀 察 者 的 大 腦 是 多 年 工 作 積 累 而 成 的, 它 使 得 那 勝 利 的 瞬 間 能 夠 到 來 關 於 機 遇 觀 察 的 特 性, 還 要 在 觀 察 和 直 覺 的 章 節 中 進 一 步 討 論 任 何 思 想 敏 銳 的 人, 在 研 究 的 過 程 中 都 會 遇 到 無 數 有 趣 的 附 帶 問 題, 可 以 進 一 步 研 究 下 去 對 這 些 問 題 全 部 加 以 研 究, 在 體 力 上 是 辦 不 到 的 大 部 分 是 不 值 得 研 究 下 去 的 ; 只 有 少 部 份 的 問 題 值 得 繼 續 研 究 下 去 ; 偶 而 會 出 現 一 次 百 年 難 逢 的 良 機 如 何 辨 別 有 價 值 的 線 索, 是 研 究 藝 術 的 精 華 所 在 具 有 獨 立 思 考 能 力, 而 不 受 現 階 段 思 潮 左 右 之 科 學 家, 最 有 可 能 發 現 突 發 現 象 的 潛 在 意 義 他 也 需 要 具 有 想 像 力 和 豐 富 的 知 識, 來 了 解 自 己 的 四 周 是 不 是 有 新 的 事 件, 來 看 自 己 的 觀 察 可 能 有 那 些 含 義 在 決 定 是 否 應 該 進 行 某 一 方 面 的 研 究 時, 不 應 僅 僅 由 於 別 人 已 經 考 慮 過, 或 者 甚 至 已 經 做 過 而 無 成 果, 就 予 以 放 棄 這 並 不 一 定 說 明 這 個 想 法 不 好 ; 很 多 具 有 時 代 意 義 的 發 現 先 前 都 被 提 出 過, 只 是 未 能 繼 續 的 發 展 研 究, 但 直 到 適 逢 其 人 才 得 以 正 確 地 開 展 詹 納 (Edward Jenner) 並 不 是 第 一 個 給 人 種 牛 痘 以 預 防 天 花 的 人 哈 維 (William Harvey) 不 是 第 一 個 提 出 血 液 循 環 假 設 的 人 達 爾 文 絕 非 第 一 個 提 出 進 化 論 的 人 哥 倫 布 也 不 是 第 一 個 到 美 洲 去 的 歐 洲 人 巴 斯 德 不 是 第 一 個 提 出 疾 病 的 細 菌 學 說 的 人 利 斯 特 (Joseph Lister) 不 是 第 一 個 用 石 炭 酸 作 為 傷 口 消 毒 劑 的 人 但 正 是 這 些 人, 充 分 發 展 了 這 些 想 法, 迫 使 社 會 勉 勉 強 強 地 接 受 了 它 們, 因 此, 使 這 些 發 現 得 以 成 功 的 主 要 功 勞 應 歸 於 他 們 使 發 現 得 以 成 功 的 還 不 僅 是 新 想 法 其 實, 完 全 獨 創 的 想 法 是 很 少 的 通 常, 深 入 研 究 某 一 想 法 的 起 源 以 後, 人 們 發 現, 這 個 想 法 別 人 先 前 已 經 提 出 過 了, 或 是 提 出 過 近 似 的 想 法 尼 科 爾 把 這 些 早 期 的, 一 開 始 未 予 以 深 入 研 究 的 想 法 稱 之 為 想 法 的 先 驅 利 用 機 會 Exploiting opportunities 當 一 個 新 發 現 經 過 了 上 述 的 障 礙, 創 始 者 終 於 能 認 識 並 理 解 它, 但 至 少 還 有 三 種 情 況 會 延 誤 人 們 及 早 接 受 這 個 發 現 (4) 不 能 根 據 最 初 的 發 現 做 深 入 研 究 最 初 的 發 現 有 時 可 能 未 被 充 分 利 用, 因 為 科 學 家 可 能 未 對 新 發 現 深 入 追 究, 未 能 對 其 3-6

加 以 開 拓 最 有 成 就 的 科 學 家 不 會 只 滿 足 於 澄 清 手 邊 的 問 題, 而 是 在 取 得 了 某 些 新 知 識 以 後, 利 用 它 去 揭 示 更 新 的 知 識, 而 且 往 往 能 尋 獲 更 具 重 要 意 義 的 知 識 斯 坦 豪 塞 (Steinhaeuser) 一 八 四 年 發 現 魚 肝 油 能 治 居 佝 僂 病, 但 是 在 以 後 的 八 十 年 中, 這 個 極 為 重 要 的 事 實 始 終 未 經 證 實, 因 而 至 今 仍 然 只 是 一 個 看 法 而 已 一 九 三 年 史 密 斯 發 現 : 培 養 液 中 的 能 動 杆 菌 能 以 正 常 的 運 動 形 式 存 在, 也 能 以 不 能 動 的 變 異 體 存 在 他 還 說 明 了 這 兩 種 形 式 在 免 疫 反 應 中 的 重 要 性 這 一 研 究 幾 乎 沒 有 被 人 注 意 而 且 被 人 遺 忘, 直 到 韋 爾 和 費 利 克 斯 一 九 一 七 年 重 新 發 現 這 一 現 象 為 止 這 一 現 象 現 在 被 看 作 是 免 疫 反 應 中 的 一 個 基 本 事 實 弗 萊 明 在 一 九 二 九 年 就 描 述 了 青 黴 素 的 粗 製 劑, 但 是 幾 年 以 後 他 中 斷 了 這 一 工 作, 沒 有 製 造 出 一 種 治 療 用 的 藥 物, 他 沒 有 得 到 別 人 的 鼓 勵 和 幫 助, 因 為 像 這 類 一 無 所 成 的 事 情 人 們 知 道 得 太 多 了 直 到 若 干 年 以 後, 弗 洛 里 (Howard Walter Florey) 繼 續 弗 萊 明 的 未 成 之 業, 才 把 青 黴 素 發 展 成 一 種 藥 物 (5) 缺 乏 應 用 新 發 現 可 以 在 若 干 年 內 沒 有 用 武 之 地 諾 非 爾 德 (Neufeld) 在 一 九 二 年 發 現 了 一 種 測 定 肺 炎 雙 球 菌 菌 型 的 快 速 方 法, 但 是 直 到 一 九 三 一 年 採 用 特 異 型 血 清 療 法 以 前, 這 種 方 法 根 本 不 具 重 要 意 義 蘭 斯 坦 納 (Karl Landsteiner) 一 九 一 年 發 現 人 類 的 血 型 分 類, 但 是 直 到 一 九 一 四 至 一 九 一 八 年 大 戰 期 間 發 現 了 抗 凝 血 劑 並 採 用 了 輸 血 的 方 法 時, 蘭 斯 坦 納 的 發 現 才 變 得 重 要, 並 引 起 人 們 注 意 (6) 冷 淡 和 反 對 最 後, 新 發 現 必 定 會 受 到 人 們 懷 疑, 與 反 對 態 度 的 嚴 厲 批 評, 這 可 能 是 最 難 過 的 一 關 也 正 是 由 於 此, 科 學 家 有 時 必 須 進 行 辯 護 戰 ; 在 過 去, 有 的 甚 至 要 付 出 生 命 對 新 觀 念 的 抵 制 心 理, 以 及 現 實 生 活 中 對 新 發 現 的 反 對, 將 在 以 後 的 章 節 中 討 論 下 面, 我 們 集 中 敘 述 一 下 詹 納 對 牛 痘 接 種 法 的 認 識 以 及 他 使 用 牛 痘 接 種 的 經 過, 來 說 明 本 節 和 上 節 中 的 某 些 觀 點 接 種 天 花 病 毒 ( 種 痘 ) 進 行 人 工 免 疫 天 花 的 方 法 在 東 方 早 已 施 行 有 人 說 公 元 前 一 千 年 中 國 就 有 將 天 花 疤 漿 吹 入 兒 童 鼻 孔 的 習 俗, 也 有 人 說 種 痘 是 公 元 一 千 年 從 印 度 傳 入 中 國 的 十 八 世 紀 中 葉 種 痘 由 君 士 坦 丁 堡 傳 入 英 國 在 詹 納 出 生 的 時 候, 這 種 方 法 雖 然 尚 不 普 遍, 但 已 被 採 用 詹 納 十 三 歲 到 十 八 歲 當 學 徒 期 間, 注 意 到 格 羅 斯 特 郡 的 當 地 人 相 信 從 牲 畜 身 上 感 染 過 牛 痘 的 人 則 對 天 花 免 疫 詹 納 發 現, 當 地 的 醫 生 大 多 都 熟 知 這 種 傳 統 的 看 法, 但 卻 未 予 以 認 真 的 思 考, 盡 管 他 們 也 碰 到 這 樣 的 情 況 : 得 過 牛 痘 的 人 在 接 種 天 花 病 毒 時 不 受 感 染 顯 然 詹 納 記 住 了 這 件 事, 但 在 若 干 年 中 沒 有 什 麼 行 動 回 到 鄉 村 行 醫 以 後, 他 對 一 個 朋 友 吐 露 心 意, 說 想 試 一 試 牛 痘 接 種 法 ; 促 請 朋 友 將 他 的 意 圖 保 密, 因 為 怕 萬 一 失 敗 而 招 人 恥 笑 同 時, 他 進 行 其 它 方 面 的 實 驗, 來 鍛 鍊 自 己 勤 奮 刻 苦 精 確 觀 察 的 才 能 他 為 亨 特 觀 察 冬 眠 動 物 的 體 溫 和 消 化 ; 為 班 克 斯 (Joseph Banks) 試 驗 農 業 肥 料 ; 自 己 還 研 究 小 布 谷 鳥 怎 樣 把 同 窩 的 雛 鳥 趕 跑 他 三 十 八 歲 結 婚, 生 下 兒 子 後, 他 給 兒 子 接 種 牛 痘, 並 證 明 了 這 個 孩 子 後 來 對 天 花 免 疫 然 而, 沒 有 一 個 同 事 ( 包 括 亨 特 在 內 ) 對 詹 納 用 牛 痘 接 種 防 止 天 花 的 想 法 有 太 大 的 興 趣 他 有 關 這 個 題 目 的 第 一 篇 試 驗 性 論 文 被 退 了 回 來, 顯 然 是 被 拒 絕 採 用 直 到 他 四 十 七 歲 的 時 候 ( 在 值 得 紀 念 的 一 七 九 六 年 ), 才 第 一 次 成 3-7

功 地 為 許 多 人 接 種 了 牛 痘 他 從 一 個 擠 奶 女 工 內 爾 姆 斯 (Sarah Nelmes) 手 上 的 膿 疤 中 取 出 物 質, 給 一 個 八 歲 的 男 孩 菲 普 斯 (James Phipps) 接 種, 這 個 男 孩 因 此 出 了 名, 就 像 在 將 近 一 百 年 後 邁 斯 特 (Joseph Meister) 是 第 一 個 接 受 巴 斯 德 狂 犬 症 治 療 而 奇 怪 地 出 了 名 一 樣 [ 註 : 邁 斯 特 一 直 在 巴 斯 德 研 究 所 看 門, 直 到 一 九 四 年 德 國 占 領 巴 黎, 邁 斯 特 自 殺 ] 人 們 認 為 這 就 是 傳 統 所 說 牛 痘 接 種 的 起 源 但 是, 正 如 科 學 發 明 史 上 的 很 多 情 況 一 樣, 問 題 並 不 這 麼 簡 單 明 確 至 少 有 兩 個 人 在 更 早 的 時 侯 就 實 際 施 行 過 這 種 手 術, 但 未 能 繼 續 進 行 下 去 詹 納 卻 繼 續 實 驗, 於 一 七 九 八 年 出 版 他 著 名 的 探 究, 其 中 報 告 了 約 二 十 三 個 或 因 接 種 牛 痘, 或 因 自 然 感 染 牛 痘, 從 而 對 天 花 免 疫 的 病 例 在 這 以 後 不 久, 牛 痘 接 種 便 得 到 普 遍 採 用 並 在 全 世 界 推 廣, 盡 管 某 些 地 方 至 今 還 有 人 在 古 怪 的 強 烈 反 對, 倒 是 無 傷 大 雅 詹 納 曾 遭 到 辱 罵, 但 很 快 就 受 到 來 自 全 世 界 的 讚 譽 這 段 歷 史 確 實 表 明 了 : 認 識 一 件 新 事 物 的 真 實 意 義 往 往 是 多 麼 的 困 難 如 不 了 解 歷 史 真 相, 人 們 可 能 以 為 詹 納 對 醫 學 科 學 作 出 了 一 個 很 簡 單 的 貢 獻, 不 值 得 後 來 如 此 大 加 讚 譽 但 無 論 是 亨 特 也 好, 還 是 詹 納 的 任 何 同 事 和 同 時 代 人 也 好, 沒 有 一 個 能 預 先 透 徹 理 解 其 潛 在 的 重 要 性 然 而 在 別 的 國 家, 也 出 現 過 類 似 的 機 會, 但 卻 被 忽 略 過 去 了 自 從 這 位 具 有 實 驗 頭 腦 的 詹 納 對 流 行 的 看 法 發 生 興 趣, 到 進 行 具 有 時 代 意 義 關 鍵 意 義 的 實 驗, 其 中 相 隔 了 三 十 年 我 們 現 在 有 了 免 疫 和 實 驗 的 觀 念, 可 能 會 對 此 覺 得 奇 怪 ; 但 我 們 必 須 記 住, 這 一 想 法 在 當 時 是 多 麼 具 有 革 命 性, 即 使 當 時 已 經 採 用 了 種 痘 別 人 雖 有 同 樣 的 機 會, 但 卻 沒 有 人 研 究 牛 痘 接 種 法 ; 詹 納 花 了 整 整 三 十 年 時 間 才 研 究 成 功 這 一 事 實 表 明 : 這 是 一 個 多 麼 來 之 不 易 的 成 果 而 且 牲 畜 在 當 時 為 大 多 數 人 所 嫌 棄, 因 此, 以 牲 畜 的 疾 病 來 感 染 人 類, 這 種 想 法 令 人 更 為 厭 惡 人 們 預 言 了 各 種 可 怕 的 後 果 ; 什 麼 牛 狂 症 牛 面 孩 ( 還 真 的 展 出 了 一 個 ) 同 許 多 偉 大 的 發 現 一 樣, 這 個 發 現 並 不 需 要 廣 博 的 學 識, 主 要 是 憑 借 膽 識 來 接 受 一 個 革 命 的 想 法, 並 憑 借 想 像 來 認 識 其 潛 在 的 重 要 意 義 但 是, 詹 納 也 有 要 克 服 的 實 際 困 難 他 發 現 母 牛 乳 頭 易 患 各 種 瘡 傷, 有 些 也 傳 染 給 擠 奶 工, 但 卻 沒 有 對 天 花 免 疫 的 效 能 即 使 在 今 天, 病 毒 專 家 要 區 分 牛 乳 頭 各 種 瘡 傷 也 是 很 不 容 易 的 ; 而 且 由 於 要 觀 察 到 下 述 現 象, 情 況 就 變 得 更 為 複 雜, 即 患 過 牛 痘 的 牛 不 能 因 此 免 疫 而 不 第 二 次 發 作 同 樣 的 疾 病, 這 一 點 詹 納 本 人 也 注 意 到 了 詹 納 的 發 現 含 有 嘲 諷 的 成 分, 這 種 成 分 常 使 得 科 學 界 的 軼 事 平 添 興 味 當 代 研 究 者 們 相 信 : 現 在 多 年 來 在 世 界 各 地 使 用 的 牛 痘 疫 苗 並 不 是 牛 痘, 而 是 由 天 花 衍 生 而 來 的 其 起 源 已 無 從 查 考, 但 看 來 牛 痘 和 天 花 在 早 期 就 被 混 雜 了, 發 展 成 了 一 種 天 花 的 減 毒 菌 種 而 被 錯 誤 地 當 作 牛 痘 使 用 提 要 Summary 新 知 識 常 常 起 源 於 研 究 過 程 中 某 種 意 外 的 觀 察 或 機 遇 現 象 這 一 因 素 在 新 發 現 中 的 重 要 意 義 應 得 到 充 分 的 認 識 ; 研 究 人 員 應 該 有 意 識 地 去 利 用 它 積 極 勤 勉, 嘗 試 新 步 驟 的 研 究 人 員 遇 到 這 種 機 會 的 次 數 更 多 要 能 解 釋 線 索, 並 認 識 其 可 能 的 重 要 意 義, 就 需 要 有 不 受 固 定 觀 念 束 縛 的 精 神, 要 有 想 像 力 科 學 鑑 賞 力 以 及 對 一 切 未 經 解 釋 的 觀 察 現 象 進 行 思 考 的 習 慣 3-8