简历阅读- - -当然不!

关闭

你已经阅读了每月两篇免费文章中的一篇。学习更多的知识。

关闭

当然不!

好的科学需要培养怀疑,并在神秘中寻找乐趣。

物理学家伊西多尔·艾萨克·拉比(Isidor Isaac Rabi)在20世纪初纽约市的一个移民家庭长大。斯图尔特·费尔斯坦著

P物理学家伊西多尔·艾萨克·拉比(Isidor Isaac Rabi)在20世纪初纽约市的一个移民家庭长大。当他从学校回家时,他的母亲不会像他朋友的母亲那样问他那天学到了什么。她会问他:“你今天有没有问什么好问题?”显然拉比问了很多好问题。1944年,46岁的他因开发核磁共振而获得诺贝尔物理学奖。核磁共振是一种探测原子核的技术,后来发展为医学诊断技术,称为MRI,即磁共振成像。

科学是如何进步的,问题而不是答案。科学似乎可以在其庞大的教科书、大量的百科全书以及现在的在线资源中提供答案。(维基百科还有什么不知道的吗?)这可能看起来是一个令人印象深刻的收藏。但这也让科学看起来像一座可怕的、不可逾越的事实大山,而不是真正的探索游乐场。

另一方面,问题会带你走向新的道路,激发你的好奇心和灵感。它们是新实验的关键因素。当然,答案很重要,但它们往往被视为目的。想想“结论”这个词。这是一个从数据中得出的答案,但它可以表示过程的结束,故事的结束,冒险的结束。它既是一种决心,也是一种终止。我们可能会听到这个或那个研究的结论性结果,或从这项工作中得出的结论,但科学家最不想要的是一个“没有更多可做”的结论。对于所有在科学研究中得出结论的讨论,在科学中具有结论性的相对较少。

当代的科学观过于强调答案。导致优秀科学的是不确定性。这并不意味着科学家不应该确定他们的发现。这意味着他们应该感到欣慰,因为他们的发现不是最终答案。诗人约翰·济慈(John Keats)在1817年给他弟弟的一封信中写道,他是如何被文学思维的理想品质所打动的:“消极能力——即当人能够处于不确定、神秘、怀疑之中,而不急躁地追寻事实和理性时。”(顺便说一句,《神秘》中的大写M并不是一个排版错误,这是济慈的写法。)他认为莎士比亚是这种精神状态的典范,使他能够栖居在他的人物的思想和感情中,因为他的想象不受确定性、事实和世俗现实的阻碍(思考)哈姆雷特).

科学似乎是一座可怕的、不可逾越的事实大山,而不是真正的探索游乐场。

消极能力对科学家来说也同样重要,他们应该总是发现自己处于一种“不确定而不易怒”的状态。科学家确实是在追求事实和理性,但往往是在他们最不确定的时候,他们的追求是最富有想象力的,不受事物如何工作的常识确定性的阻碍。在济慈的某种科学版本中,伟大的哲学家兼科学家之一埃尔温·薛定谔说过:“在诚实地寻求知识的过程中,你常常不得不无限期地忍受无知。”作为一名科学家需要对不确定性有信心,在神秘中寻找乐趣,并学会培养怀疑。没有比确定实验结果更容易搞砸实验的了。

但是科学家不知道很多事情吗?他们做的事。但是律师、工程师、会计师和电工知道很多事情。然而,科学家们用他们所知道的做了一些不同的事情。他们不为别人辩护,不对待别人,也不为别人赚钱(很遗憾,经常是为他们自己)。他们提出新的问题。事实不是可以积累的。它们是用新的未知数提出更完善、更复杂的问题的原材料。科学,好的科学,在创造知识的同时也创造无知。彻底自觉的无知是科学上每一次重大进步的前奏。 I didn’t make that up—James Clerk Maxwell, the greatest physicist between Newton and Einstein, said it in 1877.

《清晰的小插曲》夏娃她名叫Laramee。发现实验室玻璃上蚀刻着文字。

任何科学家都会告诉你,事实是科学大厦中最薄弱的一环。他们有规律地变换和改变。你也知道。今天葡萄柚对你有好处,明天它就会与常见药物产生致命的相互作用,导致肝脏衰竭。在他的新书中,事实的半衰期塞缪尔·Arbesman他的父亲是一名医科学生,在一次考试中,多项选择题的答案保持不变,但正确答案一年又一年地变了。这个事实一直持续到下一代科学家和下一代工具出现,并重新审视这个问题。一篇科学论文的寿命可以通过最近的论文引用它的时间长短来衡量。大约25年前,当我还是一名研究生时,在一份新的手稿中引用20至30年前的作品是很常见的。现在,除了一些“经典”之外,引用五年以上的论文被认为有点奇怪和过时。事实在改变,修正也在进行,但这就意味着进步。在科学上,复习就是一种胜利。在过去几十年里,这一修订进程大大加快。

几十年来,溃疡一直被认为是焦虑和不良饮食习惯的结果。医生和医疗机构用抗焦虑药物和平淡无味的饮食来治疗他们。在20世纪80年代早期,两名澳大利亚研究人员,罗宾·沃伦和巴里·马歇尔,证明溃疡与一种细菌有关,幽门螺杆菌在某些个体的胃里定居。他们发现,溃疡可以用一种简单的抗生素疗法治愈。事实上,早在1958年,溃疡和细菌之间的联系就被提出了,但被忽视了,导致了不必要的痛苦,因为它不符合普遍接受的解释。当澳大利亚的研究人员遇到阻力时,马歇尔喝了酒幽门螺旋杆菌他患上了消化性溃疡,并用抗生素治愈了自己。虽然这是一个极端的策略,但结果证明是值得的。马歇尔和沃伦因他们在2005年的工作而被授予诺贝尔奖。有时候,在科学中最困难的任务是说服过于自信的研究人员,让他们相信他们不知道他们确信的东西。斯蒂芬·霍金称“知识最大的敌人”不是无知,而是“知识的幻觉”。

没有比确定实验结果更容易搞砸实验的了。

这似乎令人不安。我们能依靠什么呢?事实会改变,权威不可靠,观点会被修改,共识会消散。但重要的是要认识到,新的事实不会摧毁整个大厦。爱因斯坦的相对论并没有推翻牛顿的相对论原理,它扩展了它,使它更有用。牛顿找到了控制质量行为的规则,但只有爱因斯坦才能理解使这些规则起作用的原子机制。

我亲眼目睹了问题是如何播下进步的种子的。在我的领域,嗅觉感知神经科学——我们是如何嗅出气味的——一个具有里程碑意义的发现是,发现了一组神经受体,它们捕捉空气中的气味,并将它们的存在向大脑发出信号。我们鼻子里的500个感受器能闻到10万多种化学物质,这真是太棒了。但是,感受器的数量怎么会少于我们所探测到的气味的0.5%呢?这一定意味着气味识别依赖于某种受体的组合,依赖于某种编码,每种气味都有其特定的受体群,并被认为是这些受体的组合活动。假设500个受体,按10个组合分组,就会得到数量惊人的独特组合(数字2后面约有20个0)。所以这是一个很好的答案:你可以通过使用少量受体的组合闻到成千上万种不同的气味。

但真正发生的是,因为这个简单的发现,我们现在有了更好的问题要问。什么是独特的组合?区分一种气味和另一种气味所需的受体的最小数量是多少?大脑是如何理解如此多的可能组合的呢?混合气味呢?咖啡含有700多种化合物,这些化合物构成了咖啡独特的香味。这需要组合的组合吗?气味感受器的发现让我们努力研究越来越多有趣的问题,其中许多问题在22年前气味感受器被发现之前我们根本想不到。

当然,科学的不确定性可能被滥用和扭曲到邪恶的目的。在他的新书中,金色的大屠杀,斯坦福大学历史学家罗伯特·普罗科特指出,烟草公司故意利用数据不足和知识不全的说法来阻止烟草产品销售的监管。事实上,大多数表明烟草有害的研究都是由烟草公司出资进行的,他们知道在烟草和癌症之间很难找到一个结论性的(又是那个词)因果关系。科学家们仍然不知道烟草制品是如何致癌的,只是知道两者之间存在着压倒性的、高度可预测的相关性。正如Proctor所展示的,烟草公司坚持不懈地努力使公众处于一种不确定的状态,声称需要进行更多的研究。

与当前关于人类活动对世界气候影响的争论有明显的相似之处。毫无疑问,人类活动正在导致地球大气层变暖,这将导致气候模式的变化。这些变化的确切性质、可能可接受的变暖水平,以及逆转这些变化的能力仍然不确定。有一些相互矛盾的模型,但没有一个模型表明人类活动没有发生变暖——只表明变暖的结果将是什么以及它们确切何时生效。这种不确定性给了一些有自己特殊利益的行业领袖和政客一个机会来宣布全球变暖不是人为的。这不仅是虚伪的,而且是最坏的破坏,因为它在公众心中制造了一种错误的科学观念。

悬而未决的科学并非不可靠的科学。科学家们倾向于强调分歧,因为这是有待完成的工作。当我们所有的努力都应该放在我们不知道的事情上时,为什么要谈论我们知道的事情呢?多才多艺的玛丽·居里(Marie Curie)在给弟弟的一封信中写道:“一个人从不考虑已经做了什么,而只考虑还有待做什么。”光坐着点头表示同意是解决不了问题的。它们被解决了,事实上,它们被认为是问题,通过谈论它们。

与当前关于人类活动对世界气候影响的争论有明显的相似之处。

今天,公众比以往任何时候都想在科学上拥有更多的发言权,这是可以理解的,因为科学对我们生活的影响如此之大。气候变化、转基因食品、核能、传染病的迅速传播以及许多前所未有的可能性——有好有坏——都被科学揭示出来了。

但是,如果不能成为许多不同领域的专家(即使是我们当中最聪明的人也不可能成为专家),我们怎么能参与其中呢?在一个关键领域,我们可以更像科学家:接受不确定性。事实上,正是这种精心设计的解释,一种解释了一切的解释,应该引发危险信号,警告我们,我们可能被欺骗,误导,或完全被欺骗。

我是一名神经生物学家,但我对量子物理学的了解并不比其他任何非物理学家都多,对计算能力限制的了解也不比任何没有计算机科学学位的人多,在我狭窄的专业领域之外,我也不知道其他一千种东西。但作为一名科学家,我知道怀疑的价值和确定的危险。在科学上,哑巴和无知并不是一回事。

现实地从事科学意味着将怀疑和不确定性视为知识和启示的必要先导。我们必须学会在未知中前行,适应不确定性,以神秘为乐。在寻求知识的时候,我们必须无限期地忍受无知。最重要的是,正如拉比夫人在100多年前就知道的那样,我们需要知道如何提出好问题。


斯图尔特·费尔斯坦(Stuart Firestein)是哥伦比亚大学生物科学系的神经科学教授。他是美国科学促进会(American Association for the Advancement of Science)的会员,也是Guggenheim的会员,并担任Alfred P. Sloan Foundation的顾问。这篇文章改编自他2012年的著作,无知:它如何推动科学(牛津大学出版社)。

8条评论-加入讨论