MIT的很多學生一直在嘲笑特朗普總統缺乏科學知識,他的女兒伊萬卡在電視節目中表現出的數學能力也讓大學生們難以恭維。在MIT等大學裡,特朗普是一個壞典型,而且因為學生們不喜歡這個人,對他的政策也一概反對。夢華寫信講了大家的看法,那些看法既反映了年青一代的知識精英對科學的熱衷,也反映了他們清高和考慮問題簡單化的一面。這是我對她說的這種現象的點評和看法。
夢華:
你上次講到你的同學們嘲笑特朗普總統缺乏科學知識,進而反對他的很多政策,甚至只要是特朗普總統贊同的,就一定要反對。我覺得,這種做法正好反映了你的很多同學還太年輕,不僅對很多事情缺乏判斷力,高估自己的學識,而且自身缺乏一種科學態度。當然,我知道指望18~22歲的學生成熟起來不容易,這個年齡段的人有表達自己不成熟思想的權利,但是希望你清楚,科學遠非你們想的那麼簡單,而你們甚至你們的老師對科學的理解都可能有誤。
今天我和你談談我對科學的看法。
首先,科學不代表正確。
什麼是科學?從廣義上講,人類任何一種能夠自洽的知識體系都可以被看成科學。按照這個定義,數學、歷史學,都可以算是科學。從狹義上講,科學是指源於古希臘,建立在嚴格邏輯推理之上,後來在近代西方科學方法基礎上發展起來的,可以證實和證偽的完整體系。按照這個定義,數學並不是科學,因為它是建立在假設前提基礎上的,而歷史學也不是,因為它無法證偽。但不管是廣義上的科學,還是狹義上的科學,它們都注重一點,就是看重方法和過程,而不是結論。
為什麼過程和方法比結論重要呢?因為得到一個正確的結論很容易,很多事情蒙一下還有一半蒙對的可能性。我在家的時候和你說過,不能走的機械鐘,一天還能準確報時兩次。很多人炒股,總是賠錢,偶爾賺一兩次錢,就把自己當股神了,其實,不走的鐘的表現可能比這些「股神」更好。因此,僅有結論是不行的,需要一套方法能夠不斷地發展科學,才是正道。在科學上,我們強調堅持實證精神,強調實驗結果的可重複性和可驗證性,強調要不斷推翻過去的權威這種思想,因為有這樣知識的積累才能疊加,人們才能在前人的基礎上不斷進步。
人們通常對科學的一個誤解就是把它等同於正確,把正確等同於有用。很顯然,正確不等於有用。如果你說明天要麼下雨,要麼不下雨,這當然正確,但是毫無用途。類似地,正確和科學也不能畫等號。牛頓的萬有引力定律在宇宙的尺度上並不正確,或者說不準確,但這並不能否定它的科學性。類似地,一個巫醫通過燒香治好一個絕症患者的病,並非他的做法就有科學性。科學是方法和過程,相信你對於這一點的體會會越來越深。
其次,科學是不斷發展的,沒有絕對正確和絕對真理。
既然科學是一個人認識世界的過程,隨著我們對世界認識的加深,就會發現之前的一些認識可能是膚淺的。因此,真正有學識的科學家總是對世界和世界的規律充滿敬畏,而不會說他們代表正確,只有宗教人士才會說他們手裡握有絕對真理。
如果你認可了這個道理,我們再往前走一步,就能得到這樣一個結論:科學家並不高人一等,也並不比別人更接近真理,因為真理是客觀存在的,一個人並不會因為學歷高、職位高就能更接近真理。因此,如果誰因為自己是MIT的學生,就嘲笑學習商業出身的特朗普,進而否定他的所有政策,則是非常膚淺可笑的。事實上,雖然特朗普的科學知識不如你們,更不如你們的老師,但恰恰是這位被很多所謂的知識精英看不起的總統,知道科技的作用,致力於改進中小學的STEM〔1〕教育,並且在移民的配額上向學習STEM的外國學生傾斜。加州很多反對他的政客,一方面要把硅谷的成就算到自己頭上,另一方面提出取消高中部分數學課程,以便讓不努力的學生顯得不是那麼差勁兒。你的那些同學,對這樣的政客沒有提出一句批評的話,甚至有人還投票給了那些議員。可見,多學了幾門科學課程,並沒有樹立一種崇尚科學的精神。這裡我並不想批評你的同學,而是希望你在任何時候都要能夠冷靜地思考問題,保持自己獨立的思想。
年輕人對科學有時會產生一種宗教式的狂熱,這有它的好處,因為很多重大的科學發明就是這麼做出來的。但是,我想提醒你的是,人的認識是一個非常漫長的過程,而科學家也經常犯錯誤。這是我想說的第三點。為了讓你有直觀的感受,我給你講兩個故事。
第一個故事是關於霍夫曼發明的兩種藥。第一種藥就是阿司匹林,100多年過去了,它依然是世界上使用最多的藥。霍夫曼發明阿司匹林的動機很簡單,就是消除他父親風濕病的病痛。在霍夫曼之前,人們已經知道水楊酸可以鎮痛,但是副作用太大,因此霍夫曼發明了乙酰水楊酸,副作用小了很多,這就是阿司匹林。當然,這種藥依然有副作用,主要是對胃的刺激,因此他當時所在的公司,就是德國著名的拜耳公司,原本要停掉這種藥。好在當時很多診所的醫生試用後發現它效果良好,拜耳公司才在兩年後正式開始出售它。再到後來,人們發現阿司匹林對血小板凝聚有抑製作用,可以降低急性心肌梗死等心血管疾病的發病率。今天,它每年的消費量有4萬噸之多。
然而,發明了這樣一款了不起的藥品的人,不僅沒有得到世人的尊敬,而且還背負了本不該由他背負的道義責任,最後孤獨而死,因為他在無意中還發明了另一種藥——海洛因(Heroin)。
霍夫曼原本希望這種神經止痛藥劑可以作為藥效和成癮性都較小的鎮痛劑與止咳藥物。在霍夫曼的時代,真正有效的止咳藥或多或少都含有一些讓人上癮的嗎啡,對人的危害較大。在海洛因剛剛被研製出來的時候,大家對它的副作用並沒有什麼認識,以為它不會讓人上癮,因此拜耳公司對此給予了厚望,給它起了一個非常響亮的名字——海洛因。你可能已經發現海洛因的英文名和「英雄」(hero)一詞長得有點兒像。實際上,它還真的源於德語中「英雄」(heroisch)一詞,因為當時不管什麼病人,吃了海洛因會馬上興奮,有一種英雄般的感覺。
很快,拜耳公司以海洛因作為嗎啡的替代品,製成一種止咳處方藥出售。今天,我們知道海洛因其實是一種比嗎啡更危險的毒品,而且如果採用針管注射的方式使用,只要兩次就能上癮,那麼當初霍夫曼和拜耳公司是否知道這種危害呢?從目前能看到的所有資料可以肯定,他們當初真的不知道。實際上海洛因(二乙酰嗎啡)和嗎啡是兩種不同的物質,化學性質和生物特性並不相同。拜耳公司也做了動物實驗,並沒有發現什麼問題,而且根據當時實驗的結果,證實它的藥效是嗎啡的4~8倍,也就是說,高效低毒。由於在市面上出售的止咳劑中的海洛因含量極低,因此海洛因在一開始的確沒有給患者造成嚴重的成癮問題。當時在患者身上發現的副作用,也僅僅是有些昏沉、眩暈等微不足道的不良反應,因此也沒有引起整個醫學界的重視。更糟糕的是,由於海洛因有很強的鎮痛效果,醫生發現它似乎對所有病痛都有效,於是,海洛因一下子就在歐洲普及開來了。直到1910年,當時的《大英百科全書》還把它作為無害的鎮痛藥。
其實海洛因在早期並沒有造成嚴重的成癮事件,因為它作為口服制劑,效果緩慢而持久,服用者並沒有強烈的快感,只會覺得全身都很放鬆。當然,後來人們發現海洛因是比嗎啡更致命的毒品,於是想禁止它,但為時已晚,害了無數人。
霍夫曼發明阿司匹林和海洛因都是出於善意的目的,但是有時候,善意未必會得到好結果,而人們全面認識一種藥品的療效和危害常常需要很長時間。當初說阿司匹林有害和海洛因無害的都是科學家。
科學家犯錯誤的原因,有主觀原因,也有客觀原因。主觀原因除了自己的學識有限之外,還常常會被利益綁架,畢竟科學家也是人,他們的工作和銀行職員、公司僱員、律師,甚至商人沒有什麼兩樣。此外,很多時候,事情遠比想像的複雜,以至於在短時間裡我們難以對它們有非常全面的認識。為了說明這一點,我給你講一個我的約翰·霍普金斯大學校友的故事,這個人叫雷切爾·卡森。
1962年,卡森女士出版了一本改變世界環保政策的書——《寂靜的春天》。在書中,她講述了DDT(雙對氯苯基三氯乙烷)對世界環境造成的各種危害。DDT是一種有效的有機殺蟲劑,它對全世界糧食產量的提高厥功至偉,而且因為能夠有效殺死蚊蟲,在很多地區消除了瘧疾這種可怕的疾病。研究DDT的穆勒也因此獲得了1948年的諾貝爾生理學或醫學獎。到此為止,全世界對它一片讚譽。
然而,後來人們發現DDT污染環境,危害很大,魚類、鳥類乃至人類都是它的受害者。《寂靜的春天》一書講述的便是這方面的故事,這本書導致全世界對DDT看法的180度大轉彎,世界各國逐漸開始禁止使用DDT。到20世紀80年代,DDT基本退出了歷史舞台。
故事到此並沒有結束,停止使用DDT之後,很多貧困國家的瘧疾又開始肆虐。今天,非洲國家每年大約有一億例瘧疾新發病例,有100多萬人死於瘧疾,而世界上還沒有比DDT更有效防治瘧疾的藥品。於是,一些學者又重新開始審視DDT的作用。2006年世界衛生組織重新允許非洲一些國家使用DDT對抗瘧疾。從這個過程你可以看出,科學的結論未必都正確,因為人們的認識是不斷深入的。
最後,我想和你說的是,千萬不要把科學當成宗教。你可能會說:「它們怎麼可能被混淆呢?它們完全不同啊!」事實上,很多半瓶子醋的科技工作者和學生對待科學的態度和教徒對待宗教沒有什麼不同。宗教的三個特點在他們身上都能看到。一是盲從,對科學結論的盲從。二是道德優越感,覺得自己是搞科學的就看不起別人。三是喜歡相信書本上的教條和權威人士給出的結論。這些是教徒的習慣,但是你肯定能在一些自詡為搞科學的人身上看到,這偏離了科學的根本。希望你不要染上類似的習氣,做一個理性的懷疑者,一個對未知的探索者。
祝學業進步!
你的父親2017年8月21日