通常，科学遵循有序的路径：新的观察建立在先前的发现之上，通常在多年的渐进步骤中，零星地贡献于更大的知识体系。偶尔，会出现一些与之前的观察不太一致的见解。这些异常现象使我们对主题有了更细致的理解，并被纳入我们已知事物的叙述中。然而，有时，一项新的发现是如此深刻，以至于无法调和，知识必须完全朝着不同的方向发展。这是一系列关于那些类型的进步的文章——托马斯·S·库恩在他1962年的著作《科学革命的结构》中称之为“范式转变”的进步。
例如，以生命的起源为例。40多年来，假设一直是生命最基本的碎片在原始海洋中漂浮时组装成更复杂的生物。然而，最近的证据表明，生命的诞生可能发生在活跃火山景观的有毒池塘中。或者考虑恐龙，研究人员曾经认为它们是令人印象深刻但外表单调的生物，它们统治地球近1.5亿年。事实上，它们一点也不单调——对化石黑色素细胞的研究现在表明，恐龙长有色彩鲜艳的羽毛；有些甚至有斑点和条纹。
革命性的发现虽然不常见，但在几乎每个领域都发生过。在健康方面，与普遍的看法相反，运动并不能控制体重。在脑科学领域，研究人员正在放弃诺姆·乔姆斯基长期以来的理论，即儿童的大脑天生就具备语言发展能力。在宇宙学中，最新的研究表明，我们的太阳系可能不是通过整洁有序的吸积形成的，而是通过剧烈的碰撞形成的。在生物学中，一位博物学家帮助推翻了对地衣150年的理解，为共生关系如何运作以及生命形式如何定义提供了新的视角。其中一些范式转变远未完成，但它们都迫使科学家质疑假设并采取新的视角。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
我的一位研究生导师曾经说过，人类所知的（大写“K”）与宇宙中可知的相比是无限小的。本着这种精神，我们还展示了一些最引人入胜的未解之谜的小样本，从暗物质究竟是什么的令人困惑的谜团，到暗物质实际上是由什么构成的，再到量子计算是否可能让传统计算机相形见绌（第108页）。
探究的美妙之处在于，当我们颠覆几十年甚至更长时间的思考时，我们会发现一套全新的问题需要提出。科学的工作永无止境。