多重發(fā)現(xiàn)與發(fā)表策略
——以J/Ψ粒子的發(fā)現(xiàn)過程為例

王延鋒，王淙鈺

(上海交通大學(xué) 馬克思主義學(xué)院，上海 200240)

一、引言：優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)的由來及解決機(jī)制

科學(xué)發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)在文藝復(fù)興時(shí)期的伽利略時(shí)代就已經(jīng)出現(xiàn)?？茖W(xué)社會(huì)學(xué)家羅伯特·默頓注意到，伽利略非常敏銳地認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要性，奮力捍衛(wèi)自己的優(yōu)先權(quán)，在著作里反復(fù)痛斥那些侵害其太陽(yáng)黑子、木星衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的侵權(quán)者。[1]385-386發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)不僅涉及個(gè)人創(chuàng)造性的榮譽(yù)，還上升到民族國(guó)家榮譽(yù)的高度。至少?gòu)?7世紀(jì)起，英、法、德、意及荷蘭等西歐諸國(guó)就參與了國(guó)家優(yōu)先權(quán)的爭(zhēng)奪。[1]398

到了波義耳、牛頓時(shí)代，隨著科研隊(duì)伍的增長(zhǎng)以及科學(xué)家社會(huì)聲望的提高，優(yōu)先權(quán)的紛爭(zhēng)越來越突出。尤其一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，從初步有新想法到最后理論的完善，通常要經(jīng)歷比較長(zhǎng)的時(shí)間，其間難免有學(xué)術(shù)思想交流與信息泄露，容易引起紛爭(zhēng)。比如牛頓與萊布尼茨關(guān)于微積分發(fā)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)。從歷史上看，牛頓先于萊布尼茨發(fā)現(xiàn)微積分原理，他于1671年即基本完成《論級(jí)數(shù)與流數(shù)法》，其中提出了微積分的基本思想，但他卻采取保密策略，阻止書商出版；萊布尼茨大約1673年開始有微積分思想，到1676年基本完成，直到1684年才發(fā)表論文。其間兩人也有通信聯(lián)系，就流數(shù)法進(jìn)行過討論，萊布尼茨還在倫敦看到過牛頓的流數(shù)法手稿。但是萊布尼茨發(fā)表論文時(shí)，牛頓的著作仍未出版，當(dāng)后來兩者都意識(shí)到這是一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)時(shí)，就發(fā)生了優(yōu)先權(quán)問題的激烈爭(zhēng)論，在學(xué)界產(chǎn)生了很不良的影響。[2]就如何合理處置優(yōu)先權(quán)問題，波義耳曾提出一種事實(shí)優(yōu)先權(quán)的建議。正式發(fā)表是獲得優(yōu)先權(quán)的途徑，但是一個(gè)沒有獲得確證的觀點(diǎn)應(yīng)該先由某個(gè)學(xué)會(huì)封存，待得到事實(shí)確證，可賦予其優(yōu)先權(quán)。(1)皇家學(xué)會(huì)早期的會(huì)議記錄中有這樣的描述：“如果任何一位會(huì)員有了某種哲學(xué)見解或發(fā)明，但還沒有證明，他通常希望把它密封在一個(gè)也許可以存放在一位秘書那里的盒子中，直到它完善了再把它公布，為了更好地保護(hù)其作者，有可能允許這種做法?！眳⒁奟.K.默頓：《科學(xué)社會(huì)學(xué)——理論與經(jīng)驗(yàn)研究》(下冊(cè))，魯旭東、林聚任譯，商務(wù)印書館，2003年，第502頁(yè)。后來拉瓦錫曾采用這種辦法，1772年11月1日，他將關(guān)于硫與磷燃燒后質(zhì)量增加等還未完成的實(shí)驗(yàn)寫成密封文件，保存在法國(guó)皇家科學(xué)院秘書處，以防他的實(shí)驗(yàn)成果被別人搶先發(fā)表而失去優(yōu)先權(quán)。[3]法拉第也如是效仿，1832年3月12日，憑豐富的經(jīng)驗(yàn)和敏銳的直覺，他意識(shí)到電磁力的傳播是需要時(shí)間的，但當(dāng)時(shí)他無法給出實(shí)驗(yàn)證實(shí)，于是把自己的想法寫下來，放在皇家研究院檔案中密封保存。[4]

但當(dāng)代大科學(xué)研究，同一領(lǐng)域往往有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)進(jìn)行，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，保密也很困難，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)公開發(fā)表并得到社會(huì)承認(rèn)變得非常必要。以下以J/Ψ粒子的發(fā)現(xiàn)為例，探討大科學(xué)條件下的優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)如何解決。

二、J粒子的發(fā)現(xiàn)與來自斯坦福的挑戰(zhàn)

他們小組有個(gè)傳統(tǒng)，分析計(jì)算由兩個(gè)獨(dú)立的分組背靠背完成，平時(shí)不能私下交流，只當(dāng)兩個(gè)分組同時(shí)有了發(fā)現(xiàn)，才進(jìn)行信息匯總。不久兩個(gè)獨(dú)立分析計(jì)算的分組都同時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)異常凸起。10月上旬，小組成員陳(M.Chen)將所有經(jīng)篩選的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并按50MeV的寬度為單位繪制矩形圖。他驚奇地發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的粒子產(chǎn)生事件都落在同一個(gè)小格子內(nèi)，圖形顯得非常尖銳。跟羅茲一起的另一個(gè)小組成員貝克爾(U.Becker)也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。在不知曉對(duì)方小組計(jì)算結(jié)果的情況下，兩個(gè)小組幾乎同一時(shí)期獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了這個(gè)異常凸起。其奇異之處是能量分布寬度非常窄，不到20MeV，按照海森伯的不確定性原理，意味著該共振態(tài)粒子壽命異常的高，應(yīng)該是個(gè)未知的新型粒子。10月13日，陳正在給丁肇中電話匯報(bào)他們?cè)?.1GeV附近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)尖銳的峰值，此時(shí)貝克爾走進(jìn)辦公室，聽到了陳的通話，兩人終于確信，他們同時(shí)發(fā)現(xiàn)了新粒子。[5]270當(dāng)晚他們舉行了一個(gè)小組會(huì)，陳給小組成員展示他的計(jì)算結(jié)果，并說明他已經(jīng)用不同方法作了多次核查，結(jié)論確信無疑。1974年10月13日，是丁肇中小組確信他們有了新發(fā)現(xiàn)的日期。當(dāng)天丁肇中通過電話告知李政道等好友，并準(zhǔn)備于10月17—18日在麻省理工學(xué)院舉行慶祝場(chǎng)論物理學(xué)家韋斯科夫(V.Weisskopf)教授榮休活動(dòng)期間向同行公布，小組成員貝克爾與陳還草擬了論文，希望盡早發(fā)表。但最終丁肇中決定暫時(shí)對(duì)外保密，利用10 月底到11月初的新一輪實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)做進(jìn)一步檢測(cè)。

確定有新粒子之后，接下來就是更精確的測(cè)量，但此時(shí)加速器要輪換。直到11月9日，當(dāng)注入存儲(chǔ)環(huán)SPEAR的正負(fù)電子能量再次調(diào)到3.12GeV時(shí)，強(qiáng)子產(chǎn)生事件的次數(shù)積累越來越多，在該區(qū)域明顯高出臨近區(qū)域三個(gè)數(shù)量級(jí)。余下的時(shí)間，整個(gè)小組投入檢測(cè)儀器的穩(wěn)定性和可靠性之后，最后確認(rèn)在3.10—3.14GeV，峰值中心在3.105GeV，其寬度僅為幾個(gè)MeV。里克特決定立即把這個(gè)令人興奮的消息與同行好友分享，同時(shí)趕緊草擬論文，準(zhǔn)備盡快投向《物理評(píng)論快報(bào)》。但是為新粒子取名也經(jīng)過一番爭(zhēng)論，開始里克特取SPEAR的頭兩個(gè)字母“SP”，但大伙不喜歡，最后確定用希臘字母Ψ(發(fā)音psi)為名。[5]284

消息很快傳到各大實(shí)驗(yàn)室。此時(shí)正好是星期天，丁肇中正趕往肯尼迪機(jī)場(chǎng)，準(zhǔn)備到斯坦福參加第二天的咨詢委員會(huì)的例會(huì)，對(duì)那里正發(fā)生的事情全然不知。但其小組成員卻被這突如其來的消息炸開了，當(dāng)聽說那里發(fā)現(xiàn)了3.1GeV附近有尖銳峰值，并正在香檳慶祝時(shí)，組員們立刻驚呆了，大伙神情沮喪。他們趕快給舊金山機(jī)場(chǎng)打留言電話，叫機(jī)場(chǎng)通知丁及時(shí)回電。當(dāng)丁肇中在旅館入住，又接到麻省理工的好友多伊奇(M.Deutsch)的電話，多伊奇告知他斯坦福的重大發(fā)現(xiàn)與他們的數(shù)據(jù)非常接近。多伊奇知道丁有新發(fā)現(xiàn)之后曾建議他盡快寫成論文發(fā)表，可現(xiàn)在一切都晚了。丁當(dāng)即作出決定，通知小組成員，通過電話等途徑把新發(fā)現(xiàn)盡快告知同行，并準(zhǔn)備于次日正式公布實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

11月10日晚，丁肇中將隨身帶的數(shù)據(jù)作了整理，次日凌晨天未明就電話叫醒其助手——做博士后研究的吳秀蘭(Sau Lan Wu)，吩咐她把數(shù)據(jù)和圖表復(fù)印若干份，以便天亮后分發(fā)。隨后他開始給世界各地的同行朋友打電話，并告知新聞界的朋友。周一早上八點(diǎn)，丁肇中趕到斯坦福就直奔高能物理實(shí)驗(yàn)室主任潘諾夫斯基(W.Panofsky)的辦公室，向潘呈送他們的數(shù)據(jù)和圖表。不一會(huì)兒，里克特也到來，他是準(zhǔn)備跟潘討論即將舉行的會(huì)議議程。丁迎上去跟他打招呼，說自己將有有趣的物理事件要告訴他。里克特還不知道是怎么回事，回應(yīng)說他也有有趣的物理事件要告訴丁。這真是一次奇特的相遇，兩位相互競(jìng)爭(zhēng)的科學(xué)家在關(guān)鍵的時(shí)刻會(huì)面，相互的禮讓避免了一場(chǎng)誤會(huì)。

三、J/Ψ粒子優(yōu)先權(quán)紛爭(zhēng)的妥善化解：共同發(fā)布、同時(shí)發(fā)表與共同命名

在咨詢會(huì)議日程上，潘諾夫斯基安排在中午時(shí)間安插一個(gè)會(huì)議，讓雙方同時(shí)公布他們的發(fā)現(xiàn)。但是早上會(huì)議一開始，施威特就向與會(huì)人員宣布他們剛發(fā)現(xiàn)的Ψ粒子。此時(shí)丁坐在最后排，顯得十分疲憊。等施威特的話音剛落，他馬上站起來宣布，他們小組此前也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)粒子。丁的發(fā)言使與會(huì)人員感到有些驚訝，在同行的印象中，丁總是文質(zhì)彬彬、很謙和的形象，但這次發(fā)言顯得有些語(yǔ)言唐突。接下來的中午時(shí)間，會(huì)議安排施威特與丁肇中正式向公眾宣布他們的成果，各路實(shí)驗(yàn)家、理論家、實(shí)驗(yàn)技師、程序員及相關(guān)知情人員一起涌入會(huì)議室，一派喜氣洋洋。丁肇中完全恢復(fù)了平靜，雙方各自講述他們做出重大發(fā)現(xiàn)的過程，向公眾展示數(shù)據(jù)和圖片，眾人一起見證了這一重大的歷史時(shí)刻。通過共同發(fā)布形式，消除了誤會(huì)，承認(rèn)雙方都做出了重要的工作。

但是新粒子的命名還是個(gè)問題。之前里克特小組已經(jīng)公開以Ψ作為新粒子的名稱，而丁肇中在草擬的論文中以字母“J”為名稱，但未正式公開。因此，在開始一段時(shí)間，兩個(gè)小組在各個(gè)場(chǎng)合的報(bào)告都堅(jiān)持使用自己的名稱，這就導(dǎo)致同一個(gè)粒子有兩個(gè)不同稱呼的奇怪現(xiàn)象。雖然都公開了他們的發(fā)現(xiàn)，但按照學(xué)術(shù)界的制度規(guī)范，要在正式刊物上發(fā)表，提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)過程，成果才算最終確定。丁肇中趕緊預(yù)訂當(dāng)晚回波士頓的航班，想趕在第二天下午下班之前提交給期刊辦公室。他已意識(shí)到斯坦福小組的論文可能會(huì)在周三就寄到期刊編輯部，他必須趕在這之前把論文親自送達(dá)。

學(xué)術(shù)期刊發(fā)表周期比較長(zhǎng)，大眾媒體則要快很多。周一早上，《紐約時(shí)報(bào)》記者、專門報(bào)道粒子物理學(xué)新聞的沙利文(W.Sullivan)就接到科學(xué)界的老朋友韋斯科夫的電話，告知他將有一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)要宣布，但同時(shí)警告他，在科學(xué)界未正式宣布、正式期刊未刊載之前，千萬別報(bào)道，以免引起紛爭(zhēng)。這暗示他這次重大發(fā)現(xiàn)不是一個(gè)單一事件，擔(dān)心報(bào)道有失偏頗。因?yàn)椤段锢碓u(píng)論快報(bào)》主編特里格(G.Trigg)有個(gè)嚴(yán)格的規(guī)定，如果同樣的結(jié)果已經(jīng)在報(bào)紙上刊載，他就拒絕接受相應(yīng)的論文。同時(shí)，因期刊和報(bào)紙的發(fā)表周期不同，也會(huì)引起發(fā)現(xiàn)先后的優(yōu)先權(quán)紛爭(zhēng)。沙利文接受了韋斯科夫的建議。

但是其他媒體也嗅到了消息，《紐約時(shí)報(bào)》實(shí)在很難自持，擔(dān)心報(bào)道滯后會(huì)失去新聞價(jià)值。消息很快傳遍全球，作為全美最受公眾關(guān)注的一家報(bào)紙，發(fā)布報(bào)道的壓力越來越大。潘諾夫斯基與里克特也不斷向特里格施壓，要求他允許沙利文優(yōu)先發(fā)表簡(jiǎn)短的報(bào)道。最終特里格想了一個(gè)辦法，他約請(qǐng)里克特與丁肇中一起簽署了一個(gè)聯(lián)合協(xié)議，同意將他們的正式論文安排在《物理評(píng)論快報(bào)》的12月第2期同時(shí)發(fā)表，同時(shí)允許《紐約時(shí)報(bào)》在11月16日，即當(dāng)周周末同時(shí)報(bào)道他們的重要發(fā)現(xiàn)。不久，《科學(xué)》也在12月6日把兩個(gè)小組的發(fā)現(xiàn)放在一起報(bào)道，給予了高度評(píng)價(jià)。意大利弗拉斯卡蒂的ADONE、德國(guó)漢堡的DORIS也調(diào)整實(shí)驗(yàn)，得出支持該粒子存在的證據(jù)，新粒子在高能物理學(xué)界得到確立。

十天之后，里克特小組又在3.7GeV附近發(fā)現(xiàn)該粒子家族的另一成員，取名Ψ′，他們?cè)诟鱾€(gè)場(chǎng)合的報(bào)告中都使用Ψ這一名稱，并用計(jì)算機(jī)將新粒子的分布數(shù)據(jù)打印出一個(gè)很像“Ψ”的圖案向同行展示，當(dāng)作他們小組的標(biāo)志性圖徽。“J”這一稱謂基本上只在麻省理工小組內(nèi)部使用，外面各種討論都稱新粒子為“Ψ”。丁的小組感到很不公平，明明他們小組發(fā)現(xiàn)在先，論文送達(dá)《物理評(píng)論快報(bào)》也早一日(11月12日)，標(biāo)題就正式寫為《實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到一個(gè)重粒子J》。[6]里克特小組的論文遲一天送達(dá)(11月13日)，期刊排版也放在其后，標(biāo)題為《在e+e-湮滅中發(fā)現(xiàn)一個(gè)很窄的共振峰》，只在正文中用方括號(hào)寫著“我們建議將這一結(jié)構(gòu)命名為Ψ(3105)”。[7]于是他們想出一個(gè)辦法，給每個(gè)組員都分發(fā)一件T恤衫，胸前印有“J-3.1GeV”字樣，以捍衛(wèi)他們的命名權(quán)。雙方就新粒子命名各持一端。

更糟的是，到1975年春，在粒子物理學(xué)界不斷有傳聞，認(rèn)為在SPEAR上發(fā)現(xiàn)的Ψ粒子其實(shí)不算獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，很可能里克特小組從小道消息知道丁肇中小組的發(fā)現(xiàn)，然后專門調(diào)整儀器去搜尋3.1GeV附近，才找到這個(gè)非常難以發(fā)現(xiàn)的粒子。消息越傳越廣，到處有議論。大意是10月下旬的時(shí)候，斯坦福的施瓦茨(M.Schwartz)帶領(lǐng)其與紐約大學(xué)的聯(lián)合小組到布魯克海文的AGS上輪換使用加速器作實(shí)驗(yàn)，知道了丁肇中小組的發(fā)現(xiàn)，向斯坦福同行透露消息。[5]314雖然只是口頭謠傳，但這讓丁肇中感到壓力，隨即他給《科學(xué)》期刊寫了一封公開長(zhǎng)信，對(duì)謠傳進(jìn)行澄清。公開信以實(shí)驗(yàn)室記錄為依據(jù)，詳細(xì)闡述他們的實(shí)驗(yàn)過程，以及為何推延發(fā)表論文：[8]750首先是在 10月13日，確定有新粒子之后，他曾電話告知哥倫比亞大學(xué)的李政道，目的是想得到一些理論上的建議，以判定粒子的類型；其次是當(dāng)面告知高能實(shí)驗(yàn)室主任勞(R.Rau)，目的是爭(zhēng)取下一周優(yōu)先于施瓦茨小組使用儀器；再次，10月22日，成員貝克爾曾在小組會(huì)上向麻省理工學(xué)院的高能物理同行通報(bào)了新發(fā)現(xiàn)的大致信息。丁肇中在公開信中明確維護(hù)自己小組的優(yōu)先權(quán)，但并沒有否定對(duì)方發(fā)現(xiàn)的獨(dú)立性。隨后多伊奇也給《科學(xué)》寫了一封公開信支持丁肇中，說明他是在10月22日貝克爾的報(bào)告中首次知道消息的，隨后還私下交流了一些細(xì)節(jié)，但他守住承諾沒有對(duì)外泄露。[8]750多伊奇是在整個(gè)粒子物理學(xué)界都令人尊敬的人物，這使里克特處于不利地位。(2)多伊奇的公開信看似為丁肇中的小組辯護(hù)，有些偏袒丁肇中小組，其實(shí)并非如此。他知道丁肇中小組作出了獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)，而且時(shí)間更早，但錯(cuò)過了最佳發(fā)表時(shí)期。因?yàn)槔锟颂匦〗M使用的儀器和方法觀測(cè)亮度更好，不久他們又相繼發(fā)現(xiàn)了粲粒子家族的其他成員，一個(gè)接著一個(gè)的新聞引起轟動(dòng)效應(yīng)，同行討論關(guān)注的焦點(diǎn)都集中在里克特的斯坦福高能實(shí)驗(yàn)室，丁肇中小組的實(shí)驗(yàn)被嚴(yán)重忽視了。他給美國(guó)《科學(xué)》寫信只是闡明他所知曉的過程，證實(shí)丁肇中的說法，同時(shí)提醒人們要公平對(duì)待兩個(gè)小組的貢獻(xiàn)，不要忽視丁肇中小組的工作。最后是實(shí)驗(yàn)室主任潘諾夫斯基出面打圓場(chǎng)，申明這是兩個(gè)獨(dú)立的發(fā)現(xiàn)：“這應(yīng)當(dāng)是所有物理學(xué)家都感到愉快的場(chǎng)景。”[5]315同行都接受了他的調(diào)停，雙方終于握手言和。

四、多重發(fā)現(xiàn)視野下的成果發(fā)表策略選擇

(一)MIT推延發(fā)表的原因分析

麻省理工學(xué)院小組在10月13日已確定有新發(fā)現(xiàn)，并打算在10月17—18日公布，可后來為何又突然決定推延呢？丁肇中在1975年寫給《科學(xué)》的公開信以及1976年授予諾貝爾獎(jiǎng)的演講辭中，都分別作了說明，[9]概括起來有三個(gè)方面。

1.擔(dān)心儀器出錯(cuò)。磁探測(cè)儀非常復(fù)雜和龐大，之前沒有人做過，為了保證儀器的穩(wěn)定運(yùn)行，他們花了大量時(shí)間反復(fù)核對(duì)儀器的穩(wěn)定性。丁肇中小組的實(shí)驗(yàn)一開始并不是很順利，在他1970年開始申請(qǐng)到AGS上作探測(cè)能量更高的矢量介子時(shí)，就碰到很多困難。因?yàn)樽钚赂倪M(jìn)的AGS能提供高達(dá)31GeV的質(zhì)子加速能量，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。丁肇中申請(qǐng)的實(shí)驗(yàn)方案成功的條件要求非常高，AGS實(shí)驗(yàn)室及咨詢委員會(huì)的一些物理學(xué)家對(duì)此很擔(dān)心。一則實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)非常大，能量很高而且束流密集的粒子對(duì)撞出來，產(chǎn)生的輻射對(duì)實(shí)驗(yàn)人員威脅很大，也容易損壞檢測(cè)器，要增加新的投入來改造探測(cè)器環(huán)境和做專門的防輻射設(shè)施，需要增加不少費(fèi)用。二則實(shí)驗(yàn)要求的精度實(shí)在太高，其探測(cè)器設(shè)計(jì)要求很高，而且要求一切都達(dá)到完美才能實(shí)現(xiàn)，要從海量的背景干擾和垃圾信息(產(chǎn)生大量的ρ、π等介子及其他強(qiáng)子)篩選出有價(jià)值的信號(hào)，如同大海撈針，要求實(shí)驗(yàn)人員有特別的耐心和意志力。三是當(dāng)時(shí)理論上三種夸克的模型(蓋爾曼與茲維格提出)已經(jīng)成功解釋已知的現(xiàn)象，理論上似乎并無新夸克味存在的充分理由。因此，他的申請(qǐng)開始遭受一些權(quán)威物理學(xué)家的反對(duì)。

在大量耐心的解釋勸說下，他們的申請(qǐng)終于在1972年得到批準(zhǔn)。但他仍然無法勸說其他高校的成員加入，只能帶領(lǐng)原麻省理工學(xué)院的小組成員繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過近兩年的設(shè)備建造和調(diào)試、改進(jìn)，到1974年4月才完成前期的準(zhǔn)備，開始實(shí)驗(yàn)。他們使用的很多技術(shù)都是最新設(shè)計(jì)，需要反復(fù)調(diào)試和校準(zhǔn)才能確保數(shù)據(jù)的可靠性。這次實(shí)驗(yàn)為確保萬無一失，在10月下旬爭(zhēng)取到新一輪實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)后，重新對(duì)探測(cè)儀作一次全面的查驗(yàn)，花掉近一周工作日。檢查完畢，從AGS注入質(zhì)子束，調(diào)整到質(zhì)心能量，然后交換雙臂，使原來觀測(cè)正電子的一支轉(zhuǎn)變到觀測(cè)負(fù)電子。如此調(diào)整互換之后，新粒子仍然被檢測(cè)到了，這才確定儀器無問題。經(jīng)過這樣反復(fù)核對(duì)，耗費(fèi)了大量時(shí)間。在此期間，成員貝克爾曾想勸說丁肇中，尋求里克特小組幫助，看在他們的儀器上能否重復(fù)該實(shí)驗(yàn)。但由于兩者是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，被丁肇中否定了。在獲知里克特小組也有發(fā)現(xiàn)，并寫成論文投向《物理評(píng)論快報(bào)》之際，他立即電話告知意大利弗拉斯卡蒂實(shí)驗(yàn)室，他們?cè)谛律?jí)的ADONE加速器上也發(fā)現(xiàn)了該粒子，這才放心地讓文章發(fā)表。

2.確定發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性。關(guān)于質(zhì)子對(duì)撞生成大質(zhì)量e+e-對(duì)，當(dāng)時(shí)有一種理論認(rèn)為，其過程分兩步實(shí)現(xiàn)，即p+N→π+…，其中π介子再經(jīng)過與質(zhì)子第二次碰撞π+N→e-e++…。如果這種猜測(cè)成立，則意味著探測(cè)到的正負(fù)電子對(duì)e+e-不是原始的質(zhì)子對(duì)撞產(chǎn)生的，探測(cè)到的粒子可能不是真正的新型大質(zhì)量粒子。因此，丁肇中決定需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來判斷。方法是通過增加鈹靶的厚度來檢驗(yàn)。通過計(jì)算，如果電子對(duì)e+e-是一步產(chǎn)生的，其產(chǎn)生額隨靶的厚度線性增加；如果正負(fù)電子對(duì)是兩步碰撞產(chǎn)生的，則產(chǎn)生額隨靶的厚度的平方而增加。他們的實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單，把鈹靶的厚度增加為2倍，觀測(cè)發(fā)現(xiàn)電子對(duì)產(chǎn)生額也是增加2倍，這證明了電子對(duì)是一步產(chǎn)生的，觀測(cè)到的是真正的大質(zhì)量粒子。

基于以上原因，丁肇中小組開始采取謹(jǐn)慎的保密措施，但隨后發(fā)現(xiàn)保密已經(jīng)不可行，他立即電話告知同行，并尋求意大利弗拉斯卡蒂實(shí)驗(yàn)室等協(xié)助驗(yàn)證，并盡快公布成果。其實(shí)他們小組內(nèi)部已經(jīng)有嚴(yán)格的制度保障，10月中旬確定有新發(fā)現(xiàn)之后，若當(dāng)月公開發(fā)表，就比較主動(dòng)。即便粒子的特征與類型未清楚，可留待以后繼續(xù)探測(cè)，或?qū)で笈c其他實(shí)驗(yàn)室合作，后續(xù)的成果采取聯(lián)合發(fā)表也是一種可行的途徑。里克特小組作出發(fā)現(xiàn)之后，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常確信(事后知道，電子對(duì)撞產(chǎn)生大質(zhì)量粒子是比較容易的一種技術(shù)路徑，背景干擾少，信號(hào)清晰，而丁肇中小組的質(zhì)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)是最困難的一種方法)。因此他們采取盡快公布結(jié)果的方式，優(yōu)先權(quán)得到保障。

(二)新發(fā)現(xiàn)未完善情況下的幾種公開方式

多重發(fā)現(xiàn)之所以容易引起優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)，跟科學(xué)家選擇的信息公開方式有很大關(guān)系。從歷史上看，科學(xué)家對(duì)于未完善的新發(fā)現(xiàn)，主要采取如下幾種公開方式。

1.采取暫時(shí)保密、待完成后公開發(fā)表的方式，可獨(dú)享優(yōu)先權(quán)。牛頓、拉瓦錫、法拉第等都曾采用這種方式。但采取保密也有很大風(fēng)險(xiǎn)，尤其當(dāng)代大科學(xué)研究，多機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)合作情況下保密十分困難。比如丁肇中與里克特，兩人都是實(shí)驗(yàn)室咨詢委員會(huì)的成員，實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)方案對(duì)方都是知曉的。不僅如此，他們使用大型的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，由不同機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)小組輪換使用，人員之間有些往來，這就更難保密。實(shí)際上，斯坦福大學(xué)的施瓦茨(不是里克特小組成員)最遲在10月22日就已經(jīng)知道丁肇中小組有重要發(fā)現(xiàn)了。(3)施瓦茨參加完韋斯科夫教授的榮休會(huì)議之后，回到布魯克海文準(zhǔn)備輪換使用AGS作實(shí)驗(yàn)。一見到丁肇中，便問及他們小組在3.0GeV附近有新發(fā)現(xiàn)之事。雖然丁肇中當(dāng)即否認(rèn)有新發(fā)現(xiàn)，但施瓦茨堅(jiān)決不信，說丁肇中肯定有隱瞞。隨即兩人以10美元打賭，施瓦茨臨走時(shí)就自信這10美元他贏定了，而丁肇中回頭在辦公室黑板上記下他欠了施瓦茨10美元。在宣布粒子發(fā)現(xiàn)之后，丁肇中兌現(xiàn)了承諾，給施瓦茨10美元。這說明，他們有新發(fā)現(xiàn)的消息已經(jīng)在一定范圍內(nèi)傳開了。參見TING S C C. Particle discovery at Brookhaven. Science, 1975(4205): 750。雖然小組成員及好友多伊奇都催促他盡快發(fā)表，但丁肇中保持謹(jǐn)慎，這還有其他原因。之前他們1965年在DESY的實(shí)驗(yàn)曾以精確而詳實(shí)的數(shù)據(jù)反駁哈佛與康奈爾的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)，贏得了良好的聲譽(yù)。(4)由哈佛大學(xué)的皮普金(F.Pipkin)帶領(lǐng)的哈佛大學(xué)與康奈爾大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)小組在位于波士頓坎布里奇的電子加速器(CEA)上，用兩種不同方法作檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)(QED)有效性的實(shí)驗(yàn)。QED把電子當(dāng)成無體積的點(diǎn)粒子看待，但1964年他們?cè)贸鯭ED被破壞，即理論不能精確成立，電子是有體積的。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果曾引起學(xué)界轟動(dòng)與困惑，因?yàn)閺?920年代末該理論誕生以來，一直被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)優(yōu)美、嚴(yán)密而精確的理論，已成功解釋了若干實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，成為原子物理及分子物理學(xué)的基礎(chǔ)性理論。隨后，丁肇中帶領(lǐng)他的實(shí)驗(yàn)小組到德國(guó)漢堡的DESY實(shí)驗(yàn)室重新檢驗(yàn)該理論(之前他已在歐洲核子研究中心CERN工作了三年，與德籍實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家詹希克合作非常順利。詹?？撕苄蕾p丁肇中的才能，1965年他被任命擔(dān)任DESY實(shí)驗(yàn)室主任，不久即邀請(qǐng)丁肇中到該實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)合作研究)。丁肇中帶領(lǐng)其麻省理工的實(shí)驗(yàn)小組在DESY首次作了e+e-產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，以更詳實(shí)、精確的數(shù)據(jù)支持QED，反駁了哈佛與康奈爾的結(jié)論，贏得了很高的聲譽(yù)，成為當(dāng)年美國(guó)物理學(xué)界的年度人物。這當(dāng)然也令哈佛與康奈爾小組成員感到難堪，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果成為重大丑聞事件。皮普金也曾經(jīng)是高能物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的大家，這次實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)重失誤使其背負(fù)很大的心理負(fù)擔(dān)，也給該實(shí)驗(yàn)室名譽(yù)上抹了黑。丁肇中顯然擔(dān)心萬一自己的實(shí)驗(yàn)有明顯瑕疵，被對(duì)方抓住把柄反擊嘲諷，會(huì)成為笑話，這使他特別小心謹(jǐn)慎。這次如果自己也因疏漏而出錯(cuò)，不但給同行落下笑柄，也容易受到對(duì)手攻擊。這使丁肇中特別小心謹(jǐn)慎，想進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)完善之后才公開發(fā)表，但過分謹(jǐn)慎險(xiǎn)些喪失優(yōu)先權(quán)。

2.采取及時(shí)發(fā)表階段性成果的方式，以確保自己的優(yōu)先地位。通常一項(xiàng)重要研究成果的形成需要經(jīng)歷比較漫長(zhǎng)的時(shí)間，其間會(huì)產(chǎn)生一系列階段性成果。在適當(dāng)時(shí)機(jī)選擇比較成熟的數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)、結(jié)論發(fā)表，可確保自己階段性的優(yōu)先權(quán)。但也存在一定風(fēng)險(xiǎn)，一是實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)明顯失誤，比如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或不全面，或分析計(jì)算錯(cuò)誤等，也會(huì)給自己帶來不良聲譽(yù)。(5)前述的CEA實(shí)驗(yàn)室，1973年初夏，曾經(jīng)在高能區(qū)(4-5GeV)發(fā)現(xiàn)疑似有大質(zhì)量新粒子存在的證據(jù)，引起一些物理學(xué)家的注意。但由于檢測(cè)儀器亮度不夠高，只得到兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，加上之前的實(shí)驗(yàn)丑聞事件，其實(shí)驗(yàn)報(bào)告的可信度受到懷疑，沒有引起足夠重視。參見Pickering,A. Constructing Quarks: A Sociological History of Particle Physics. University of Chicago Press, 1984:256。二是由于自己的匆忙或技術(shù)上的不成熟、技術(shù)設(shè)備落后等原因，發(fā)表了有明顯瑕疵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不被同行認(rèn)可，或很快被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手抓住信息，實(shí)現(xiàn)反超，使自己處于不利地位。(6)比如科學(xué)史上有名的引力波發(fā)現(xiàn)事件就是典型的例子。引力波是愛因斯坦在1915年推導(dǎo)引力場(chǎng)方程的一個(gè)預(yù)言，但是引力波是否存在，科學(xué)界一直有爭(zhēng)論，包括愛因斯坦本人的看法也有幾次反復(fù)。這對(duì)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家非常有吸引力，若能通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)到引力波的存在，證實(shí)這一偉大理論的預(yù)言，那將是一個(gè)轟動(dòng)學(xué)界的實(shí)驗(yàn)。探測(cè)引力波的實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線有兩種：共振棒技術(shù)和激光干涉技術(shù)。其中，美國(guó)物理學(xué)家韋伯(J.Weber)是共振棒技術(shù)的主要開拓者，他曾在馬里蘭大學(xué)和芝加哥的阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室制作兩個(gè)引力波探測(cè)器，并于1969年在《物理評(píng)論快報(bào)》上公布其首批實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，支持引力波的存在。但是，隨后其他實(shí)驗(yàn)室，包括IBM實(shí)驗(yàn)室、貝爾電話實(shí)驗(yàn)室，以及巴黎、慕尼黑等的實(shí)驗(yàn)，都無法重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同行轉(zhuǎn)而懷疑韋伯的實(shí)驗(yàn)有諸多不確定性。首先是背景干擾不能排除，其實(shí)驗(yàn)技術(shù)的可靠性受到懷疑；其次是他在分析計(jì)算過程中不斷調(diào)整儀器參數(shù)和處理方法，以得出清晰的結(jié)果，有數(shù)據(jù)處理迎合理論需求的嫌疑。參見張帆：《論大科學(xué)實(shí)驗(yàn)的不確定性——以探測(cè)引力波實(shí)驗(yàn)為例》，《自然辯證法研究》，2020年第6期第118-119頁(yè)。韋伯在實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在不確定性、沒有得到同行重復(fù)驗(yàn)證的情況下發(fā)表成果，自身的信譽(yù)受到嚴(yán)重?fù)p害，后繼的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不被同行接納，甚至當(dāng)其他實(shí)驗(yàn)室也得出與其相近的結(jié)果時(shí)，都不愿公布。隨著激光干涉實(shí)驗(yàn)技術(shù)的興起并獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的大力支持，科學(xué)共同體都轉(zhuǎn)向激光干涉技術(shù)，共振棒技術(shù)得到的資金支持越來越少，無以為繼，韋伯的實(shí)驗(yàn)被遺忘和拋棄了。最后，激光干涉技術(shù)證實(shí)引力波是存在的。

3.尋求同行協(xié)助，成果聯(lián)合發(fā)表。在自身研究條件有限、短期內(nèi)無法完成、不能得到可靠數(shù)據(jù)或結(jié)論不能確定的情況下，多采用合作的辦法。科學(xué)史上不乏同時(shí)發(fā)現(xiàn)與共同發(fā)表的先例，比如達(dá)爾文與華萊士聯(lián)合發(fā)表進(jìn)化論。從時(shí)間上看，達(dá)爾文有“物種選擇”的生物進(jìn)化思想較早(1838年開始寫作手稿)。當(dāng)他正在搜集更多證據(jù)、其《物種起源》剛寫到一半之時(shí)，1858年6月，他收到華萊士的來信和論文，其觀點(diǎn)與達(dá)爾文本人的驚人相似。華萊士因?yàn)樽陨斫?jīng)濟(jì)條件有限，身體健康狀況欠佳，要全面采集動(dòng)植物標(biāo)本十分困難，他對(duì)自己的研究成果還缺乏信心，希望得到同道的支持和幫助。達(dá)爾文看到華萊士的論文曾經(jīng)很沮喪，但隨后他決定把華萊士的論文與他早年的文章摘要一起在當(dāng)年7月1日的林奈學(xué)會(huì)上一起宣讀(當(dāng)時(shí)華萊士在馬來半島考察，未能參會(huì))。隨后文章在當(dāng)年8月份林奈學(xué)會(huì)的《動(dòng)物學(xué)學(xué)報(bào)》上同期發(fā)表，承認(rèn)兩人同時(shí)發(fā)現(xiàn)了進(jìn)化論。兩人成為朋友，為學(xué)術(shù)界一段佳話。[10]223-229從這件事看出，在發(fā)現(xiàn)不能充分確定的情況下尋求同行幫助，使發(fā)現(xiàn)更趨完善和確定，最后聯(lián)合發(fā)表，并不會(huì)導(dǎo)致優(yōu)先權(quán)喪失；相反，會(huì)得到學(xué)術(shù)界的尊重。

大科學(xué)時(shí)代，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)采取保密策略已經(jīng)不可行，不僅技術(shù)上困難，也有悖于科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)制度。從現(xiàn)代科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)制度來說，賦予某位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)，實(shí)際上是對(duì)其推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的獎(jiǎng)勵(lì)。就如萊伊爾和胡克寫信給林奈學(xué)會(huì)，推薦達(dá)爾文與華萊士的論文時(shí)所言，推薦發(fā)表是“為著科學(xué)的廣大利益，……以為其他研究者發(fā)軔?！盵10]223-224從有利于科學(xué)進(jìn)步的角度來說，早期英國(guó)皇家學(xué)會(huì)采納的保密制度并不可取。采取保密意味著其他科學(xué)家不能從其發(fā)現(xiàn)中獲得任何啟發(fā)，在公開成果之前，其對(duì)科學(xué)進(jìn)步是沒有貢獻(xiàn)的，不應(yīng)賦予優(yōu)先權(quán)的榮譽(yù)。這實(shí)際上從制度上逼迫科學(xué)家要及時(shí)公開發(fā)表成果，而且應(yīng)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)過程、所用的儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法等。其意義不僅是在相同條件下同行能夠重復(fù)，以證明發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性；還在于提供了一種方法和途徑，讓同行能從中獲得啟發(fā)，推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。因此，在當(dāng)代科學(xué)研究競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下，率先作出發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家即便冒著被其他團(tuán)隊(duì)超越的風(fēng)險(xiǎn)，也必須及時(shí)公開發(fā)表。如果是科學(xué)傳記作家或科學(xué)家的回憶錄，可借助實(shí)驗(yàn)室日志、檔案記錄、筆記、個(gè)人通信、訪談?dòng)涗浀确绞?，追溯某個(gè)重要發(fā)現(xiàn)的具體日期。但是，這些都很難作為主張優(yōu)先權(quán)的理由。只有在公開學(xué)術(shù)會(huì)議上的報(bào)告，以及在正式學(xué)術(shù)期刊上的公開發(fā)表，才能成為主張優(yōu)先權(quán)的合理依據(jù)。(7)丁肇中小組的一位成員曾經(jīng)經(jīng)歷過尷尬。據(jù)親歷整個(gè)發(fā)現(xiàn)過程的伯克利加州理工大學(xué)物理學(xué)家里約丹(M.Riordan)的記述，11月10日，里克特通過電話把新發(fā)現(xiàn)告知?dú)W洲同行，丁肇中也在當(dāng)晚電話告知?dú)W洲CERN以及DESY的同行，導(dǎo)致歐洲同行弄不清這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)是否為同一個(gè)發(fā)現(xiàn)，以及到底是哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)室先作出的發(fā)現(xiàn)。次日下午，里克特小組的一位成員瑪麗(J.Marie)在巴黎舉行一個(gè)慶祝會(huì)，借機(jī)向同行介紹他們的工作。丁肇中小組的一位成員奧貝特(J.Aubert)此時(shí)正在CREN訪問，他得知消息之后，趕緊從日內(nèi)瓦趕到巴黎看個(gè)究竟。當(dāng)聽到瑪麗介紹完他們的新發(fā)現(xiàn)而只字不提丁肇中小組的工作時(shí)，他馬上站起來說：“我們?cè)谝粋€(gè)月前就發(fā)現(xiàn)了這個(gè)粒子。”斯坦福小組的另一位成員歐德斯(J.Eaudes)立馬站起來反駁：“那為什么你們沒有發(fā)表？”奧貝特回應(yīng)：“我們得先作進(jìn)一步核查?！眻?chǎng)面顯得有些尷尬。參見Riordan,M. The Hunting of The Quark.New York: Simon and Schuster. 1987:299。即便自己的研究沒有全部完成，但公布階段性成果之后，科學(xué)共同體會(huì)根據(jù)各人的貢獻(xiàn)作出公允的評(píng)價(jià)。

(三)階段性成果發(fā)表的時(shí)機(jī)把握

綜上所述，一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)的確認(rèn)與發(fā)表通常經(jīng)歷幾個(gè)重要環(huán)節(jié)。首先是在小組內(nèi)部確定實(shí)驗(yàn)的可靠性，這包括儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性、分析計(jì)算的準(zhǔn)確性，以及實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。在丁肇中小組內(nèi)部，他們采取兩個(gè)小組獨(dú)立分析數(shù)據(jù)，交換觀測(cè)出射正負(fù)電子的雙臂等措施。其次是在學(xué)術(shù)同行的重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括用相同的方法與不同的技術(shù)方法重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這通常需要將自己的發(fā)現(xiàn)在可信任的學(xué)術(shù)同行內(nèi)部通報(bào)，包括學(xué)術(shù)通訊或者報(bào)告會(huì)等形式，尋求同行的協(xié)助檢驗(yàn)，以保證實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，同時(shí)也讓同行確認(rèn)自己發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)。丁肇中小組曾在麻省理工學(xué)院同行內(nèi)部通報(bào)，但未提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同行很難作出判斷。再次，論文發(fā)表時(shí)機(jī)選擇。在得到同行檢驗(yàn)和認(rèn)可之后，應(yīng)迅速寫成正式論文投向?qū)I(yè)期刊發(fā)表。有些實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，或需要分階段進(jìn)行，可選擇階段性成果發(fā)表，以確定自己在各個(gè)階段的優(yōu)先權(quán)。最后，在獲得學(xué)術(shù)同行普遍認(rèn)可之后，才是在公眾媒體報(bào)導(dǎo)，以滿足大眾的好奇心。

一項(xiàng)重大實(shí)驗(yàn)通常要持續(xù)數(shù)年時(shí)間，其間會(huì)出現(xiàn)許多階段性成果。而如何決定在某個(gè)時(shí)段發(fā)表階段性成果，則考驗(yàn)科學(xué)家的判斷力。急于發(fā)表則可能出現(xiàn)重大疏漏或失誤，推延則可能喪失優(yōu)先權(quán)，未經(jīng)同行評(píng)議就舉行新聞發(fā)布會(huì)向大眾媒體公布，則容易被大眾媒體誤讀和造成不良影響。就J/Ψ粒子的發(fā)現(xiàn)來說，由于丁肇中的過度謹(jǐn)慎，未能及時(shí)發(fā)表階段性成果，險(xiǎn)些喪失優(yōu)先權(quán)。但由于信息溝通得及時(shí)，以及科學(xué)共同體已形成規(guī)范的制度，最后保證兩個(gè)小組同時(shí)發(fā)表，共享優(yōu)先權(quán)，從而避免了一場(chǎng)沖突。

由此可見，完善的制度比之要求科學(xué)家個(gè)人道德高尚更重要。科學(xué)家為個(gè)人名譽(yù)與利益辯護(hù)是正常的，這就難免出現(xiàn)突出自己的優(yōu)先權(quán)而忽視他人貢獻(xiàn)的情況發(fā)生。若缺乏健全的制度保障，必然會(huì)出現(xiàn)利益相關(guān)方(實(shí)驗(yàn)小組、實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)，乃至國(guó)家)爭(zhēng)吵不休，從而惡化合作研究氛圍的事情發(fā)生。