发明源泉：灵机一动

杜以会

在日常生活中，我们都在享受发明家带来的创造品，如电话、电灯、电视、计算机、电池、微波炉、镭射、磁共振影像扫描(MRI)等，但你可曾想过这些创造品是如何得来的吗?

发明家的铭言是：“需要是发明之母”，这也是古谚“穷则变，变则通”的道理。其实，仔细翻阅科技的发明进展史，会发现大多数的发明都是因“需要所驱”而得来的。

另外还有3种因素也能推动发明：数据所驱，用类推方法去发现许多奇妙的可能性，如孟德尔的遗传实验方法；方法所驱，用仪器去观察、发现与发明，如天文学家伽利略利用望远镜创立新的宇宙观；理论所驱，凭自己的心得及理论去推理而得到答案，如爱因斯坦的相对论。

不过发明者当初的创新用意可能只是想满足自己的好奇心，或解决生活上的需要，或改善某项日常生活的困境。但是后来有人把这发明应用到新的领域，产生新的功能，这就变成一种新科技，也就改变了我们的生活。

半导晶体的发明

1947年12月，半导晶体由美国贝尔实验室的夏克雷、巴帝恩及布拉顿3人发明。当初3人发明半导晶体是想取代笨重、占空间而功能低的真空管，但半导晶体一出炉，马上改变了整个电子工业，尤其是小型电子装备。他们三人于1956年获得诺贝尔物理奖。后来巴帝恩与古柏及史律弗共创BCS超导体的独特理论，于1972年再次获得诺贝尔物理奖。

值得一提的是，半导晶体是由贝尔实验室开发出来的，而贝尔实验室是当时规模最大、最有名气的民营实验室，开发出无数的发明，并培养出6位诺贝尔奖得主。

镭射的发明

1959年6月，唐恩斯与夏罗提出了镭射发明的专利申请。1964年，唐恩斯、巴稣夫及普赫洛夫3人因量子激光导致镭射的发明而获得诺贝尔物理奖。夏罗、布洛柏根及西班则因发明镭射光谱学及电子光谱学而分享了1981年诺贝尔物理奖。

唐恩斯是美国哥伦比亚大学的物理系教授，专长是微波光谱学。研究氨分子的旋转结构是一种单纯的基础学术研究，当初仅是探讨有关微波的激光加强量子现象。微波与我们看得到的光都是电磁波，但后来由maset的实验发展到镭射，而扩大应用到光的指针、CD、DVD、货物条码识辨器、基因分析等，也是出乎发明者原先的意料。其实，许多大学或研究机构的研究是一种基础学术研究，基础学术研究是指没有特定“应用”的研究。

DNA的结构

1953年，DNA的双股螺旋结构由华生与克里克提出，1962年获得诺贝尔奖。当初华生刚拿到美国印地安那大学的生物博士学位，到英国剑桥大学做博士后研究，而克里克正在剑桥攻读博士学位。一个偶然的机会让他们看到另外一位X-光晶体专家弗兰克林有关DNA的X-光底片，经几番学术争议而推理出DNA的结构，奠定了基因、医学、分子生物的基础。

十几年后，美国莫李斯于1986年发明聚合酶链锁反应而获得1993年诺贝尔化学奖。这种方法能无限量地复制DNA，开拓了生物科技、基因工程的新领域。人类的基因图谱就靠PCR及一些新科技才能于2002年完全解读出来，PCR的发明也促进了基因、遗传、疾病的关联研究，探索生老病死的奥秘。如果没有华生与克里克的DNA结构发现在先，莫李斯的PCR发明在后。许多遗传疾病的医疗大概仍然束手无策，生物科技也不会有近年来一日千里的进展。

不难发现：许多发明家并没有具备高等教育的训练或学历，而许多突破的发现与发明关键是发生在“灵机一动”的刹那，但即使有些发明是“偶然”发生的，当事者必须有准备的心，正如著名法国科学家巴斯德说的：“机会眷顾有准备的人。”