真正困难的科学

为了真正服务于人类,科学必须是数据、理论和叙事的精妙结合

在过去的三十年中,我注意到科学和社会中都存在两种令人不安的趋势:首先,将科学从“硬”(物理科学)到“中等”(生物科学)到“软”(社会科学)进行排名;其次,将科学写作分为技术和普及两种形式。而且,正如这种排名和划分通常所做的那样,它们包含了一种价值评估,其中硬科学和技术写作最受尊敬,而软科学和科普写作最不受重视。这两种偏见都如此离谱,以至于它们甚至都不是错误的。

我一直认为,如果必须有一个等级顺序(实际上不应该有),那么当前的顺序恰好是相反的。物理科学是“硬”的,因为例如,计算微分方程是困难的。然而,与例如计算生态系统中生物体的行为或预测全球气候变化的后果相比,主题因果网络中的变量相对容易约束和测试。即使在生物科学中构建综合模型的难度也远不及对人类大脑和社会的运作进行建模的难度。通过这些衡量标准,社会科学是“硬”学科,因为其主题的复杂性和多面性要高出几个数量级。

介于技术和科普写作之间的是我称之为“整合科学”的东西,这是一个融合数据、理论和叙事的过程。如果没有这三个比喻性的支柱,科学事业赖以存在的座位就会崩溃。试图确定这三个支柱中哪个价值最大,就如同争论 π 或 r2 在计算圆的面积中哪个是最重要的因素一样。


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首先考虑数据和理论。我在 2001 年 4 月的专栏中以我所谓的“达尔文的格言”开头,这句话来自唐恩的圣人对《物种起源》过于理论化以及他应该“把他的事实摆在我们面前并让他们休息”的批评的回应。达尔文通过解释数据和理论之间的正确关系来回应:“大约三十年前,人们谈论了很多,认为地质学家应该只观察而不应该进行理论化,我清楚地记得有人说,按照这个速度,一个人最好去砂砾坑里数鹅卵石并描述颜色。奇怪的是,竟然有人看不到,如果任何观察要有用,它必须是支持或反对某种观点的!”

查尔斯·达尔文的格言认为,如果观察要有用,就必须针对某种观点——论题、模型、假设、理论或范式进行检验。我们测量或感知的事实永远不会自己说话,而必须通过思想的有色眼镜来解释。感知需要概念,反之亦然。我们不能将我们的理论和概念与我们的数据和感知分开,就像我们无法找到真正的阿基米德点——上帝视角——来看待我们自己和我们的世界一样。

只有数据和理论是不够的。作为灵长类动物,人类寻求模式并建立概念来理解我们周围的世界,然后我们描述它。我们是讲故事的人。如果您无法讲述关于您的数据和理论的好故事——也就是说,如果您无法解释您的观察结果,它们支持或反对什么观点,以及您的努力提供了什么服务——那么您的科学就是不完整的。将科学视为仅在期刊的同行评审部分发表的初步研究,而将其他一切降级为“仅仅是普及”的观点是令人叹为观止的狭隘和幼稚。如果这种受限制的科学观点是正确的,那么它将使科学史上许多最伟大的著作变得毫无意义,从达尔文的《物种起源》到贾雷德·戴蒙德的《枪炮、病菌与钢铁》,这位进化生物学家关于过去 13,000 年来世界各地文明发展速度差异的环境理论。

理查德·道金斯、史蒂文·平克、已故的斯蒂芬·杰伊·古尔德和许多其他研究人员精心撰写的叙述是更高层次的科学著作,它们将主要来源综合和结合成一个统一的整体,目的是检验一个普遍理论或回答一个宏大的问题。整合科学是硬科学。

迈克尔·舍默Skeptic杂志 (www.skeptic.com) 的出版商,也是查普曼大学的总统研究员。他的新书是《人间天堂:对来世、永生和乌托邦的科学探索》(亨利·霍尔特出版社,2018 年)。

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大众科学杂志第 297 卷第 4 期这篇文章最初以“真正困难的科学”为标题发表在 大众科学杂志 第 297 卷第 4 期 ()
doi:10.1038/scientificamerican102007-6GKtCOxifmgbwYBRV8ydKl
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