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科學研究有貴賤之分嗎?

自博士畢業至今,已過去近十九年,差不多趕上庖丁那把解牛刀的年頭了。在這段時間裡,做過基礎研究,也做過臨床觀察;看過高校,也看過研究所;生理、心理研究都做過;動物、人類實驗對象都用過;國內、國外的實驗室也都見識了一些。平時,偶爾也會想想什麼是所謂的科學和科學研究。

大概每個人心中都有一個定義。我聽說過的最簡明、最打動我的定義是我的一位老師說的:科學是再現的可能

這聽上去像是在說可重複性。但實際上,它遠比那個更深刻。

因為,可重複性是現象層面的,它受很多條件的左右。做實驗科學的人都知道,越複雜的實驗,重複起來的要求就越苛刻,某些條件略做改變,結果就無法完全重複出來,甚至根本就大相徑庭。事實上,由於結果無法重複而撤稿的事件,近年來在很多著名科學雜誌上也屢見不鮮。這甚至導致很多公眾開始對科學家和科學界的可靠性產生了懷疑。

其實,究其原因,正是由於錯把現象層面的重複當做科學的目標。

而再現,則是根本規則層面上的。現象是規則的具現。條件變了,所再現的現象或許有不同,但它都是同一規則的具現。因此,再現強調的是規則的可靠性,而不是現象的可靠性。尋找現象背後可靠的、不變的規則,才是科學的目標。

近幾十年來,的基本教育就以培養科學工作者為己任。因此,從中國小乃至幼稚園起,小朋友們的老師們所津津樂道的就是讓孩子們提前學會越來越高深的數學、物理和化學,後來又加上外語。這完全是只適用於科學天才兒童的教育法,在當今卻變成了全民教育的指南。所以,無怪乎科學界能在很短的時間內從培養博士數量、發表論文數量等等方面全面趕上美國。無他,教育使然也。

然而,科學究竟想幹什麼?回顧自己從小所受的教育,儘管一直在鼓勵大家變成科學家,但對科學的目的,印象中似乎仍然只是「探索真理」這幾個字。

「真理」一詞,是從英文「Truth」翻譯而來。把truth譯做真理,是從文化的理學傳統中借用了一個「理」字。宋儒提倡「存天理,滅人慾」,其中的「理」所指的似乎就是世界的根本規則。但這個規則是隱含而不可見的,能夠觀察的只是現象。既然理不可見,談論它的真假也就無所憑依。因此,「真理」一詞,從一開始就註定是虛幻的經院哲學。

然而,在漢語中,truth還有一個更為平實可靠的對應詞,那就是「真相」。

既然是「相」,那就在某種程度上是外顯的、可以觀察的。通過改進觀察的手段,修正觀察的態度,就有可能看到真實的「相」。所以,說科學的目的是探索世界的真相,應當是一個更為落實的說法

世界本身的存在是不依任何個人的意志為轉移的。因此,真相是存在的。但世界是多層次而高度複雜的,我們作為世界的觀察者兼參與者,不論對世界還是對我們自身而言,其認識能力都是有局限的、有待提高的。因此,我們目前所見的並不是真相。所以,我們需要探索真相。探索真相,就是科學的根本目的。而科學家,就是真相的尋求者。用英文的表達方式來說:We are seekers of the truth.

如果我們接受了科學家就是真相的尋求者,那麼科學研究應該怎樣進行,我們心裡也就大致有數了。

現代科學告訴我們,我們並不是與世界分離的孤立觀察者,而是世界的參與者。我們的觀察過程本身就在影響世界。雖然,世界的根本規則不會因我們的參與而改變,但我們的參與這個因素,卻會改變這些規則所具現出來的現象。因此,科學觀察的過程很像愛因斯坦曾經說過的,是理論決定了我們能觀察到什麼。因為不同的理論導致了不同的研究設計,而不同的研究設計,則引入了不同的觀察干預因素,從而產生了不同的現象。

如果以現代科學為參照,可以知道我們的觀察能力是相當有限的。比如,在整個電磁波譜中,用眼睛所能看到的僅僅是其中非常狹窄的一段;即使藉助先進的儀器設備,其它各個頻段的觀察也是很不方便的,觀察的靈敏度也很有不同。類似的,對於自然界中的機械振蕩,我們的聽覺也只能搜集很小的一部分。絕大部分的振蕩都在我們的感知覺之外。即使訴諸儀器設備,想把各個頻率範圍的振蕩都敏銳的採集到,也是一個很困難的任務。

至於距離、時間、速度、加速度,愛因斯坦已經說了,那些東西本身都是相互依存的,更不要說準確地為我們所感知或者檢測了。

這還僅僅是我們感覺經驗中能夠搜集的信息。說到底,自然科學還是建立在感覺經驗的基礎上的。各種觀察,無非是現有感官功能的延伸。不論這個延伸的幅度有多大,但它仍然是一種延伸。換句話說,如果有某些東西,是我們感官從來沒有接觸過的,那麼我們就不會想到要發展某種方法去觀察它,因此在科學體系中就不會有它的存在。

如果我們不是那麼自大,以至於會以為人類感官接觸不到的東西統統不存在的話,那麼我們就應該承認,當代科學能夠提供給我們的關於世界的現象,是非常殘缺的圖景。依據這些殘片試圖構建所謂「真理」,正如那個關於眾盲摸象的著名古老故事一樣,所能得到的只是各種版本不一、相互矛盾卻又各自都自以為是的學說。

所以,我們需要謙虛。我們需要致力於尋求真相,而不是提出所謂真理。

現代科學最流行的研究方法,是假設求證的體系。這個體系本身從邏輯上是可行的。其前提是遵循如胡適先生所提出的,「大膽假設,小心求證。」因為,在假設求證的過程中,我們所觀察到的現象,是加入了由假設求證過程所引入的現象之後的複合現象。如果真實的現象為T,我們的假設是H1,那麼我們所見的現象,其實是T+h1,其中h1就是由假設H1本身所帶來的現象。如果另外一位科學家的假設是H2,那麼他所看到的現象將是T+h2,等等。

所以,我們不能因為假設存在的現象被觀察到,就放心地說我們的假設就是真理,甚至不能說它就是真相。因為,其他人用別的假設,看到的可能就是不同的現象。因此我們要遵循胡適先生所說「小心求證」的原則,反覆檢驗不同的假設,從各種假設被檢驗所得到的諸現象中,推尋真相。

從這個角度來說,所謂真相併不是單一的現象,而是一組含有多個維度,包含多種影響因素作用下各種現象出現的可能性的現象矩陣。

科研論文的檔次只是噱頭

此,每一篇科研論文,如果是認真完成,並且對所有的研究條件都做了嚴格的界定和報道的話,那麼它就為上述現象矩陣增加了一個數據點。或許,不同的研究者所提供的數據點,相互之間從表面上看可能是相互矛盾甚至是風馬牛不相及的,但放到完整的現象矩陣之中,那麼它們遲早會構成整個真相圖景。

從這個角度來說,科研論文相互之間,並沒有高低貴賤之分。強調它發表的雜誌影響因子、論文檔次等等,絕大部分只有噱頭的意義。

科研論文質量真正的判據,就是它做得是不是很精緻,所用的方法是不是完整地記錄下所有的細節,便於這個現象在整個現象矩陣當中的準確歸檔。至於它是發表在Nature上,還是發表在某專業或者綜合雜誌上,其實並沒有對它的科學貢獻有任何的說明意義。

從這個意義上,論文甚至於不必統一地用英文發表。用英文發表,唯一的意義就是照顧了英語母語讀者的閱讀方便。除此之外,沒有任何附加的科學貢獻。倒是用科學家母語發表的論文,可能有利於學者更細緻地提供實驗的各種細節,對相關思想也可以更詳盡地探討。以現在網路上高速發展的雲計算能力,把一篇隨便什麼語言的論文翻譯成自己指定的語言,可能最多也就是幾分鐘的計算任務。

所以,強調用英文發表論文,甚至為了這個,不惜從幼稚園開始給娃娃們英語教育,這又是非常不必要的了。

由此看來,科學的所謂「評價體系」,不僅僅是很難制定,其實從根本上而言,想要「評價」科學工作的這個想法就是錯誤的。一個科學研究只要是準確的,精緻的,那麼它的結果最終對表達真相的現象矩陣的貢獻就幾乎是同等的。從長遠看來,的確如此。比如,當年牛頓給科學以巨大的貢獻,被人們所稱道。但即使當初沒有牛頓,我們的世界也不可能沒有物理學;而且當現代物理學出現之後,大家就了解牛頓那些天才的理論只是一種假設,它離開真相的距離和其它科學假設相比,也就是五十步笑百步而已。從整個科學發展的漫長歷史上放眼望去,還真的有什麼區別嗎?

所以,想要「評價」科學工作,這種想法放在科學歷史上來說就是微不足道的。

既然科學無從評價,那麼科學研究應該怎樣管理,也就呼之欲出了。

那就是,我們應該強調科學工作的準確和精緻,而不去過早地評價它的科學意義和貢獻。確保把準確觀察到的現象完整地記錄下來,放到科學文獻之中,讓接下來的科學發展完成整個現象矩陣的構建,這就是科學研究的管理思路。

所以,我們不必去鼓勵所謂先進的科學家,也不必花費巨資於少數「很有希望」的科學研究。因為只要是基礎研究,它們對科學的潛在貢獻就是等同的。只要我們確保每一份工作都是準確的和精緻的,那麼做這樣的工作的科學家就應該得到同等的支持,不分孰輕孰重。

勿將科學與技術混同

可能有人會說,同等支持,那誰來完成天宮和嫦娥工程?

這就涉及到今天科學界乃至整個社會對科學技術的一個根本的誤解,那就是把科學與技術混同。

我們剛才所談的探索真相,是基礎科學研究的任務。凡是不屬於基礎科學的,那就是技術。發展技術是需要投資的。小到製造一部手機,大到製造天宮空間站,都屬於發展技術。但技術是有應用、有買家的,因此,技術應該由使用技術的人來買單。換句話說,不論搞技術開發的人用何種渠道弄來資金來完成開發,最終這些技術應該賣給買單的人,這些資金也就能夠歸還給最初的投資者,甚至於還應該有所收益,有所利潤才對。

因此,我們要把科學和技術分開,按照不同的方式管理。對於科學,堅持不做重點投資,而是對每一個認真工作的科學家給予平等的、穩定的支持。對他們工作唯一的評估,就是看他們的工作是不是準確和精緻。對於技術,要採取有回報的風險投資制度。也就是,開發技術的人想各種辦法搞來投資來支持他開發,成功之後把技術賣給買家,回收當初的成本。如果他找到了不要的投資,這很好;否則,用有利息的投資來開發技術也是很好的操作方式。至於國家需要的關鍵技術,當然要由國家大力集中投資,最終的盈利當然也歸國家所有。

扯得遠了。筆者不是技術黨。真正想說的是,我們需要了解,搞科學就是在探索真相。搞科學不是為了證明自己偉大,也不是為了證明自己的想法正確。因為,放眼在整個歷史而言,我們不可能偉大,我們的想法也不可能正確。但我們可以確保我們的工作的準確和精緻,確保我們經手添加到現象矩陣中的數據點是準確無誤的。讓科學的發展本身,完成對這個現象矩陣的整合,完成對真相的認識。

當然,作為科學工作者,我們每個人都要努力去思索真相究竟何在。只是,這是終生的事業,也是永恆的任務……



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