Att hitta en fyrklöver anses vara en lycklig olycka; så upplever serendipity. |

Vad är Serendipity?

Serendipity är en glad och oväntad händelse som uppenbarligen inträffar på grund av tillfällighet och ofta visas när vi letar efter något annat. Serendipity är en glädje när det händer i våra dagliga liv och har varit ansvarig för många innovationer och viktiga framsteg inom vetenskap och teknik.

Det kan verka konstigt att hänvisa till slumpen när man diskuterar vetenskap. Vetenskaplig forskning fungerar förmodligen på ett mycket metodiskt, exakt och kontrollerat sätt, utan utrymme för tillfällen inom något område av utredningen. I själva verket spelar chansen en viktig roll inom vetenskap och teknik och har varit ansvarig för några betydande upptäckter tidigare. Inom vetenskapen har chansen dock inte samma betydelse som i vardagen.

En lycklig hästsko |

Ursprunget till ordet "Serendipity"

Ordet "serendipity" användes först av Sir Horace Walpole 1754. Han var imponerad av en berättelse som han hade läst kallade "The Three Princes of Serendip". Serendip är ett gammalt namn för det land som idag kallas Sri Lanka. Berättelsen beskrev hur tre resande prinser upprepade gånger upptäckte saker som de inte hade planerat att utforska eller som förvånade dem. Walpole skapade ordet "serendipity" för att hänvisa till oavsiktliga upptäckter.

Forskare är inte passiva mottagare av det oväntade; snarare skapar de aktivt förutsättningarna för att upptäcka det oväntade.

- Kevin Dunbar och Jonathan Fugelsang

Chansens roll i vetenskap

När man diskuterar serendipity i förhållande till vetenskap, betyder inte "chans" att naturen uppträder ödsligt. Istället betyder det att en forskare har gjort en oväntad upptäckt på grund av de specifika procedurerna som de valde att följa i sitt experiment. Dessa förfaranden ledde till serendipity medan en annan uppsättning förfaranden kanske inte har gjort det.

En serendipitös upptäckt inom vetenskapen är ofta oavsiktlig, som namnet antyder. Vissa forskare försöker utforma sina experiment på ett sätt som ökar risken för serendipity.

Många upptäckter inom vetenskapen är intressanta och meningsfulla. En serendipitös upptäckt går dock utöver detta. Det avslöjar en mycket överraskande, ofta spännande och ofta användbar aspekt av verkligheten. Det faktum som upptäcks är en del av naturen men är dold för oss tills en forskare använder lämpliga procedurer för dess uppenbarelse.

Experimentella förhållanden kan utlösa serendipity. |

Upplever Serendipity

En avsiktlig förändring av en rekommenderad procedur, en övervakning eller ett fel kan ha en betydande effekt på resultatet av ett experiment. Det förändrade förfarandet kan leda till ett misslyckat experiment. Det kan dock vara exakt vad som behövs för att producera en serendipitös upptäckt.

Stegen och villkoren i ett experiment är inte de enda faktorerna som styr serendipityen i vetenskapen. De andra är förmågan att se att oväntade resultat kan vara betydande, ett intresse för att hitta en förklaring till resultaten och beslutsamheten att undersöka dem.

Listan över serendipitösa upptäckter inom vetenskapen är mycket lång. I den här artikeln beskriver jag bara ett litet urval av de som hittills gjorts. Alla verkar ha gjorts på grund av ett procedurfel. Var och en av felen ledde till en användbar upptäckt.

Penicillium är en form som gör penicillin. |

Upptäckten av penicillin

Den mest kända serendipitösa händelsen som rapporterats i vetenskapen är förmodligen upptäckten av penicillin från Alexander 1928 av Alexander Fleming. Flemings upptäckt började när han undersökte en grupp petriskålar på sin röriga arbetsbänk.

Petriskålar är runda och grunt skålar av plast eller glas med lock. De används för att odla celler eller mikroorganismer. De är uppkallad efter Julius Richard Petri (1852-1921), en tysk mikrobiolog, som sägs ha skapat dem. Det första ordet i diskens namn är ofta - men inte alltid - aktiverat eftersom det härstammar från en persons namn.

Flemings Petri-rätter innehöll kolonier av en bakterie kallad Staphylococcus som han medvetet hade placerat i diskarna. Han fann att en av diskarna hade förorenats av en mögel (en typ av svamp) och att det fanns ett klart område runt mögeln.

I stället för att rengöra eller kasta Petri-skålen och ignorera föroreningen som ett "misstag", beslutade Fleming att undersöka varför det klara området hade uppträtt. Så småningom upptäckte han att mögeln tillverkade ett antibiotikum som dödade bakterierna runt den. Fleming identifierade mögeln som Penicillium och gav namnet antibiotikum penicillin. Penicillin blev så småningom ett extremt viktigt läkemedel för att bekämpa infektioner.

Vad folk kallar serendipity ibland är bara att ha ögonen öppna.

- Jose Manuel Barroso

lysozym

1921 (eller 1922) upptäckte Alexander Fleming serendipitöst det antibakteriella enzymet lysozym. Detta enzym finns i vårt slem, saliv och tårar. Fleming hittade enzymet efter att han nysade - eller tappade nässlem - på en petriskål full av bakterier. Han märkte att några av bakterierna dog där slemet hade förorenat skålen.

Fleming upptäckte att slemet innehöll ett protein som var ansvarigt för förstörelsen av bakteriecellerna. Han namngav detta proteinlysozym. Namnet härstammar från två ord som användes i biologi - lys och enzym. "Lysis" betyder att en cell bryts upp. Enzymer är proteiner som påskyndar kemiska reaktioner. Fleming upptäckte att lysozym finns på andra platser förutom mänskliga utsöndringar, däribland däggdjursmjölk och vita ägg.

Lysozym förstör några av de bakterier som vi möter varje dag, men det är inte särskilt bra för en större infektion. Det är därför Fleming inte blev berömd förrän hans senare upptäckt av penicillin. Till skillnad från lysozym kan penicillin behandla stora bakteriella infektioner - eller det kan före den oroande utvecklingen av antibiotikaresistens.

cisplatin

Cisplatin är en syntetisk kemikalie som är ett viktigt läkemedel mot cancerbehandling. Det gjordes först 1844 av Michele Peyrone och kallas ibland Peyrones klorid. Under lång tid hade forskare ingen aning om att kemikalien kunde fungera som ett läkemedel och bekämpa cancer. Sedan på 1960-talet gjorde forskare vid Michigan State University en spännande och serendipitös upptäckt.

Effekt av en elektrisk ström på E. Coli-celler

Ett team ledat av Dr. Barnett Rosenberg ville upptäcka om en elektrisk ström påverkar celltillväxten. De placerade bakterien Escherichia coli i en näringslösning och applicerade en ström med förmodligen inerta platinaelektroder så att elektroderna inte skulle påverka resultatet av experimentet. Till deras förvåning fann forskarna att medan vissa bakterieceller dog, växte andra upp till 300 gånger längre än normalt.

Eftersom han var nyfiken, undersökte teamet ytterligare. De upptäckte att det inte var själva strömmen som ökade längden på bakteriecellerna, som man kunde ha förväntat sig. Orsaken var faktiskt en kemikalie som producerades när platinaelektroderna reagerade med lösningen innehållande bakterierna under påverkan av den elektriska strömmen. Denna kemikalie var cisplatin.

Ett kemoterapidrog

Dr. Rosenberg fortsatte sin forskning och fann att de bakterieceller som överlevde förlängdes eftersom de inte kunde dela sig. Han hade då tanken att cisplatin kan vara användbart vid behandling av cancer, vilket resulterar när celldelningen är snabb och utan kontroll i cancercellerna. Han testade cisplatin på mösstumörer och fann att det var en mycket effektiv behandling för vissa typer av cancer. 1978 godkändes cisplatin som ett kemoterapiläkemedel för människor.

sukralos

1975 arbetade forskare vid sockerbolaget Tate och Lyle och forskare vid King's College London. De ville hitta ett sätt att använda sackaros (socker) som ett mellanliggande ämne i kemiska reaktioner som inte är relaterade till sötningsmedel. Shashikant Phadnis var en doktorand som hjälpte till med projektet. Han blev ombedd att "testa" lite klorerat socker som bereddes som en möjlig insektsmedel, men han hörde begäran som "smak". Han placerade lite av kemikalien på tungan och fann att den var extremt söt - långt sötare än sackaros. Lyckligtvis smakade han inte något giftigt.

Leslie Hough var doktorandens rådgivare. Han kallade enligt uppgift det modifierade sockret "serendipitos". Efter upptäckten arbetade Phadnis och Hough med Tate- och Lyle-forskarna med ett nytt mål i åtanke. De ville hitta ett sötningsmedel med låg kaloriinnehåll från klorerad sackaros som inte dödade insekter och kunde ätas av människor. Deras slutliga version av kemikalien hette sucralose.

I vissa länder är en nyckelpiga (eller nyckelpiga) en symbol för lycka. |

Sackarin

Upptäckten av sackarin krediteras Constantin Fahlberg. 1879 arbetade Fahlberg med koltjära och dess derivat i Ira Remsens kemilaboratorium vid John Hopkins University. En dag arbetade han sent och glömde att tvätta händerna innan han ätit kvällsmat. Han blev förvånad när han fann att hans bröd smakade extremt sött.

Fahlberg insåg att en kemikalie som han använde i labbet hade förorenat och sötat brödet. Han återvände till labbet för att hitta källan till sötma. Hans test involverade provsmakning av olika kemikalier, vilket var en mycket riskabel strävan.

Fahlberg upptäckte att bensoesulfimid var ansvarig för den söta smaken. Denna kemikalie blev så småningom känd som sackarin. Fahlberg hade gjort denna kemikalie tidigare men hade aldrig smakat på den. Sackarin blev ett mycket populärt sötningsmedel.

Framgång är tre delar hårt arbete och en del serendipity; denna serendipity är ett direkt resultat av de andra tre delarna av hårt arbete.

- Ken Poirot

aspartam

1965 arbetade en kemist vid namn James Schlatter för GD Searle Company. Han försökte skapa nya läkemedel för att behandla magsår. Som en del av denna studie behövde han göra en kemikalie bestående av fyra aminosyror. Han sammanfogade först två aminosyror (asparaginsyra och fenylalanin) och bildade aspartyl-fenylalanin-1-metylester. I dag är denna kemikalie känd som aspartam.

När Schlatter hade gjort denna mellanliggande kemikalie, fick han av misstag något av det på handen. När han slickade en av fingrarna innan han tog upp ett papper blev han förvånad över att märka en söt smak på huden. Så småningom insåg han orsaken till smaken och aspartams framtid när ett sötningsmedel säkrades.

En kombinerad mikrovågsugn och fläktassisterad ugn; mikrovågsugnen utvecklades på grund av serendipity |

Mikrovågsugnen

1946 arbetade Percy LeBaron Spencer för Raytheon-företaget. Han forskade med magnetroner, som behövdes i radarutrustningen som användes under andra världskriget. En magnetron är en anordning som innehåller rörliga elektroner under påverkan av ett magnetfält. De rörliga elektronerna orsakar mikrovågor.

Percy Spencer var involverad i testningen av magnetrons produktion. En mycket betydelsefull dag hade han en chokladkaka i fickan medan han arbetade med en magnetron i sitt labb. (Även om de flesta versioner av berättelsen säger att godisen var gjord av choklad, säger Spencers sonson att det faktiskt var en jordnötsklusterbar.) Spencer upptäckte att godisstången smälte medan han arbetade. Han undrade om utsläpp från magnetron var ansvariga för denna förändring, så han placerade några okokta popcornkärnor bredvid magnetronen och såg när de spratt. Hans nästa experiment involverade att placera ett okokt ägg nära magnetronen. Ägget värmdes upp, kokta och exploderade.

Spencer skapade sedan den första mikrovågsugnen genom att skicka mikrovågsenergin från en magnetron till en metalllåda som innehöll mat. Mikrovågorna reflekterades av metallväggarna i lådan, gick in i maten och omvandlades till värme, tillagade maten mycket snabbare än en konventionell ugn. Ytterligare förbättringar skapade de mikrovågsugnar som så många av oss använder idag.

En magnetron sett från sidan |

Serendipity i det förflutna och framtiden

Det finns många fler exempel på serendipity inom vetenskapen. Vissa forskare uppskattar att upp till femtio procent av vetenskapliga upptäckter är serendipitösa. Andra tror att andelen kan vara ännu högre.

Det kan vara spännande när en forskare inser att det som i början verkade som ett fel faktiskt kan vara en fördel. Det kan vara stora praktiska fördelar med upptäckten. Några av våra viktigaste framsteg inom vetenskap har varit serendipitösa. Det är mycket troligt att det i framtiden kommer att finnas viktigare upptäckter och uppfinningar på grund av serendipity.

referenser

Upptäckten av penicillin från ACS (American Chemical Society)

Upptäckt av penicillin och lysozym från National Library of Scotland

Upptäckt av cisplatin från National Cancer Institute

Ursprunget till sötningsmedel utan kolhydrater från Elmhust College

Uppfinning av mikrovågsugnen från Popular Mechanics