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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。这种旧观念可称为发明的“英雄理论”（the
heroic theory of inven－tion），蔓延于各种关于科学的自由读物之中，这种观点强调发明者的怪异天才，而不承认社会本身对发明作出的贡献。如十八世纪，据报道，L医院的侯爵（the
Marquis de L’ Hopital）曾严肃地问牛顿是否像其他几人一样吃，睡。这种英雄理论最合谄媚式传记的简单性和流行的神话，尤其是民族沙文主义热衷者的口味。比如，历史上有几个人几乎在同一时期“发明”了汽轮，美国人会从历史教科书中读到是富尔顿（Fulton）发明的；英国人会从自己的教科书中发现是自己的同胞赛明顿（Symington）发明的；而法国人则在中学就学到了朱弗罗伊（Jouffroy）是汽轮的真正发明者的知识。当然，英雄理论现在不像过去那样普遍，虽然俄国人最近在大国荣耀利益指引下一直在复兴英雄理论。如他们的宣传员（如果不是科学家的话）正是极力争取发明无线电、飞机、蒸汽机和盘尼西林的优先权呢！
我们刚说过有几个人几乎在同一时间“发明”了汽轮，这并非特例，这种现象称为“独立多重发现”（independent
multipleinvention）。实际上，发明社会学的学生近几年都注意到了这一现象，也就是说，二个或多个人几乎在同一时间做出了同样的发现，而不知道有其它地方也在做出这项发现或已经做出了发现。这一事实成了关于发现的社会学理论的主要证据之一。这是科学史和技术史上多次重复的东西，以后仍会出现这种现象，理由将简述于后，先看一看历史上的一些例子。
社会学家威廉· F·奥格本（William F．Ogburn），也许第一位列出一系列独立多重发现的案例。通过对最近几个世纪以来的天文学、数学、化学、物理学、电学、生理学、生物学、心理学的历史和实用机械发明的广泛搜猎，奥格本找到了一百四十八例独立多重发现，这恐怕还不是三十年前的一张多重发现的完整单子，而那时以来又出现了一些新案例。下例十四项只是奥格本单子中的一小部分，但至少显示了他收入的发现案例是相当广泛的：
海王星的发现 ： 亚当斯（Adams，1845）和勒维烈（Leverrier，1845）
对数 ： 伯金（Burgi，1620）和内皮尔·布里格斯（Na
pier Briggs，1614）
微积分 ： 牛顿（Newton，1671）和莱布尼兹（Leibniz，
1676）
氧气的发现 ： 席勒（Scheele，1774）和晋里斯特利（Priestley，1774）
分子理论 ： 安培（Ampere，1814）和阿佛加德罗（Avoga
dro，1811）
摄影术 ： 达格尔…尼培（Daguerre
Niepe，1839）和塔尔博特（Talbot，1839）
气体分子运动论 ：克劳胥斯（ Clausius，1850）和兰金（Ran
kine，1850）
热功当量 ： 迈耶（Mayer，1842）、卡诺（Carnot，1830）、赛吉恩（Seguin，1839）和焦耳（Joule，1840）
电报 ： 亨利（Henry，1831）、莫尔斯（Morse，1837）、库克…惠特斯通（Cooke－Wheatstone，
1837）和斯坦海尔（Steiheil， 1837）
电动机 ： 达尔·内格罗（Dal Negro，1830）、亨利（Henry，1831）、鲍邦泽（Bourbonze）和麦高利（McGawley，1835）
微生物与发酵、腐烂的关系 ： 拉图尔（Latour，1837）和施旺（Schwann，1837）
遗传定律 ： 孟德尔（Mendel，1865）、德弗里斯（De
Vries）、科雷斯（Correns，1900）和奇尔马克（Tschermak，1900）
气球 ： 蒙哥菲尔（Montgolfier，
1783）和里滕豪斯－霍普金斯（Rittenhouse Hopkins，1783）
飞行器 ： 赖特（Wright，1895－1901）、兰利（Langley，1893－1897）和其他人
收割机 ： 赫西（Hussey，1833）和麦考密克（McCormick，1834）
简单提一下其它领域的情况。医学史上独立多重发明也很频繁。而最近的一个例子发生在无线电脉冲技术用于探测飞行物和轮船中，这种技术在美国和英国都叫雷达，该技术“似乎几乎同时地被美国、英格兰、法国和德国的科学家认识到”，这是一位研究美国在第二次大战期间的科学发展情况的历史学家得出的结论。最后，我们来看看专利档案的情况，据美国专利局的记录表明，每年都有成千上万的发明属于重新被发明的（ reinvented）。有时候同一发明有时间差异，而有许多发明是几乎同时由住在不同地方彼此互不熟悉的人做出的，因此经常产生决定谁是发明者的困难，因而也就经常求助于专利章程中被称作“干涉”的方法，它是设计出来专门为了命名优先发明者的一种法律听证法（a
legal hearing）。仅1920－1930这一时期，估计在所有专利申请中有百分之四属于独立多重发明。最近一个关于这个问题的讨论说，“同时发明如此经常，以致于几乎成为毫无疑问的事物”。
如果从独立多重发现的频繁出现推断出太多的东西，可能会产生错误。独立多重发现这一现象并没有证明一种极端的社会学决定论观点，它把科学发现看作是由历史过程的非人格运动所自动抛出的一些产物；相反，这一现象倒表明，科学知识及其方法实体在任何给定时刻，都是相对结构化的，因而在内部发生的事并非完全随机。由于已有的科学理论与知识结构，使新颖性的形成具有很大的选择性，当然这一结构并非完全自动地演变的，它还要受社会的其它部分（如第二章和其它地方所见），如价值、宗教、经济和政治因素的影响。在下一章将更详细地研究社会对发现与发明的影响。另一方面，科学知识实体的确也有固有的相对自主性，自主性与社会影响的同时作用，产生了多种发现，发现者的活动部分受已有科学遗产的导引，部分由他们的创造性想像力所支配。
这里有必要提醒一下，对于社会对科学发现的影响作标语式的描述是无济于事的。如“发明必定合乎时代需要”，“发明的时机成熟了”，或“社会需要产生发明”等。这些陈述不明确，他们是在乞讨我们想要回答的问题，比如我们知道，“社会需要”并不总是产生发明，因为许多“社会需要”已经存在而且继续存在着，却没有招致相适应的发明。北美印第安像现代美国一样“需要”煤和汽车，但他们没有必需的科学基础，更不用说其它条件，来产生这些发现。今天，我们“需要”治癌和许多其它东西，但仅仅“需要”并不能实现我们的愿望。
无论个体的功能与特定问题如何受社会条件的支配，个体在科学研究中仍然起着主动积极的作用。这种研究活动，由于通常报道科学发现时的那种非人格的、完满主义的方式而被抹杀掉了，善于沉思的科学家总是注意发现活动过程中那活生生的方面。自然界不会很容易地屈服于那些为了理解自然界各部分的关系而已经形成的概念框架，科学家总是充分利用已有的概念框架，并且总是不断地向自然界发出疑问，以求发现各部分间的新的关系。科学中的疑问总是不清楚的，而且并不是对每个科学家都是理所当然的。成功的科学发现者总是利用R．杜波斯所说的“先行观念”（anticipatory
idea）的方法，也就是说科学家自己先构造一个问题，然后交付实验检验。只是在实验过程中，科学家才遵循被动地观察到的实验结果，如果实验结果与建立在“先行观念”或假设基础上的预期不一致，那么他就作出另一个预期，形成另一个假设交付实验检验。克劳德·伯纳德说，“经常发生不成功的实验产生杰出的观察的情况，因而，没有不成功的实验”。
在这些研究的全过程，个体研究者必须尽其所能发挥创造性想像力，以洞察已有理论与知识要素之间的新的重要的联系，只有依靠想像力去构造假设，才能突现新颖性，科学发现也就产生了。想像力在科学发现中的地位，尤其在浮现于有创造力之脑海的“洞察力之闪烁”（the
flash of insisght）中明显地显示出来。一个最著名的例子是直觉中的“顿悟”（sudden
flash），达尔文在一封给同事的信中提到这一点，正是依靠这种顿悟，1844年进化论首次浮现于他的脑际。许多其他科学家也列举了他们那种“突然预感”、“洞察力之闪烁”、对从未见过的可能关系之“直觉”的经验。有机化学结构式的创始人、苯环结构的发现者、伟大化学家凯库勒（Kekule）说到了这方面的问题，他说，“先生们，让我们学会做梦，或许真理就在梦中”。凯库勒所用的“做梦”是文字上的借喻，确实有许多科学家是在睡觉时获得奇妙的思想。然而，这种对新“整体”的突然把握，并非轻而易举地获得，它来自科学家长期沉溺于某些问题之后的瞬间。
科学发现过程中想像力的作用还可从所谓的“机遇类型”（the
serendipity pattern）中清楚地看出。生理学家W．B坎农把“机遇”定义为“发现未曾预料到的某一想法的证据，或出乎意料地发现了不是正在寻求的新客体或新关系的巧妙幸运的才能或运气”。坎农在其科学自传中告诉我们，“在近五十年的科学实验生涯中，有几次我交上了机遇的好运”，如他的交感神经素的重要发现，就应归功于好运气