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重要性与影响:科学是人类努力的成果

时间:2023-07-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学是全球的,是信息的自由交换。只有在极少数的情况下,科学家们是孤立地完成工作的。图1.2同行评审过程对论文进行同行评审为科学交流提供了可信赖的形式。因为科学知识是建立在已有知识和他人研究基础之上的,这份信任特别重要。忠实地陈述数据对于科学的有效性和完整性是最重要的。这种科学学术诚信是通过引用合适的前人研究成果和鸣谢所有支持而维持下来的。

重要性与影响:科学是人类努力的成果

科学需要对与其他科学家之间的合作和竞争做出谨慎的平衡。就竞争而言,科学家为获得科研发现优先权而竞争:为了让自己的发现先行得到认可。这种“优先规则”激励科学家们与科学界分享他们发现的知识,也确保不同的研究者和研究团队之间必须相互竞争。科学研究的重要驱动力之一正是科学家由于他的发现而在同行中享有的威望。

竞争看上去是有益的,因为它加速了科学发现的传播,激励了科学家。我们来看一个激烈的科学竞争驱动科学发展的经典例子:在20世纪50年代早期,美国生物学家詹姆斯·沃森(James Watson)和英国物理学家弗朗西斯·克里克(Francis Crick)与美国化学家莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)互相竞争,促进了DNA的双螺旋结构的发现。

而且科学竞争可以矫正确认偏误(confirmation bias):人们总是倾向于偏袒支持自己观点的证据。虽然科学家不愿证明他们自己的想法不成立,他们的对手却不会不愿意。这样,在理论上,竞争会有助于挑战旧想法,推动科学前进。

然而,竞争可能会造成效率低下,因为它会导致无效重复和过度保密——因为科学家担心研究结果被竞争对手抢先发布,这就会妨碍科学进步。这又表明竞争之于科学并非是必要的。

事实上,历史反复昭示科学发现不需要竞争。在没有竞争的情况下做出科学发现是司空见惯的,还经常带来醍醐灌顶的顿悟和出人意料的发现。甚至连此前提及的科学竞争的经典例子可能都有点误导。竞争可能为沃森在他的研究中阐明DNA的螺旋状结构提供了额外的激励,但是,出于力争第一的考虑却让鲍林发表了一个三股螺旋结构的遗传物质模型,后来被证实是错误的。如果沃森和鲍林采取合作就可以更有效地防止鲍林产生认知偏误。

排他形式的竞争常常意味着其他科学家的贡献被弱化了。在沃森和克里克的例子中,他们的发现借鉴了X射线晶体学家罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)拍摄的DNA衍射图像。但是,在她不知情,未经她允许的情况下,图像就被拿去给沃森和克里克看,这严重违背了学术道德。因为富兰克林是女性,她未获重视,没有被看作这一科学发现的完全贡献者,没有给她记一功或邀请她在他俩开创性的论文中共同署名。后来,历史学家下结论说,富兰克林本可以因她的重要发现而被授予诺贝尔化学奖。不幸的是,她在38岁时去世了,而诺贝尔奖是不颁给已逝者的。一些科学家因为性别、种族或其他因素而被排斥,不受认可,而这种认可恰是其科学研究进展的保障。如果罗莎琳德·富兰克林能够作为DNA双螺旋结构的发现者而获得认可,谁能预测在她短暂的一生中她还会取得其他什么成就?

与竞争相反,许多例子彰显了合作的益处。科学发展的历史不断昭示我们,重要的科学发现来自于不受约束的探索、科学家个人为了澄清问题而全力以赴的奉献和培护相互合作的研究环境

合作发生在科学的共同框架下,不受与宗教政治、国籍和性别相关的偏见的干扰。科学是全球的,是信息的自由交换。因为科学家也是普通人,他们会受偏见影响,但是,科学实践和方法的目标是使科学研究不受偏见影响。

除了分享想法和数据,科学家们还在大大小小的团队中进行学科内和跨学科研究,融个人才干于大团队中的合作,能够加快科学研究进程。举个例子:某项单一的药品研究项目可能涵盖了由有机化学家、晶体学家、分子生物学家和行为药理学家共同完成的实验。

只有在极少数的情况下,科学家们是孤立地完成工作的。例如,格雷戈尔·孟德尔是摩拉维亚一个教堂的修士,习惯了孤独。他在几乎没有科学交流的情况下提出了遗传的基本原理。然而,即便如此,为了对科学进程产生影响,这项研究必须最终得到来自科学界的验证。在孟德尔的例子中,科学共同体在他发表论文后的参与是重要的,因为这可以让其他科学家独立地对他的观察结果提出批评、探求新证据并深化他的想法。这个过程看起来好像有点混乱和冷漠,但它对于保持学术诚实是至关重要的。

分析其他科学家发表的结果是科学研究的重要方面。这牵涉到同行评审(peer review)的过程。同行评审之于科学就相当于你自行车头盔上的质量保证贴纸。在科学领域,同行评审过程是这样的:一组科学家完成了一项研究并撰写了论文,然后投稿给期刊。期刊编辑把文章发给这个领域的其他一些科学家,即同行,请他们提供对这项研究的反馈——是否达到了发表的标准。如果未达到,作者们会修改文章,再次提交,要求再次评审。只有那些明确达到科学标准的(例如,承认并拓展了该领域其他人的研究;依据清楚的逻辑推理和精心设计的方法;用证据支持主张)论文才会被发表出来。

图1.2 同行评审过程(www.xing528.com)

对论文进行同行评审为科学交流提供了可信赖的形式。即使你对于从事某项研究的科学家或其领域并不熟悉,你都可以相信通过同行评审的文章达到了特定的科学研究质量标准。因为科学知识是建立在已有知识和他人研究基础之上的,这份信任特别重要。尽管同行评审过的研究并非总是正确,但它无疑符合科学的标准。

学术道德也在科学研究中占有一席之地,因为科学研究的结果会在其专业领域内产生影响,我们将在第九章中进行探讨。学术道德是科学研究的一个重要部分,因为它们有助于保证研究结果的可靠和研究主体(在实验中作为研究对象的人与动物)的安全。科学研究中的学术道德保护包含进行研究设计、步骤、数据分析、解释和报告的方法和过程的标准,以及以人类和动物作为研究对象的选题和调查的标准。重复实验、合作研究和同行评审的科学方法都有助于使道德破坏最小化,并在道德破坏发生时识别它们。

忠实地陈述数据对于科学的有效性和完整性是最重要的。通过夸大结果、伪造数字、选择性地报告数据或带着偏见解释证据,你不可能得出真正合理的结果和结论。因此,科学家们希望其他科学家诚实正直,严肃对待任何有悖于他们预期的结果。这种科学学术诚信是通过引用合适的前人研究成果和鸣谢所有支持而维持下来的。科学学术论文必须列出参考文献,感谢为当前研究项目提供了可借鉴的想法、方法和研究成果的其他科学家。这个参考文献机制不仅给予了科学家们应得的致谢,还把现在的研究和早期的研究联系起来,有助于其他科学家更好地评估这项新研究,并明晰新研究与该领域中之前的研究的一致程度。通过提供参考文献,作者给其他科学家提供了一个机会:核对作者的想法是否受到证据的支持、他的假设是否合理以及所描述的方法是否运用得当。科学研究中的同行评审系统和一般怀疑论也有助于保持这种诚信。

有关学术诚信的一个有名的事例是英国人安德鲁·韦克菲尔德(Andrew Wakefield),事发前他是一名医生。1998年,韦克菲尔德和他的合著者们联名发表了一项研究,声称麻疹-风疹-腮腺炎三联疫苗(MMR)可能导致儿童患上自闭症。此后,因为科学家不能重复他的发现,大多数合著者从该研究中撤回署名;2010年,该论文被正式撤销。

然而,这篇论文足以让许多父母不敢使用疫苗。根据CNN的报道,在英国,截至2004年,儿童接种该疫苗的比例下降到80%,此后麻疹病例很快攀升。在美国,依据疾病控制中心的说法,“在2008年报告的麻疹病例是自1997年以来最多的”。

在1998年的论文中,韦克菲尔德没有透露他的财务关系和利益冲突。事实上他曾经收受过想起诉疫苗生产商的一家法律公司的钱财,这成了他的合著者最终声明从研究中撤回署名的理由。除此之外,在他的研究中,12名儿童这么小的样本范围中,就有5人在接种前有发育迟缓的症状。可见,一项拙劣、不诚实的研究,就足以造成疫苗和自闭症之间无中生有的联系并引发全球性恐慌。

韦克菲尔德的事例也表明科学的推进需要资金的扶持。为了避免利益冲突,进行科学研究时,我们需要考量资助的来源。当私人资助的获利动机过度影响科学家的研究结果和结论时,利益冲突就会产生。这种关系阐明了为何科学家会以某种产生利益冲突的特定方式来解释结果。

利益冲突的例子还有不少:

1996年关于尼古丁对认知表现的影响的研究表明:承认受到烟草行业资助的科学家,更倾向于发表尼古丁或吸烟会改善认知表现的发现。

2008年通过审查使用手机健康影响的实验研究发现:由行业独家资助的研究很少发表具有统计学意义的报告。

两家对立的商业赞助商赞助发表的研究中可能得出截然相反的发现。杜克大学2008年由糖业协会赞助的关于老鼠的研究,发现了食用人造甜味剂的害处,而生产商强生集团的子公司麦克尼尔营养品有限责任公司所赞助的专家团队则驳斥了这项研究。

科学家们经常花费大量时间申请研究经费,为了避免利益冲突,他们需要充分诠释研究的价值。

科学的发展历史表明科学与人类息息相关。科学能解决问题,也能制造问题:科学被用来解决疾病问题,但是也给世人带来了核威胁。免疫学研究、净水和微生物研究使疾病导致的死亡率下降了,但同时也引发了人口增长和与之相关的发展资源的短缺。这就是为何道德规范和风险分析都是科学方法的一部分。

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