偶然性科学发现的规律特点及其科学政策启示*

Ronald Rousseau 任晓亚（编译） 张志强（审校）

在韦氏词典中，“偶然性”或“机缘凑巧”（serendipity）是指发现那些本不寻常的、有价值的或令人愉快的事物的能力或现象［2］。1754年，英国作家霍勒斯·沃波尔（Horace Walpole）写给朋友Horace Mann的一封信中，根据波斯神话故事《斯里兰卡的三个王子》（The Three Princes of Serendip）中的“serendip”一词，创造了“serendipity”一词。其中，“serendip”源自斯里兰卡（锡兰）的古波斯语。这则故事是1557年由Michele Tramezzino出版的《Peregrinaggio di tre giovani figliuoli del re di Serendippo》（威尼斯语）的英文版，主要讲述的是三位王子被国王Giaffer流放到异域，在旅途中总能凭借意外的契机和自身的聪明才智，发现了他们本来并无意寻求的事实。沃波尔在分享这则故事时，赋予“serendipity”一词机缘巧合、不期而遇的意外之喜、意外发现珍宝等含义，一直沿用至今。

大多数从事研究与创新规律研究的学者都注意到，不论是基础还是应用科技研究，常常不能产生有价值的结果，或结果往往与预期相去甚远。这种不确定性现象是普遍存在的，可以用“偶然性科学发现”（serendipity）一词来表示，即研究者得到意想不到的、有益的发现的情形。

已有研究［3-5］表明，偶然性科学发现这一概念在针对研发投入的可行性和可取性的争议中，以及在关于科学技术变革的速度和方向的理论中发挥了重要作用，对偶然性科学发现的相关研究意义重大。在科研人员层面，充分认识偶然性科学发现类型与内在特殊规律，才能在研究中保持敏锐，不放过任何蛛丝马迹，见微知著、去伪存真地开展研究，进而为做出重大科学发现奠定基石；在决策层与科技管理人员层面，把握偶然性科学发现所具有的内在机理，衡量偶然性科学发现的影响因素，是完善科技创新支持政策的必要基础。

1 研究基础与资料档案

谈到偶然性科学发现，就不得不提罗伯特·默顿（Robert K.Merton），作为20世纪最有影响力的科学社会学家之一，他曾因引入“马太效应”（Matthew Effect）而获得普赖斯奖（Derek de Solla Price Memorial Medal）。默顿对科学研究中的偶然发现现象有着浓厚的兴趣，在20世纪40年代与埃里诺·巴伯（Elinor Barber）合作撰写了著作《“偶然发现”的旅行与历险记》（The Travels and Adventures of Serendipity），于2004年正式出版。

默顿将“serendipity”这一术语引入社会科学范畴，并在1948年提出明确定义。默顿认为［6］，偶然性科学发现模式是指意外的、异常的和战略性数据的观察经验有可能发展出新理论或者扩展现有理论。首先，数据是出乎意料的。针对某项假设的检验研究可能产生另一种偶然的副产品，也就是一项出乎意料的观察结果，这可能对研究开始时确凿无疑的已有理论产生影响。其次，这种观察结果是非同寻常并且令人惊讶的，因为偶然性科学发现要么与主流理论不一致，要么与其他既定事实不一致。无论哪种情况，表面上的不一致都会激发好奇心。第三，意料之外的观察事实必须具有战略意义，即会对一般性理论产生影响，当然，这是指观察者从数据中获取的东西，而不是数据本身，因为偶然性科学发现显然需要一个对理论敏锐的观察者来探索特殊事物中的普遍性。

在默顿于2003年逝世后，他的妻子Harriet Zuckerman将默顿收集的资料档案捐赠给他工作了50多年的哥伦比亚大学，这一档案展现了默顿从20世纪20年代后期到2003年的知识发展轨迹，囊括了其与偶然性科学发现相关的阅读笔记（大部分未出版），提及偶然性科学发现的杂志、报纸和期刊的剪报以及与同事的往来信件等。目前，默顿档案由罗素·塞奇（Russel Sage）基金会提供资金，资助哥伦比亚图书馆系统进行有效组织与管理。

2 偶然性科学发现的类型

2.1 偶然性科学发现的类型划分

Ohid Yaqub花了6个月的时间研究默顿留下的档案，经过细致筛选最终选出118个案例建立数据库，包括涉及的主要角色、科学发现的内容、科学发现过程的简短描述（60个单词左右）以及用于编译案例的参考来源等记录字段。同时，根据不同的特征对案例进行编码，并结合相关文献研究，最终确定测度偶然性科学发现最重要的两个方面：科学发现背后的动机和结果。Yaqub在分析了数百个具有偶然性的科学发现案例后，基于科学发现的动机和科学发现的结果两个维度，将其划分为四种类型（图1），并直接或间接地阐明了这些研究案例之间的异同之处，以及在科学发现过程中体现的偶然性。

图1 科学研究中偶然性科学发现的类型［1］Fig.1 A typology of serendipity in research［1］

1）目标导向的研究解决了意料之外的问题

在沃波尔讲述的三位王子的故事中，王子发现了“他们本来并未寻求的事实”，这种类型被称为沃波尔（Walpolian）型偶然性科学发现。其最重要特征就是意外性，即：研究人员对一个领域的问题进行研究时，却意外地对另一个领域的问题有所发现。

案例1：由化学家开创的酶学领域

1897年，德国化学家Edward Buchner在寻找一种从细菌中提取蛋白质以获得免疫的方法时，发现无细胞的酵母提取物仍然可以将糖转化为酒精和二氧化碳，首次证明了完整的活细胞不是发酵所必需的。这一发现开创了酶学领域，并获得1907年诺贝尔化学奖。

案例2：Greatbatch和首个植入式心脏起搏器1956年，Greatbatch在布法罗大学工作时，在测试一个心律记录仪时，不小心错误地添加了一个电子组件，从而使心律记录仪产生了电脉冲，他立刻意识到自己发现了一种模拟电流和刺激心跳的方法。Greatbatch因为这次错误的操作意外获得了重大发现。

2）目标导向的研究通过偶然的方式解决了现有问题

默顿曾指出，沃波尔对偶然发现的定义过于严格（只针对解决了意料之外的问题），他认为通过意外的方式解决了现有问题也属于偶然发现，这种类型被称为默顿（Mertonian）型偶然性科学发现。研究计划从一开始就针对于待解决的问题，那么偶然性的瞬间在研究过程中可能会起到意外但却重要的作用。

案例3：Goodyear与硫化

Charles Goodyear十多年时间一直在寻找一种使橡胶具有热稳定性的方法，在1839年，他不小心把硫磺和橡胶的混合物碰到了热的火炉子，得到了类似皮革的物质，这就导致了橡胶硫化技术的发现。与天然橡胶相比，硫化材料（例如轮胎和鞋类）的粘性较小，并且具有优异的机械性能。

案例4：躁郁症的治疗

澳大利亚精神病学家John Frederick Joseph Cade因在1948年发现碳酸锂作为情绪稳定剂在治疗“躁狂抑郁性精神病”（当时称为躁郁症）中的作用而享誉世界。在精神病的标准治疗方法是电休克疗法和脑叶切开术的时代，锂是第一种有效治疗精神疾病的药物。Cade从早期实验就意识到，躁狂症患者的尿液比正常人的尿液毒性更大。尿液中有尿素和尿酸两种有毒物质，首先他发现无论是健康人还是患病人体内的尿素都是一样的，于是他开始研究尿酸，制作了人工尿酸溶液，并加入锂来制备尿酸锂溶液以增加尿酸的水溶性。在实验过程中他进行细致的控制，最终揭示出锂离子具有镇定作用。

3）非目标导向的研究解决了当下即时的问题

1945年美国总统科学顾问 Vannevar Bush［7］曾说过，恰好的科学发现通常源自遥远与始料未及之处。由此，Yaqub总结出第三种偶然性科学发现：布什（Bushian）型偶然性科学发现。类似于购物，一个人去商店可能只是闲逛，但在闲逛的过程中却看到一件物品，恰好提醒他有所需求。

案例5：糖精

1879年，Ira Remsen在研究糖的一般特性（没有具体目标！）时注意到他的手上有甜味后发明了人造甜味剂——糖精。然而，他的合作者Constantin Fahlberg却就此项发现申请了专利，并且变得非常富有。

案例6：伦琴射线（X射线）

1895年，Röntgen使用荧光屏研究克鲁克斯管（Crookes）的阴极射线，他将阴极射线管用黑色纸包裹，防止荧光板受偶尔出现的管内闪光的干扰，然后他注意到约1米外的荧光屏上出现微弱的光芒。Röntgen意识到，管内发出的某种不可见光线能够穿透纸板，使屏幕发光，随后他致力于系统地研究这种射线，发现其也可以穿过书籍、论文、木片等。他认为这种射线虽然对人类来说是个未知的领域，但有可能具有非常大的应用价值，因此把这种具有无穷魅力的射线命名为“X射线”，他妻子的手的照片是使用X射线拍摄的人体部位的第一张照片，也是X射线的医疗用途的发端。由于这项发现，Röntgen获得了1901年第一届诺贝尔物理学奖。此外，Röntgen希望整个社会都能从该射线的实际应用中受益，因此拒绝申请与他发现X射线有关的专利。

案例7：达姆明（Dramamine）治疗晕车

1947年，Leslie Gray博士为患有皮疹的病人开了一种新的抗组胺药，一段时间后病人返回时向他提到，这是他来医生办公室的途中第一次没有晕车。Gray意识到这是他给病人服用的药物引起的。因此，达姆明（Dramamine）作为预防晕车的药物得以诞生。

4）非目标导向的研究解决未来出现的问题

除了上述三种情况外，可能也会有某些科学发现解决了以前未提出的问题（或尚未完全意识到但却存在的问题）。劳动经济学家Paula Stephan［8］将其描述为“寻找出尚未提出的问题的答案”，因此Yaqub将第四类偶然性科学发现称为斯蒂芬（Stephanian）型偶然性科学发现。Stephanian型偶然发现虽然不能直接解决眼前的问题，却可以激发人们的好奇心。

案例8：安全玻璃

1903年，Edouard Benedictus在做实验时掉落了一只烧瓶，烧瓶破裂了但玻璃碎片没有飞散。他发现烧瓶的内部有一层薄膜，碎片都被粘附在薄膜上，这是烧瓶曾经盛放的胶棉溶液蒸发而形成的。后来，Benedictus了解到汽车事故中玻璃飞溅造成的严重后果，这就是他的解决方案正在等待解决的问题，他的不碎玻璃变成了安全玻璃。

2.2 比较分析

显然，“偶然性科学发现”含义广泛，是对多方面现象进行描述的词汇，囊括通过各种方式取得以及具有不同形式的偶然发现。从发现方式、产生形式的角度来看，上述偶然性科学发现的四种类型并没有明确的区分界限。正如案例9～12，经过比较可以发现，Daguerre和Ehrlich分别以一种意外的方式和反复（大规模）试验解决了他们正在研究的问题（摄影、化学疗法），而Richet和Levine等人原本在一个领域（毒理学、疫苗学）中进行研究，但却在另一个领域（生理学、肿瘤学）找到问题的解决方案。

案例9：对假说的执着投入（多次的实验）

Paul Ehrlich（1908年诺贝尔奖获得者）发现Salvarsan（砷凡纳明，一种有机砷化合物）可用于治疗感染性疾病。这是第一种现代化疗药物，开启了“化疗时代”的先河。Ehrlich持续开展“化学疗法”（选择性杀灭病原体的化学品）研究，对几百个新合成的有机砷化合物进行了制备和筛选。Salvarsan是他尝试的第606种制剂，因此很长一段时间都被称为“化合物606”。

案例10：方法的失误

达盖尔照相法（Daguerreotype）是第一个公开可用的照相工艺（1839年）。法国人Daguerre花了多年时间尝试从碘化银板上获取摄影图像。有一天，在将碘化银板在化学药品柜中存放了一晚后，他发现一罐水银溅出来的烟雾在板子上产生了完美的图像，由此发明了银版照相法。

案例11：简单的观察

法国生理学家Charles Richet在寻找各种毒素的阈值剂量时发现对有毒物质进行敏化的方法，从而发展了对过敏和过敏反应的理解。他于1913年因这项工作获得诺贝尔生理学或医学奖时说，“这项发现不是深思熟虑或理论导致的结果，而是简单观察的结果，几乎是偶然的”。

案例12：使得不同研究领域关联起来的学者关系网络

1979年，来自英国、美国和法国的 David Lane、Arnold Levine和Pierre May等五个科研小组在各自独立研究SV40病毒的癌蛋白时，都在无意中发现了p53蛋白，并发现该蛋白能够抑制癌细胞的形成。同时，以Levine为代表的研究团队还发现，感染了SV40病毒的动物血清也能从未被病毒感染的畸胎瘤细胞中沉淀得到p53，说明这种动物血清中可能有一类抗体能够直接与p53发生免疫反应，而p53就是一种细胞来源的肿瘤抗原。p53至今仍是与人类肿瘤相关性最高的基因，其发现将疫苗学和肿瘤学联系了起来。

3 偶然性科学发现的内在机制

对偶然性发现的分类还不足以让我们了解其背后的机制，因而Yaqub探讨了偶然性科学发现的内在机制。他认为从某种程度上来说，仅靠某一种类型的偶然性发现并不足以产生科学发现，因此，更加重要且更为必要地是，找到偶然性科学发现的内在机制以及对科技政策的影响。

Yaqub对大量案例进行比较后总结出四种反复出现的机制：理论导致、观察研究者导致、失误错误导致以及网络导致。偶然性科学发现可能很容易被观察到，因为对理论发展的认知与掌握使其对任何特定的观察者都昭然若揭；或者，偶然性科学发现可能只有某些具备某种工具、技术和能力的人才能观察到；或者，由于方法上的偏差、失误和遗漏而产生意外的科学发现；或者，偶然性科学发现可能源于不同研究人员参与构成的网络中。

1）偶然性发现与理论：机会只偏爱有准备的人

理论或经验的发展、成熟，使得任何特定的研究人员能够辨识出偶然事件与预测（或期望）的不同之处，继而就可以自然而然地观测到偶然性发现。没有已有理论的积淀，一个事件不可能成为偶然性科学发现，只能说是一次偶然性事件。Louis Pasteur发表过以下观点：“Oersted手里拿着一根铜线，铜线的末端与伏打电堆的两极相连，在他的桌子上有一根磁针在其枢轴上，他看到了（你可能说这只是碰巧，但机会只偏爱有准备的人）磁针移动且停下的位置与地磁分配的位置完全不同”。

2）偶然性发现与研究者个体

偶然性科学发现可能只对拥有特定技能或者能力的研究者可见。即使在特定的科学或技术范式内，每个研究者具备的技能、技术和能力也各不相同，并且在使用各种设备、仪器和其他资源上是不对等的。Yaqub讨论了两个因素，即观察惯例和实验仪器可能会影响研究者个体的的认知差异，而研究者个体的属性差异可能会影响对偶然性科学发现的感知。

一方面，观察在偶然性科学发现中起着重要的作用，有时实验人员会得出材料性质方面的新颖结果。比如，1935年，尼龙是被杜邦公司研发部的一位化学家尝试开发人造丝时发现的，最初似乎并没有什么用处，随后发现其具有可伸长且强度较大的特性，此后这种称为“尼龙”的人造丝迅速占领市场。

另一方面，不了解先前理论预测的研究人员对仪器的使用也可能是做出偶然性科学发现的基础。英国天体物理学家Jocelyn Bell Burnell于1967年发现了“脉冲星”（旋转的中子星），但其实天文学家Walter Baade和Fritz Zwicky早在发现脉冲星前三十年（1934年）就提出了“中子星”的概念（预测了中子星的存在）；美国贝尔实验室工程师Arno Penzias和Robert Wilson于1964年偶然中发现了宇宙微波背景辐射，而物理学家George Gamov在此发现20年前就预言了宇宙微波背景辐射的存在。这两种预测都需要等待拥有合适仪器、技术的研究人员进行验证。研究人员对前人预测的不了解，使得他们做出了偶然性发现。

3）偶然性发现与错误容忍

偶然性科学发现可能产生于研究设计的错误、方法的偏差、实验的误差等过程中。“错误容忍”也就是可以将研究设计得足够宽松但可控、允许实验设计中出现错误。对这样一个概念的界定，物理学家Max Delbruck直接称其为“有限的草率”原则（limited sloppiness），Salvador Luria同样称其为“可控的草率”（controlled sloppiness），Root-Bernstein认为是“智慧的错误”（intelligent mistakes）的产生。错误在偶然性科学发现中发挥着重要作用，其中看似关键的物质会被忽视。

案例13：Nobel与安全雷管

Alfred Nobel试图找到一种使硝化甘油安全的方法，成功并非易事。在早期实验中，Nobel制造出“爆炸油”，即硝基和火药的混合物，导致了几次致命的爆炸事故。为了提高炸药的稳定性，1867年Nobel发现通过将硝酸甘油与硅藻土混合，可以得到一种稳定的化合物，采矿公司可以用这种化合物制成的安全炸药进行开采。

案例14：Spencer和微波炉

美国雷达工程师Spencer在建造磁控管时站在一台活动雷达装置前，发现口袋里的巧克力棒融化了。Spencer不是第一个注意到这种现象的人，但他是第一个调查这一现象的人。他决定进行多次实验，利用这种装置让鸡蛋爆裂，甚至用来烤爆米花。随后Spencer通过将高密度电磁场发生器连接到封闭的金属盒内，将各种食品放入盒子中，同时观察效果并监控温度，于是发明了世界上第一台真正的微波炉。

案例15：Alexander Fleming和青霉素

1928年9月3日，Alexander Fleming度长假之前，已经将所有葡萄球菌的培养基堆放在实验室角落，返回后他注意到培养基被一种真菌污染，并且紧邻真菌的葡萄球菌菌落被破坏了，而其他距离较远的葡萄球菌菌落则是正常的。继而，Fleming在纯培养物中培养了霉菌，发现它产生的物质杀死了许多致病细菌。他确定霉菌是来自青霉素类，并在1929年3月7日命名了这种释放青霉素的物质。

案例16：Penzias和Wilson发现宇宙微波背景辐射

1964年，Arno Penzias和 Robert Wilson在新泽西州的贝尔实验室工作，他们正在调试一台6米长的超灵敏天线，该天线原本是用来探测Echo气球式卫星反射的无线电波的。为了测量这些微弱的无线电波，他们消除了雷达和无线电广播的影响，并通过用液氦将接收器的热量冷却至-269℃（仅比绝对零值高4 K）来抑制接收器自身热量的干扰，甚至清理了天线上的鸟粪，但他们发现无论如何都会有一种背景噪声，无论天线朝向哪个方向，噪音仍然存在。他们确定他们检测到的辐射不是来自地球、太阳或我们所在的银河系。

与此同时，普林斯顿大学的天体物理学家Robert Dicke、Jim Peebles与同事正准备在该光谱区域内寻找微波辐射。Penzias和Wilson两位工程师的事情很快被他们知晓，Peebles曾看到过前人预言的宇宙存在一种电磁辐射的说法，Penzias和Wilson探测到的辐射特征恰好与Dicke及其同事预测的辐射完全吻合，他们开始意识到这项发现的意义。随后，Penzias联系Dicke，后者立即把Peebles尚未发表的论文寄给他，然后他们将观察到的噪声解释为宇宙微波背景辐射，为宇宙大爆炸理论提供了有力证据。1978年，Penzias和Wilson一起被授予诺贝尔物理学奖。2019年，Peebles因在物理宇宙学理论上的突出贡献而获得诺贝尔物理学奖。

4）偶然性发现与合作网络

偶然性科学发现也有可能出现在具有不同特征的研究人员构成的合作网络中。合作网络至少有三种与偶然性科学发现相关的方式。首先，合作网络起着提供信息的作用，嵌入更多样化的合作研究网络中的学者可能更容易识别和探索出偶然性科学发现，因为他们掌握了更多信息，或者更有可能知道去哪里寻找信息。其次，合作网络起着团队合作的作用，对一项观察结果的研究可能需要不同人员的技能和资源。第三，合作网络可能会通过“小组思考”或“回声室效应”（在媒体上是指在一个相对封闭的环境中，一些意见相近的声音不断重复，并以夸张或其他扭曲形式重复，令处于这一环境中的大多数人认为这些扭曲的故事就是事实的全部。此处理解为在社会化网络中，研究人员们因所在网络及自身立场的不同，常常固守在符合自己偏好的信息的研究网络中，而不同的研究网络中则相互隔绝甚至对立。）阻止偶然性科学发现的产生，特别是同质、内聚和孤立的合作网络可能不利于做出偶然性科学发现。

4 政策启示与面临挑战

上述偶然性科学发现的众多案例使我们认识到，偶然性科学发现可能以各种形式存在于整个科学研究系统中，且形式多样；同时这四种机制表明，偶然性科学发现不是随机的，存在着重要因素影响它的产生并改变其普适范围。因此引发这样一个思考：科技政策能否规划偶然性科学发现？答案是否定的，因为一个人不可能为偶然性事件先做出计划。但是，一些基础条件的参与，能够更容易产生偶然性科学发现。

4.1 偶然性科学发现：对理论和政策的启示

科技政策制定是否需要明确的研究目标，以及不同领域的研究政策应该如何侧重，一直颇有争议。Bush［4］援引偶然性科学发现，反对在二战后的科学政策规划中将研究目标对准特定目标。同样，一些有影响力的科学家和科学哲学家［9，10］也认为，科学是无法计划的，应该任其自我组织，而这种观点与其他主张面向社会需求进行研究的学者们［11-13］相反。在这样的争议和讨论中，在偶然性科学发现普遍存在、且能为基础科学理论提供明确支持的假设下，为基础科学辩护的一方常常调用偶然性科学发现的概念。

然而，偶然性科学发现的多样性使这些假设受到质疑。例如，Mertonian型偶然性科学发现的存在（有目标的研究通过偶然的方式解决了手头的问题，其中偶然性在于方法而不是发现）表明，偶然发现和有明确目标的研究不一定彼此矛盾。因此，偶然发现在不同类型中的分布可能比其总体普遍度更值得关注。此外，偶然性科学发现并不局限于非目标导向的研究——Bushian型和Stephanian型，应用研究和技术开发活动也可能产生Walpolian型和Mertonian型的偶然性科学发现。

无论从来源还是影响方面看，偶然性科学发现的广度与普及度一样重要。从微生物学过渡到病理学的意义，与从物理学过渡到生物学的意义截然不同。对认知距离进行测度（如，跨学科性［14，15］）有助于理解为什么某些发现的普及度如此之高（例如，将激光、X射线、MRI扫描仪等物理仪器引入医学领域［16，17］）。此外，少数偶然性科学发现对于之后发现的影响可能比大部分偶然性科学发现的影响更重要、更有奠基性，也就是说，偶然性科学发现的影响大小可能比出现频率更值得关注。纺织、化学和制药工业领域丰富的科学发现表明，少数的偶然性科学发现对社会经济变化的累积贡献巨大［16］。偶然性科学发现的普及度和广泛影响均表明加强对非目标导向研究的重要性。

简言之，不同类型和机制的偶然性科学发现可能对政策和理论产生不同的影响（图2），对偶然性科学发现的进一步研究应从存在差异的特定领域来进行。理论主导的和观察者主导的偶然性科学发现的机制表明，偶然性科学发现在不同领域之间的分布可能是不均衡的。正如 Hooke、Priestly、Mach、Planck等［18］曾经指出，在科学的早期阶段，“采摘可能更容易”［19］，这时的理论已经满足产生偶然性科学发现的条件。并且，偶然性科学发现可能在跨学科研究和新兴研究领域中更为普遍［18，20］。自然科学中更偏向实证的研究领域（如天文学、有机化学、医学和技术等）产生偶然性科学发现的普遍性可能比社会科学中更高。

4.2 测度偶然性科学发现面临的挑战

当然，测度偶然性科学发现时也会遇到一些挑战，这与夸大或抑制偶然性科学发现的时间和来源有关。

第一，偶然性科学发现的类型认定取决于分析窗口。例如，如果只考虑Goodyear偶然间将硫和橡胶滴入热炉中的那一刻，那么可能会将他的发现归为Bushian型偶然性发现（非目标导向的研究意外地解决了眼前的问题）。但是将这一案例放到整个科学界中则表明它是Mertonian型偶然发现，因为十年来他一直在致力于硫化问题。通过改变分析的时间范围，Goodyear在有明确目标的前提下进行研究，但问题的解决方案的方式却是偶然的。

第二，偶然性科学发现的长期影响也为分析和分类增加了难度。例如，在意外发现聚四氟乙烯时，Plunkett正在研制一种无毒的制冷剂，这属于Stephanian型偶然发现。之后聚四氟乙烯解决了原子弹开发者（他们需要能够抵抗U235所用腐蚀性气体的垫圈）的另一个问题，则属于Walpolian型偶然发现。几十年后，聚四氟乙烯更为普遍的作用纷纷出现（如用于厨具、器官移植、起搏器、宇航服等），如果从所解决的问题来看，这类偶然性科学发现属于Walpolian型。

图2 偶然性科学发现的类型和机制：对理论和政策的一些启示［1］Fig.2 Serendipity types and mechanisms：some implications for theory and policy［1］

偶然性科学发现在以下四种情形中，有可能被误判（低估或高估）：

1）科学出版物可能会忽略研究中的所有不确定情况，或将它们变成标准范式下的模式进行研究［18］。

2）做出偶然性科学发现的研究人员可能会担心，如果他们承认其成就只是偶然性事件，会让人们质疑其专业素质［18］。

3）偶然性科学发现可能被注意到但未被研究，因为注意到此偶然现象的研究人员无法说服其他人员此发现值得探索（具有战略意义）；或者，研究者可能致力于资助方或未来的评估方（例如期刊编辑、审稿人、资助评审人、技术主管）关注的研究目标，以至于他们拒绝被新的研究目标分散注意力。

4）就研究人员与资助方而言，对偶然性科学发现的理解可能有所差异。资助方可能打算偏离他们指定的目标，或者研究人员可能已经充分意识到实现丰富成果的多种途径，但只阐述了其中一部分。值得注意的是，出于追踪偶然性科学发现的目的，研究计划可能会有所误导（因为研究计划决定了研究人员能否获得资助，而不是研究人员实际上期望或计划要做的研究），毫无意义的任务陈述也是较为常见的情形。这种情况可能导致对偶然性发现的高估。

5 总结与思考

偶然性科学发现的不同类型及其机制可能会对科研理论和政策产生不同的影响。就如在偶然性科学发现的内在机制中，有一点就论述了合作网络产生偶然性发现的可能性。这也提醒我们，国际合作，尤其是拥有不同资源、具备不同技能的机构或研究人员进行合作的充分优势与必要性，进而显现出跨领域、跨学科合作研究的重要地位。路甬祥等多名学者［21，22］从不同角度提出，跨学科极有可能产生重大创新突破。近年来诺贝尔奖频频颁给采用跨学科方法或者跨学科合作研究产生的科学成果，再次证明了这一点。目前，跨学科研究是学术界的研究热点之一。同时，科技管理、资助政策的导向性、倾向性，与偶然性科学发现的产生有高度关联，也就是说，偶然性科学发现并非完全无法计划，对偶然性科学发现内在规律与机制的掌握，有助于将偶然性科学发现的偶然性“逼近”于必然性。

此外，偶然性科学发现并不一定会弱化有目标导向研究的理论依据，也不一定会增强无目标导向研究的理论依据。近年来我国对基础研究和应用基础研究的重视是前所未有的，《关于全面加强基础科学研究的若干意见》《加强“从0到1”基础研究工作方案》等政策文件的出台为研究人员开展原创性科学研究提供了重要支持［23，24］。由此可见，在资助政策方面，有明确研究目标的研究、各领域特定研究人员、跨学科合作团队等都需要合适的、合理的支持，特别是要对基础前沿探索性研究提供宽松的学术环境。

Rousseau教授的报告提出这样一个问题：“科学政策能否规划偶然性科学发现，或者说，能否为偶然性科学发现制定科学政策？”。前文诸多科学发现案例表明，偶然性科学发现可能存在于基础科学、应用研究和技术开发活动中。Yaqub总结的四种机制也说明，偶然性科学发现并不是完全随机出现的，与相关研究政策密切相关，并且有可能存在着影响偶然性科学发现产生，甚至改变其普及度的重要因素。因而，对偶然性科学发现的测度具有重要意义，虽然目前尚不能进行大样本的定量分析，但对其进行定性研究是不可或缺的一步。在分析偶然性科学发现的出现频率、影响大小和定性讨论的基础上，明晰偶然性科学发现对政策和理论的影响，明确其在整个科学研究体系中的分布方式，是需要努力的研究方向。