Serendipitet: Er videnskab rent (u)held?

Den eneste grund til at Newton opdagede tyngdekraften var, at han tilfældigvis fik et æble i hovedet en dag, da han tog sig en lur. Eller hvad? Begrebet serendipitet benyttes af videnskabsmænd til at betegne evnen til at gøre heldige opdagelser. Thomas Stavning Erslev fortæller her historien om serendipiteten, der starter i Sri Lanka og ender hos Pfizer.

I sommeren 1928 kom biologen Alexander Fleming hjem fra ferie og fandt, at han havde ladet vinduet til sit laboratorium stå åbent i sit fravær. På laboratoriebordet stod en række petriskåle med stafylokokbakterier, som Fleming dyrkede for at observere deres vækst. I en af petriskålene var stafylokokkerne dog næsten forsvundet. En svamp af sorten penicillum chrysogenum – penicillin – var fløjet ind gennem vinduet og landet i petriskålen. Lige netop denne svamp – ud af de flere tusinde svampesorter – har de bakteriedræbende egenskaber, der gør penicillin til det vidundermiddel, vi i dag kender så godt. Som man kan gætte, havde penicillinen til Flemings store begejstring dræbt stafylokokkerne i den petriskål, de var landet i.

Penicillin blev opdaget, fordi Fleming sløsede med sin forskning og var for distræt til at lukke vinduet. Tyngdeloven kom af, at Newton blundede under et træ og blev vækket af nedfaldsfrugt. Vulkaniseret gummi blev opfundet ved, at en klodset Charles Goodyear tabte en blanding af gummi og svovl på en varmeplade.

Der findes mange lignende historier – jeg kunne også have nævnt Arkimedes og badehuset, H.C. Ørsted og magnetnålen eller Edward Jenner og malkepigen. Selvom mange af sådanne historier uden tvivl er overdrevne for den gode fortællings skyld, kan det ikke nægtes, at mange videnskabelige opdagelser – nogen vil sige alle de vigtigste – har lignet rene tilfældigheder, heldige uheld. Man kan spørge sig selv, hvordan videnskaben ikke desto mindre vedbliver at skride frem – og ikke mindst, hvordan forskere bærer sig ad med at søge økonomisk støtte til, hvad der nogle gange kan ligne det rene lotteri.

Som det skal blive klart nedenfor, var Flemings opdagelse ikke det rene svineheld, og det samme kan siges om Newton, Goodyear og de andre. Før vi genetablerer deres omdømme som dygtige videnskabsmænd i stedet for heldige kvaksalvere, skal vi dog stifte bekendtskab med et begreb: Serendipitet.

Begrebet serendipitet

Ordet ‘Serendipitet’ er Horace Walpoles påfund. Walpole var forfatter og brevskriver. Han havde en forkærlighed for det kuriøse, det finurlige, det underholdende, og han gjorde selv meget for at holde livet finurligt. I et brev han skrev til vennen Horace Mann i 1754, begiver han sig således ud i en forklaring af ‘serendipitet’ – et ord han selv har opdigtet – fordi han “ikke har bedre ting at fortælle om”. Walpole skriver selv, at det er nemmere at forstå ordet ved dets afledning end ved definition. Han har udledt ordet af et gammelt persisk eventyr: De Tre Prinser Fra Serendip. Serendip er et gammelt navn for Sri Lanka. Eventyret handler altså om øens tre prinser, som bliver sendt ud i verden af deres far, kongen, for at de kan lære livet at kende. De ankommer hurtigt til en by, hvor de møder en handlende, der savner sin kamel. Da han spørger, om de har set den på vejen til byen, spørger de ham, om kamelen er blind på det ene øje, halter og mangler en tand. Det er rigtig nok handelsmandens kamel, men da han spørger de tre prinser, hvor de så dyret, svarer de til stor opstandelse, at de såmænd slet ikke har set det. Det tror handelsmanden selvfølgelig ikke på. Han trækker dem for kejseren og kræver at få dem straffet for kameltyveri. Her forklarer de sig på bedste Sherlock-Holmes’ske vis: De havde set kamelspor på vejen, hvor kun tre af fødderne trådte regelmæssig, mens det fjerde trak lange spor i sandet. Desuden var græsset spist i den side af vejen, hvor det var dårligst. Kamelen kan derfor ikke have set det bedre græs på den anden side af vejen, og må have været blind. Endelig havde de i vejsiden set klumper af tygget græs på størrelse med en kameltand, hvorfor bemeldte kamel måtte mangle en tand. I mellemtiden er kamelen blevet fundet af en anden rejsende, og prinserne frikendes og kan fortsætte deres eventyr.

Prinserne vedbliver på denne måde at opdage ting, de ikke var på opdagelse efter, ved lykketræf og skarpsindighed. Det er netop sådanne opdagelser, Walpole døber ‘serendipitet’ efter prinsernes hjemland. Tilfældigt gjorte opdagelser og desuden evnen til at gøre den slags opdagelser. Serendipitet er også af nogle kaldet ‘happy accidents’ – heldige uheld. Det spændende ved begrebet er dets særegne blanding af tilskikkelse (opdagelsen sker tilfældigt uden opdagerens vilje), handlen (man må dog foretage sig noget for at finde det, man ikke leder efter) og receptivitet (opdagelsen er resultat af opdagerens skarpsindighed). Walpole forvirrer yderligere, ved senere i brevet, at tale om tilfældig skarpsindighed – “accidental sagacity”. Dette er nødvendigt, fordi han fastholder serendipitetens karakter af uventethed. Hvordan man kan være skarpsindig ved et tilfælde, vil jeg lade læseren gruble over. Nedenfor skal vi se, at det især er denne tvetydighed i forhold til opdagerens rolle, der gør begrebet interessant.

Forskerens årvågne sind

Der skulle gå mange år, før begrebet fandt indpas i bredere kredse. Indtil 1930erne blev det kun brugt af en lille gruppe litterater, der fandt ordets atypiske rytmik tillokkende og fik fornøjelse af at holde sig et esoterisk sprog. Walter Bradford Cannon, der var professor på Harvard Medical School, udfoldede dog ordet og gjorde det mere anvendeligt i naturvidenskabelige kredse. Han bruger det i sin selvbiografi The Way of an Investigator. A Scientist’s Experiences in Medical Research, hvor han tilskriver serendipitet en vigtig rolle i ethvert forskningsforløb. Dette gør han dels, ligesom Walpole, ved at fornøjes og forundres over de lykketræf og små uforudsete hændelser, der hver dag leder vores tanker på afveje – og en gang i mellem på ret kurs. Dels føjer han en kvalitet til ordets definition, der giver opdageren mere selvbestemmelse. Hvis det oftest er sådan – og det mener Cannon – at vigtige opdagelser sker ved pludselige indsigter fra rene tilfælde, bliver det forskerens opgave at forberede sig på det uventede. Cannon taler om den gode forskers ‘årvågne sind’ (“prepared mind”). For at opnå forskningsresultater, må man, foruden hårdt arbejde og vedholdenhed, opøve en opmærksomhed overfor detaljer, små afvigelser og uventede resultater. Men vigtigst er det, ifølge Cannon, ikke at lade sig binde af ‘fikse ideer’. Man må give fejlene og afvigelserne en fremtrædende plads i sin forskning og undgå alt for rigide vaner og rammer. Videnskabsmanden skal for Cannon være årvågen, nysgerrig, vedholdende og – vigtigst af alt – rede til at ændre sine vaner og forudanelser i overensstemmelse med empirien. Alle disse egenskaber – som man må øve sig i hele livet – udstyrer forskeren med det ‘årvågne sind’, som gør ham bedre stillet over for de heldige tilfælde, over for serendipiteten.

Fleming genfortalt

Tiden er nu inde til at fortælle resten af historien om Alexander Fleming. Sagen er nemlig ikke så simpel, som jeg først fremstillede den, og det er ikke nødvendigt at reducere opdagelsen af penicillin til et rent lykketræf. For at forstå det, skal vi starte historien 10-15 år tidligere end ovenfor, i Første Verdenskrig, hvor Fleming og hans lærer Sir Almoth Wright blev sendt til Frankrig for at hjælpe de sårede soldater. Datidens antiseptiske stoffer, bl.a. karbolsyre, gjorde i det store hele mere skade, end de gjorde godt, fordi de ikke blot dræbte bakterier, men tillige hvide blodceller – og dermed hæmmede kroppens immunforsvar. Denne oplevelse lærte Fleming at have øje for både skadelige og gavnlige virkninger af antibiotika. Senere, i 1922, gjorde Fleming en opdagelse (lige så tilfældig som den senere), der kan ses som en vigtig optakt til penicillinets serendipitet. Idet han var ved at undersøge en petriskål med nasale sekreter – snot – faldt en tåre fra hans øje ned i skålen og, til Flemings store overraskelse og lykke, dræbte tåren bakterierne rundt om det sted, den faldt. Det skyldes enzymet lysozym. Som bekendt er tårer – i modsætning til karbolsyre – ikke skadelige for mennesker (i hvert fald ikke i medicinsk forstand). På grund af sine oplevelser i krigen, kunne Fleming værdsætte betydningen af denne opdagelse – selv om lysozym ikke fik den store betydning, da det kun dræber relativt harmløse bakterier – den lærte ham nemlig, at der findes naturligt forekommende stoffer, der dræber bakterier uden at skade mennesket – og mindst lige så vigtigt, at man må være åben for tilfælde og uventede resultater.

Nu kan vi forstå, hvor meget mere end held, der medvirkede til Flemings opdagelse af penicillinet. Dels havde han lang erfaring med studier af bakterier og antibiotika, dels var han blevet interesseret i naturligt forekommende bakteriehæmmere og deres virkninger – både skadelige og gavnlige. Endelig havde hans oplevelse med tåren lært ham, at tilfældet aldrig må undervurderes. Havde det ikke været for alt dette – og for Flemings nysgerrighed og åbenhed som forsker – ville han uden tvivl have kasseret den ‘forurenede’ petriskål.

Vi har nu to udgaver af historien om Alexander Fleming og hans opdagelse af penicillinen. I den ene version er han en lykkens pamfilius, hos hvem opdagelsen dumper tilfældigt ned i skødet, blot fordi han var på det rette sted under de rette omstændigheder. I den anden er han en seriøs og målrettet forsker – med et årvåget sind – og opdagelsen er kulminationen på årtiers hårdt, fokuseret arbejde med et veldefineret problem. Det, der er så interessant er, at opdagelsen i begge historier kan beskrives med begrebet ‘serendipitet’.

Det er, vil jeg argumentere for, denne tvetydige karakter, der gør begrebet interessant som andet og mere end et velklingende og esoterisk “praleord”. Begrebet har da også i flere sammenhænge ageret videnskabspolitisk slagmark, hvor ordets definition afgør næsten alt, og hvor mange forskellige parter derfor hele tiden prøver at definere og redefinere ordet for derved at få retten på deres side. Denne kamp udspiller sig især omkring det altid vigtige politiske spørgsmål: Spøgsmålet om penge.

Spørgsmålet om penge – serendipitet som videnskabspolitisk argument

Vi skal se nærmere på to firmaer – begge farmaceutikaproducenter – der over for aktionærerne benytter ‘serendipitet’ som argument for flere økonomiske midler til deres forskningsprojekter. Forskning udført i virksomhedsregi bliver altid bedrevet med et mål for øje: bedre gummi til bildæksproduktion, hurtigere trådløs kommunikation, bedre medicin med færre bivirkninger og så videre. I denne kontekst bliver forskningen ikke bedømt af andre forskere og med hensyn til forskningens bidrag til ‘videnskabens fremskridt’. I stedet bliver forskningen vurderet med profit som endemål. Er forskningen ikke profitabel, kan det ikke betale sig for virksomheden at sponsorere den. Dette rejser spændende problemstillinger, når man kigger på tilfældige opdagelser, heldige uheld. Hvis al den profit, der er kommet ud af et forskningsprojekt, har været tilfædig – en bivirkning så at sige – kan virksomheden så være sikker på, at projektet vil vedblive at give afkast? Hvorfor overhovedet bruge penge på en forskning, hvis fremskridt beror på heldet alene? Skal forskere have løn for at sidde og vente på tilfældet? Serendipitet synes i betalerens øjne at implicere megen risiko, uprofessionalisme og en forskning baseret på fejl eller uheld.

Et af de videnskabelige områder, hvor flest opdagelser er blevet tilskrevet serendipitet er farmakologien, som har set rivende udvikling i det tyvende århundrede. Penicillin var bare ét af de overvældende mange nye medikamenter, der så dagens lys i det tyvende århundrede, og af disse er langt størstedelen blevet tilskrevet serendipitet. For offentligheden – og for en stor del af forskerstaben – lader de simpelthen til at have været rene lykketræf. Det er derfor ikke svært at forstå, at producenterne af disse lægemidler har svært ved at retfærdiggøre deres udgifter til nye forskningsprojekter. En af disse producenter er firmaet Pfizer, der for at undgå, at aktionærerne forlangte deres penge brugt på noget andet end forskning, førte en kampagne med ‘serendipitet’ i centrum. For at gå imod forestillingen om, at deres farmaceutiske opdagelser blot kan tilskrives heldet alene, gjorde de offentligheden (læs: aktionærerne) opmærksom på, at held absolut ikke er den eneste ingrediens i serendipitet – og heller ikke den vigtigste. Det vigtigste er derimod, ifølge Pfizer, det ‘årvågne sind’, som må være tilstede, for at der overhovedet kan gøres en opdagelse. Deres forståelse for denne årvågenhed adskiller sig dog radikalt fra Walter B. Cannons, idet de ikke lægger nær så meget ansvar i den enkelte forskers hænder. Deres forståelse af det ‘årvågne sind’ er nærmest deterministisk. For dem var det ikke tilfældigt, at Fleming fandt penicillinet, at Goodyear opdagede vulkanisering eller at Ørsted skulle være den første til at se sammenhængen mellem elektricitet og magntisme. Videnskaben må se fremskridt, og når tiden er moden – når der er en bestemt Zeitgeist tilstede – føder verden et eller flere særligt årvågne sind, der kan se de tegn, der fører til store opdagelser. Serendipitet er altså ikke held, men skæbne:

“Zeitgeist is definable this way: If Gus does not discover the wheel in 40.000 B.C., his nephew Bug is sure to do so within the century, for the makings of such a concept, and the need for it, evolve with the culture and come into being at a certain time. In fact, there is a question whether happy accidents of science are accidents at all.”

Det eneste ‘heldige’, der er tilbage i serendipitet, er så, at Gus opfandt hjulet før Bug og derfor kunne kræve copyright og høste indtægterne. Men at være lige så heldig som Gus, kræver dygtige forskere og moderne forskningsudstyr – skæbnen arbejder selvsagt ikke alene! Så for at Pfizer – og deres aktionærer – skal være de heldige opdagere af det næste ny medikament, har de brug for penge at poste i tidens årvågne sind.

George W. Merck fra en anden farmaceutikaproducent, Merck & Co., stod i samme problem som Pfizer. Hans aktionærer kunne heller ikke se meningen i fortsat at poste penge i forskningsprojekter, hvis afkast alene beroede på tilfældet. Hans argumentation går dog i en helt anden retning end Pfizers. I stedet for at feje lotteriet ind under gulvtæppet, fremhæver han det efter princippet ‘hvo intet vover, intet vinder’. Han lægger ikke skjul på, at serendipitet er lykketræf, men lægger fokus på en kvalitet, vi ikke har hørt så meget til førhen: Det, at serendipitet er opdagelsen af noget, man ikke søger efter. Han forbinder ‘serendipitet’ med det ukendte. Argumentet bliver da, at planmæssig forskning med klart definerede mål ikke udvider feltet for viden på samme måde som serendipitet gør det, netop fordi serendipitet per definition er opdagelsen af noget ukendt. Merck redefinerer her begrebet fra at betyde opdagelsen af noget uventet til noget ukendt. Derved får han sagt, at selvom forskning uden eksterne formål – grundforskning kan vi kalde det – er uforudsigelig, og ikke med sikkerhed giver afkast, er sandsynligheden for, at man opdager noget radikalt nyt så meget større i denne slags forskning end i den formålsorienterede, at det er sund fornuft at bruge penge på, selvom det ikke umiddelbart tjener noget økonomisk mål. Den almindelige aktionær skal ikke bekymre sig om, hvad der forskes i, og om forskningen giver resultater – det forstår han sig ikke på. Når alt kommer til alt, er det svært for det utrænede øje at se, hvornår serendipiteten ligger lige om hjørnet. Lægmanden hverken kan eller skal kritisere Mercks forskning. Aktionærerne gør bedst i at stole på det uventede: At den ustrukturerede, planløse forskning rent faktisk vil give afkast i form af farmaceutiske produkter.

Både Merck og Pfizer ønsker flere midler til deres forskningsprojekter, men de argumenterer på helt modstridende måder. Hvor Pfizer afviser, at deres opdagelser skulle have noget med tilfældet at gøre, selvom de bliver kaldt serendipitøse, gør Merck opmærksom på, at netop fordi opdagelserne er tilfældige, er de så meget mere værd: De udvider vores viden om verden. Det er klart, at hvis alle farmaceutikaproducenter leder efter det samme stof, vil alle de, der taber kapløbet, have tabt en masse penge, fordi den første opdager vil have taget patent. Hvis Merck derimod lader forskningsafdelingen lave mere grundforskning og pege i flere retninger, er der mulighed for at opdage et medikament, ingen hidtil havde forestillet sig. Merck vil så ikke have nogen konkurrence, vil ikke have spildt penge på at deltage i et forskningskapløb – og menneskeheden har fået to nye medikamenter i stedet for kun ét (hvis vi går ud fra, at Pfizer i mellemtiden har opdaget det stof, de ledte efter). I begge tilfælde er det definitionen af ‘serendipitet’, der er det springende punkt i argumentationen, og som skal overbevise aktionærerne til at punge ud.

Serendipitet i Danmark

Lad os til sidst vende blikket hjemad. En vis opmærksomhed på begrebet og fænomenet serendipitet åbner nemlig for en bredere forståelse af nogle positioner og argumenter i forskningspolitikken – et perspektiv, jeg håber, læseren vil tage med sig videre.

Så sent som den sjette september 2013 udtalte Liselotte Højgaard, den nyligt tiltrådte formand for Danmarks Grundforskningsfond, i et interview på videnskab.dk, at “vi skal blive gode til at skabe rammer, der øger chancerne for, at de uforudsete gennembrud opstår”. Hun kunne lige så godt have sagt ‘vi skal øge serendipiteten i dansk forskning’. Koblingen af serendipitet og grundforskning er da heller ikke ny – det er også i en vis forstand den, Merck gør opmærksom på ovenfor. En, der har blik for denne kobling, er Jens Høiriis Nielsen, professor i biomedicin ved KU. Han skrev i 1999 en artikel, “Grundforskning: Videnskab eller kunst?”, hvori han lidt i stil med Cannon plæderer for en skærpet opmærksomhed på tilfældene, det uventede og det ‘forkerte’ – helst allerede i folkeskolen. Hans argumentation ligner Mercks. Blot er han af gode grunde ikke lige så forhippet på resultaterne af grundforskningen, men nøjes med at konstatere at god grundforskning er andet og mere end hårdt målrettet arbejde. Nielsens position – at uddannelse skal opøve de studerendes evne til selvstændig tænkning og nysgerrighed – er ikke uhørt i en dansk kontekst. Det er måske til gengæld hans afsluttende bemærkning, der tager udgangspunkt i idéen om det årvågne sind – eller den ‘modtagelige ånd’ – og spørger, om ikke grundforskning fungerer under samme vilkår som kunsten, der som bekendt opererer med lignende størrelser (inspiration, geni, muser), og om grundforskningen som konsekvens skulle lægges under kulturministeriet. Denne sammenhæng – mellem serendipitet, kunst og kreativitet – behandles indgående i et særnummer af tidsskriftet Peripeti, fra 2007, der især fokuserer på fejlen som anstød til kunstnerisk praksis. Pladsen tillader desværre ikke at udfolde denne dimension af begrebet her, men jeg opfordrer alle interesserede til at se nærmere på denne udgivelse.

Skulle læseren nu have fået lyst til selv at bringe serendipitet i spil som argument, er her afslutningsvis et udsagn, som måske kan give inspiration til næste medarbejderudviklingssamtale:

“I suggest that the prepared mind might be better fitted to recognize the chance observation if more opportunities were presented for the investigator to place his feet on the desk. In this position it is possible to doze and it is surprising that such an apparent period of unproductivity is sometimes a prelude to the entrance of an idea. This uncluttered mental state offers an opportunity for rumination of your mental cud. These periods of rest and chance for receptivity will not be given to you gratiously. They must be earned, worked for, and treasured.”

Videre læsning:

Historien om Fleming er frit gengivet fra Royston M. Roberts: Serendipity. Accidental discoveries in Science, Wiley Science Editions, USA, 1989. Denne bog indeholder også historier om alle de andre serendipitøse opdagelser, der er nævnt i artiklen.

Historien om de tre prinser og kamelen er gendigtet af Voltaire i Zadig, i kapitlet “Hunden og Hesten”, hvor Zadig, bogens hovedperson, beskriver dronningens hunhund og kongens ridehest på samme vis som prinserne identificerer kamelen.

Citaterne af Walpole, Pfizer og Merck er hentet fra Robert K. Merton & Elinor Barbers The Travels and Adventures of Serendipity – A Study in Sociological Semantics and the Sociology of Science. Princeton University Press. U.S.A 2004. Mange af denne artikels perspektiver på serendipitet – og flere endnu – kan findes udfoldet heri.

Ophavet til afslutningscitatet er tvivlsomt. Robert Merton tilskriver det – i ovennævnte værk – en Dr. David Seegal, men indrømmer at have forlagt artiklen, det står skrevet i.