首页 > 科技快讯 > 到底什么才是科学？

到底什么才是科学？

晰数塔互联网快讯
2021-06-17 10:28

本文来自微信公众号：Neugeist（ID：Neugeist），作者：Suman Seth（康奈尔大学科学史教授），译者：三木，审校：杨银烛，原文标题：《让人们相信科学，为何会如此复杂？》，题图来自：视觉中国

一、当科学照进现实

约翰·普林格（John Pringle）很可能不是个讨喜的邻居。他曾是英国军队在低地国家的全科医师，1749年在伦敦一个相当时髦的地方定居下来，开始探究腐败（putrefaction）背后的原理。他会把几片牛肉放在灯炉里，有时还和其他物质混合在一起，然后等待牛肉开始腐烂（或有时还没有腐烂）。

普林格证明了一些早期的假设是错误的——不仅是酸，碱（比如烘炉中的氨）也可以延缓腐烂的进程。更令人印象深刻的是，一些物质可以完全逆转腐败的过程，让腐烂的肉类看起来又可以食用了，比如秘鲁的金鸡纳树树皮，这也是预防疟疾的药物——奎宁的来源。

1752年，普林格通过这些实验结果，在《军队的疾病》（Diseases of the Army）一书中提出了一些医学建议。他断言，身体组织的腐烂是许多疾病的主要原因，尤其是那些折磨着士兵的疾病。所以说，如果一些物质能够减缓或逆转腐败，服用后也就能够抵御这些疾病。

因此他证明了金鸡纳树的树皮治疗斑疹伤寒的有效性，也为柑橘类水果可以治疗坏血病这一常被提及的功效，提供了越来越被大众熟知的解释：坏血病可能是关于腐败的疾病中最糟糕的一种，它折磨着那些伤口会裂开或无法愈合的患者；他们的牙龈会坏死，导致牙齿脱落；即使按照18世纪的标准，他们的呼吸也有些污浊。柑橘汁是很好的防腐剂，因此它们在对抗坏血病方面如此有价值也就不足为奇了。

二、路漫漫其修远兮

在18世纪50年代，英国的科学和医学领域毅然转向研究防腐剂，并很快取得了新的成果。例如，1764年，一位名叫大卫·麦克布莱德（David Macbride）的外科医生发表了一些实验，认为“固定气体”（fixed air，也就是我们现在所说的二氧化碳）是一种很好的防腐剂。1771年，一位名叫威廉·亚历山大（William Alexander）的医生描述了他的测试：他把肉悬挂在沼泽和厕所。与我们的直觉相反，在一般的空气中肉似乎更不易腐烂。

1773年，时任英国皇家学会主席和科普利奖章获得者普林格，将同样的奖章授予约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley），以表彰他发现了“不同种类的空气”，也就是我们今天所说的气体，如氧气、一氧化氮、二氧化硫等等。

这些发现的确是普里斯特利最为著名的贡献，而普林格不仅强调了这些发现，还强调了它们的效用。例如，普里斯特利自己发明了一种治疗坏血病的方法：往水里注入具有防腐效用的“固定气体”。下次你喝汽水的时候，要注意普里斯特利曾幻想过，汽水可以保护你免受对水手们来讲最可怕的疾病。

从我们当代的视角来看，试图从上述看似荒谬的结果中梳理出可圈可点的地方是非常诱人的：一面赞扬柑橘可以对抗坏血病的认识，一面非难关于汽水的谬想；简而言之，从看似不科学的糟粕中提炼出科学的精华。然而，正如今天的赞扬和嘉奖所表明的那样，当时的“专家学者”并不会在孰优孰劣的问题上给出相同的答案，方法上的区分也不太可能对我们有多大帮助。

恰恰是同样的研究方法、同样的才智与信念之跃，有时通往了经久不衰的科学，有时很快就成为了过眼云烟。无论我们希望如何，很多时候只有时间和随之而来的后见之明才能告诉我们哪些是“好的科学”，哪些是基于错误推断和深刻误解的拙劣猜测。

来到普林格实验之前的两个世纪，一个类似的问题曾在奥地利引发了热烈的讨论：如何区分科学和伪科学？西格蒙德·弗洛伊德是科学家吗？那卡尔·马克思呢？我们应当感激维也纳哲学家卡尔·波普尔提出了“划界问题”（the demarcation problem）。他的回答——可证伪性标准，常常被视作划界问题的解答。

波普尔认为，一个科学的领域必须做出可被证伪的预测。他进一步强调，如果这些理论被证明是错误的，那么我们应当庆祝而非哀叹，因为科学的发展不是通过变得更加正确，而是拥有更少谬误。

然而，正如普林斯顿大学科学史教授迈克尔·戈尔丁（Michael Gordin）在他早期生动而又发人深省的调查中所指出的，对于很多可疑（或者我们认为不那么可疑）的科学领域，证伪总是未始即终。你怎么知道自己真的证明了一个理论是错误的？得到一个奇怪的、意料之外的结果就够了吗？（倘若如此，那么我宣布，我在本科期间就已经证伪了许多物理理论）天王星的运动看似异常，却并没有证明牛顿的万有引力理论是错的，反而使观测者们预测了海王星的存在，这一发现被誉为进一步证实了牛顿的天才之处。很少会有科学家为了一个明显的反例，而放弃一个长久坚持的、强有力的理论。

更广泛地说，波普尔提供的标准就像是一个心不在焉的保镖：他让太多我们想要排除在外的人进来，又把太多我们可能想要欢迎的人拒之门外。显然，一个主张是可证伪的，并不足以推导出它是科学的。我有一个理论：我之所以比疫情隔离之前胖了10斤，是因为称重的时候，有精灵把我用力按在了浴室的体重秤上。

这个理论（很不幸）非常容易被证伪，但它肯定不是科学的。并非所有可证伪的主张都是科学的，反之，也并非所有科学的主张都是可证伪的。一个人要如何直接验证试图解释宇宙起源的大爆炸理论？有段时间，波普尔自己也担心达尔文进化论不是一个“可以验证的科学理论，而是一个形而上学的研究项目”，它在很大程度上是在解释过去，而非预测未来。

三、吾将上下而求索

在美国，可证伪性标准顽固不化的存在多少与一宗法庭案件相关，这宗案件需要认定，在学校的科学课上能否讲授神创论。在1981年~1982年联邦法院麦克莱恩诉阿肯色州教育委员会一案中，英国科学哲学家迈克尔·鲁斯（Michael Ruse）便是反对神创论作为科学的专家证人之一。

鲁斯当然知道波普尔的论证中存在的深刻问题，但他还是提出了这些论证。威廉·奥弗顿（William Overton）法官随后在他对神创论的最终判决中引用了鲁斯和可证伪性的论证。摇摆不定的哲学成为法律原理的一部分。

总之，哲学家们已经放弃了存在“明线”的想法，也就是说，不存在一套清晰而直接的标准，能把科学和它的“恶魔镜像”区分开来，尽管关于更温和的划界方式仍有一些争论。

当然，一部分问题在于没有人会自称是伪科学家，就像没有人会自称是冒牌医生一样。这两个词伤害性不大，侮辱性极强。不幸的是，那些被嘲笑为骗局和谎言的理论，并不全都无辜。因而，《科学的边缘》（On the Fringe）一书的展开，并不是通过预先给出伪科学的定义，而是通过探索大量可能或曾被称作伪科学的领域。

结果往往是有趣的，但目的却很严肃。通过研究科学边缘上或边缘外的区域，以及科学的边界随着时间和地域变化的方式，我们可以获得关于边线另一侧的科学的大量知识。

戈尔丁将极尽广度与变化的科学划分为四个领域。第一种是指他所谓的“痕迹科学”（vestigial sciences），即那些曾经被认为完全合理，但后来都被人们拒斥的领域或观念。试想一下当代占星学的信徒，或认为巴黎水（Perrier）能治愈黄热病的人。

第二种是与特定政治体制密切相关的“高度政治化的科学”，比如优生学，或纳粹时代的“德国物理学”运动。

第三种是那些把自己扮演为反体制战士的领域，它们通过资助研究项目、期刊、博士项目和研究所，来模仿主流科学的形式和逻辑，比如智能设计运动（intelligent design movement）和气候变化否定主义（climate change denialism）。

最后一类囊括了不同的角色，从小贩、骗子，到探索催眠治疗、超感官知觉和心灵遥感可能性的常春藤盟校教授。在“群魔乱舞”间，包括彼得·温克曼博士（电影《捉鬼敢死队》中的角色，由比尔·穆雷饰演）所使用的齐纳牌*，用来测试人们的通灵能力。我们会注意到温克曼是无耻骗子的典型代表，尽管最后发现他一直认为自己在讲真话。

*译者注：一副齐纳牌有25张，牌上分别印有5种符号——星、圆、方、三条波浪线和十字。在齐纳牌的实验中，被试只能看到纸牌的背面，并让他们猜出纸牌上的图案。实验者通过这种方式，试图证明超感觉的存在。

这种分类法很有用。如果我们能注意到一个崭新的、存在争议的领域，与之前分类的情况存在“家族相似性”，那就更容易想通这个领域的麻烦之处。正如戈尔丁在其结语中所言：“理解更多在科学边缘的创建中正在发生的进程，以及科学边缘的异质性，有助于我们应对那些可能造成重大公共危害的运动。”

的确，很多我们可能称之为伪科学的领域感觉相当无害，或者还可以简单抢救一下。雪人、尼斯湖水怪和UFO的狂热者，似乎基本上是无伤大雅的；而许多基于一些无稽之谈在兜售伪劣产品的人，则会面临法律的制裁。然而，我们这个时代可能最为紧迫的问题还有哪些呢？我们经常被告知要“相信科学”，但如果我们不知道科学在哪里或什么是科学，那么这句话又意味着什么呢？

在回答这个问题时，我们不能仅仅指出科学界往往能就某些问题达成近似一致的意见，进而认为判断科学的标准就是绝大多数科学家的共识。如果在关于疫苗安全性或全球气候变暖原因的争辩中，这一论证确实在很大程度上发挥了作用，那么我们更应当意识到它的缺陷。毕竟，科学革命中总是需要少数坚定的人保有对科学正统的拒斥。

如果许多反疫苗者或气候变化否定主义者看上去更像是温克曼而非伽利略，那么他们寻求的不过是伽利略的外衣以作为掩饰。回到波普尔的问题：在不事先假定两者立场孰是孰非的情况下，有没有一种原则性的方法来区分一个革命者和一个敬业的欺诈师呢？

也许没有，但有一些宽泛的指导方针可能会有所帮助。比如说，我们可以坚持认为，那些想要挑战科学共识的人要先做些功课，证明他们有能力（但不一定要成为专家）理解他们希望取代的理论和经验数据。我们可以要求他们对于理论或数据的缺陷给出合理的论证，而不是像一些反对疫苗的论证那样，预设大规模阴谋的存在来歪曲事实。

我们完全有权利要求他们真诚地提出论据，而不是在搬弄是非，像是科学历史学家娜奥米·奥利斯克斯（Naomi Oreskes）和埃里克·康威（Erik Conway）在《贩卖怀疑的商人》一书中所揭露的气候变化否定主义者那样，或是像一些遵循最初由烟草公司编写的剧本，试图模糊吸烟与癌症之间的已知联系的人那样。

这些标准并不会动摇那些有见地、有能力的真正信徒，他们会怒斥大多数人的封闭思想。这是理所应当的。历史学家们惯常的归纳法表明，两个世纪以后，未来的公众会用批判的眼光来研究我们的科学，正如我们研究普林格和普里斯特利的那样。这两人都代表了他们那个时代的主流，但今天的主流认为他们的想法是可笑的，即疾病的起因是内部腐败，而治疗方法是服用防腐剂。

当然，当特朗普提议喝漂白剂来治疗新冠肺炎时，医学界的反应表明，这充其量只是一种“痕迹理论”。然而，比起人们确定坏血病是由于缺乏维生素C，18世纪的“腐败范式”提出橙汁可以治疗坏血病要早了近两个世纪。

他们在这样认为的同时，也会认可使用汽水作为类似的治疗方法。若人们想要努力宣告某种共识立场最后很大程度上可能是错的（甚至错得离谱），便需容忍那些时刻做好准备要来挑战权威和主流观点的叛逆者。

本文来自微信公众号：Neugeist（ID：Neugeist），作者：Suman Seth（康奈尔大学科学史教授），译者：三木，审校：杨银烛，原文：https://lareviewofbooks.org/article/why-trusting-the-science-is-complicated/