馬克?吐溫（Mark Twain）曾經(jīng)說，“世界上最偉大的發(fā)明家：意外”。

本文將探討歷史上曾經(jīng)發(fā)生的十項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明以及振奮人心的時(shí)刻──這些成就往往都來自于一個(gè)“美麗的錯(cuò)誤”──意外。

說它是命中注定嗎？還是機(jī)會(huì)來了？或者說是運(yùn)氣不錯(cuò)吧？無論如何，這些重大發(fā)明或創(chuàng)新明顯地改變了科技與工程的發(fā)展路徑。有些人因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)或激發(fā)了更多的創(chuàng)意，有些成就拯救了許多生命，但也“犧牲”了一些生命，甚至還發(fā)現(xiàn)了“新生命”。

火星上有生命嗎？

美國(guó)太空總署（NASA）精神號(hào)太空探測(cè)車在2004年成功登陸火星，展開一項(xiàng)為期90個(gè)火星太陽日的任務(wù)。不過，由于兩次意外的大風(fēng)吹散了太陽能板上的塵埃，為精神號(hào)帶來更高電力，使其得以繼續(xù)進(jìn)行在火星上的任務(wù)，甚至在火星上持續(xù)了較NASA原先的規(guī)劃更長(zhǎng)20倍的時(shí)間。

2006年3月，在精神號(hào)六個(gè)車輪中的右前輪失靈。一開始決定先讓精神號(hào)探測(cè)車拖著故障的前輪繼續(xù)進(jìn)行任務(wù)，那樣子就好像拖著前輪卡住的購物車前進(jìn)一樣。

原本被認(rèn)為的故障后來竟然幸運(yùn)地突破種種障礙。拖行中的前輪力度剛好刮去了火星表層的土壤，發(fā)現(xiàn)了一塊火星曾經(jīng)是適合微生物生活環(huán)境的證據(jù)。據(jù)說這一小塊硅土類似于地球上從溫泉流出的水或水蒸氣與火山巖反應(yīng)的產(chǎn)物──在地球上，這樣的地區(qū)通常是大量微生物聚集的地方。

NASA后來也將這些資訊用于2012年的好奇號(hào)火星探測(cè)車上。

在實(shí)驗(yàn)室別用雞毛撣子…

美國(guó)加州大學(xué)圣地牙哥分?；瘜W(xué)系研究生Jamie Link有一次在實(shí)驗(yàn)室研究芯片時(shí)，不慎弄斷芯片而成了一堆小碎片。然而，在她的教授Michael Sailor的協(xié)助下，她發(fā)現(xiàn)這些微小的碎芯片仍具有像感測(cè)器般的功能。

雖然“智慧微塵”（Smart Dust）的概念并不新奇，但Link與Sailor兩人發(fā)現(xiàn)的微塵卻是首次可自組且能加以編程的芯片顆粒。經(jīng)過化學(xué)處理，每一顆粒的反射表面都可找到特定目標(biāo)并與其結(jié)合，同時(shí)還可微調(diào)其色彩，讓觀察者知道差異所在。

智慧微塵粒子圍繞疏水性液滴

智慧微塵目前仍處于研究的起步階段，未來的應(yīng)用前景仍相當(dāng)廣泛。

Greatbatch發(fā)明心律調(diào)整器

盤尼西林并不是唯一在偶然中發(fā)現(xiàn)的一項(xiàng)醫(yī)學(xué)突破。據(jù)說工程師Wilson Greatbatch也在一次失誤中意外推動(dòng)植入式心律調(diào)整器的進(jìn)展。

Greatbatch主要致力于為現(xiàn)有心律調(diào)整器的電池進(jìn)行電源設(shè)計(jì)。他本來要在一款電路設(shè)計(jì)中加進(jìn)一顆10kΩ電阻，卻不小心誤用了1MΩ的電阻器。

結(jié)果該電路產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)1.8毫秒的脈沖，暫停一秒鐘后再重復(fù)，就像一次心跳一樣。

還好有人發(fā)明了不沾鍋…

感謝發(fā)明不沾鍋的人，讓不會(huì)做菜的人也能輕松煎蛋。

現(xiàn)在被我們稱為鐵弗龍（Teflon）的聚四氟乙烯（PTFE），是由Roy Plunkett在1938年發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)他任職于紐澤西的Kinetic Chemicals公司。

由于四氟乙烯氣體在其壓力瓶重量降至發(fā)出空瓶訊號(hào)以前即停止流動(dòng)，因此，Plunkett試圖制造出新的氟氯碳化物（CFC）冷媒。

Plunkett目的是想測(cè)量瓶重以確定氣體用量，因而對(duì)于重量的來源開始感到好奇。在不小心打破瓶子后，他發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)有一層白色蠟狀的物質(zhì)，看起來十分油滑。經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，這是一種聚全氟乙烯，熔點(diǎn)極高，也具有絕佳的不沾黏特性。

Kinetic Chemicals是杜邦旗下一家子公司。該公司先在1941年註冊(cè)了新的含氟塑料，并于1945年以鐵氟龍（Teflon）作為注冊(cè)商標(biāo)。

鐵氟龍知名的PTFE一開始先應(yīng)用于“曼哈頓計(jì)劃”──在田納西州Oak Ridge的廣大K-25鈿礦廠中，作為具有高度易反應(yīng)的六氟化鈾閥門與密封管的涂層材料

一直要到法國(guó)工程師Marc Gregoire將鐵弗龍不沾黏的特性用于制造出平底鍋，建立了 Tefal 的品牌后，目前這種家戶喻曉的 PTEE 才開始走入家中廚房。

當(dāng)巧克力棒遇到微波...

二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)自學(xué)成才的工程師Percy Spencer當(dāng)時(shí)在Raytheon公司工作。有一次在進(jìn)行一項(xiàng)雷達(dá)裝置的微波測(cè)試時(shí)，他發(fā)現(xiàn)放在口袋中的Mr. Goodbar巧克力棒開始融化了。雷達(dá)裝置放射的微波融掉了他的巧克力棒。

Spencer于是在安全的金屬箱創(chuàng)造出一個(gè)由磁控管轉(zhuǎn)化電能為微波能的高頻電磁場(chǎng)，以測(cè)試這個(gè)理論。當(dāng)食物放在金屬箱時(shí)，溫度也開始迅速升高。

Spencer首先用玉米來測(cè)試，結(jié)果玉米爆開成為爆米花。接著他又嘗試用微波煮雞蛋，當(dāng)然這顆蛋就在他的面前爆開來了！

在接下來的幾十年，微波爐迅速地普及于一般家庭中。

一連串的意外──塑膠

生活中常見的塑膠材料就是聚乙烯（polyethylene；PE），它是1898年時(shí)德國(guó)化學(xué)家Hans von Pechmann在一次試驗(yàn)事故中合成的。

1933 年，英國(guó)ICI Chemicals公司的Eric Fawcett和Reginald Gibson在另一次試驗(yàn)意外中合成了首度用于工業(yè)的聚乙烯。在針對(duì)乙烯進(jìn)行的高壓試驗(yàn)中，由于測(cè)試艙滲漏而流出了蠟狀白色物質(zhì)，由氧氣引發(fā)的這種聚合反應(yīng)形成了可作為工業(yè)應(yīng)用的聚乙烯。

經(jīng)過多位化學(xué)家的試驗(yàn)，英國(guó)ICI化學(xué)公司開始采用這種物質(zhì)，并申請(qǐng)專利以及進(jìn)行大量生產(chǎn)。在二次大戰(zhàn)期間還有更多有關(guān)的創(chuàng)新發(fā)明，特別是塑膠在當(dāng)時(shí)扮演了重要角色。但直到1970年后，塑膠中還摻雜了氯化鎂以增添靈活度，也開啟了更多應(yīng)用，不過，這時(shí)起已經(jīng)不再是個(gè)意外了。

防水橡膠──不只用于飛船廣告…

1839年冬，當(dāng)時(shí)的固特異（Charles Goodyear）陷入困境中且負(fù)債累累，他決定離家自謀生路，一方面進(jìn)行試驗(yàn)與研究橡膠。

有一次，固特異來到一家商店中烗耀他最新開發(fā)的硫化橡膠，在當(dāng)?shù)厝藗兊馁|(zhì)疑下，他生氣地在空中揮舞他握滿橡膠的拳頭，結(jié)果一些橡膠從他的手中滑落到滾燙的爐子上。

固特異用手去刮除這些橡膠時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種橡膠并未如他預(yù)期的融化，而是形成像皮革般的材質(zhì)－－至此，他終于發(fā)現(xiàn)了這種防水橡膠。在那之前，橡膠遇熱會(huì)融化，而到了寒冬卻又硬化甚至破裂。

雖然固特異本人否認(rèn)了這種說法，但就像牛頓看到蘋果樹上掉下來而啟發(fā)了靈感一樣，這其實(shí)只是一個(gè)故事，而且，也只有持續(xù)艱苦奮斗的人在意外或機(jī)會(huì)來臨時(shí)才能掌握重大發(fā)現(xiàn)。

倫琴發(fā)明X射線

無論是用于醫(yī)療目的或機(jī)場(chǎng)安檢，X射線在1895年11月被意外發(fā)現(xiàn)后，已經(jīng)一次又一次地證實(shí)了它的價(jià)值。

雖然當(dāng)時(shí)有許多科學(xué)家和工程師致力于該領(lǐng)域的研究，但德國(guó)物理學(xué)家倫琴（Wilhelm Conrad Rontgen）可說是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了今日我們稱為X射線波長(zhǎng)范圍的電磁輻射。

他曾經(jīng)在進(jìn)行一項(xiàng)與陰極射線有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在陰極射線管與被輻射的螢光紙板之間放置了一道厚厚的屏障，卻仍觀察到在黑暗屋內(nèi)另一頭以螢光紙板包覆的陰極射線管發(fā)出了微光，顯示這種微光的粒子可穿透紙張、木材、鋁等固態(tài)物體。此外，他也發(fā)現(xiàn)到利用這種新的射線，能夠產(chǎn)生清晰的影像。

據(jù)說當(dāng)倫琴在分別研究不同材料對(duì)這種新射線的阻擋能力時(shí)，第一張呈現(xiàn)在他製作螢?zāi)簧系腦光影像上的骨頭，就是她妻子的手。倫琴因發(fā)現(xiàn)了X射線在1901年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

碰！大爆炸！

瑞典化學(xué)家Alfred Nobel同時(shí)也是一名工程師，有一次為了讓硝化甘油 （nitroglycerin）更穩(wěn)定，而在其研究中加入了易爆液體。

有一次，他不小心掉落一罐裝有硝酸甘油的瓶子，但并沒有爆炸。因?yàn)槠恐醒b著的硅藻土（kieselguhr）可迅速吸收硝化甘油。

曾經(jīng)在一次因?yàn)橄趸视捅ㄒ馔庵惺サ艿艿腁lfred Nobel開始探索以硅藻土作為炸藥的穩(wěn)定劑的研究。他發(fā)展出一個(gè)可讓硅藻土混合炸藥、但又不致于阻礙其爆炸威力的穩(wěn)定公式，并于1867年申請(qǐng)了專利，最后還將它命名為「dynamite」（希臘文「力量」的意思，也成了后來的硅藻土炸藥）。

從芒刺沾衣發(fā)掘靈感

魔鬼沾（Velco），這種從運(yùn)動(dòng)鞋到NASA太空裝等普遍都會(huì)用到的產(chǎn)品，其實(shí)靈感就來自于平凡的芒刺種子。

1941年，瑞士一位電子工程師George de Mestral帶著他的小狗從外頭散步回家后，發(fā)現(xiàn)自己的衣服上和狗兒的毛上都沾滿了芒刺。他用顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)這些芒刺就像一鉤子一樣如此緊密地互相連結(jié)在一起。

他發(fā)現(xiàn)大自然早已安排好為這些種子加裝了無數(shù)的小鉤子，一旦碰到衣料或動(dòng)物的毛時(shí)，就可緊緊地沾貼上去。

由于這個(gè)取自芒刺的靈感，De Mestral發(fā)明了一排具有無數(shù)個(gè)小鉤鉤以及一排小型環(huán)孔的結(jié)構(gòu)，當(dāng)這兩排結(jié)合在一起時(shí)，便能夠緊緊地卡住。盡管一些更資深的工程師都嘲笑De Mestral的發(fā)明沒什么用處，但在1955年，他將棉質(zhì)結(jié)構(gòu)改成採用尼龍材質(zhì)后，取得了這種魔沾的新專利。

盡管科學(xué)家與工程師們絞盡腦汁，希望取得突破與重大發(fā)明，但許多創(chuàng)新發(fā)明卻是可遇而不可求的?？戳诉@些在誤打誤撞中取得的意外發(fā)展，您有什么想法呢？或者，您還知道哪些因?yàn)樾疫\(yùn)的意外，而讓小錯(cuò)誤變成大發(fā)明的故事？請(qǐng)與我們分享您的意見。