关于科学发现优先权争论的启示

杨东旭

摘要关于科学发现优先权问题的争论由来已久,通过对科学史上一些著名的科学发现优先权之争的案例分析,本文以牛顿与莱布尼茨之间关于微积分的发明权的论争为例,来剖析优先权之争的本质,乃至引发优先权之争的社会因素以及马太效应在科学领域之中产生的影响。

关键词优先权同时发现马太效应

中图分类号:G304文献标识码:A文章编号:1009-0592(2009)01-115-02

优先权是经济学家或科学社会学家对判断谁是科学发现的发现人或科学发明的发明人的一种提法. 优先权属于何人,即意味着谁是这一科学成果的发现人或发明人。

一、关于科学史上的优先权之争

回顾科学史的发展历程,不难发现在科学的发展历程中有大量的重复发现,即不同的人在不同的地方各自独立的做出了同样的科学发现或发明。这种情况往往导致了科学家间的科学发现或发明的优先权的论争。

比如,众所周知的关于牛顿和莱布尼茨就“微积分”创立的优先权,在数学史上掀起了一场激烈的争论。在这场争论中,莱布尼茨蒙受冤屈长达几十年,后来,英国皇家学会为牛顿和莱布尼茨发现微积分的优先权问题成立了评判委员会,肯定了牛顿的“流数术”和莱布尼茨的“无穷小算法”只是名词不同而已,实质是一样的,宣布了莱布尼茨的微积分也是独立发现的。今天我们把微积分学的基本公式称为牛顿——莱布尼茨公式。优先权之争不仅仅是17世纪的时代气质问题,18世纪也不乏这样的不幸事件。例如,持续时间最长的而且宗派主义最浓的是关于发现水是化合物而不是单质的论争,当时卡文迪什、瓦特和拉瓦锡三方都卷入这场激烈的争斗之中。英国人亚当斯和法国人勒维烈也为海王星的发现权闹得不可开交。整个19世纪以至当今,关于优先权问题的争论也没有销声匿迹。几位数学巨人拉普拉斯、伯努利、勒让德、高斯、柯西等都曾不同程度地陷入优先权的纷争。

二、剖析产生优先权之争的几点影响因素

“同时发现”指两个或更多的人在同一时间,在完全独立工作的情况下完成同一个研究成果的情形。 事实上“同时发现”是一种极偶然的事件,科学史上几乎很难找到“同时发现”的先例,也就是说,同一个科学发现完成的时间总有先后顺序之分。 默顿(Merton) 在研究了17 世纪众多的“同时发现”后指出,当时92 %的同时发现或发明都存在优先权之争,并最终不了了之,而无法断定谁是真正的发现者。

17世纪后,随着论文发表制度的日臻完善,优先权之争逐渐减少,他引证数据说明,18 世纪同时发现为72 % ,19 世纪后期下降为59 % ,20 世纪初期进一步下降为33 %。他认为争论减少的原因是人们对“同时发现”的含义和本质有了更深刻的理解和把握。

科学发现是一个复杂的社会过程,我们称之为社会承认。社会承认不过是科学界同行承认的扩散,同行承认成为科学发现社会承认的标准。科学发现由同行承认确认的标准,是近代科学活动的一个重要特点,它因为历史上的成功而具有权威性。

美国科学社会学家默顿强调,科学家之所以热衷于同行承认,这种不可遏制的兴趣归因于他对科学目标应承担的义务:“一般说来,科学家想自己的成就得到认可就意味着要由他所认识的同事来评价的工作是否值得认可,这一需要是深深地致力于只是进步的结果,而知识的进步是科学的最终价值。”对于认可的机制,默顿指出,主要以发现的首创权为基础的。如果真是一项“发现”,科学家必须首先宣布它。有关首创权的争执,本质上是同行承认的争执。如果第二个人也得到了同样的发现,但他的宣布在后,尽管他的工作完全独立于第一个宣布的人,那他实际上也失去了得到承认的机会。

发表,这是争取承认的第一步。任何一项科学发现,无论是观察发现还是理论假说,无论是基本理论还是技术发明,为了获得社会承认,首先都要发表问世。没有发表出来,就谈不上同行评议,也就无所谓社会承认乃至获奖。

在牛顿与莱布尼茨的争论中,实际上,牛顿在微积分方面的研究虽早于莱布尼茨,但莱布尼茨成果的发表则早于牛顿。造成了争论的一个主要因素就是牛顿没有在发明微积分后立即发表他的关于微积分的研究成果。

科学发现的优先权之争,不仅反映了哲学、宗教等因素对科学的影响,而且还使人们注意到另外一些与科学发现有关的重要事宜。如,优先权之争促成了现代科学论文的规范化:1) 科学论文发表前,应由作者的几位同行对论文预先审阅、评估;2) 论文应明确无误地列出参考文献,特别应明确指出,论文中的哪些成果是别人的工作,哪些是作者的贡献。这种发表科学论文的程式一直沿用至今,并随着时间的推移不断完善。由于从论文接受到论文发表需要一段时间,为了确保优先权的准确,接受稿件的刊物往往会注明论文接受的时间。有的时候,科学家自行散发一些预印本给同行,还有的科学家召开新闻发布会,以最快的速度将自己的成果告知世人,从而大大减少了优先权之争。

必须承认的现实是,优先权争议一直是科学史上每个时期都具有的事件。默顿在他发表于20 世纪60 年代的见解深刻的系列论文中,从3 个世纪的科学争论中提取了很多经典案例,他的结论是,大多数科学家在“发现”的先后顺序的问题上反应非常激烈,个别人几乎到了丧失理智的程度。

对于优先权之争,人们提出各种各样的解释,一种说法是,优先权之争是人类天性的表现。按照这种解释,自我中心是人类天性的一部分,科学家通过宣称自己是获得这个发现的第一人来展现自我,恰是人类天性的表现。 这一说法其实是很难站住脚的,能够做出科学发现的人毕竟是人类中的极少数,而且也不是所有的科学发现都伴随着优先权的争论。用极个别人的行为解释为所有人的天性似乎很难说服人,况且很多优先权之争并不是做出科学发现的人,而是发明者本人的同事、朋友、学生,甚至是毫不相干的其他科学家,是他们表现出了极大的愤怒. 科学发现的优先权不仅关系到发现者在科学史上的地位,也关系到发现人所在国的荣誉,发现人所属民族的民族自豪感,这也说明将优先权之争解释为个人的自我表现的天性是不准确的。

另一种是默顿对于优先权之争给予的解释,他认为优先权之争是科学研究的目标和科学规范相互作用的结果。科学研究的目标是增加新知识,科学规范则是科学界共同遵守的规则。 当优先权可能落入非发现人的头上时,是对这一规则的侵害,是对整个科学界的不公,从这个意义上讲,优先权之争表现的实质是对科学规范的捍卫。 科学家对他的发现的唯一要求仅仅是其他人承认他在这一发现中所起的独特作用。由此可见,对承认优先权的兴趣是科学体制的规范强调独创性而在科学家心理上造成的伴生物,正是这些规范对科学家施加了无形的压力,迫使他们维护他们的正当权利,科学家个人并不一定就有成名的欲望。只要科学体制把独创性定义为一种最高价值,只要科学家经常持久地从机能方面强调独创性并按独创性来分配奖励,就可以使对优先权的承认成为至高无上的东西。加之在一个由许多国家组成的世界上,每一个国家都有自己的民族自豪感,这就使优先权之争变得更广泛、激烈,更带有感情色彩。

这正如牛顿与莱布尼茨关于微积分的发明优先权问题上,最后的结局是这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。

三、科学领域中的马太效应

马太效应的名字来自于圣经《新约·马太福音》中的一则寓言。《圣经》中“马太福音”第二十五章由这么几句话:“凡有的,还要加给他,叫他多余;没有的,连他所有的也要夺过来。”

1968年,美国科学史研究者罗伯特·默顿(Robert K. Merton)提出这个术语用以概括一种社会心理现象:“相对于那些不知名的研究者,声名显赫的科学家通常得到更多的声望即使他们的成就是相似的。同样地,在同一个项目上,声誉通常给予那些已经出名的研究者,例如,一个奖项几乎总是授予最资深的研究者,即使所有工作都是一个研究生完成的。”

例如,在发表这个环节上,社会学中的所谓的“马太效应”明显地起着作用,评审员们自觉不自觉地受马太效应的影响,造成科学活动中的“富者愈富、贫者愈贫”的现象,已经发表的论著越多,其新作就越容易获准发表,而对某个不知名的作者来说,他的处女作常常受到更严格的审评。

“马太效应”不但在论著的发表中起作用,在科学发现的评价、科学荣誉的分配以及科学资源的安排诸方面都起着作用。“对已有相当声誉的科学家做出的贡献给予的荣誉越来越多,而对于那些还没有出名的科学家则不肯承认他们的成绩。”

例如:

1.把过去的成绩累计起来,形成一种优势,并影响以后的评价。

2.人们倾向于引证那些对所研究的问题或领域具有影响的工作,但同时也倾向于引证那些经常可见的科学家的工作。因此,容易引证的人被更多人引证,不容易引证得更不容易引证。

3.当一个人的杰出成绩得到承认后,人们可能会追溯并重新评价其早期工作。

4.承认和奖励的分配有利于那些名牌机构的科学家,而那些在声望较低、处于边缘地区的机构里的科学家则很难得到适当的承认。

5.新的科学家需要逐步进入权威和名流集团之中,然后被承认。

6.科学界分层结构中流动是单向的,科学家只有升迁不可降格。

之所以莱布尼茨与牛顿关于微积分发明优先权的论争中,被人指责为“剽窃者”,与牛顿作为一个科学家所在各个领域取得的划时代的成果,让世人在社会心理上产生了一种“马太效应”,从而使莱布尼茨蒙冤受屈几十年。

社会心理学家认为,“马太效应” 是个既有消极作用又有积极作用的社会心理现象。其消极作用是:名人与未出名者干出同样的成绩,前者往往上级表扬,记者采访,求教者和访问者接踵而至,各种桂冠也一顶接一顶地飘来,结果往往使其中一些人因没有清醒的自我认识和没有理智态度而居功自傲,在人生的道路上跌跟头;而后者则无人问津,甚至还会遭受非难和妒忌。其积极作用是:其一,可以防止社会过早地承认那些还不成熟的成果或过早地接受貌似正确的成果;其二,“马太效应”所产生的“荣誉追加”和“荣誉终身”等现象,对无名者有巨大的吸引力,促使无名者去奋斗,而这种奋斗又必须有明显超越名人过去的成果才能获得向往的荣誉。