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10 貨拜族科學:探討科學、偽科學以及學習如何不自欺

1974年在加州理工學院畢業典禮上的演講

問:巫醫、超感知覺、南太平洋島民、犀牛角和威臣牌食用油,這些和大學畢業典禮有什麼關係?

答:這些都是幽默多智的費曼在演講時舉的例子,他勸誡畢業生:堅持科研誠信比世界上所有的獎賞和暫時的成功都更有意義。在這場演講中,費曼頂著同行的壓力,不顧科研資助機構的怒火,面對加州理工學院1974屆畢業生暢談科研誠信。

中世紀充斥著各種各樣不靠譜的想法,比如一片犀牛角能夠增強性能力(中世紀的另一個不靠譜的想法跟我們今天戴在頭上的這些帽子有關——對我來說,這帽子太大了)。後來人們發現了一個鑒別這些說法的方法——他們的做法是,試驗一下某種說法,看它是不是靈驗,如果行不通,就不再去信它。自然,這種方法逐漸演變成了科學,而科學一直在進步,所以我們現在身處科學時代。在這樣一個時代,我們很難理解一件事:既然巫醫的建議根本不管用——或很少管用,它們在那個年代為什麼還能存在呢?

但是,直到現在,我還是會碰到很多人,他們遲早會把話題帶到飛碟、占星術或者某種神秘主義上,比如拓展意識、新形式的感知、超感知覺等。所以,我得出一個結論,現在並不是一個科學的時代。

大多數人會去相信許許多多神奇的事情,於是我決定去研究他們為什麼會相信這些。我的好奇心驅使我去調查,結果卻讓我很為難:我發現了太多荒謬的事情,可是在今天的演講裡,我不能一一說給大家聽。我都被它們弄得暈頭轉向了!首先我去調查形形色色的神秘主義和神秘體驗。我進入密閉的箱子(裡面漆黑一片,很安靜,人漂浮在瀉鹽溶液裡),在裡面經歷了長時間的幻覺,所以我對這個有所瞭解。然後我去了伊莎蘭[1],那個地方盛行這些神秘主義的思想(那是個好地方,你們應該去玩一趟)。我被那些事情弄暈了,我不知道那種思想到底氾濫到了什麼程度。

舉個例子,我在一個澡堂裡,裡頭還有另外一個傢伙和一個女孩子。那人對女孩子說:「我正在學習按摩,能不能拿你練練手?」女孩說可以,於是她起身躺到一個檯面上。那個傢伙從她的腳開始按摩——他按摩她的大腳趾,還揪著它轉動起來。然後,他轉身問一個人——很明顯是他的老師:「我摸到這個地方凹了進去,這是垂體嗎?」女孩說:「不,垂體摸起來的感覺不是這樣的。」我插話了:「夥計,你離垂體還遠著呢。」他們一齊轉頭朝我看——你看,我裝不下去了——她說:「這是反射療法。」於是我閉上了眼睛,裝出沉思的樣子。

這只是讓我發暈的一個例子而已。我還考察了超感知覺(ESP)和超心理學(PSI)現象。當時最火的是有一個叫尤里·蓋勒的人,據說他用手指摩挲一下鑰匙,就能把鑰匙弄彎。於是,應他的邀請,我去了他在賓館的房間,想親眼看看他演示讀心術和弄彎鑰匙。他沒能成功地看出我的心思,我想,沒有人能看穿我的想法。然後我兒子拿著一把鑰匙,蓋勒用手指摩挲著鑰匙,但是鑰匙沒有任何反應。他又跟我們說:「在水裡做的效果會好一些。」你可以想像一下,我們都站在浴室裡,水龍頭打開了,鑰匙浸在水裡,他再用手指去摩挲鑰匙。還是不行!所以我也就沒有辦法研究那些現象了。

我就開始思考,還有什麼其他我們堅信的事情(它們同樣經不起考驗)?我想到了巫醫,要檢驗他們的說法實在太容易了,只要注意到沒有起任何作用就行了。我還找到了一些更多人深信的事,比如我們知道的一些教育方法。學界有很多人在研究閱讀教學法和數學教學法,但是如果你留意一下,你會發現,即使我們一直請這些人來改進教學方法,學生的閱讀成績還是在持續下降——或幾乎沒有提高。這就像巫醫開出的方子一樣。這個問題應該探討一下,他們怎麼就知道自己這些教學方法一定有效?另一個例子是如何改造罪犯。很明顯,我們沒有取得什麼成效——我們有許多理論,我們運用這些方法來改造罪犯,想借此減少犯罪,但是它們沒有起作用。

然而,這些事情據說很科學。我們要研究它們。我覺得,那些有常識的普通人被這種偽科學嚇唬住了。一個教師,他在如何教學生閱讀方面有一些很好的想法,但是迫於學校的壓力,他不得不採用其他一些方法——或者,由於受到教育體系的蒙蔽,他甚至開始懷疑自己的方法並不一定是個好方法。再者,一些壞孩子的父母,他們會因為曾經使用各種方法管教他們的孩子,餘生都有負罪感,因為照專家們的說法,他們沒有做「正確的事情」。

所以,我們確實應該仔細檢驗那些行不通的理論,那些不是科學的「科學」。

我想找到一個判斷標準,用它來發現更多的這類東西,最後我得到了以下這條標準。雞尾酒會上,女主人走過來說:「你們這些人怎麼說話三句不離本行?」或者你太太上來說:「你怎麼又招惹小姑娘了?」如果你對這樣的話並不反感,那麼你可以肯定,你是在談論一件別人一無所知的事情。

用這個方法,我又發現了幾個我差點忘了的話題——包括各種各樣心理療法的效力。於是我開始泡圖書館調查……我有太多的東西要講給大家聽,可是在這一次演講裡也講不完。我就說幾件小事。我要集中說說幾件大家比較相信的事情。也許,明年我會就這些主題做一系列演講。這還會花很長的時間。

我認為,剛才提到的教育和心理學研究的例子,我想把它們稱作「貨拜族科學[2]」。在南太平洋群島,有一群人被稱為「貨拜族」。「二戰」期間,他們看到飛機降落在島上,飛機帶來了很多好東西,現在他們希望那樣的好事還會發生。於是他們想辦法鋪設了一條像跑道一樣的東西,並在兩旁生了火,又做了一個小木屋,讓一個人坐在裡面,頭上套了兩塊木頭,像是頭戴式耳機,上面還有些竹條,像天線一樣支稜著——那人相當於飛機調度員。然後他們等待飛機降落。他們把每一件事都模仿得很好,看上去很像那麼一回事,和他們以前看到的一模一樣。但是,這沒有用,沒有飛機會降落。我把這些東西叫作貨拜族科學,因為它們遵循科學研究的所有規則和形式,但是它們獨獨沒有核心的東西,你也看到了,飛機並沒有降落。

當然,我應該告訴你們:他們遺漏了什麼。但是這很困難,就像給南太平洋島民解釋他們必須怎麼做才能獲得物資一樣困難。這不是告訴他們怎樣去改進耳機形狀那麼簡單的事。但是我注意到一點貨拜族科學普遍缺乏的東西。那是一種理念,是我們都希望你們在學校學習科學課程的過程中能學到的理念——我們從未明確說過它是什麼,而只是希望你們在科學研究實踐中領悟它。我現在把它亮出來,公開談論它,這很有意思。它可以說是科研誠信,是科學思考的一個原則,與絕對的誠實相對應——某種矯枉過正的態度。舉個例子,假如你在做一個實驗,你應該記錄所有的東西,即使那些你認為可能導致實驗失敗的數據或現象——而不是僅僅匯報那些你認為有利的東西:能夠解釋你實驗結果的其他原因,你考慮到並且通過借鑒別人的實驗消除了的其他因素,以及這些因素是怎樣干擾實驗的——要確保其他研究人員清楚它們已經被排除掉了。

某些細節可能會否定你對實驗結果的解釋,如果你知道這些情況,就一定要寫到報告裡。如果你知道某種情況是完全錯誤的,或有可能是錯的,你一定要盡你所能去解釋它。舉個例子,你提出了一個理論,你要宣傳推廣它,或者公開發表,你必須記下所有可能否定它的事實,就像你記下那些能證明這個理論的事實那樣。這兒還有一個更微妙的問題,當你把很多想法放在一起合成一個精妙的理論,當你使用事實來證明這個理論時,你一定要明白,不能僅僅靠讓你得出這個理論的那些事實,順便說一句,那些失敗的理論也會幫助人們得出正確的結論。

總而言之,科研誠信這一理念要求你公佈所有的信息,這有利於其他人判斷你的科研貢獻的真正價值,而不只是提供那些將人引向某個特定方向的信息。

要解讀這一理念,最容易的辦法是做個比較。比如,和廣告做個比較。昨晚我聽到一句廣告語,說威臣牌食用油不會滲到食物中去。好吧,那是真的,不能說這個廣告欺騙消費者。但是,我現在談論的不是「誠實」的問題,而是「科研誠信」這個問題,這是另一個層次的問題。那個廣告應該加上一句事實描述,而事實是這樣的:在某一個溫度下,任何一種油都不會滲入食物,但是在另一個溫度下,所有的油都會滲入食物中——威臣牌食用油也不例外。所以你看,這個廣告只把部分事實告訴消費者,而不是全部事實。而這兩者的區別需要我們出面澄清。

我們從實驗中一定會得到真理。其他研究者會重複你的實驗,他們會發現你到底是對還是錯,自然界的現象也會證明或者否定你的理論。而且,即便你可能得到短暫的名望,興奮激動一時,但是,如果你沒有努力地以十分謹慎的態度去做這項工作,作為科學家,你就不可能得到良好的聲譽。這種誠信、不自欺的謹慎,很大程度上正是大多數貨拜族科學研究所欠缺的。

當然,他們的困難大部分在於研究課題本身很難,而且選用的科學研究方法並不適用於該課題。然而需要指出的是,這不是唯一的困難。那就是飛機沒有來的原因——它們就是不來。

至於如何應對某些自我欺騙,從過往的經歷中,我們已經學到了很多。舉一個例子,密立根(Milliken)曾經用油滴實驗測量電子電量,他得到了一個結果,而這個結果在我們現在看來,不是很準確。因為他使用了錯誤的空氣黏度係數,所以他得到的結果有點問題。回顧一下在密立根之後研究者測量電子電量的歷史,你會發現這很有意思。如果你以時間為橫軸,把它們繪製成一個圖,你會發現,下一個實驗的結果比密立根得出的數值大一點,再下一個實驗數值比這個實驗數值又要大一點,下一個又大一點,直到最終得到一個比較高的數值。

為什麼他們沒有立即發現新得到的數值比密立根的數值高一些?這是讓今天的科學家們感到羞愧的一段歷史——很顯然,當時的人們是這麼做的:如果他們得到的數值遠高於密立根的數值,他們就想肯定是哪裡出錯了——於是他們就會去尋找原因,並且找出一個理由,以此解釋可能是某個地方出錯了。可是,如果他們得到的數值與密立根的數值比較接近,他們就安心了。於是,他們會刪掉那些跟密立根的數值相差較大的數值。他們做其他的實驗也是如此。對於這種伎倆,我們今天已經心知肚明,我們自己也不會犯這種毛病了。

歷經漫長的歲月我們才學會如何不自欺——學會擁有絕對的科研誠信,但是很遺憾,就我所知,現在還沒有哪一門課程會專門開闢幾節課傳授這個經驗。我們只能寄希望於你們自己在耳濡目染中領會它。

第一條原則就是你絕對不能欺騙自己——你自己是最容易欺騙的對象,所以你要非常當心。做到不自欺之後,不去欺騙其他科學家就容易了。從那以後,你就只需要做到傳統意義上的誠實就可以了。

我還要補充一點,雖然對科學家來說,這一點說不上是至關緊要的,但是我個人覺得很重要——那就是,身為科學家,在和人交談時,你不能愚弄外行人。我在這兒說的不是欺騙太太或是女朋友,或者這一類的事情,那種情況下,你們不是科學家的身份,而是一個普通人的身份——那些問題就留給你自己和你們的拉比[3]吧。我現在討論的是一種特殊的、有很高要求的誠信,不僅僅是「不撒謊」,而是退一步坦白說:作為一名科學家,自己也有可能犯錯。這是我們身為科學家的擔當,也是對其他科學家的責任,而且,我想,這也是對外行人的責任。

我舉個例子。有一次,一個研究宇宙學和天文學的朋友在上電台做節目前對我說,他不知道該怎樣向聽眾介紹自己工作的實用價值。「噢,」我說,「這沒什麼用。」他說:「是啊。但是這樣說的話,我們就拿不到經費做更多的研究了。」這讓我有點吃驚。我覺得這也是一種不誠實的表現。如果你以科學家自居,你就應該向外行人解釋你做的事情是什麼——這樣的話,如果他們不想資助你,那也是他們自己的決定。

就這個原則而言,我再舉一個例子:如果你下定決心要去驗證一個理論,或者你想解釋一個觀點,你就應該讓人們知道這個結論是怎麼得出的。如果我們只公佈某一種結果,可能會讓論證過程看起來漂亮一些。可是,正反兩種結果我們必須都公佈。比如說——我們再舉一個廣告的例子,假設某種香煙有一些特性,比如尼古丁含量低。煙草公司對此大肆宣傳,他們對大眾的暗示就是「這種香煙對健康有益」——他們不會說「僅僅是焦油含量不同」,或者「香煙裡使用了其他替代物」這樣的話。換句話說,廣告根據要傳達給消費者的信息選擇向大眾公佈什麼內容。而我們不應該這麼做。

我還要說,在向政府提供某些建議時,這種誠實的品質也很重要。假設有一名議員向你徵求意見,問是否應該在他這個州鑽井開採石油,而照你的判斷,別的州更合適一些。如果你不直言相告,那麼在我看來,你並沒有給出科學的建議。你只不過是被別人利用了。如果你的看法正好是政府或政客們希望聽到的,他們就會利用它證明自己的意見是正確的;而如果你的看法與他們相反,他們根本就不會把它公佈於眾。這樣根本算不上什麼科學的建議。

還有一些錯誤是偽科學更本質的特點。我在康奈爾大學的時候,經常和心理系的人聊天。有一個學生告訴我,她想做這麼一個實驗——我記不清細節了,大致是這樣,有人發現,在某種特定環境X下,老鼠有A行為;而她想知道,如果她把實驗環境換成Y,老鼠是否仍有A行為?因此,她的實驗目標是在Y環境下做實驗,看看它們是否仍然有A行為。

我跟她解釋,首先很有必要在她的實驗室裡重複別人已經做過的實驗——在X條件下做實驗,看看是否也會出現結果A;然後再把條件改為Y,看結果是否有變化。這樣一來,她就能知道兩個實驗的區別是否真的就是她以為的那樣。

聽到這個建議,她很高興,於是就興沖沖地去找她的導師。然而導師的回答是:「不行,你不要那樣做,因為別人已經做過那個實驗了,你再做一次就是浪費時間。」這事發生在1935年前後,當時好像已經有了這樣的慣例,不要重複做心理學實驗,只需要改變實驗條件,再看看會發生什麼情況。

現在,同類事情仍然有可能發生,甚至在大名鼎鼎的物理學領域也會出現這樣的事情。當我知道有人在國家加速器實驗室的大型加速器上做的一個實驗後,我很震驚。那人做了一個重氫的實驗,為了比較他的重氫實驗結果與輕氫實驗的結果,他引用了別人的輕氫實驗數據,而那個輕氫實驗是在另外一台設備上做的。當別人問他為什麼這麼做時,他的解釋是:在這個項目裡,他沒有時間(因為時間很緊,使用的這台設備又很昂貴)做輕氫實驗,而且再做一次實驗也不可能有什麼新成果。國家加速器實驗室的主管很渴望出新成果,這樣他們就可以爭取更多的資金來開展公關活動。他們或許正在生生毀掉實驗本身的價值,而實驗才是設立實驗室的真正目的。在那兒做實驗的人通常很難按照科研誠信的要求去做他們的本職工作。

然而,也不是所有的心理學實驗都是上述這種做法。比如,之前有很多實驗讓老鼠穿過各式各樣的迷宮——可是很少有明確的實驗結果。但是,在1937年,有個名叫「楊」的人做了一個很有趣的實驗。他做了一個迷宮,是個長長的走廊,老鼠可以從走廊一側的門進來,走廊另一側的門後則藏著食物。他想看看他能不能訓練老鼠進入特定的一扇門——從放它們出來的那個門算起的第三扇門,不管它們是從哪個門出來的。實驗結果證明不行。老鼠徑直走向上次實驗找到的有食物的那個門。

問題是,老鼠怎麼知道這就是以前的那扇門?整個迷宮走廊造得那麼好,每扇門都幾乎一模一樣!顯然,這扇門有與眾不同的地方。於是他把所有的門都很仔細地油漆了一遍,這樣一來,門表面的紋理就沒有什麼區別了。但是老鼠還是能夠找到那扇門。於是,他想,也許是老鼠聞到了食物的氣味。所以每次老鼠走迷宮後,他就用化學藥品覆蓋之前的氣味。可是,老鼠還是能找到那扇門。於是,他又想,老鼠可能是通過實驗室的燈光和擺設來辨別位置的,就像所有有知覺的人一樣。所以他就把整個迷宮走廊用東西蒙上,結果還是一樣。

最後他總算發現了,老鼠是根據它們奔跑時地板發出的聲響來做出判斷的。所以,只要在那個迷宮走廊上鋪上沙子,一切就搞定了。就這樣,他把所有可能的線索一一排除掉,最後終於能夠瞞過老鼠,讓它們不得不學會走進第三扇門。如果他對實驗條件的控制稍微疏忽一點點,老鼠仍然能找到那扇門。從科學的眼光來看,這是一個一級甲等的實驗。正是這個實驗使得老鼠走迷宮的實驗有了意義,因為它揭示了老鼠實際運用的線索,而不是那些你認為它們會使用的線索。也正是這個實驗,能夠教會你在一個老鼠跑迷宮的實驗中必須怎樣設置實驗控制條件,才能實現小心謹慎,控制好每一個細節。

我調查了這類實驗後來發展的情況。楊先生之後的一個實驗,再下一個實驗,從來沒有參考過楊先生的實驗。他們從不借鑒楊先生把實驗用的迷宮走廊鋪上沙子的做法,做實驗也不仔細。他們只是用老一套方法讓老鼠走迷宮,根本不關注楊先生的重大發現,也沒有人去參考他的論文,因為他沒有任何新發現。事實上,他發現了老鼠研究實驗中你必須要做的所有事情。但是,對這樣有價值的實驗視而不見,正是貨拜族科學的一個特點。

還有一個例子,是萊因先生和其他人做的超感知覺實驗。各色人等都批評過他們的實驗——他們對自己的實驗也做過自我批評——他們改進了技術,於是干擾因素越來越少,直到最後完全消失。所有研究超自然現象的心理學家都在尋找可以重複的實驗——你可以重複做實驗,然後得到相同的結果——甚至是統計學意義上可重複的實驗。他們讓100萬隻老鼠跑迷宮——不,這次是人了!他們做了大量實驗,而且也得到了統計結果。可是,等到下一次他們再做那個實驗,卻再也得不到原先那個結果了。這時候,有人說了:「大家期待實驗可以重複,其實這個根本是無所謂的。」這算是科學嗎?

這個人從「超心理學研究所」主任位置上退下來時還談到了要建立新的機構。在談到下一步該怎麼做時,他說他們必須做的一件事就是:務必只挑選某一類學生來培養,即那些學生能夠通過超心理學實驗得到讓人認可的結果——不要把時間浪費在空有抱負和興趣,然而只能偶爾得到這些實驗結果的學生身上。實施這樣的教學策略,無疑是很危險的——只教學生如何去獲得某種實驗結果,而不是教他們如何堅持科研誠信去做實驗。

所以我希望你們——時間不多了,我只送上一個祝願——希望你們好運,去一個能堅持這種誠信品質的地方工作,在這個地方,你們不必為了保住你們的位子,也不必為了拿到研究經費而被迫放棄自己的科研誠信。但願你們有這樣的運氣。請允許我最後給你們一點忠告:千萬不要答應去做演講,除非你很瞭解要講的內容,或者你或多或少知道你要說些什麼。


[1]位於加利福尼亞大蘇爾的伊莎蘭研究院(Esalen Institute)。——譯者

[2]貨物崇拜(Cargo Cult)是一種宗教形式,尤其出現於一些與世隔絕的落后土著之中。當貨物崇拜者看見外來的先進科技物品,便會將之當作神祇般崇拜。「貨拜族科學」(Cargo Cult Science)這個詞是費曼在這篇演講中自創的一個詞,用以形容徒具科學外表卻並不遵循科學方法的活動。——譯者

[3]拉比是猶太人中的一個特別階層,是老師也是智者的象徵,擔任猶太人社團或猶太教教會精神領袖或在猶太經學院中傳授猶太教教義,主要為有學問的學者。——譯者