Да, везение явно помогает расцвести некоторым технологиям. Не столь очевидно его влияние на мир научных открытий в целом. Разумеется, все мы знаем соответствующие истории, но их не так уж много: на протяжении многих лет одни и те же рассказываются снова и снова. Похоже, никто пока не сделал систематический обзор научных открытий с целью измерить, насколько часто случай играет в них существенную роль.
Не исключено, что такое исследование почти невозможно провести корректным образом, полагает Дин Кийт Саймонтон, психолог из Калифорнийского университета в Дэвисе, изучающий творческий потенциал человека. В научных статьях обычно не упоминается, что вдохновило исследователей на открытие, поэтому не так-то легко задним числом определить роль случая. Кроме того, случайность может оказаться тесно переплетена с кропотливой работой, и удельный вклад каждого из этих двух факторов будет непросто оценить. «Даже если поверить в историю с падающим яблоком Ньютона, какую долю ньютоновских „Начал“ следует объяснить счастливой случайностью?» – задается вопросом Саймонтон.
Возможно, наиболее прямолинейную попытку дать количественную оценку счастливым случайностям в науке предпринял два десятка лет назад Хуан Мигель Кампанарио из испанского Университета Алькала. Он сделал обзор 205 из наиболее цитируемых научных работ XX века и обнаружил, что в 17 (т. е. в 8,3 %) упоминалась та или иная счастливая случайность, внесшая вклад в научные находки. По-видимому, это заниженная оценка, ибо не всякому автору хочется упоминать в печати о собственном везении.
Нет особой уверенности в том, насколько распространены в науке счастливые случайности. Однако многие согласны: чем больше счастливых случаев, тем лучше, хотя бы в силу того, что они приводят к более оригинальным открытиям. «Если вы пытаетесь отыскать решение какой-то проблемы и в ходе этих поисков от вас требуется лишь смышленость и трудолюбие, есть хорошие шансы, что кто-то уже нашел решение, – замечает Бойден. – Поэтому мы часто пытаемся намеренно совершать поступки, которые способствуют разного рода счастливым случайностям».
Обхаживая Леди Удачу, Бойден затеял своего рода кустарный промысел. В Массачусетском технологическом он ведет курс по взращиванию счастливых случайностей, в ходе которого просит каждую группу студентов предпринимать систематические усилия по внесению революционных изменений в ту или иную область науки. «Думаю, мы уже многое узнали об организации счастливых случайностей, и теперь можно бы попытаться начать преподавать это ремесло», – говорит он.
Первое правило Бойдена касательно того, как выпестовать собственное научное везение, таково: составьте перечень всех возможных идей. Он заверяет: это совсем не такое глупое занятие, как может показаться. Фокус в том, чтобы суметь разбить безбрежную вселенную возможностей на варианты по схеме «или-или» – и проделывать это снова и снова К примеру, если вы ищете новый путь оптического сканирования мозга, можно начать с такой альтернативы: либо мы детектируем фотоны внутри мозга, либо ждем, пока они его покинут, и детектируем их уже снаружи. Если мы собираемся детектировать фотоны внутри мозга, можно делать это с помощью либо активной электроники, либо пассивного датчика. И т. д., и т. п. Бойден называет такой подход «плиточным деревом»: варианты ветвятся и покрывают всё «пространство идей» подобно тому, как квадраты плитки покрывают весь пол.
В сущности, это своего рода эдисонов невод для идей. «Можно разделять проблему на все более узкие категории, но при этом вы не теряете никакие из возможных идей. А на самых концах ветвей как раз окажутся те штуки, которые вы могли бы попробовать», – поясняет Бойден. Здесь-то и может проявить себя счастливая случайность.
Второй совет Бойдена – работать в широком диапазоне дисциплин. В состав его собственной исследовательской группы входят инженеры, физики, нейробиологи, нейрофизиологи, химики, математики и многие другие специалисты. Такое разнообразие увеличивает шансы, что кому-нибудь придет в голову неожиданное сопоставление идей. Сюда же относится и рекомендация работать более чем над одной проблемой в одно и то же время: это также увеличивает вероятность «перекрестного опыления». К примеру, именно такой метод служил залогом творческого потенциала Томаса Эдисона. Изучая хронологию всех 1093 патентов, которые получил за свою жизнь Эдисон, все тот же Саймонтон обнаружил, что с ростом количества задач, над решением которых он работал в один и тот же период, росло и количество патентов.
Более противоречивый метод поощрения счастливых случайностей (в особенности – крупных открытий, дающих начало новым отраслям науки) состоит в том, чтобы просто найти наиболее сообразительных мыслителей с самым большим творческим потенциалом и привлечь их к работе, предоставив им неограниченное финансирование.
Когда-то так происходило в легендарных научно-исследовательских центрах вроде «Лабораторий Белла». В какой-то степени такое иногда происходит и до сих пор – скажем, в «Гугле», где инженерам разрешается тратить до 20 % рабочего времени на сторонние проекты. Еще в 1980-е годы нефтяной гигант ВР профинансировал совершенно непрактичный с виду проект, целью которого было найти лучших ученых и дать им деньги, вообще не ставя перед ними никаких конкретных задач. «В BP мы устроили 13 лет свободы, – вспоминает Дон Брейбен, руководивший этой программой. Теперь он – один из помощников проректора по научной работе Лондонского университетского колледжа. – Нам прислали 10 тысяч заявок. Я отобрал 37. Четырнадцать из авторов этих заявок потом сделали революционные открытия».
Это урок, который еще предстоит усвоить организациям, распределяющим финансирование, замечает Коллинз. «Трудно проводить политику, направленную на поощрение счастливых случайностей, – говорит он. – А вот политику, направленную на их подавление, проводить совсем не трудно». Борьба за гранты в современной науке – процесс, где весьма сильна конкуренция. Во многих случаях лишь 10 % заявителей получают средства на свой проект. Поэтому исследователям приходится избегать лишнего риска и ориентироваться на результаты, в чьей достижимости они заранее уверены, подчеркивает Коллинз. Многие амбициозные предложения, при осуществлении которых можно было бы набрести на что-нибудь принципиально новое, кажутся слишком рискованными, чтобы получить финансирование.
По сути, сегодняшняя система напоминает самосбывающееся пророчество: она не верит в случай, поэтому случайные открытия происходят в ней редко. Однако процесс можно изменить – если хорошенько подумать, то и на нашей стороне будет хотя бы немного везения.
Уильям Перкин, английский химик XIX столетия, пытался из каменноугольной смолы получить хинин, бесцветное вещество, применяемое как противомалярийное средство. В итоге он получил ярко-фиолетовое соединение – первый в мире синтетический органический краситель.
Во время пеших прогулок к брюкам изобретателя Жоржа де Местраля часто цеплялся репейник. Это вдохновило его на создание застежки-липучки.
Рой Планкетт, химик, работавший в компании DuPont, синтезировал новый фторхлоруглеродный хладагент, когда вдруг заметил, что вещество оставляет скользкую пленку на внутренней поверхности контейнера, где оно хранится. Теперь оно широко используется и называется тефлоном.
В 1930-е годы Карл Янский, инженер «Лабораторий Белла», изучал шумы, возникающие при осуществлении трансатлантической радиосвязи, и заметил, что эти статические разряды исходят с неба, причем можно выявить конкретное направление, ведущее к их источнику. Это наблюдение породило новую область науки – радиоастрономию.
Барнетт Розенберг исследовал в 1960-е годы воздействие электричества на бактерий. Он обратил внимание, что некоторые клетки утратили способность к делению. Виновником оказался побочный продукт реакции с участием платинового электрода. Теперь этот продукт известен как цисплатин, одно из самых эффективных противораковых средств.
Глава 3. Работая с цифрами
Причудливая математика случайного
И все-таки, что такое случайность? Можно ли дать ей количественную оценку? Можно ли расклассифицировать случайности, как набор биологических образцов? Бывают ли случайности разной силы? Эта глава целиком посвящена математике (и вообще науке) везения и совпадений, но она отнюдь не состоит из сплошных цифр. На этих страницах вы столкнетесь лицом к лицу с закоренелыми преступниками, заглянете за кулисы фармацевтических испытаний, переживете на себе вспышку сверхновой и познакомитесь с омегой – самым случайным числом во Вселенной.
У богов за пазухой
Хорошо ли вы умеете подсчитывать шансы разных событий? Может быть, вы заядлый искатель осмысленного узора во всем на свете? А может, вам покоя не дают совпадения? В конечном счете все эти сложные штуки сводятся к информации – и к выяснению, кто ею обладает. Слово Йену Стюарту.
Как вы уже знаете, человеческий мозг замечательно умеет отслеживать разного рода осмысленные узоры и характерные закономерности. Эта способность служит одним из краеугольных камней науки. Заметив закономерность, мы пытаемся описать ее математически, а потом использовать эти выкладки для того, чтобы лучше понять окружающий нас мир. А если мы не можем вычленить никакого узора, мы не объясняем его отсутствие нашей невнимательностью. Мы предпочитаем выбрать излюбленную нами альтернативу и заключить, что имеем дело со случайностью.
Мы не видим никаких закономерностей при подбрасывании монетки, кидании костей, вращении рулеточного колеса. Поэтому мы называем их случайными процессами. До недавних пор мы не видели никаких закономерностей в погоде, вспышках эпидемий, в турбулентном потоке жидкости, поэтому все это мы тоже называли явлениями случайного характера. Оказывается, слово «случайный» здесь описывает разное: порой случайный характер действительно присущ явлению или процессу, а иногда дело попросту в том, что мы слишком невежественны и не понимаем тех или иных закономерностей.