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科学社会学
1.7.4.3 三、 关于多重发现的假说

三、 关于多重发现的假说

如果采用这种极端形式的观点,那么这个假说乍听起来似乎有些过了头(并不是说已经超过了可以修正的程度),远非对适当证据任何可能的检验所及。因为,甚至历史上已认定的单一发现,也被断定为原则上是多重发现,即以单一发现形式出现的潜在的多重发现,这似乎是一种封闭式的假说,不受研究的影响。不过,或许所有情况即便如此,也不见得真有什么不妥。

当然,一个不可更改的假说,根本就不是假说,而只是一个教条,也许只不过是一个咒语。然而我认为,关于多重发现的这个假说绝不是不可更改的,因而也不是令人不能容忍的,事实上,从事实际工作的科学家在大多数情况下都坚持这个假说。有关这一点的证据唾手可得,一旦发现证据的适当性,就可以由它得出丰富的结论。在这里,关于科学中的发现大体上是多重发现,单一发现是需要特别解释的例外这一假说,有十种相关的证据。

第一,长期以来被看做是单一发现的那类情况,结果被证明是以前发表过的成就的重新发现。这类个案有很多。不过在这里,我只举两个著名的例子:即卡文迪什和高斯。在卡文迪什丰富的未公布的实验和理论中,大部分只是在他1810年去世之后,人们从阿尔古(Harcourt)1839年出版的他的某些化学著作、克拉克·麦克斯韦1879年出版的他的电学著作以及索普1921年出版的他关于化学和力学的全面研究中逐渐认识到的。 [28] 在这期间,卡文迪什那些未发表的发现,有许多也被与他同时代或他以后的研究者们独立地完成了,如:布莱克(Black)、普里斯特利、约翰·罗比森(John Robison)、查理(Charles)、道尔顿、盖吕萨克、法拉第、博斯科维奇(Boscovich)、拉莫尔以及皮克林(Pickering)等等,这里所列出的只是其中的一小部分人。卡文迪什档案的公布得晚了一些,而在此之前,上述重新发现的个案大都被看做是单一发现。就我们所知,高斯的情况与卡文迪什大体相同。高斯在他的笔记本中记下了许多数学发明和其他方面的发现,但他不愿草率地拿出来发表,而阿贝耳、雅格比、拉普拉斯、伽罗瓦、狄德金(Dedekind)、弗兰茨·诺伊曼、格拉斯曼(Grassmann)以及汉密尔顿等人也完成了这些发明或发现。 [29] 当高斯未发表的著作公布于世时,这些被假定为单一发现的情况,再次证明是多重发现。卡文迪什和高斯这两个个案绝不是什么例外,它们都是一个更大类情况的例子。

适用于未发表的成果的情况,对虽然发表了但相对来说没有被重视或者难以得到的成果也适用,这样的成果之所以没有被重视或难以得到,其原因或者是由于在当时流行的观念看来它很古怪,或者它高深莫测、难以理解,或者是因为它只在一个不太出名的杂志上发表了,等等。当以前的成果过了很久被人们辨认出来之后,这些单一发现又被重新解释为是多重发现。要想在这类个案中选出一些最相近的情况,只需回忆一下孟德尔和吉布斯就行了。对人们来说,孟德尔的情况 [30] 可谓是耳熟能详,不必进行什么考察了;吉布斯的情况人们几乎也是很熟悉的,奥斯特瓦尔德在其《热力学研究》(Studies in Thermodynamics)德文版序言中评论说,事实上,“重新发现吉布斯比理解他更容易”。 [21]

所有这些都是看似单一发现但后来被证明是多重发现或重新发现的情况。还有其他一些更为咄咄逼人的证据,可以证明这个看似不可更改的假说:单一发现而非多重发现才是需要特别解释的例外,而科学中的单一发现大体上都是潜在的多重发现。这类证据都是抢先发表的多重发现,这些发现在历史上之所以被认为是单一发现,只不过是因为关于发现的公开报告,在其他独立做出同样发现的人之前发表了。对于这些个案可以说,要不是得到了迅速传播,就会有一个多重发现。 [32]

第二,在包括社会科学在内的每一门科学中,许多已发表的报告都说某个科学家已不再继续某项趋于完成的探讨了,因为某部新的论著已经领先于他的假说和他所设计的对假说的探讨了。当然,对这种情况出现的频率还无法做出有力的证明,但我可以说,已经发现了许多这样的情况。

第三,与前一种类型非常相近的是这样一些情况,即科学家虽然被别人占了先,但他仍然继续报告他原来的、尽管已被别人领先的工作。我们可以想起在科学文献中有无数这样的脚注,他们懊恼地宣称:“完成这个实验以后我发现,伍德沃斯(或贝尔或迈诺特,依具体情况而定)已经在去年就得出这个结论了,而琼斯早在六年以前就做到这一点了。”毫无疑问,今天,我们这里的许多人已经历过一次或不止一次这样的事件,即我们发现最好的,严格地讲我们最有创造性的探讨,已被别人占了先。关于这一假定,我只选了一个相关的个案:

开尔文勋爵十八岁时有过这样的经历,当时他还是个大学生,是尚无爵位的威廉·汤姆孙,他把他第一篇关于数学的论文寄给了剑桥的《杂志》,结果发现,“法国著名的几何学家M.夏斯莱已经在两个问题上领先了……[而]当这篇论文几个月后发表时,前面又增加了两个参考文献,即M.夏斯莱的记录和M.斯特姆的类似的记录。再后来,汤姆孙发现,高斯也陈述并证明过同样的定理;在这以后,他又发现,十多年以前,格林(Green)就已经发现这些定理,并且把其发现完全发表了,而他在1845年以前从未看到过格林稀有的著作。” [33]

这类后来发现、而且是屡屡发现的一系列多重发现,有相当多的实例,它们再三出现,足以称得上是司空见惯的了。

第四,当然,这些有公开记载的被人占先的多重发现的事例,并没有穷尽所有这类情况,未被记载的事例可能还有许多,也许其数量相当大。许多科学家不可能公开发表报告说,别人已经领先他们了。这些情况,通常只有很小范围的人知道,这些人非常熟悉被别人占了先的那些科学家的工作。通过对科学家交流的访问研究,已经可以对这种通常鲜为人知的被占了先的多重发现情况的频率开始进行确认了。对这种情况的系统的实地研究,已经证明了大量常常被描述为研究中的“毫无必要的重复劳动”的情况,这种情况是由于当时科学家之间的交流渠道不完善造成的。例如,其中一项对美国和加拿大的数学家的研究 [34] 发现,在非常多产的数学家中,有31%的人报告说,其他人被延误发表的成果,导致了这种“不必要的重复劳动”,亦即多重发现。

第五,我们发现,有些似乎是单一发现的情况屡屡被证明是多重发现,因为朋友、敌人、合作者、教师、学生或者偶然对科学有些了解的人,勉强或渴望为一个公正的朋友提供这样的服务,亦即使一个得意洋洋的科学家认识到,他有各种理由认为是单一发现的他原来的发现或思想,并非是单一发现,而是一个双重发现或多重发现,这样,他最近独立完成的该项发现,永远也无法发表。因此,尽管年轻的W.R.汉密尔顿偶然发现并发展了一种光学思想,但他对此事却作了这样悲哀的描述:

两星期前我以为,没有哪位作者曾按照类似的计划探讨过光学。但在此期间,我的导师、尊敬的博伊顿(Boyton)先生在学院的图书馆给我看了马吕关于这个问题的绝妙的研究报告……对于这些属于双方的结果,这样说是恰当的,即在我知道他的成果之前,我在我的研究中得出了这些结果。 [35]

汉密尔顿的导师为他所做的,也正是其他人多年来为无数科学家所做的。在科学家们的日记、书信以及记录中,有大量这种类型的个案(并且说明了,他们以各种方式对给他们带来坏消息的人做出了什么反应)。

第六,这种被别人占先的多重发现模式,通常是口述传统而非成文传统的一部分,它的出现还有另一种形式,即演讲。在这里,举一个例子肯定可以代表许多情况。只需考虑一下开尔文在约翰斯·霍普金斯大学著名的演讲就够了,据记载,在这里,他“[从他的部分听众那里]惊讶地发现,他新近独立发现的东西,已经被别人发现并发表过了”。 [36]

第七类典型的情况是,人们倾向于把潜在的多重发现改变为单一发现,从正式的历史记录看,这类现象通常在这种情况下出现,即科学家们已经被迫把注意力从某个得到了明确阐述的研究纲领移开了,因为所有迹象都表明,这个研究纲领所要探索的问题,已经有人成功地进行了探讨。当然这只是一种猜测,即实际被别人作出的发现,事实上可能已被第一个转向的研究者完成了。不妨考虑一下,例如像罗兰·罗斯爵士这样的科学家,他曾劝人相信他关于疟疾的寄生菌和许多蚊子的发现仅仅是个开头,他叙述了他的这种信念,即若不是雇用他的那些权威们干涉他的计划,他会继续进行别人所作出的发现:

巨大的宝库已经打开,但是在我能触摸这些宝物之前,我被拖走了。现在我有一大堆未完成的极有价值的研究,我本应继续研究蚊子胃中的“虫样体”,但却把它留给了罗伯特·克赫。我本打算把“胚体纤维”与鸟血相混合,但却把它留给了绍丁(Schaudinn)。我希望完成人体寄生虫生活周期的研究,但却把它留给了意大利人和其他人。 [37]

当然,这是猜测,但它暗示,外部环境终止了某个本来会导致某些发现的研究纲领,这些发现变成了多重发现,而没有停留在偶然的单一发现上。

不过,这几个被人占先的多重发现模式,给我们提供的仅仅是关于这个看似不可更改的假说(即潜在的和实际的多重发现是科学发现的惯例,而单一发现则是需要特别解释的例外)不完全的证据。我现在转向另一类截然不同的证据,即科学家本人的行为以及作为那种行为之基础的假定。我要在这里指出,这个假说绝不是令人无法容忍的,实际上它通常被科学家本人作为一种可行的假设而采纳。我认为,在实际的实践中,科学家本人,尤其是那些最伟大的科学家们假定,单一发现是立即就会出现的多重发现。假设根据行为来推断信念是困难和不可靠的,就像根据信念来推断行为一样困难和不可靠。但是在这种情况中,我们将看到科学家的行为显然证明了他们的基本信念:科学中的发现都是潜在的多重发现。

毕竟,科学家有理由知道许多发现都是独立完成的。他们不仅认识到了这一点,而且也在这样做。由于科学文化不仅鼓励独创性,而且鼓励首先做出的发现,因而可以理解,对多重发现的这种认识促使人们奋力争先,以便保证优先权。人们提出了许多权宜之计,以确保不被别人占先:例如,把详细讨论某个人的新思想或新发现的信件迅速送往其潜在的竞争者那里,以便使对手缴械投降;到处散发初步性的研究报告;仔细地注明个人的研究记录的日期(如阿贝耳和开尔文所做的那样),等等。

这种抢先报告某项发现的竞赛证明了这个假设:如果一个科学家不迅速做出发现,别人就会完成这项发现。这又为我们的假说提供了第八种证据[即本书第14章所陈述的证据]。这里讨论的许多例子都是非常典型的;诺伯特·维纳在谈到他的经历时既不详尽也不坦率,沃利斯、雷恩、惠更斯、牛顿、伯努利以及在数个世纪中无数的科学家们也都是如此,他们的日记、自传、书信以及笔记都证明了这种结果。

在所有这些证据中,我排除了这样一些情况,即科学家们着手确立其优先权的目的,仅仅是为了他们本人的创造性作用在科学家共同体中变得显而易见之前,不让其发现在这些人中传播,或者是为了确保他们以后不会被别人指责说,他们的思想是通过剽窃其科学家同行的成果而获得的;我也排除了像普里斯特利那样的个案,在这类个案中,科学家们为了使其他人了解他们的工作从而推动科学快速发展,很快就把他们的成果公布于世了。在这类适合于这种假说的个案中,我只提到了这样的情况,即大家公认促使人们争先确立优先权的动机,是为了不被别人占先,这是唯一的一个适当的证据,它可以证明:科学家们事实上假定,他们最初的单一发现注定不会总是单一发现;简而言之,多重发现肯定在进行之中。

第九,并非所有认识到自己卷入了某个潜在的多重发现之中的科学家,都准备对这个问题坦率直言。在许多这类个案中,他们的科学家同行或他们的亲属却是这样。不妨回忆一下老鲍耶,他本人就是一位相当重要的数学家,他曾很有先见之明地警告他的儿子“不要失去发表它[即他的非欧几何]的机会”,理由有两条:

第一,因为思想很容易从一个人传到另外一个人那里,而后者有可能抢先把它发表;第二,确实也会有这种情况,即有这样一个时代,许多发现在几个不同的地方被同时完成,就像春天处处都会出现紫罗兰一样。科学中的战斗就像是一场真正的战争,我说不准什么时候会出现和平。因此,如果我们有能力,我们就应该力争获胜,因为获益的总是第一个到达终点的人。 [38]

我们几乎都听说过,某人忠实的同事用这些词语反复警告他说,被人占先的危险迫在眉睫了:奥特雷德的朋友鲁滨逊(Robinson)劝说他把他关于对数的成果发表; [39] 沃利斯和哈雷警告过牛顿; [40] 哈雷警告过弗拉姆斯蒂德; [41] 贝奇警告约瑟夫·亨利 “不要失去在美国哲学学会当面发表他的评论的机会”,这些话现在又成了法拉第关于自感应研究的结论; [42] 赖尔警告达尔文 [不管爱德华·布莱斯(Edward Blyth)怎样]一定要把他的成果发表,否则就会被别人占先; [43] 贝塞尔和舒马赫警告高斯他将(他实际上已经)在各个方面被别人领先; [44] 年长的勒让德警告年轻的卡尔·雅格比,更年轻的尼耳斯·阿贝尔在发现椭圆函数的理论竞赛方面有可能赶上他,除非“你尽早让你的著作出版,以便拥有属于你的东西”。 [45]

科学家们倾向于假定,如果他们不赶紧把自己有创造性的发现发表出来,那就有可能被别人重新发现,在上述那些人中,高斯和贝塞尔为此提供了一个极为令人啼笑皆非的例子。忠实的贝塞尔连续好几年都对高斯高谈阔论,劝他把新的发现发表,否则会被别人占先。最终,高斯按照贝塞尔所说的做了。他发表了一篇关于屈光学的论文,并且把一个副本送给了贝塞尔,贝塞尔对他的成果大加祝贺后不无怜悯地告诉他,他的研究已经被贝塞尔本人现在进行但仍未发表的研究超过了。 [46]

对于科学家或数学家所持的一项发现或发明不会只为他个人所有这种坚定的信念,高斯给我们提供了另一个惊人的例子。1795年他年满18岁,刚刚成年,他设计了一种计算最小二乘方的方法。在他看来,这种方法似乎就是以前的一项工作的直接结果,因此他确信,别人肯定也已经想到了它;例如,他愿意打赌,托拜厄斯·迈尔肯定已经知道它了。 [47] 当然,后来他才知道,在这一点上他错了;他有关最小二乘方的发明并没有被别人占先。不过,原则上讲他是相当正确的:这项发明必然会成为一种多重发现。事实结果证明,它是一项四重发现:在高斯致力于发表它之前,拉格朗日于1805年独立地发现了它,而稍后,丹尼尔·于贝尔在巴塞尔、罗伯特·阿德雷因(Robert Adrain)在美国也发现了它。 [48]

最后一个而且也许是最有决定性意义的证据是,科学家共同体事实上确实假定,发现都是潜在的多重发现。这个证据是由一些已形成惯例的权宜之计提供的,而这些权宜之计旨在保护科学家观念的优先权。自17世纪开始,科学院和科学学会就把存放在它们那里的手稿密封起来并注明日期,以便对思想和优先权加以保护。对此,皇家学会早期的会议记录是这样描述的:

如果任何一位会员有了某种哲学见解或发明,但还没有证明,他通常希望把它密封在一个也许可以存放在一位秘书那里的盒子中,直到它完善了再把它公布,为了更好地保护其作者,有可能允许这种做法。 [49]

大家会想起,至少从17世纪起直至19世纪,人们在报告发现时往往采取字谜游戏的方式(如伽利略所谓的土星的“三重星”,胡克所谓的紧张定律)来确立观念的优先权,同时,在进一步完善之前,不让竞争对手了解其有创造性的思想。为了同样的目的,从牛顿时代起,科学家们就先发表一个简短的摘要。 [50] 这些以及一些类似的权宜之计都证明,科学家们甚至包括那些表面上同意相反观点的科学家们实际上假定,发现都是潜在的多重发现,只有在采取迅速行动防止后来的独立发现的情况下,才能保持独立发现的状态。因此,那个乍看上去似乎是不可更改的、或许是令人不能容忍的关于科学中多重发现的假说,事实上广泛地被科学家本人接受了。

我在这里只提出了十个相关的证据,而实际上证据有许多,它们证明,一旦科学制度化了,并且有相当多的人从事科学研究,那么,人们就会不止一次地做出同样的发现,而且可以认为,单一发现是占了先的多重发现。



[28] 在下列著作中可以找到详细的有关重新发现的例子:G.威尔逊:《可敬的亨利·卡文迪什传》;亨利·卡文迪什:《科学论文集》(Scientific Papers,Cambridge:At the University Press,1921),根据已发表的论文和卡文迪什的手稿编辑,第1卷:《电学研究》(Electrical                                Researches),克拉克·麦克斯韦编,约瑟夫·拉莫尔勋爵修订,第2卷:《化学和动力学研究》(Chemical and Dynamical),爱德华·索普爵士等人编;A. J.贝里:《亨利·卡文迪什的生活与科学研究》(Henry Cavendish:His Life and Scientific Work,London,Hutchinson,1960)。

[29] 关于高斯未发表的成果的这些重新发现初步的一览表,是根据他的多卷本书信集中的详细资料编成的,如《高斯与贝塞尔通信集》(Briefwechsel zwischen Gauss und Bessel,Leipzig:Wilhelm Engelmann,1889);《卡尔·弗里德里希·高斯与沃尔夫冈·鲍耶通信集》(Briefwechsel zwischen Carl Friedrich Gauss und Wolfgang Bolyai,Leipzig:Teubner,1899);另可参见沃尔多·G.邓宁顿:《卡尔·弗里德里希·高斯》(Carl Friedrich Gauss,New York:Exposition Press,1955)。这些科学家屡屡卷入多重发现之中,在本文稍后,当我提出一种关于科学天才的社会学概念时,我将回过头来讨论这种情况进一步的意义。

[30] 参见雨果·伊尔蒂斯:《孟德尔传》;康韦·泽克尔:《格雷戈尔·孟德尔与他的前辈》(“Gregor Mendel and His Precursor”),原载《伊希斯》42(1951年6月),第97—104页。

[31] 这是穆里尔·鲁凯泽在其《威拉德·吉布斯》(Willard Gibbs,New York:Doubleday Doran,1942)第4卷,第314页作的非常恰当的解释。

[32] 或许这样说才是适当的,即稍加修改后,“要不是上帝保佑……”这句原话本身,就会成为一种被屡屡重新发明的说法。

[33] 西尔弗纳斯·P.汤普森:《拉格斯的开尔文男爵——威廉·汤姆孙传》第1卷,第44—45页。

[34] 参见哥伦比亚大学应用社会研究所的赫伯特·门泽尔为国家科学基金会准备的一份报告(1960年1月):《对科学家之间信息流动的研究考察》(Review of Studies of the Flow of Information                                Among                            Scientists),第1部:第21页,第2部:第48页。门泽尔的这部专著中还概述了许多其他有用的信息,但我无法把它们都塞进本文之中。不过,应当补充一句,那些未把重点放在多重发现和单一发现问题上的研究,还不了解这些资料;在我发表了另一篇关于这个普遍问题的论文之后,我很自然地得到了一些以前未泄露的关于多重发现的个人报告,根据这些报告我会得出这样的判断:对那些如此大规模发生的事情几乎还没有人开始进行评价。

[35] 罗伯特·珀西瓦尔·格雷夫斯:《威廉·罗恩·汉密尔顿爵士传》(Life of Sir William Rowan Hamilton,Dublin:Hodges Figgis,1882)第1卷:第177页。

[36] 汤普森:《威廉·汤姆孙》,第2卷,第815—816页。开尔文谈了其中的一件事,于是:“三天前在思考这个问题时,我对自己说,‘有一些物体具有能产生很强的吸收作用的分子,从这样的物体上,肯定会反射回明亮的光。’在吃早饭时,我把这个想法与瑞利勋爵谈了,他告诉我说,斯托克斯(Stokes)有这样一篇论文,我找来了论文并且看到,我所想到的东西该论文里已有论述。这已完全为人所知了,但我还是第一次认识到这样的分子。”

[37] 罗兰·罗斯:《备忘录和对重大的疟疾问题及其解决方案的完备的说明》(Memoirs,with a Full Account of the Great Malaria Problem and Its Solution,London:John Murray,1923),第313页。

[38] 这封信引自罗伯托·伯诺拉:《非欧几何学(第二次修订版)》(Non-Euclidean Geometry,2d rev. ed.,La Salle,Ill.:Open Court Publishing Co.,1938),第98—99页。参见本书第十四章。

[39] 斯蒂芬·彼得·里戈编:《17世纪科学家通信》(Correspondence of Scientific Men of the 7 Century,2 vols.,Oxford:Oxford Univ. Press,1841)第1卷,第7页;第2卷,第27页。

[40] 查尔斯·R.韦尔德:《皇家学会史》(A History of the Royal Society,London:Parker,1848)第1卷,第408—409页。

[41] 弗朗西斯·贝利:《第一任皇家天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德牧师记事(根据从未发表过的他本人的手稿和其他权威文件编辑)》(An Account of the Rev.John Flamsteed,the First Astronomer-Royal;Compiled from his own Manuscripts,and other Authentic Documents,never before published,London:Printed by Order of the Lords Commissioners of the Admiralty,1835),第161页。这个事例有特别的意义,因为哈雷和弗拉姆斯蒂德无疑是对手,但是哈雷认为,不让外国科学家领先英国科学家是很重要的。

[42] 托马斯·库尔森:《约瑟夫·亨利的生活与工作》(Joseph Henry:His Life and Work,Princeton,N. J.:Princeton Univ. Press,1950),第109—110、147—148页。

[43] 弗朗西斯·达尔文编:《查理·达尔文的生平和书信》(The Life and Letters of Charles Darwin,New York:Appleton,1925)第1卷:第426—427、473页。

[44] 邓宁顿:《高斯》,第216页;C. A. F. 彼得斯编:《高斯与舒马赫通信集》(Briefwechsel zwischen C. F. Gauss und H. C. Schumacher,Altona:Gustav Esch,1860)第2卷,第82—83、299—300页;第3卷,第69、75页;第6卷,第10—11、55页。

[45] 奥尔(Ore):《尼耳斯·亨里克·阿贝尔》(Niels Henrik Abel),第203页。

[46] 《高斯与贝塞尔通信集》,第531—532页。

[47] 《高斯与舒马赫通信集》,第3卷,第387页。

[48] 邓宁顿:《高斯》,第19页。阿德雷因是他那个时代杰出的美国数学家,与几次多重发现有关。参见J. L. 库利奇:《罗伯特·阿德雷因与美国数学的起源》(“Robert Adrain and the Beginning of American Mathematics”),原载《美国数学月刊》(American Mathematics Monthly)33(1926年2月),第61—76页。

[49] 托马斯·伯奇:《伦敦皇家学会史》(The History of the Royal Society of London,London:A. Millar,1756)第2卷,第30页。法国科学院广泛地使用了这种办法;在诸多密封存放的文件中,有拉瓦锡关于燃烧的论述;参见拉瓦锡:《拉瓦锡著作集·书信》(Oeuvres de Lavoiser.Correspondance,Paris:Michel,1957),勒内·弗里克(René Fric)编,第2卷,第338—389页。

[50] 参见伯奇:《伦敦皇家学会史》,第4卷,第437页。