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《发现的乐趣:费曼演讲、访谈集》10 货拜族科学:探讨科学、伪科学以及学习如何不自欺

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1974年在加州理工学院毕业典礼上的演讲

问:巫医、超感知觉、南太平洋岛民、犀牛角和威臣牌食用油,这些和大学毕业典礼有什么关系?

答:这些都是幽默多智的费曼在演讲时举的例子,他劝诫毕业生:坚持科研诚信比世界上所有的奖赏和暂时的成功都更有意义。在这场演讲中,费曼顶着同行的压力,不顾科研资助机构的怒火,面对加州理工学院1974届毕业生畅谈科研诚信。

中世纪充斥着各种各样不靠谱的想法,比如一片犀牛角能够增强性能力(中世纪的另一个不靠谱的想法跟我们今天戴在头上的这些帽子有关——对我来说,这帽子太大了)。后来人们发现了一个鉴别这些说法的方法——他们的做法是,试验一下某种说法,看它是不是灵验,如果行不通,就不再去信它。自然,这种方法逐渐演变成了科学,而科学一直在进步,所以我们现在身处科学时代。在这样一个时代,我们很难理解一件事:既然巫医的建议根本不管用——或很少管用,它们在那个年代为什么还能存在呢?

但是,直到现在,我还是会碰到很多人,他们迟早会把话题带到飞碟、占星术或者某种神秘主义上,比如拓展意识、新形式的感知、超感知觉等。所以,我得出一个结论,现在并不是一个科学的时代。

大多数人会去相信许许多多神奇的事情,于是我决定去研究他们为什么会相信这些。我的好奇心驱使我去调查,结果却让我很为难:我发现了太多荒谬的事情,可是在今天的演讲里,我不能一一说给大家听。我都被它们弄得晕头转向了!首先我去调查形形色色的神秘主义和神秘体验。我进入密闭的箱子(里面漆黑一片,很安静,人漂浮在泻盐溶液里),在里面经历了长时间的幻觉,所以我对这个有所了解。然后我去了伊莎兰[1],那个地方盛行这些神秘主义的思想(那是个好地方,你们应该去玩一趟)。我被那些事情弄晕了,我不知道那种思想到底泛滥到了什么程度。

举个例子,我在一个澡堂里,里头还有另外一个家伙和一个女孩子。那人对女孩子说:“我正在学习按摩,能不能拿你练练手?”女孩说可以,于是她起身躺到一个台面上。那个家伙从她的脚开始按摩——他按摩她的大脚趾,还揪着它转动起来。然后,他转身问一个人——很明显是他的老师:“我摸到这个地方凹了进去,这是垂体吗?”女孩说:“不,垂体摸起来的感觉不是这样的。”我插话了:“伙计,你离垂体还远着呢。”他们一齐转头朝我看——你看,我装不下去了——她说:“这是反射疗法。”于是我闭上了眼睛,装出沉思的样子。

这只是让我发晕的一个例子而已。我还考察了超感知觉(ESP)和超心理学(PSI)现象。当时最火的是有一个叫尤里·盖勒的人,据说他用手指摩挲一下钥匙,就能把钥匙弄弯。于是,应他的邀请,我去了他在宾馆的房间,想亲眼看看他演示读心术和弄弯钥匙。他没能成功地看出我的心思,我想,没有人能看穿我的想法。然后我儿子拿着一把钥匙,盖勒用手指摩挲着钥匙,但是钥匙没有任何反应。他又跟我们说:“在水里做的效果会好一些。”你可以想象一下,我们都站在浴室里,水龙头打开了,钥匙浸在水里,他再用手指去摩挲钥匙。还是不行!所以我也就没有办法研究那些现象了。

我就开始思考,还有什么其他我们坚信的事情(它们同样经不起考验)?我想到了巫医,要检验他们的说法实在太容易了,只要注意到没有起任何作用就行了。我还找到了一些更多人深信的事,比如我们知道的一些教育方法。学界有很多人在研究阅读教学法和数学教学法,但是如果你留意一下,你会发现,即使我们一直请这些人来改进教学方法,学生的阅读成绩还是在持续下降——或几乎没有提高。这就像巫医开出的方子一样。这个问题应该探讨一下,他们怎么就知道自己这些教学方法一定有效?另一个例子是如何改造罪犯。很明显,我们没有取得什么成效——我们有许多理论,我们运用这些方法来改造罪犯,想借此减少犯罪,但是它们没有起作用。

然而,这些事情据说很科学。我们要研究它们。我觉得,那些有常识的普通人被这种伪科学吓唬住了。一个教师,他在如何教学生阅读方面有一些很好的想法,但是迫于学校的压力,他不得不采用其他一些方法——或者,由于受到教育体系的蒙蔽,他甚至开始怀疑自己的方法并不一定是个好方法。再者,一些坏孩子的父母,他们会因为曾经使用各种方法管教他们的孩子,余生都有负罪感,因为照专家们的说法,他们没有做“正确的事情”。

所以,我们确实应该仔细检验那些行不通的理论,那些不是科学的“科学”。

我想找到一个判断标准,用它来发现更多的这类东西,最后我得到了以下这条标准。鸡尾酒会上,女主人走过来说:“你们这些人怎么说话三句不离本行?”或者你太太上来说:“你怎么又招惹小姑娘了?”如果你对这样的话并不反感,那么你可以肯定,你是在谈论一件别人一无所知的事情。

用这个方法,我又发现了几个我差点忘了的话题——包括各种各样心理疗法的效力。于是我开始泡图书馆调查……我有太多的东西要讲给大家听,可是在这一次演讲里也讲不完。我就说几件小事。我要集中说说几件大家比较相信的事情。也许,明年我会就这些主题做一系列演讲。这还会花很长的时间。

我认为,刚才提到的教育和心理学研究的例子,我想把它们称作“货拜族科学[2]”。在南太平洋群岛,有一群人被称为“货拜族”。“二战”期间,他们看到飞机降落在岛上,飞机带来了很多好东西,现在他们希望那样的好事还会发生。于是他们想办法铺设了一条像跑道一样的东西,并在两旁生了火,又做了一个小木屋,让一个人坐在里面,头上套了两块木头,像是头戴式耳机,上面还有些竹条,像天线一样支棱着——那人相当于飞机调度员。然后他们等待飞机降落。他们把每一件事都模仿得很好,看上去很像那么一回事,和他们以前看到的一模一样。但是,这没有用,没有飞机会降落。我把这些东西叫作货拜族科学,因为它们遵循科学研究的所有规则和形式,但是它们独独没有核心的东西,你也看到了,飞机并没有降落。

当然,我应该告诉你们:他们遗漏了什么。但是这很困难,就像给南太平洋岛民解释他们必须怎么做才能获得物资一样困难。这不是告诉他们怎样去改进耳机形状那么简单的事。但是我注意到一点货拜族科学普遍缺乏的东西。那是一种理念,是我们都希望你们在学校学习科学课程的过程中能学到的理念——我们从未明确说过它是什么,而只是希望你们在科学研究实践中领悟它。我现在把它亮出来,公开谈论它,这很有意思。它可以说是科研诚信,是科学思考的一个原则,与绝对的诚实相对应——某种矫枉过正的态度。举个例子,假如你在做一个实验,你应该记录所有的东西,即使那些你认为可能导致实验失败的数据或现象——而不是仅仅汇报那些你认为有利的东西:能够解释你实验结果的其他原因,你考虑到并且通过借鉴别人的实验消除了的其他因素,以及这些因素是怎样干扰实验的——要确保其他研究人员清楚它们已经被排除掉了。

某些细节可能会否定你对实验结果的解释,如果你知道这些情况,就一定要写到报告里。如果你知道某种情况是完全错误的,或有可能是错的,你一定要尽你所能去解释它。举个例子,你提出了一个理论,你要宣传推广它,或者公开发表,你必须记下所有可能否定它的事实,就像你记下那些能证明这个理论的事实那样。这儿还有一个更微妙的问题,当你把很多想法放在一起合成一个精妙的理论,当你使用事实来证明这个理论时,你一定要明白,不能仅仅靠让你得出这个理论的那些事实,顺便说一句,那些失败的理论也会帮助人们得出正确的结论。

总而言之,科研诚信这一理念要求你公布所有的信息,这有利于其他人判断你的科研贡献的真正价值,而不只是提供那些将人引向某个特定方向的信息。

要解读这一理念,最容易的办法是做个比较。比如,和广告做个比较。昨晚我听到一句广告语,说威臣牌食用油不会渗到食物中去。好吧,那是真的,不能说这个广告欺骗消费者。但是,我现在谈论的不是“诚实”的问题,而是“科研诚信”这个问题,这是另一个层次的问题。那个广告应该加上一句事实描述,而事实是这样的:在某一个温度下,任何一种油都不会渗入食物,但是在另一个温度下,所有的油都会渗入食物中——威臣牌食用油也不例外。所以你看,这个广告只把部分事实告诉消费者,而不是全部事实。而这两者的区别需要我们出面澄清。

我们从实验中一定会得到真理。其他研究者会重复你的实验,他们会发现你到底是对还是错,自然界的现象也会证明或者否定你的理论。而且,即便你可能得到短暂的名望,兴奋激动一时,但是,如果你没有努力地以十分谨慎的态度去做这项工作,作为科学家,你就不可能得到良好的声誉。这种诚信、不自欺的谨慎,很大程度上正是大多数货拜族科学研究所欠缺的。

当然,他们的困难大部分在于研究课题本身很难,而且选用的科学研究方法并不适用于该课题。然而需要指出的是,这不是唯一的困难。那就是飞机没有来的原因——它们就是不来。

至于如何应对某些自我欺骗,从过往的经历中,我们已经学到了很多。举一个例子,密立根(Milliken)曾经用油滴实验测量电子电量,他得到了一个结果,而这个结果在我们现在看来,不是很准确。因为他使用了错误的空气黏度系数,所以他得到的结果有点问题。回顾一下在密立根之后研究者测量电子电量的历史,你会发现这很有意思。如果你以时间为横轴,把它们绘制成一个图,你会发现,下一个实验的结果比密立根得出的数值大一点,再下一个实验数值比这个实验数值又要大一点,下一个又大一点,直到最终得到一个比较高的数值。

为什么他们没有立即发现新得到的数值比密立根的数值高一些?这是让今天的科学家们感到羞愧的一段历史——很显然,当时的人们是这么做的:如果他们得到的数值远高于密立根的数值,他们就想肯定是哪里出错了——于是他们就会去寻找原因,并且找出一个理由,以此解释可能是某个地方出错了。可是,如果他们得到的数值与密立根的数值比较接近,他们就安心了。于是,他们会删掉那些跟密立根的数值相差较大的数值。他们做其他的实验也是如此。对于这种伎俩,我们今天已经心知肚明,我们自己也不会犯这种毛病了。

历经漫长的岁月我们才学会如何不自欺——学会拥有绝对的科研诚信,但是很遗憾,就我所知,现在还没有哪一门课程会专门开辟几节课传授这个经验。我们只能寄希望于你们自己在耳濡目染中领会它。

第一条原则就是你绝对不能欺骗自己——你自己是最容易欺骗的对象,所以你要非常当心。做到不自欺之后,不去欺骗其他科学家就容易了。从那以后,你就只需要做到传统意义上的诚实就可以了。

我还要补充一点,虽然对科学家来说,这一点说不上是至关紧要的,但是我个人觉得很重要——那就是,身为科学家,在和人交谈时,你不能愚弄外行人。我在这儿说的不是欺骗太太或是女朋友,或者这一类的事情,那种情况下,你们不是科学家的身份,而是一个普通人的身份——那些问题就留给你自己和你们的拉比[3]吧。我现在讨论的是一种特殊的、有很高要求的诚信,不仅仅是“不撒谎”,而是退一步坦白说:作为一名科学家,自己也有可能犯错。这是我们身为科学家的担当,也是对其他科学家的责任,而且,我想,这也是对外行人的责任。

我举个例子。有一次,一个研究宇宙学和天文学的朋友在上电台做节目前对我说,他不知道该怎样向听众介绍自己工作的实用价值。“噢,”我说,“这没什么用。”他说:“是啊。但是这样说的话,我们就拿不到经费做更多的研究了。”这让我有点吃惊。我觉得这也是一种不诚实的表现。如果你以科学家自居,你就应该向外行人解释你做的事情是什么——这样的话,如果他们不想资助你,那也是他们自己的决定。

就这个原则而言,我再举一个例子:如果你下定决心要去验证一个理论,或者你想解释一个观点,你就应该让人们知道这个结论是怎么得出的。如果我们只公布某一种结果,可能会让论证过程看起来漂亮一些。可是,正反两种结果我们必须都公布。比如说——我们再举一个广告的例子,假设某种香烟有一些特性,比如尼古丁含量低。烟草公司对此大肆宣传,他们对大众的暗示就是“这种香烟对健康有益”——他们不会说“仅仅是焦油含量不同”,或者“香烟里使用了其他替代物”这样的话。换句话说,广告根据要传达给消费者的信息选择向大众公布什么内容。而我们不应该这么做。

我还要说,在向政府提供某些建议时,这种诚实的品质也很重要。假设有一名议员向你征求意见,问是否应该在他这个州钻井开采石油,而照你的判断,别的州更合适一些。如果你不直言相告,那么在我看来,你并没有给出科学的建议。你只不过是被别人利用了。如果你的看法正好是政府或政客们希望听到的,他们就会利用它证明自己的意见是正确的;而如果你的看法与他们相反,他们根本就不会把它公布于众。这样根本算不上什么科学的建议。

还有一些错误是伪科学更本质的特点。我在康奈尔大学的时候,经常和心理系的人聊天。有一个学生告诉我,她想做这么一个实验——我记不清细节了,大致是这样,有人发现,在某种特定环境X下,老鼠有A行为;而她想知道,如果她把实验环境换成Y,老鼠是否仍有A行为?因此,她的实验目标是在Y环境下做实验,看看它们是否仍然有A行为。

我跟她解释,首先很有必要在她的实验室里重复别人已经做过的实验——在X条件下做实验,看看是否也会出现结果A;然后再把条件改为Y,看结果是否有变化。这样一来,她就能知道两个实验的区别是否真的就是她以为的那样。

听到这个建议,她很高兴,于是就兴冲冲地去找她的导师。然而导师的回答是:“不行,你不要那样做,因为别人已经做过那个实验了,你再做一次就是浪费时间。”这事发生在1935年前后,当时好像已经有了这样的惯例,不要重复做心理学实验,只需要改变实验条件,再看看会发生什么情况。

现在,同类事情仍然有可能发生,甚至在大名鼎鼎的物理学领域也会出现这样的事情。当我知道有人在国家加速器实验室的大型加速器上做的一个实验后,我很震惊。那人做了一个重氢的实验,为了比较他的重氢实验结果与轻氢实验的结果,他引用了别人的轻氢实验数据,而那个轻氢实验是在另外一台设备上做的。当别人问他为什么这么做时,他的解释是:在这个项目里,他没有时间(因为时间很紧,使用的这台设备又很昂贵)做轻氢实验,而且再做一次实验也不可能有什么新成果。国家加速器实验室的主管很渴望出新成果,这样他们就可以争取更多的资金来开展公关活动。他们或许正在生生毁掉实验本身的价值,而实验才是设立实验室的真正目的。在那儿做实验的人通常很难按照科研诚信的要求去做他们的本职工作。

然而,也不是所有的心理学实验都是上述这种做法。比如,之前有很多实验让老鼠穿过各式各样的迷宫——可是很少有明确的实验结果。但是,在1937年,有个名叫“杨”的人做了一个很有趣的实验。他做了一个迷宫,是个长长的走廊,老鼠可以从走廊一侧的门进来,走廊另一侧的门后则藏着食物。他想看看他能不能训练老鼠进入特定的一扇门——从放它们出来的那个门算起的第三扇门,不管它们是从哪个门出来的。实验结果证明不行。老鼠径直走向上次实验找到的有食物的那个门。

问题是,老鼠怎么知道这就是以前的那扇门?整个迷宫走廊造得那么好,每扇门都几乎一模一样!显然,这扇门有与众不同的地方。于是他把所有的门都很仔细地油漆了一遍,这样一来,门表面的纹理就没有什么区别了。但是老鼠还是能够找到那扇门。于是,他想,也许是老鼠闻到了食物的气味。所以每次老鼠走迷宫后,他就用化学药品覆盖之前的气味。可是,老鼠还是能找到那扇门。于是,他又想,老鼠可能是通过实验室的灯光和摆设来辨别位置的,就像所有有知觉的人一样。所以他就把整个迷宫走廊用东西蒙上,结果还是一样。

最后他总算发现了,老鼠是根据它们奔跑时地板发出的声响来做出判断的。所以,只要在那个迷宫走廊上铺上沙子,一切就搞定了。就这样,他把所有可能的线索一一排除掉,最后终于能够瞒过老鼠,让它们不得不学会走进第三扇门。如果他对实验条件的控制稍微疏忽一点点,老鼠仍然能找到那扇门。从科学的眼光来看,这是一个一级甲等的实验。正是这个实验使得老鼠走迷宫的实验有了意义,因为它揭示了老鼠实际运用的线索,而不是那些你认为它们会使用的线索。也正是这个实验,能够教会你在一个老鼠跑迷宫的实验中必须怎样设置实验控制条件,才能实现小心谨慎,控制好每一个细节。

我调查了这类实验后来发展的情况。杨先生之后的一个实验,再下一个实验,从来没有参考过杨先生的实验。他们从不借鉴杨先生把实验用的迷宫走廊铺上沙子的做法,做实验也不仔细。他们只是用老一套方法让老鼠走迷宫,根本不关注杨先生的重大发现,也没有人去参考他的论文,因为他没有任何新发现。事实上,他发现了老鼠研究实验中你必须要做的所有事情。但是,对这样有价值的实验视而不见,正是货拜族科学的一个特点。

还有一个例子,是莱因先生和其他人做的超感知觉实验。各色人等都批评过他们的实验——他们对自己的实验也做过自我批评——他们改进了技术,于是干扰因素越来越少,直到最后完全消失。所有研究超自然现象的心理学家都在寻找可以重复的实验——你可以重复做实验,然后得到相同的结果——甚至是统计学意义上可重复的实验。他们让100万只老鼠跑迷宫——不,这次是人了!他们做了大量实验,而且也得到了统计结果。可是,等到下一次他们再做那个实验,却再也得不到原先那个结果了。这时候,有人说了:“大家期待实验可以重复,其实这个根本是无所谓的。”这算是科学吗?

这个人从“超心理学研究所”主任位置上退下来时还谈到了要建立新的机构。在谈到下一步该怎么做时,他说他们必须做的一件事就是:务必只挑选某一类学生来培养,即那些学生能够通过超心理学实验得到让人认可的结果——不要把时间浪费在空有抱负和兴趣,然而只能偶尔得到这些实验结果的学生身上。实施这样的教学策略,无疑是很危险的——只教学生如何去获得某种实验结果,而不是教他们如何坚持科研诚信去做实验。

所以我希望你们——时间不多了,我只送上一个祝愿——希望你们好运,去一个能坚持这种诚信品质的地方工作,在这个地方,你们不必为了保住你们的位子,也不必为了拿到研究经费而被迫放弃自己的科研诚信。但愿你们有这样的运气。请允许我最后给你们一点忠告:千万不要答应去做演讲,除非你很了解要讲的内容,或者你或多或少知道你要说些什么。


[1]位于加利福尼亚大苏尔的伊莎兰研究院(Esalen Institute)。——译者

[2]货物崇拜(Cargo Cult)是一种宗教形式,尤其出现于一些与世隔绝的落后土著之中。当货物崇拜者看见外来的先进科技物品,便会将之当作神祇般崇拜。“货拜族科学”(Cargo Cult Science)这个词是费曼在这篇演讲中自创的一个词,用以形容徒具科学外表却并不遵循科学方法的活动。——译者

[3]拉比是犹太人中的一个特别阶层,是老师也是智者的象征,担任犹太人社团或犹太教教会精神领袖或在犹太经学院中传授犹太教教义,主要为有学问的学者。——译者