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那么，什么叫发明或发现呢？首先，我们再次声明这个问题有二个方面，即过程与结果，这二个方面必须区分开来，否则会导致许多理解上的混乱。其次，我们把它们与思想联系在一起。照一般说法，“发明”一词用于指一架机器或其它物体；类似地，“发现”用于指一套新思想。这一用法不能接受，因为一套新思想是所有发现和发明的基础，而思想内含于其中的特定具体形式比起思想来说是不太重要的。这容易理解，当我们面对一架新机器时，我们没有“了解”它，因为我们不知道该机器据以工作的新思想；这也说明了为什么在不同社会，工具与机器意味着不同的东西，而且更进一步地说，为什么受过训练的人陪伴着新机器去讲授新思想，以便赋予新机器以新意义并且能使用新机器。
在分析时，我们把科学“发明”与科学“发现”当作一回事，因而将互换使用。于是，我们把“发明”或“发现”定义为，人类对文化遗产中已经存在的科学要素所作的富于想像力的结合的结果，结合的产物是新颖之突现（ emergent
novelty）。这个定义通过“想像力”这个词强调发明中思想的作用，表明其它文化领域中从科学创新到发现的类似性。发明来自那些构成文化遗产的各种类型的思想——关于自然、社会现象、美学与艺术现象和道德标准的思想。发明与发现不仅不限于科学领域，而且在作为一个过程时，科学发明与科学发现与其它文化领域的创新具有许多类似点，同时也有许多差异之处。比如，科学社会学家从约翰·利文斯通·洛（John
Livingston Lowe）对科尔里奇（Col－eridge）的诗《通向哈那多之路》的研究中，学到了很多关于人类的想像过程的东西。隐喻不同于科学想像，虽然隐喻在诗中有不同的用法。英国数学家利维说，“最终分析起来，在直接把握问题时，艺术家与科学家之间的个体努力几乎没有什么差别，缺乏想像力的人既不可能成为科学家也不可能成为艺术家。”
有必要澄清一些误解，这对于科学发现非常重要。我们习惯于认为，只有宏大的一套思想或非常庞大的机器，尤其是很难达到什么实际结果的机器，才称得上发现或发明。然而，占压倒多数的科学创新，却都是极富想像力的结合，在新颖性方面也只有很小的进展。发现是一个永远脱离不了社会的过程；它无数次表现出对于人类文化遗产的变化与发展作出了所有的但却不易察觉的贡献。小的科学发现基本上以与大的科学发现同样的方式产生，在某种意义上小发现并不更次要，因为它们是一类科学元素，必然被归并到大发现之中去，大创新与小创新必然紧密联系在一起。
让我们来考虑一下小发明的问题，尤其在美国这样一个对各种发明都极力赞同，给发明提供如此之多便利的社会中，作出的发明非常之多。其中许多小发明甚至没有申请专利，虽然在工业技术中这些小发明也是无价之宝。如，“丹尼森制造公司（the
Dennison Manufacturing pany），雇佣了约三千名工作人员，仅1920年一年就收到来自雇员的三千七百零一项建议，其中的百分之十五被公司采纳”。这种为了发明所设立的“建议”系统，最近三十年在工业界广为流行，二次大战期间达到高潮，因为那时紧急要求充分挖掘效率与发明的源泉，以提高工业生产能力。其它类型的各种小发明在数目上比这些比较随便地产生的小发明更多，比如，仅在美国专利局就已经有了二百五十万件的专利发明，其中大部分都是小发明。举牙刷为例，在美国专利局里有近一千个关于牙刷的专利，一位研究专利问题的大学生说，“这些‘发明’中绝大部分只是对把的大小与形状，或名的数目、大小与配置的修正，总的说来，在所登记的专利中只有较少部分才有较大的技术上的重要性”。
这些情况同样发生在每年发表于科学杂志和技术杂志上的大量小发现中。据报道，“1933年，伦敦科学博物馆的布拉德福德（S
C．Bradford）估计，每年会发表七十五万篇科学与技术论文，最近的估计表明，那时之后，增长率翻了一番。”这是极其多产的科学的特征，如1917年至1926年第二个十年的《化学文摘索引》，用了六千六百页缩微。
大部分发明和发现这样小，也就是说，这些发明和发现所包含的突现的新颖之要素这样小或模糊，以致于有时候很难甚至几乎不可能根据某种实用的目的而规定什么是一个真正的“发明”。美国专利局深受其苦，一份总结报告说道，“我们不知道‘发明’意味着什么”，法院和专利局试图采用多种不同的标准和定义，“人们经常单凭经验去判断，而同时却经常忽视经验方法。比如，认为仅仅是元素的加或减，仅仅是有别于组合的聚合，形式上的变化，零部件的更换；元素的被替换等，都不构成发明”。更多的肯定性检验也加以拒斥，如社会的满意程度、商业性成功，研究必需要素的数量（amount
of research necessary）。
“如果采用更一般的不明确的从而对实际的操作检验帮助不大的用法的话，发明则被描述为‘比仅仅是机械技能的应用更多的东西’，‘天才的闪光’，‘不可捉摸的东西’等。事情结束之后，人们往往无可奈何、绝望地耸耸肩，并说，发明像宪法，法官说什么就是什么”。
当然，法官总以一定形式为社会说话的，这是我们关于发明与发现有必要认识到的一个重要问题。这使我们认识到，发明与发现的定义中另一基本的成分是，所谓突现的新颖性必须是社会承认因而受社会奖励的。当新颖性仅由个人掌握，没有为某些社会群体所享有时，它只是私人的想像力的产物，必须通过交流并获得社会承认，才成为发明。当然在任何社会，都会存在不同的社会群体，对它们来说新颖性是有用的而且是可接受的。在高度分化的美国社会，这类群体是很多的，这也说明了为什么有这么多的发现和发明。但有些“发明”似乎对任何人都没用，甚至在专利发明中初期的“死亡率”是十分高的，许多专利仅仅对其持有者来说付出了精力，然而却从未被采用。令人惊讶的是，许多发明可被美国专利局接受而不能被任何制造公司或消费大众所接受。然而我们必须注意到，在做出对社会无用的创新与做出对社会有用的创新二种情况下，想像力或通常所称的“发明能力”，或许是一样大的。
我们已经指出过，已有的科学技术遗产对发明构成了另一种社会影响。一个发明的新颖程度通常显得比实际的要大，因为来自文化遗产的构元前件（the
ponent antecedents）比这些构元的新的合成形式更不清晰。尤其对于外行、非专家，发明只是成熟的创造物，所看缓慢的发展与进化过程都被目前的有用性与成功所掩盖了。然而，发明与发现的本质就在于先前已有的科学元素的累积，这种累积可能形成一定程度的新颖发现，但如果考虑到过去的遗产，这种新颖性或许就是相当小的。科学史家乔治·萨顿（George
sarton）说，“仔细考察一下某一发现的产生，人们会发现，它是逐渐地积累若干小发现，然后进行深入的研究，找到更多的中间形态的过程”。二十世纪法国学者，夏尔特尔的伯纳德（Bernard
of Chartres）说过，“与古人相比，我们是站在巨人肩上的矮子”。关于对自己工作的概括，牛顿曾说过类似的话。
于是，任何新颖性必定是一种“集体混合物”（posite
col…lective product），刘易斯·芒福德（Lewis Mumford）对发明就是这么说的。一本科学书籍，至少由它所参考的所有其它的书和文章构成，虽然科学家们都知道，这只是关于本书重要构成的一个十分粗略的度量，对一部机器亦如此。霍布森（J．A。Hobson）曾指出，“现在的纺纱机器大概由八百项发明构成，现在的梳棉机是大约六十个专利的复合物”。汽车则是一系列的发明，几千个专利的产物，幸运的是这儿没有一个专利是独占的，因为汽车工业达成了一个互相特许的协定。最伟大的混合发明之一是船，但我们通常都认为它是单一的一个发明或发现。
现在，那些承认文化积淀（cultural antecedents）在发明中的重要性的人，有时宣称，某个社会的文化遗产越多，发明的数目也就越大。但是，现存的文化根基只是影响发明率的社会要素之一，况且，这一声称意味着发现具有某种社会自动性，而这并不是发现本质的精确描述。尽管与常识相反，甚至牛顿和爱因斯坦都依赖于他们各自的科学前辈，而这一声称却也解释不了牛顿和爱因斯坦的发现。科学进步的速度也依赖于社会中具有创造性想象力的个体的人数，文化遗产中的要素不会自发结合成新颖的发现，文化遗产只是使发明成为可能，而不是必然。稍后我们就详细讨论个体及其想像力在科学发现中的作用。
承认科学发现过程中文化积淀的重要性这一社会学观点，是对以前广泛流行的关于发明本质之观念的可贵转变。这�