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“科学假说、科学实验设计”中的人为主观因素随笔分析

已有 1076 次阅读 2022-10-5 14:36 |个人分类:人文历史|系统分类:人文社科

“科学假说、科学实验设计”中的人为主观因素随笔分析

 

法国生理学家、解剖学家居维叶(Georges Cuvier, 1769-1832),在《1789年以来自然科学进步的历史说明》一文中曾提到。

“唯有试验、唯有根据重量、尺寸和计算,通过对所采用的一切物质和得到的一切物质加以对比而进行的试验,是今天进行推理和证明的唯一合理的途径。……

这句话有几个关键词:试验、对比、推理、证明、唯一合理

这几个关键词在今天依然以“科学假说、科学实验设计”的理念(科学从业人员称之为“科学的理性”)影响着大多数人的科学研究工作。

得益于卡尔.波普尔对科学的重新定义,也就是凡“科学”必须具有“可证伪性”,现在的大多数科学论文,尤其是级别比较高的影响力大的期刊,都推崇“假说驱动的科学研究工作”。但时过境迁,我们今天面临着的许多情况与历史上的伟大科学发现之历程是大不同的。

首先,科学家在今天是一种职业,科学研究工作也是诸多社会行业、经济生活中的一部分。纸质版(或者电子版)的学术论文是无法展现科学从业人员在科学工作背后的全部的主观思想活动,但我们以常理常识推断(非恶意揣测,见谅!):假说驱动的科研工作实际上存在着很大程度的“个人主观因素”,或者叫人为干预的可能性。在今天知识呈爆炸式发展且日新月异的今天,即使是最强大脑所能涉及的或者参与工作的仍然只是某个领域的某个较小的方面,知识已经不可避免的分散于万千个大脑之中,但得益于信息技术的发展,各种数据库的建立,很容易为科研工作者绘制一份“科学假说”的工作地图,但这份地图并非一份指向明确的“藏宝图”,同时也不可能在这份地图上(凝聚着无数人的智慧成果),做颠覆性的创新。否则,这将意味着天文数字般的经费投入,和人力资源的投入(好在现在有了实验机器人,适合重复性的实验工作),以及漫长的求“证伪”的过程,而一般的科学基金项目的周期最多只有三年,从顺利结题、维系课题组良性循环方面讲,我想没有哪一个课题组敢于冒这样的险!多数的科研工作人员,会“主观的”期待假说驱动模式在自己的可控范围之内,以至于相对比较顺利完成一篇“佳作”。理论上,从科学求“真”的角度说,应该把实验设计的每个环节认真审视,尽量排除人为因素的干预,或者说有人心人性定向选择的可能性,不然这样的研究结果是经不起历史尺度的检验。

2019年诺贝尔生理学或医学奖得主Gregg L. Semenza撤回疑似有用先进图像软件处理实验结果的论文五十多篇,这当然是另一个话题与故事。关于这个话题再另起文章讨论。我只想说仅凭“为科学真理献身的口号”而开展所有的科学研究工作,不食人间烟火,这一点恐怕必须存疑。

再说,实验设计与分组,我在上文中讨论了新药临床试验分组的困难与可能的“随机性陷阱”。其他实验,尤其是生物医药领域,不存在类似的境况么?动物实验,你将如何确定动物的情绪反应对干预因素的反应是否一致?以及如何排除这样的影响?我们知道,小鼠在做抑郁症测试项目时,个体的表型差异是很大的,除非增加样本量。细胞实验可能面临的情况会好一些。但是,实验人员或工作人员的操作又如何避免主观因素的干预呢?

第三,实验设计的人为因素。对于多个步骤的复杂研究项目,实验安排的次序对结果的影响其实也是不能忽略的。“除非你观察,否则你无法认知;除非你干预,否则你无法获知原理。”但问题在于,干预的本身也是一种干预。比如你用紫外线仪器探测牛排上的某些可能存在的吸光物资,但没有被紫外线照射过的牛排和被紫外线照射过的牛排会保持同样的初始属性吗?大概率上,生物医药的研究领域,也存在海森伯“测不准原理”,实验的特定因素干预、分组等影响会严重影响真实的结果或疗效,但不分组不干预,我们又如何知道?

拉普拉斯在《论或然性哲学》一书中,有一个观点,他自信的认为:“不存在不确定的东西,未来和过去在他眼里是一样的。”

然而他大概忘了,最难预测是人性人心。




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