基于现象的发明

我们简单地谈两句发明的另一个过程——始于现象的发明过程。这个过程也是现象和目的的链接过程，不一样的地方在于，过程开始于现象一端。通常，当人们注意到了一个现象或拥有了关于该现象的理论时，就意味着有了一个如何使用它的理念、一个原理。和始于需求动机的过程一样，接下来的过程也同样是建构出支撑组件来将原理转译成现实的技术。

始于现象的发明过程似乎应该简单些了。一个现象可能直接就暗示了一个可应用的原理，而且通常的确如此。但是有时这种暗示也是不清晰的，比如1928年亚历山大·弗莱明（Alexander Fleming）那个著名的发现就是如此。“他当时注意到一个现象，即一种霉菌（后来被证明是青霉菌的孢子）中的某种物质可以抑制葡萄球菌的生长，他随即意识到这可以用来治疗感染。这一存在于现象和应用之间的联系在回顾时很清晰，但实际上还有许多人，比如物理学家约翰·廷德尔（John Tyndall）在1876年，安德烈·格拉提（Andre Gratia）在20世纪20年代都曾经先于弗莱明注意到了这个反应，但他们却都没有预见到它的医疗用途。弗莱明“看到”这个原理是因为他在第一次世界大战中曾经是医生，对于战地感染造成的伤亡曾感到震惊，因此他更容易发现一个看似无用而实际上意义重大的现象。

即使应用原理清晰可见，技术实践的转译工作也并非轻而易举。通常的情况是，如果效应（effect）是新颖的，就不易被理解，同时相应的技术工具可能还未被开发。例如，将青霉菌现象转化成可用的治疗方法首先意味着对青霉菌中的活性成分进行隔离和纯化；接着需要弄清楚它的化学结构；然后需要经过临床试验检验其疗效；最后还要进行生产方式的开发。这一整套步骤完成下来，已经远远超出了弗莱明的能力范围，它需要集结高度专业化的生物化学专家们来共同完成。最终这一计划是由牛津邓恩病理学院（Oxford’s Dunn School of Pathology）的霍华德·弗洛里（Howard Florey）和恩斯特·柴恩（Ernst Chain）领导的生化学家团队来执行的。13年之后，弗莱明的发现才转化成实际可行的技术产物——盘尼西林。

我曾经说过，发明或者始于需求，或者始于现象，但是读者可能会反对说，有许多发明并不是这样的。莱特兄弟确实不是从需求或现象出发的。自力推动飞行器的愿望以及实现它的两个基本原理（通过轻体内燃机推动、通过固定式机翼飞行）在许多年前就存在了。事实上，这种情况并不少见。基本技术原理和对应的需求经常一起被发现，而能将其变为现实的次生原理和元器件则可能要等到数十年后才会被人们发现。莱特兄弟所要做的是解决阻碍原理被转译成可行技术的四个关键的次生问题。通过认真地实验和无数次尝试，他们终于解决了飞机控制及其稳定性的问题，发现了机翼对飞机上升的举足轻重的作用，建造了轻体推动系统，开发出了高效推进器。他们1903年的那次动力飞行不能作为对一次“发明”过程的完整解释，它只不过是前人踩踏出的漫长小路上的一个标志而已。

莱特兄弟的案例并没有形成其他不同的发明模式，它只是我描述的两种模式的一个变种。基本原理有时会自然呈现，有时会突然出现。困难之处在于如何使原理正确地发挥作用，这可能需要漫长的努力。