Serendipitet: Sådan førte nervetråde fra strandkrabber til dansk Nobelpris
At held spiller ind, når forskningsresultater bliver til, er så almindeligt, at der er et navn for det, nemlig serendipitet.
strandkrabbe serendipitet Skou

Efter mange forsøg med nervetrådene i strandkrabber opdagede nobelpristager Jens Chr. Skou, at det, der i første omgang viste sig som en fejlkilde i forsøgene, var forsøgets vigtigste resultat. (Foto: Unsplash)

Nyligt afdøde Jens Chr. Skou modtog Nobelprisen for sin opdagelse af natrium-kalium-pumpen, et enzym, der har en vigtig regulerende funktion i kroppens celler. Opdagelsen byggede på grundig og systematisk forskning, men også på held og tilfældigheder.

Skou arbejdede i begyndelsen af 1950’erne på sin doktordisputats om, hvordan lokalbedøvelse virker på nerverne. Disputatsen var påkrævet for at blive overlæge i kirurgi, hvilket var Skous ambition på det tidspunkt.

Da han i 1953 fik chancen for at tage på et studieophold ved Woods Hole-forskningsinstitutionen i USA, greb han den. Her mødte han forskere, der anså forskning for at være værdifuldt i sig selv og ikke bare noget, man gjorde for at blive forfremmet.

Ved besøg på biblioteket læste han ved et tilfælde om et særligt enzym fundet i kæmpeblæksprutters nerveceller. Molekylet var fundet fem år tidligere, men ingen havde rigtigt studeret det, og Skou tænkte, at det måske kunne bruges i hans undersøgelse af, hvordan lokalbedøvelse virker på nerveceller.  

Skous nysgerrighed var vakt, og det ved et heldigt sammenfald af mange begivenheder.

Forskning uden mål

Hjemme i Aarhus (dengang stavet med bolle-å) gik Skou i gang med at undersøge enzymet, som han fandt i nervetråde fra strandkrabber. Han var på nippet til at opgive forsøgene, der i begyndelsen ikke gav nogle brugbare resultater og var svære at reproducere.

Et af problemerne, opdagede Skou, var, at enzymet reagerede kraftigt på selv små koncentrationer af cellesaltene natrium og kalium i de væsker, der blev brugt i forarbejdningen af krabbenerverne. Og eftersom laboranten nogle dage brugte en opløsning med kalium og andre dage en opløsning med natrium, var det nærmest umuligt at se nogen form for systematik i resultaterne.

Skou lavede forsøg i månedsvis, før det gik op for ham, at det, der i første omgang viste sig som en fejlkilde i forsøgene – nemlig de forskellige natrium/kalium-koncentrationer – måske kunne være forsøgets vigtigste resultat: At enzymets funktion kunne være at reagere aktivt på natrium og kalium.

Et heldigt møde

Resultaterne blev udgivet i 1957, uden at Skou var fuldt ud klar over sin opdagelses betydning for forståelsen af cellebiologien – altså hvordan enzymet virker i kroppens celler. Skou var på det tidspunkt stadig mest optaget af sine undersøgelser af lokalbedøvelse.

Ved en konference i Buenos Aires i 1959 mødte Skou fysiologerne Alan Hodgkin og Andrew Huxley, som i 1952 havde foreslået en model for, hvordan nervesignaler udbreder sig i kroppens celler ved at udnytte forskelle i natrium og kaliums koncentrationer henover cellemembranen.

Her gik det først rigtigt op for ham, at ’hans’ enzym måske bidrog til at regulere sådanne koncentrationer. At hans idé om en slags pumpe, der er i stand til at transportere natrium og kalium ind og ud af cellerne, kunne være en afgørende mekanisme i nerveceller.

Det var da mærkeligt?

Forskere, der ikke ved, hvad de har opdaget

Historien om de mange tilfældigheder, der var på spil i Skous forskning, er langt fra enestående. Det er helt normalt, at held har en afgørende betydning for forskningen, og det gælder ikke bare store opdagelser som Skous, men også det mere almindeligt forskningsarbejde.

Science fiction-forfatteren Isaac Asimov er kendt for sin bemærkning om, at det mest interessante udtryk, man kan høre i laboratoriet og andre forskningssteder, ikke er et dristigt »Eureka!«, men snarere et mere sagtmodigt »det var da mærkeligt?«

Der er masser af historier ligesom Skous om nu verdenskendte forskere, der gjorde store opdagelser uden selv at forstå, hvad det var, de havde opdaget. Forståelsen kom først efterfølgende.

Den snørklede vej til konklusionen

Held i forskningen er så almindeligt, at der er opfundet et udtryk til at beskrive det, nemlig serendipitet. Serendipitet er dog mere end bare held og tilfældighed.

Serendepitet held i forskningen

Det er ikke altid de traditionelle forskningsmetoder, der leder til de store gennembrud. (Foto: Shutterstock)

Serendipitet dækker også over den indsigt og de omhyggelige forberedelser, som er baggrunden for, at man kan undre sig – det var da mærkeligt? – og samtidig udnytte heldet og de gunstige tilfældigheder på en frugtbar måde.

Altså serendipitet = indsigt + erfaring + held + tilfældighed.

Serendipitet har ikke alene stor betydning for forskningen, men også for vores forståelse af forskningen.

Serendipitet betyder nemlig, at forskningsprocessen ikke er en lige og målrettet vej fra hypotese til konklusion. At der ikke er en lineær og rationel videnskabelig metode, som kan gøre forskning mere automatisk og dermed mere tilgængelig for alle.

Tre faser i serendipitet

Selv om serendipitet betegner det uventede og uberegnelige, er der en vis systematik. Den amerikanske sociolog Robert K. Merton, som sammen med Ellinor Barber skrev en hel bog om serendipitet, foretrak derfor at tale om ’serendipitetsmønstret’.

Tema: Serendipitet: 
  • Sætter man serendipitet på formel, kan den hedde: Indsigt + erfaring + held + tilfældighed = serendipitet.
  • I den kommende tid kaster Forskerzonen et blik på nogle af de store videnskabelige opdagelser, der er blevet til på baggrund af serendipitet. 
  • Læs alle artikler i temaet her.

Serendipitetsmønstret har tre elementer: overraskelse, afvigelse og strategi. Opdagelser er overraskende, hvilket selvfølgelig ikke kan komme som en overraskelse for nogen.

Men opdagelser skal også være afvigende i forhold til det, man ville forvente inden for rammerne af den herskende teori, for at give anledning til en egentlig undren, a la »det var da mærkeligt?«

Endelig er det også vigtigt for fuldendelsen af serendipitets-mønstret, at opdagelserne har et formål. Den overraskende og afvigende opdagelse skal kunne bruges til noget i forskningen for at have egentlig betydning.

Her er det, at det forberedte forskersind for alvor kommer på banen i forhold til at skabe ny mening, sådan som Jens Chr. Skou gjorde.

Kan man sætte serendipitet i system?

Serendipitetsmønstret har tydeligvis en betydning for forskningen, men hvor stor er den? Vores viden om serendipitet i forskningen er primært baseret på historier og ikke systematisk undersøgelse af emnet.

Robert K. Mertons interesse for serendipitet begyndte tidligt i hans lange karriere, og han samlede en lang række af eksempler fra videnskabshistorien.

Nu har Ohid Yaqub, en yngre forsker ved universitetet i Sussex, været i Mertons arkiver og forsøgt at systematisere materialet yderligere. Resultatet er udgivet i år i tidsskriftet Research Policy (open access).

Ud af mange hundrede videnskabelige opdagelser, som Merton indsamlede, har Yaqub identificeret fire forskellige typer af serendipitet og fire forskellige serendipitetsmekanismer.

Han arbejder nu videre med sin klassifikation i et større forskningsprojekt støttet af det europæiske forskningsråd. Projektet vil forsøge at vurdere udbredelsen af serendipitet i forskningen.

Forventningen er, at serendipitet ikke kun finder sted i særlige tilfælde, men i større eller mindre grad er en vigtig del af mange, hvis ikke alle forskningsprocesser. Det kan have konsekvenser for den måde, vi tænker videnskabsteori og forskningspolitik.

Forskning kan ikke (altid) styres

Forekomsten af serendipitet viser, at politikere, virksomheds- og universitetsledere skal være varsomme, når de forsøger at styre forskningen.

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.

Her beretter de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Styring levner nemlig ikke plads til de store, overraskende gennembrud. Skou var for eksempel optaget af lokalbedøvelse og endte med at opdage en grundlæggende cellebiologisk mekanisme.

Der skal være plads til held og tilfældigheder i forskningsarbejdet – det understregede Skou også selv.

Vi har endnu ikke fundet den bedste balance mellem styring og frihed i forskningen, og serendipitet kan være en god påmindelse om at sikre rum til overraskelser og afvigelser, som efterfølgende (måske) kan blive til nye opdagelser og forskningsfelter.

Forfatterne er redaktører af bogen 'Videnskab er lidenskab', der udkommer den 9. oktober på Aarhus Universitetsforlag. Samme dag åbner udstillingen Videnskab er lidenskab – om forskerliv og kogte krabber på Steno Museet om Jens Chr. Skou og forskergerningen.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.