■科技觀察家

　　“我國(guó)科學(xué)家研發(fā)出世界首個(gè)液態(tài)金屬‘軟體動(dòng)物’”， “‘液態(tài)金屬機(jī)器人’‘終結(jié)者’正向我們招手”……前不久，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院與中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所聯(lián)合研究小組獲得的一項(xiàng)科研成果，由國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊披露又經(jīng)媒體報(bào)道后，引發(fā)了廣泛的關(guān)注和熱議。

　　這一科學(xué)幻想色彩甚為濃厚的研究，在世界上首次發(fā)現(xiàn)了一種異常獨(dú)特的現(xiàn)象和機(jī)制，即液態(tài)金屬可在吞食少量物質(zhì)后，以可變形的機(jī)器形態(tài)作長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需外部電力的自主運(yùn)動(dòng)，從而為研制實(shí)用化智能馬達(dá)、血管機(jī)器人、流體泵送系統(tǒng)、柔性執(zhí)行器等奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。這是該研究小組繼首次發(fā)現(xiàn)電控可變形液態(tài)金屬基本現(xiàn)象之后的又一突破性發(fā)現(xiàn)。

　　兩個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義的重大突破，“貨”真“價(jià)”實(shí)，“大用”可期，可喜可賀。而此一科學(xué)傳奇背后的兩個(gè)意外，則為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史增添了生動(dòng)的案例，饒有趣味，也耐人尋味。

　　在聯(lián)合研究小組負(fù)責(zé)人劉靜的敘事中，他們是在做連接斷裂神經(jīng)的研究時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了用作連接神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)的液態(tài)金屬的電控可變形特性，由此促發(fā)了對(duì)液態(tài)金屬在電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)機(jī)制的研究。像這樣“跑題”進(jìn)入未曾有人觸及的領(lǐng)域并摘意外之果，正是科學(xué)魅力之所在。順理成章的下一步探求，即是如何讓液態(tài)金屬脫離電場(chǎng)環(huán)境也能夠有所“作為”。

　　新的奇跡現(xiàn)身于去年9月的一次實(shí)驗(yàn)中。一位年輕的研究人員在清除液態(tài)金屬表面的氧化物時(shí)，沒(méi)有依從常規(guī)使用玻璃棒，而是順手將桌上的一張鋁箔卷成小棒“代勞”。正當(dāng)鋁棒觸碰液態(tài)金屬的瞬間，在未加電場(chǎng)的情況下，那滴原本圓潤(rùn)安閑的鎵銦合金，竟然在盛滿氫氧化鈉溶液的培養(yǎng)皿里不停地跑動(dòng)起來(lái)……對(duì)于這個(gè)并非國(guó)家科研經(jīng)費(fèi)資助的項(xiàng)目所帶來(lái)的意外發(fā)現(xiàn)，劉靜有此感嘆：“科學(xué)上偶然和必然總是相伴的，我們確實(shí)很幸運(yùn)，但這離不開(kāi)此前的積累。”

　　不錯(cuò)，科學(xué)研究中確乎存在某種運(yùn)氣或機(jī)遇。一個(gè)優(yōu)秀的科學(xué)家能不能發(fā)揮他的洞察力和創(chuàng)造性以取得成功，正如射電天文學(xué)的創(chuàng)始者之一格羅特·雷伯所言：“需要合適的人在合適的地方和合適的時(shí)間做合適的事情。”

　　縱覽科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史，許多重要的突破，實(shí)際上都出現(xiàn)在意想不到的情況之下。

　　例如，電流、X射線、超導(dǎo)電性、青霉素、脈沖星、宇宙微波背景輻射等的發(fā)現(xiàn)，預(yù)防天花的牛痘接種法、細(xì)菌染色的革蘭氏法、蛋白質(zhì)試驗(yàn)中的色氨酸離析法等的發(fā)明，以及對(duì)電和磁之間的關(guān)系、胰島素與糖尿病之間的關(guān)系、減弱病原體免疫法原理等的確認(rèn)，都是由某種偶然性或意外事件觸發(fā)而取得，有的甚至還是諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)量級(jí)的重大成果。

　　然而，意外或偶然之中常常蘊(yùn)涵著某種必然，在科學(xué)研究中并不罕見(jiàn)的“巧遇”，往往是一種“必然的偶然”。換句話說(shuō)，運(yùn)氣或機(jī)遇其實(shí)只是科學(xué)研究取得成功的一個(gè)誘因，能夠發(fā)現(xiàn)偏離常態(tài)或超出預(yù)期的情形，并且明白其潛在重要性及意義所在，抑或注意到了其他人可能忽略或覺(jué)察不到的某些不尋常的細(xì)節(jié)，才是至關(guān)重要的。

　　這方面的一個(gè)典型例子是電磁關(guān)系的確立：1820年，一直在思考熱、光、電和磁之間聯(lián)系的丹麥物理學(xué)家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，磁針會(huì)在通電的金屬導(dǎo)線旁邊發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)他反轉(zhuǎn)電流的方向時(shí)，磁針則向相反的方向偏轉(zhuǎn)。奧斯特意識(shí)到，是電流產(chǎn)生的磁作用使磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，他就這樣發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的關(guān)系。這為法拉第、亨利等人建立電磁學(xué)、發(fā)明電磁發(fā)電機(jī)開(kāi)辟了道路。奧斯特的這一發(fā)現(xiàn)是如此重大，以致有一位觀看他實(shí)驗(yàn)演示的科學(xué)家，當(dāng)場(chǎng)激動(dòng)得情不自禁地喊出這樣一句話：“先生們，發(fā)生政變啦！”

　　正是在講述上面這個(gè)故事的時(shí)候，法國(guó)著名微生物學(xué)家路易斯·巴斯德道出了那句讓后人廣為引用的名言：“在觀察的領(lǐng)域里，機(jī)遇只偏愛(ài)那種有準(zhǔn)備的頭腦?！?928年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者查理·尼克爾則直言：“機(jī)遇只垂青那些懂得怎樣追求她的人。”

　　科學(xué)就其實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)是在研究中探尋未知的細(xì)微之處，科學(xué)發(fā)現(xiàn)在本質(zhì)上是不可預(yù)期的。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)史上，由于短視與疏忽、保守與成見(jiàn)，或者沒(méi)有足夠的警覺(jué)性、敏銳的觀察力，也缺乏深入探究的后勁，常常使得許多研究者生生地放過(guò)機(jī)遇，與重大發(fā)現(xiàn)失之交臂。這樣的事例不勝枚舉。有道是：頭腦準(zhǔn)備不足，就看不到伸過(guò)來(lái)的機(jī)遇之手。

　　意外收獲哪里來(lái)？

　　英國(guó)著名生理學(xué)家W.I.B.貝弗里奇在《科學(xué)研究的藝術(shù)》一書中，用了兩章篇幅論證了科學(xué)新發(fā)現(xiàn)中機(jī)遇和直覺(jué)的重要性，特別指出：新知識(shí)常常起源于研究過(guò)程中某種意外的觀察或機(jī)遇現(xiàn)象。這一因素在新發(fā)現(xiàn)中的重要意義應(yīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，研究人員應(yīng)該有意識(shí)地去利用它……要能解釋線索，并認(rèn)識(shí)其可能的重要意義，就需要有不受固定觀念束縛的知識(shí)，要有想象力、科學(xué)鑒賞力以及對(duì)一切未經(jīng)解釋的觀察現(xiàn)象進(jìn)行思考的習(xí)慣。

　　貝弗里奇還提出：如何辨別有希望的線索，是研究藝術(shù)的精華所在?！傲粢庖馔庵隆保瑧?yīng)該成為研究工作者的座右銘。

　　從我國(guó)研究液態(tài)金屬的這個(gè)劉靜團(tuán)隊(duì)，我們已然可以看到他們捕捉“意外良機(jī)”的本領(lǐng)。熱切期待他們今后能夠發(fā)掘出更多的珍寶，成就“終結(jié)者”之夢(mèng)。