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第四部分 · 如何查漏补缺、填补知识空白

科学也犯错?

从「正常的失误」到「欺诈」,中间有一段最危险

第 13 章 · 约 55 分钟 · 《第三个千年思维》读书会

1988 年,《自然》杂志上的一篇论文

法国某实验室的资深负责人及其团队

他们发现:把含有特定抗体的溶液用水稀释 10¹²⁰ 倍之后——

得到的、无限接近于纯净水的液体,仍显示出与原始溶液相同的反应特性。

论文的结论是:水分子结构,似乎以某种方式保留了此前稀释过程的记忆。

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第13章 · 科学也犯错?

真正的麻烦是:论文上没贴标签

不管是一篇科学论文,还是一条科学新闻——

上面都不会标明:「这是振奋人心的新发现」,还是「这是科学犯错的典型反例」。

这个困境,是本章要处理的问题。

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一、科学出错的五个层次

从最正常,到最恶劣

一张「科学黑名单」

优质科学偶尔出错 正常且不可避免。95% 置信度意味着:**每 20 个真发现里平均有 1 个是假的**。这不是失败,是设计。
坏科学 大部分做对了,关键点上错了。典型的:没意识到**查看别处效应**。**好心办坏事。**
病态科学 **爱上自己的结果**,开始无视所有反面迹象,反驳一切质疑。**今天的主角。**
伪科学 满口科学术语,但**从不真正验证因果**,也从不检查自己的主张能否放进「知识之筏」。
欺诈性科学 故意篡改数据来误导他人。动机可能是钱、怕丢工作、或野心。
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第13章 · 科学也犯错?

为什么本章的重点是中间那一格

  • 最上面那格:优质科学因随机因素出错——我们能做的很有限,只能靠别人复现
  • 最下面那格:绝大多数人都不会不懂装懂地滥用术语,更不会凭空捏造数据

而病态科学在中间。它具备了诸多可以被称为「陷阱」的特征——

而且我们很可能会踩中,或者已经踩中了。

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二、朗缪尔六条

1953 年,诺贝尔化学奖得主给的一份诊断清单

先说什么叫病态科学

一开始致力于真正的科研,最后却因为过度「偏爱」某个出人意料的结果,开始刻意无视表明该结果不正确的种种迹象。

关键在下一句:

他们不是无心忽略了细微的错误,而是想方设法通过反驳所有质疑,来保住自己钟爱的那个「成果」。

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朗缪尔六条

效应与原因强度无关

产生效应的原因几乎检测不到,而且效应的强弱并不显著取决于诱因的强度

效应极难检测

统计显著性微乎其微,处在可检测极限的边缘。

惊人的高精确度

精确度远超检测极限所允许的程度。

理论荒诞

出现了有违经验事实的荒谬理论,与已知的科学体系格格不入。

无法客观对待批评

不能客观地对待批评,总是找借口否定批评

支持率先升后降

出现之初支持者与反对者各半,但最终支持率回落到接近于零

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第13章 · 科学也犯错?

书用了一个很好懂的比喻

爱上自己的研究成果。

刚恋爱时有一段蜜月期,对方的一举一动在你眼里都可爱至极。(书里的例子很好笑:「天哪,他取笑我所有朋友的方式简直可爱死了。」

几年后爱情化学反应退去,理性回占大脑:

「我当时是不是脑子进水了?!」

科学家迷恋上一个结果时,是同一个状态。你会认定自己窥见了世界运转的奥秘,整个世界都将因你的发现而焕发光彩。

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第13章 · 科学也犯错?

恋爱脑对照六条

对应第 3 条 · 高精确度

你开始无意识地屏蔽那些不能提供预期结果的数据,眼里只剩下那个「准确无误」的结论

对应第 4 条 · 荒谬理论

你激情满满地构建一系列惊人的、富有创意的理论,为看到的结果提供支撑——根本不管它们和几千年积累的知识体系是否相容。

对应第 5 条 · 找借口

一有人质疑实验可靠性,你就开始编理由:

「哦,那天湿度太高了,所以没成。要是湿度低一些,结果一定会符合预期!

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第13章 · 科学也犯错?

但六条不是判决书

✗ 「中了三条,实锤病态科学」

朗缪尔列的不是定义,是警示信号

书的原话:不存在绝对的病态或非病态科学这种非黑即白的划分。

✓ 它的正确用法是转向自己

一旦你发现自己的行为符合清单中的某个标准,就应该即刻止步,问自己:「我当前努力的方向对吗?」

书上还补了一句很实在的:(中途停下来反思的目标,是让你不成为最后一个意识到自己的「颠覆性伟大事业」压根行不通的人。)

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第13章 · 科学也犯错?

而且反主流 ≠ 病态

✗ 「结果和现有理论相悖,所以可疑」

按这个标准,相对论也该被扔掉

✓ 书明确说了:要看全景

如果一项研究兼具

  • 显著且可测量的原因和结果
  • 两者之间有很强的相关性
  • 任何人都能重复并得出同样的结果
  • 统计显著性很强(哪怕还不够完美)

那么即使它与当前理论相悖,也值得认真对待,不该武断地当成病态科学。

索尔团队当年观测到宇宙加速膨胀时,碰到的正是这个处境。

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第13章 · 科学也犯错?

三、案例:冷聚变

1989 年,一件事轰动了全球

背景:可控核聚变有多诱人

如果人类能大规模提取可用的聚变能源(比如海水中蕴含的氘),同时只产生极少量可处理废物、零温室气体排放——

全人类的生活质量都会显著提升。

所以国际社会投了两条主流技术路线、两个耗资数十亿美元、持续数十年的巨型项目。

也所以,任何声称取得突破的报道都能上头条。

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第13章 · 科学也犯错?

1989 年春,一场新闻发布会

斯坦利·庞斯 · 马丁·弗莱施曼 · 两位资深化学家

他们宣布:在实验桌上,用常规化学装置(电解池),实现了「冷聚变」。

用到钯和重水(富含氘的水)。

它为什么叫「冷」聚变?因为主流路线要在足球场大小的设备里造出超过太阳温度一个数量级的环境。

而他们说,桌面上就能做。

书的判断:人们相信这两位并非在宣扬伪科学,因为他们非常了解自己使用的科学术语和概念。

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第13章 · 科学也犯错?

然后,复现失败了

物理学的第一问

如果核聚变真的发生了,会释放大量强辐射——足以杀死实验室里的所有人。

但过程中似乎无人受伤。

第二问

额外的能量释放,似乎在实验启动很久之后才发生——而那时输入电解池的电流并无变化。

那多出来的热是从哪儿来的?

关键动作

面对包括实验装置细节在内的诸多质疑,庞斯选择了三缄其口,不做任何回应。

到 1989 年年底,大多数科学家认为冷聚变的说法已经不攻自破。

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第13章 · 科学也犯错?

六条对上,中了四条

朗缪尔标准冷聚变里的样子
1 · 效应与诱因强度无关宣称产生聚变能量时,输入的电流能量并未发生改变✓ 中
4 · 有违经验事实的荒谬理论成熟的物理学理论表明聚变必然产生可验证的辐射副产物,但没观察到✓ 中
5 · 不能客观对待批评拒绝披露实验细节,支持者四处找借口开脱✓ 中
6 · 支持率先升后降随更多信息披露,支持率下滑✓ 中
2 · 效应极难检测——未出现
3 · 惊人的高精确度——未出现
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第13章 · 科学也犯错?

但书立刻加了一段公道话

寻求一种创新的、非传统且更易于应用的核聚变途径,这种想法无疑是科学探索与实践的典范。

即便最终实验结果无法复现,或实验过程存在缺陷,也不一定都是坏事。

真正的问题不在失败。书的原话是:

「在这个案例中,加倍付出并不是值得推崇的美德。」

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四、案例:水有记忆

这一节有个魔术师

《自然》主编的两难

约翰·马多克斯

本意:希望给那些新颖的、打破常规的研究一些激励,鼓励它们超越现有范式。

难题:这篇文章的主张不仅远超主流观念,更是彻底颠覆了我们对科学认知的基本框架。

马多克斯后来的说法:

与其说我们的思想故步自封,不如说我们尚未做好准备去彻底改变人类对现有科学构建方式的整体看法。

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第13章 · 科学也犯错?

折中方案有三条

  1. 先发表——只要审稿人挑不出问题(考虑到它出自享有盛誉的实验室,显然不是伪科学之作)
  2. 加一段主编特别提醒:「明智之士应有充分和特别的理由暂缓定论。」
  3. 派一个专项小组去他的实验室,现场监督实验全过程

因为科学家也可能「当局者迷」——看不清自己是怎么自欺欺人或被人愚弄的。

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而那两位监督者是

沃尔特·斯图尔特

美国国立卫生研究院的物理学家,在科学打假方面经验丰富

詹姆斯·兰迪

一位舞台魔术师,人称「神奇的兰迪」,曾拆穿过自称「通灵者」的尤里·盖勒等人制造的超自然把戏。

《自然》杂志请了一个魔术师去实验室。

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现场发生了什么

兰迪时不时表演些小魔术逗大家开心

  1. 检查组先按实验室常规流程,多次观摩实验。所有试剂瓶都贴好标签,实验人员都能看见。
  2. 按事先约定,把试剂瓶的标签和位置随机遮盖、变动(盲法),再在他们的监督下重复实验。
  3. 等待期间,兰迪把样品用锡箔纸裹好、用胶带粘到了天花板上(书猜是为了增强戏剧效果)。
  4. 实验结束,他才逐一揭开包装。

结果:双盲条件下,预期的结果没有出现。

只有相对未稀释的溶液呈现出生物活性——而非那个轰动全球的高倍稀释液。

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第13章 · 科学也犯错?

我们得出结论认为,含有抗 IgE 抗体的溶液在高度稀释(10¹²⁰ 倍稀释)下仍能保持其生物活性的观点缺乏实质性依据,水分子可「拓印」原溶质「记忆」的假说,实属毫无意义的异想天开。

— 马多克斯、兰迪、斯图尔特,下一期《自然》

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调查报告里列的细节,全是朗缪尔的味道

「有时候检测不出结果」

邦弗尼斯特团队自己观察到,某个特定时段的实验效果普遍不佳,他们猜测是稀释用水出了问题。(标准 5)

实验结果极难测量

类似于在多种血细胞里数出特定种类的数量。但实验室部分成员似乎尤为擅长这项工作。(标准 2)

计数精确度过于完美

相同样品的两次测量结果吻合度过高——没有显露出计数实验中不可避免的测量误差。(标准 3)

「神秘谣传」

比如:稀释液从一个试管转移到另一个就会失效;或者如果稀释次数是 3 或 7 的整数倍而不是 10 的整数倍,也会失败。

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第13章 · 科学也犯错?

顺带一个事

破解「水有记忆」最直接的方式,是第 3 章那个随机对照实验——它们有力地驳斥了顺势疗法的治疗效果。

而书补了一个很好玩的事实:

人类史上第一次双盲随机对照实验(1835 年),针对的就是顺势疗法。

书里的收尾
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五、反例:一个没有掉进陷阱的人

这条比前面两个案例更重要

1977 年,美国心理学会主席演讲

西奥多·布劳 · 一位德高望重的临床医生

他提出了一个异常大胆的假设:

让孩子在字母 X 周围画圆圈,就可以预测他患精神分裂症的风险。

具体来说:逆时针画圈(他称之为「扭转」)的儿童,风险显著高于顺时针画圈的。

这个想法并非那么疯狂——布劳认为它揭示的是「大脑半球优势混乱」,即左右半球之间的信号交流受到了干扰。

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第13章 · 科学也犯错?

然后,十年过去了

随后十年间开展的众多研究,均没能为这个假设提供有力支持。

那么——它为什么没有像冷聚变和「水有记忆」那样沦为病态科学?

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本研究在方法论和基数层面存在显著的缺陷,若要应用于高危儿童群体的预防工作,就必须对这些问题进行深入探讨和解读。

— 西奥多·布劳,谈自己的研究

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六、这些和你有什么关系

书说:关系很大

你可能不是科学家

但书说:不管是否从事科研,人人都有可能疯狂地迷恋上某个信念。

书举的例子极其日常:

「我在超负荷工作、同时处理多项任务时,效率是最高的。」

每当它不奏效,你就给它找借口——

「周五失效了,因为我前一天晚上没睡好!」

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顺带一个实用的:怎么看出数据是编的

研究人员会仔细审核已发表论文的数据分布,发现了一件事:

伪造数据的人,都不太擅长模拟数据里的随机噪声。

  • 带着近乎完美的钟形分布,却缺乏其他类型的噪声(比如第 9 章的系统不确定性)——而这些在真实测量中一定会出现
  • 更有甚者连钟形噪声都没有,完美得不真实
  • 也看不到第 7 章那种「连抛七个反面」式的随机连串
延伸
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七、科学被滥用的时候

本章最沉重的一节

打着科学旗号的暴行

书原话:这已经不是科学领域的简单失误,而是人类文化和文明的根本性失败。

  • 颅相学
  • 优生运动
  • 约瑟夫·门格勒为代表的纳粹科学
  • 塔斯基吉梅毒实验

它们用「依据人种的研究成果」,为种族迫害政策提供辩护。

造成的伤害从轻微的种族歧视,到法律承认的种族偏见,到种族隔离,一直到种族灭绝。

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第13章 · 科学也犯错?

由此诞生的东西:1979 年《贝尔蒙报告》

尊重个人

保障受试者的自主权利不受侵犯。

善行

恪守「不伤害」,并在此基础上力求最大化受益。

平等公平

实现成本与收益的公平分配。

今天,所有接受联邦拨款的美国大学和研究机构都必须设立伦理审查委员会,审查任何涉及人类受试者的研究计划——包括未获联邦资助的项目。

其他国家纷纷效仿,动物研究也建立了类似的审查委员会。

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第13章 · 科学也犯错?

但它也有它的两误权衡

伦理审查委员会可以把标准定得极高——高到任何研究计划都不可能满足。

这固然能把伤害的可能性降到几近于无。

但同时也对许多可能有助于扩大人类未来福祉的研究,关上了大门。

同一个 2×2,换了一个场合。

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最后,书说了一句很重要的话

仅是给一个观点贴上「科学制造」的标签,还不足以构成人们必须接纳它的充分理由。

这是整本书的立场,而且它是一本由三位科学家写的书说的。

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本章最容易被记岔的两处

✗ 「科学出错了 = 科学不可信」

按这个标准,没有一套认知体系能通过——包括你自己的判断。

✗ 「冷聚变和气候科学一样,都是主流压制异见」

书把两者的差别讲得很清楚:病态科学的判据不是「反主流」,是反主流 + 复现不了 + 拒绝披露 + 到处找借口

索尔团队当年宣布宇宙加速膨胀时,同样挑战了主流——而它后来被多项独立测量支持。

差别不在结论激不激进,在你被质疑时做了什么。

第13章 · 科学也犯错?

这一章,回顾

  • 五个层次:优质科学偶尔出错 → 坏科学 → 病态科学 → 伪科学 → 欺诈。中间那层最危险,因为我们会踩中
  • 95% 置信度意味着每 20 个真发现里有 1 个是假的。这不是失败,是设计
  • 病态科学的核心是爱上自己的结果——他们不是骗子,他们真的相信
  • 朗缪尔六条是警示信号,不是判决书。它的正确用法是照自己
  • 冷聚变:中四条。最关键的是拒绝披露细节、四处找借口
  • 「水有记忆」:《自然》派了一个魔术师去现场。双盲一上,结果就没了
  • 布劳的假设失败了,但他没成为病态科学——因为他在演讲里就承认了缺陷
  • 「科学制造」这个标签,本身不构成论证
第13章 · 科学也犯错?

下周就能用的五件事

  1. 看到一个漂亮的新结论,先问一句:它能被复现吗?提出者愿意披露细节吗
  2. 面对质疑时,留意对方的反应:是给证据,还是给借口——顺便也照照自己
  3. 手里的某个信念,有没有出现「湿度太高了」式的借口?那是一个信号
  4. 看数据分布:它是不是完美得不太真实
  5. 记住:「科学」两个字不是论据
第13章 · 科学也犯错?

好,那我们能做什么

我们不能要求科学家个个品德高尚,也不能指望自己意志坚定。

那能不能设计一套机制,让人根本没法骗自己?

不是靠自觉,是靠制度性的自我蒙蔽

一类实验,让研究者自己都不知道自己切的是哪块蛋糕。

第 14 章:证真偏差和盲法分析

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