關于科學發現優先權爭論的啟示

楊東旭

摘要關于科學發現優先權問題的爭論由來已久,通過對科學史上一些著名的科學發現優先權之爭的案例分析,本文以牛頓與萊布尼茨之間關于微積分的發明權的論爭為例,來剖析優先權之爭的本質,乃至引發優先權之爭的社會因素以及馬太效應在科學領域之中產生的影響。

關鍵詞優先權同時發現馬太效應

中圖分類號:G304文獻標識碼:A文章編號:1009-0592(2009)01-115-02

優先權是經濟學家或科學社會學家對判斷誰是科學發現的發現人或科學發明的發明人的一種提法. 優先權屬于何人,即意味著誰是這一科學成果的發現人或發明人。

一、關于科學史上的優先權之爭

回顧科學史的發展歷程,不難發現在科學的發展歷程中有大量的重復發現,即不同的人在不同的地方各自獨立的做出了同樣的科學發現或發明。這種情況往往導致了科學家間的科學發現或發明的優先權的論爭。

比如,眾所周知的關于牛頓和萊布尼茨就“微積分”創立的優先權,在數學史上掀起了一場激烈的爭論。在這場爭論中,萊布尼茨蒙受冤屈長達幾十年,后來,英國皇家學會為牛頓和萊布尼茨發現微積分的優先權問題成立了評判委員會,肯定了牛頓的“流數術”和萊布尼茨的“無窮小算法”只是名詞不同而已,實質是一樣的,宣布了萊布尼茨的微積分也是獨立發現的。今天我們把微積分學的基本公式稱為牛頓——萊布尼茨公式。優先權之爭不僅僅是17世紀的時代氣質問題,18世紀也不乏這樣的不幸事件。例如,持續時間最長的而且宗派主義最濃的是關于發現水是化合物而不是單質的論爭,當時卡文迪什、瓦特和拉瓦錫三方都卷入這場激烈的爭斗之中。英國人亞當斯和法國人勒維烈也為海王星的發現權鬧得不可開交。整個19世紀以至當今,關于優先權問題的爭論也沒有銷聲匿跡。幾位數學巨人拉普拉斯、伯努利、勒讓德、高斯、柯西等都曾不同程度地陷入優先權的紛爭。

二、剖析產生優先權之爭的幾點影響因素

“同時發現”指兩個或更多的人在同一時間,在完全獨立工作的情況下完成同一個研究成果的情形。 事實上“同時發現”是一種極偶然的事件,科學史上幾乎很難找到“同時發現”的先例,也就是說,同一個科學發現完成的時間總有先后順序之分。 默頓(Merton) 在研究了17 世紀眾多的“同時發現”后指出,當時92 %的同時發現或發明都存在優先權之爭,并最終不了了之,而無法斷定誰是真正的發現者。

17世紀后,隨著論文發表制度的日臻完善,優先權之爭逐漸減少,他引證數據說明,18 世紀同時發現為72 % ,19 世紀后期下降為59 % ,20 世紀初期進一步下降為33 %。他認為爭論減少的原因是人們對“同時發現”的含義和本質有了更深刻的理解和把握。

科學發現是一個復雜的社會過程,我們稱之為社會承認。社會承認不過是科學界同行承認的擴散,同行承認成為科學發現社會承認的標準。科學發現由同行承認確認的標準,是近代科學活動的一個重要特點,它因為歷史上的成功而具有權威性。

美國科學社會學家默頓強調,科學家之所以熱衷于同行承認,這種不可遏制的興趣歸因于他對科學目標應承擔的義務:“一般說來,科學家想自己的成就得到認可就意味著要由他所認識的同事來評價的工作是否值得認可,這一需要是深深地致力于只是進步的結果,而知識的進步是科學的最終價值。”對于認可的機制,默頓指出,主要以發現的首創權為基礎的。如果真是一項“發現”,科學家必須首先宣布它。有關首創權的爭執,本質上是同行承認的爭執。如果第二個人也得到了同樣的發現,但他的宣布在后,盡管他的工作完全獨立于第一個宣布的人,那他實際上也失去了得到承認的機會。

發表,這是爭取承認的第一步。任何一項科學發現,無論是觀察發現還是理論假說,無論是基本理論還是技術發明,為了獲得社會承認,首先都要發表問世。沒有發表出來,就談不上同行評議,也就無所謂社會承認乃至獲獎。

在牛頓與萊布尼茨的爭論中,實際上,牛頓在微積分方面的研究雖早于萊布尼茨,但萊布尼茨成果的發表則早于牛頓。造成了爭論的一個主要因素就是牛頓沒有在發明微積分后立即發表他的關于微積分的研究成果。

科學發現的優先權之爭,不僅反映了哲學、宗教等因素對科學的影響,而且還使人們注意到另外一些與科學發現有關的重要事宜。如,優先權之爭促成了現代科學論文的規范化:1) 科學論文發表前,應由作者的幾位同行對論文預先審閱、評估;2) 論文應明確無誤地列出參考文獻,特別應明確指出,論文中的哪些成果是別人的工作,哪些是作者的貢獻。這種發表科學論文的程式一直沿用至今,并隨著時間的推移不斷完善。由于從論文接受到論文發表需要一段時間,為了確保優先權的準確,接受稿件的刊物往往會注明論文接受的時間。有的時候,科學家自行散發一些預印本給同行,還有的科學家召開新聞發布會,以最快的速度將自己的成果告知世人,從而大大減少了優先權之爭。

必須承認的現實是,優先權爭議一直是科學史上每個時期都具有的事件。默頓在他發表于20 世紀60 年代的見解深刻的系列論文中,從3 個世紀的科學爭論中提取了很多經典案例,他的結論是,大多數科學家在“發現”的先后順序的問題上反應非常激烈,個別人幾乎到了喪失理智的程度。

對于優先權之爭,人們提出各種各樣的解釋,一種說法是,優先權之爭是人類天性的表現。按照這種解釋,自我中心是人類天性的一部分,科學家通過宣稱自己是獲得這個發現的第一人來展現自我,恰是人類天性的表現。 這一說法其實是很難站住腳的,能夠做出科學發現的人畢竟是人類中的極少數,而且也不是所有的科學發現都伴隨著優先權的爭論。用極個別人的行為解釋為所有人的天性似乎很難說服人,況且很多優先權之爭并不是做出科學發現的人,而是發明者本人的同事、朋友、學生,甚至是毫不相干的其他科學家,是他們表現出了極大的憤怒. 科學發現的優先權不僅關系到發現者在科學史上的地位,也關系到發現人所在國的榮譽,發現人所屬民族的民族自豪感,這也說明將優先權之爭解釋為個人的自我表現的天性是不準確的。

另一種是默頓對于優先權之爭給予的解釋,他認為優先權之爭是科學研究的目標和科學規范相互作用的結果。科學研究的目標是增加新知識,科學規范則是科學界共同遵守的規則。 當優先權可能落入非發現人的頭上時,是對這一規則的侵害,是對整個科學界的不公,從這個意義上講,優先權之爭表現的實質是對科學規范的捍衛。 科學家對他的發現的唯一要求僅僅是其他人承認他在這一發現中所起的獨特作用。由此可見,對承認優先權的興趣是科學體制的規范強調獨創性而在科學家心理上造成的伴生物,正是這些規范對科學家施加了無形的壓力,迫使他們維護他們的正當權利,科學家個人并不一定就有成名的欲望。只要科學體制把獨創性定義為一種最高價值,只要科學家經常持久地從機能方面強調獨創性并按獨創性來分配獎勵,就可以使對優先權的承認成為至高無上的東西。加之在一個由許多國家組成的世界上,每一個國家都有自己的民族自豪感,這就使優先權之爭變得更廣泛、激烈,更帶有感情色彩。

這正如牛頓與萊布尼茨關于微積分的發明優先權問題上,最后的結局是這種爭吵在各自的學生、支持者和數學家中持續了相當長的一段時間,造成了歐洲大陸的數學家和英國數學家的長期對立。英國數學在一個時期里閉關鎖國,囿于民族偏見,過于拘泥在牛頓的“流數術”中停步不前,因而數學發展整整落后了一百年。

三、科學領域中的馬太效應

馬太效應的名字來自于圣經《新約·馬太福音》中的一則寓言。《圣經》中“馬太福音”第二十五章由這么幾句話:“凡有的,還要加給他,叫他多余;沒有的,連他所有的也要奪過來。”

1968年,美國科學史研究者羅伯特·默頓(Robert K. Merton)提出這個術語用以概括一種社會心理現象:“相對于那些不知名的研究者,聲名顯赫的科學家通常得到更多的聲望即使他們的成就是相似的。同樣地,在同一個項目上,聲譽通常給予那些已經出名的研究者,例如,一個獎項幾乎總是授予最資深的研究者,即使所有工作都是一個研究生完成的。”

例如,在發表這個環節上,社會學中的所謂的“馬太效應”明顯地起著作用,評審員們自覺不自覺地受馬太效應的影響,造成科學活動中的“富者愈富、貧者愈貧”的現象,已經發表的論著越多,其新作就越容易獲準發表,而對某個不知名的作者來說,他的處女作常常受到更嚴格的審評。

“馬太效應”不但在論著的發表中起作用,在科學發現的評價、科學榮譽的分配以及科學資源的安排諸方面都起著作用。“對已有相當聲譽的科學家做出的貢獻給予的榮譽越來越多,而對于那些還沒有出名的科學家則不肯承認他們的成績。”

例如:

1.把過去的成績累計起來,形成一種優勢,并影響以后的評價。

2.人們傾向于引證那些對所研究的問題或領域具有影響的工作,但同時也傾向于引證那些經常可見的科學家的工作。因此,容易引證的人被更多人引證,不容易引證得更不容易引證。

3.當一個人的杰出成績得到承認后,人們可能會追溯并重新評價其早期工作。

4.承認和獎勵的分配有利于那些名牌機構的科學家,而那些在聲望較低、處于邊緣地區的機構里的科學家則很難得到適當的承認。

5.新的科學家需要逐步進入權威和名流集團之中,然后被承認。

6.科學界分層結構中流動是單向的,科學家只有升遷不可降格。

之所以萊布尼茨與牛頓關于微積分發明優先權的論爭中,被人指責為“剽竊者”,與牛頓作為一個科學家所在各個領域取得的劃時代的成果,讓世人在社會心理上產生了一種“馬太效應”,從而使萊布尼茨蒙冤受屈幾十年。

社會心理學家認為,“馬太效應” 是個既有消極作用又有積極作用的社會心理現象。其消極作用是:名人與未出名者干出同樣的成績,前者往往上級表揚,記者采訪,求教者和訪問者接踵而至,各種桂冠也一頂接一頂地飄來,結果往往使其中一些人因沒有清醒的自我認識和沒有理智態度而居功自傲,在人生的道路上跌跟頭;而后者則無人問津,甚至還會遭受非難和妒忌。其積極作用是:其一,可以防止社會過早地承認那些還不成熟的成果或過早地接受貌似正確的成果;其二,“馬太效應”所產生的“榮譽追加”和“榮譽終身”等現象,對無名者有巨大的吸引力,促使無名者去奮斗,而這種奮斗又必須有明顯超越名人過去的成果才能獲得向往的榮譽。