Роль случая в научных открытиях
«Мы по счастливой случайности сфотографировали ярко-зеленую флуоресцентную ложную мурену (семейство Chlopsidae ) во время изучения биофлуоресцентных кораллов во время экспедиции 2011 года на остров Малый Кайман в Карибском море. Насколько нам известно, это был первый раз, когда ярко-зеленое флуоресцентное позвоночное животное было изображено в его естественная среда обитания».
Роль случая, или « везения », в науке включает в себя все способы совершения неожиданных открытий.
Многие области, особенно психология, интересуются тем, как наука взаимодействует со случайностью, особенно с « случайностью » (случайностями, которые благодаря проницательности превращаются в возможности). Психолог Кевин Данбар и его коллеги подсчитали, что от 30% до 50% всех научных открытий в некотором смысле случайны (см. примеры ниже ). [2]
Психолог Алан А. Баумейстер говорит, что ученый должен быть «проницательным» (внимательным и умным), чтобы извлечь выгоду из несчастного случая. [3] Данбар цитирует высказывание Луи Пастера о том, что «случай благоприятствует только подготовленному разуму». Подготовленный ум, полагает Данбар, — это тот, кто обучен строгости наблюдения. Данбар добавляет, что много пишут о роли счастливой случайности в научном методе. [2] [4] [5] [6]
Исследования показывают, что ученых обучают различным эвристикам и практикам, которые позволяют их исследованиям извлекать пользу, а не страдать от случайностей. [2] [7] Во-первых, тщательные условия контроля позволяют ученым правильно идентифицировать что-то как «неожиданное». Как только открытие признано законно неожиданным и нуждающимся в объяснении, исследователи могут попытаться объяснить его: они работают в разных дисциплинах с разными коллегами, пробуя различные аналогии, чтобы понять первое любопытное открытие. [2]
Готовимся к открытиям
[ редактировать ]
Случайные открытия стали темой дискуссий, особенно начиная с 20 века. Кевин Данбар и Джонатан Фугельсанг говорят, что от 33% до 50% всех научных открытий являются неожиданными. Это помогает объяснить, почему учёные часто называют свои открытия «удачливыми», хотя сами учёные, возможно, не в состоянии подробно описать, какую именно роль сыграла удача (см. также иллюзию самоанализа ). Данбар и Фугельсанг считают, что научные открытия являются результатом тщательно подготовленных экспериментов, а также «подготовленных умов». [2]
Автор Нассим Николас Талеб называет науку «антихрупкой». То есть наука действительно может использовать хаос реального мира и извлекать из него выгоду. Хотя некоторые методы исследования хрупки перед лицом человеческих ошибок и случайности, научный метод во многом опирается на случайность. Талеб считает, что чем более антихрупкая система, тем больше она будет процветать в реальном мире. [8] [9] По мнению М. К. Стоскопфа, именно случайность часто является «основанием для важных интеллектуальных скачков понимания» в науке. [10]
Слово « счастливая случайность » часто понимают просто как «счастливая случайность», но Хорас Уолпол использовал слово «случайная случайность» для обозначения определенного вида счастливой случайности: того, которым может воспользоваться только «проницательный» или умный человек. . [10] [11] Таким образом, Данбар и Фугельсанг говорят не просто об удаче или шансе в науке, а конкретно о «случайной прозорливости» в науке. [2]
Данбар и Фугельсанг предполагают, что процесс открытия часто начинается, когда исследователь обнаруживает ошибки в своем эксперименте. Эти неожиданные результаты заставляют исследователя сомневаться в себе и пытаться исправить то, что он считает ошибкой в своей собственной методологии. Первый способ — объяснить ошибку, используя локальные гипотезы (например, аналогии, типичные для данной дисциплины). Этот процесс также является локальным в том смысле, что ученый относительно независим или работает с одним партнером. В конце концов исследователь решает, что ошибка слишком устойчива и систематична, чтобы быть совпадением. Неуверенность в себе полна, и поэтому методы становятся более широкими: исследователь начинает думать о теоретических объяснениях ошибки, иногда обращаясь за помощью к коллегам из разных областей знаний. Строго контролируемые, осторожные, любопытные и даже социальные аспекты научного метода делают его хорошо подходящим для выявления стойких систематических ошибок (аномалий). [2] [7]
Альберт Хофманн , швейцарский химик, открывший свойства ЛСД : психоделические , когда пытался его принять в своей лаборатории, написал
Это правда, что мое открытие ЛСД было случайным открытием, но оно было результатом запланированных экспериментов, и эти эксперименты проводились в рамках систематических фармацевтических и химических исследований. Это лучше было бы охарактеризовать как случайность. [12]
Данбар и его коллеги называют открытия Хофмана и других случайными. Напротив, разум можно «подготовить» способами, которые препятствуют счастливой случайности, делая новые знания трудными или невозможными для усвоения. Психолог Алан А. Баумайстер описывает по крайней мере один такой пример: Исследователь Роберт Хит не смог распознать доказательства существования «мозговых цепей удовольствия». (в септальных ядрах ). Когда Хит стимулировал мозг своих пациентов, страдающих шизофренией, некоторые из них сообщили о чувстве удовольствия — открытие, которое Хит мог бы изучить. Хит, однако, был «готов» (основываясь на предшествующих убеждениях) к тому, чтобы пациенты сообщали о настороженности, и когда другие пациенты это делали, именно на сообщениях о настороженности Хит сосредоточил свои исследования. Хит не осознал, что увидел что-то неожиданное и необъяснимое. [3]
Мозг
[ редактировать ]Фугельсанг и Данбар наблюдают за учеными, пока они работают вместе в лабораториях или анализируют данные, но они также используют экспериментальные установки и даже нейровизуализацию . [2] Исследование с помощью фМРТ показало, что неожиданные результаты были связаны с определенной активностью мозга. Было обнаружено, что неожиданные результаты активируют префронтальную кору , а также левое полушарие в целом. Это говорит о том, что неожиданные открытия привлекают больше внимания, и мозг задействует больше языковых и сознательных систем, чтобы объяснить эти открытия. Это подтверждает идею о том, что ученые используют особые способности, которые в той или иной степени присущи всем людям. [2] [13]
При отсутствии проницательности случайное наблюдение важного явления не окажет никакого влияния, и наблюдателю может быть отказано в исторической атрибуции этого открытия.
Алан А. Баумайстер [3]
С другой стороны, Данбар и Фугельсанг говорят, что изобретательного плана эксперимента (и контрольных условий) может быть недостаточно для того, чтобы исследователь мог правильно оценить, когда открытие «неожиданно». Случайные открытия часто требуют от исследователя определенных умственных способностей, выходящих за рамки строгости. Например, ученый должен знать все о том, что ожидается, прежде чем его можно будет удивить, а для этого требуется опыт в этой области. [2] Исследователям также требуется проницательность, чтобы инвестировать в самые любопытные открытия. [3]
Случайные открытия
[ редактировать ]Ройстон Робертс говорит, что различные открытия требуют определенной степени гениальности, но также и некоторого счастливого элемента, чтобы этот гений мог действовать. [14] Ричард Гоган пишет, что случайные открытия являются результатом совпадения подготовки, возможностей и желания. [15]
Примером удачи в науке является то, что исследуемые препараты становятся известны для различных, неожиданных применений. Так было с миноксидилом ( гипотензивным сосудорасширяющим средством , которое, как впоследствии было обнаружено, также замедляет выпадение волос и способствует возобновлению роста волос у некоторых людей) и с силденафилом (лекарством от легочной артериальной гипертензии , теперь известным как « Виагра », используемым для лечения эректильной дисфункции). ).
Галлюциногенные эффекты диэтиламида лизергиновой кислоты (ЛСД) были обнаружены Альбертом Хофманном , который первоначально работал с этим веществом, пытаясь лечить мигрень и кровотечения после родов. Хофманн испытал психические искажения и подозревал, что это могло быть следствием ЛСД. Он решил проверить эту гипотезу на себе, приняв, по его мнению, «крайне малое количество»: 250 микрограммов. Для сравнения, типичная доза ЛСД для рекреационного использования в наши дни составляет 50 микрограммов. Описание Хофманном того, что он испытал в результате приема такого количества ЛСД, Ройстон Робертс считает «одним из самых пугающих рассказов в истории болезни». [14]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дэвид Ф. Грубер ; Джин П. Гаффни; Шаади Мехр; Роб ДеСалле; Джон С. Спаркс; Елена Платиса; Винсент А. Пирибоне (2015). «Адаптивная эволюция флуоресцентных белков угря из белков, связывающих жирные кислоты, вызывает яркую флуоресценцию в морской среде» . ПЛОС Один . 10 (11): e0140972. Бибкод : 2015PLoSO..1040972G . doi : 10.1371/JOURNAL.PONE.0140972 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 4641735 . ПМИД 26561348 . Викиданные Q24810539 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Данбар, Кевин Н; Фугельсанг, Джонатан А. (27 октября 2004 г.). «Причинное мышление в науке: как ученые и студенты интерпретируют неожиданное». В Гормане, Майкл Э.; Твини, Райан Д.; Гудинг, Дэвид К.; Кинкэннон, Александра П. (ред.). Научное и технологическое мышление . Психология Пресс. п. 57-79. ISBN 978-1-4106-1131-4 .
- ^ Jump up to: а б с д Баумайстер, Алан А. (2006). «Интуиция и церебральная локализация удовольствия». Журнал истории нейронаук . 15 (2): 92–98. дои : 10.1080/09647040500274879 . ISSN 0964-704X . ПМИД 16608738 . S2CID 9170432 .
- ^ Дарден, Линдли (2002). «Стратегии обнаружения механизмов: создание экземпляра схемы, модульная сборка, прямое/обратное связывание». Философия науки . 69 (С3). Издательство Кембриджского университета (CUP): S354–S365. дои : 10.1086/341858 . ISSN 0031-8248 . S2CID 62134473 .
- ^ Тагард, П. (2000). Как ученые объясняют болезни . Коллекции книг по проекту MUSE. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-05083-6 .
- ^ Кулкарни, Дипак; Саймон, Герберт А. (1988). «Процессы научных открытий: стратегия экспериментирования» . Когнитивная наука . 12 (2). Уайли: 139–175. дои : 10.1207/s15516709cog1202_1 . ISSN 0364-0213 . S2CID 6294288 .
- ^ Jump up to: а б Оливер, Джек Э. (31 декабря 1991 г.). «Глава 2». Неполное руководство по искусству открытий . Издательство Колумбийского университета. дои : 10.7312/oliv91558 . HDL : 1813/83 . ISBN 978-0-231-88432-7 .
- ^ Талеб, Нассим Николас. «Антихрупкость — или — свойство систем, любящих беспорядок» . Edge.org . Архивировано из оригинала 7 мая 2013 г.
- ^ Талеб, Нассим Николас (2010) [17 апреля 2007 г.]. Черный лебедь (второе издание: Влияние крайне невероятного: с новым разделом: «О надежности и хрупкости», ред.). Нью-Йорк. Нью-Йорк: Рэндом Хаус. ISBN 978-1-4000-6351-2 .
- ^ Jump up to: а б Стоскопф, МК (1 января 2005 г.). «Наблюдение и размышление: как интуиция обеспечивает строительные блоки научных открытий» . Журнал ИЛАР . 46 (4): 332–337. дои : 10.1093/ilar.46.4.332 . ISSN 1084-2020 . ПМИД 16179740 .
- ^ Мертон, Роберт К.; Барбер, Элинор (2004) [1958]. Путешествия и приключения интуитивной прозорливости: исследование социологической семантики и социологии науки . Издательство Принстонского университета . ISBN 0691117543 .
- ^ «Станислав Гроф берет интервью у доктора Альберта Хофмана, 1984 год» (PDF) . Карты Бюллетень . 11 (2). Биг-Сур: Институт Эсален. Осень 2001 года.
- ^ Газзанига, MS (1 июля 2000 г.). «Церебральная специализация и межполушарная коммуникация: обеспечивает ли мозолистое тело состояние человека?» . Мозг . 123 (7): 1293–1326. дои : 10.1093/мозг/123.7.1293 . ПМИД 10869045 .
- ^ Jump up to: а б Робертс, Ройстон М. (16 января 1991 г.). Интуиция: случайные открытия в науке . Нью-Йорк Чичестер Брисбен... [и т. д.]: Уайли. ISBN 0-471-60203-5 .
- ^ Гоган, Ричард (2010). Случайный гений: величайшие случайные открытия в мире . Книги Метро. ISBN 978-1-4351-2557-5 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
