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當(dāng)科學(xué)敢于接納人性時(shí)，它就處于最佳狀態(tài)。

Science is at its best when it dares to be human.

演講實(shí)錄

人們對(duì)于科學(xué)有很多誤解——關(guān)于科學(xué)原理和科學(xué)的含義。一個(gè)最大的誤解是，科學(xué)只是一大堆陳舊的事實(shí)。但這并不正確——這甚至不是科學(xué)的目的。科學(xué)是一個(gè)過(guò)程，它是一種思考方式。收集事實(shí)只是其中一步，但并非目的。科學(xué)的最終目的是用我們所知道的最優(yōu)方法來(lái)理解客觀事實(shí)，即要以證據(jù)為基礎(chǔ)。

問(wèn)題在于，人類(lèi)是有缺陷的。我們可能被愚弄——我們真的很擅長(zhǎng)欺騙自己。所以，融入科學(xué)的探究過(guò)程，是一種將偏見(jiàn)最小化的方法。總結(jié)起來(lái)說(shuō)可能更好，原理如下：

如果你想要做點(diǎn)科學(xué)研究，觀察一些事物……舉例來(lái)說(shuō)，“天空是藍(lán)的，我很好奇為什么是這樣？”你提出疑問(wèn)。下一步你要做的是提出一個(gè)可能的解釋?zhuān)阂粋€(gè)假設(shè)。首先，海水是藍(lán)的。也許天空反射了海洋的藍(lán)色。很好，但現(xiàn)在你得檢驗(yàn)它，去推測(cè)這意味著什么。你的預(yù)測(cè)可能是，“哦，如果天空反射了海洋的顏色，那么海邊的天空顏色要比在一個(gè)國(guó)家的內(nèi)陸部分更藍(lán)。”好的，這很合理，但你得驗(yàn)證那個(gè)預(yù)測(cè)，于是你坐上飛機(jī)，在一個(gè)灰蒙蒙的好日子里離開(kāi)丹佛，飛到洛杉磯，望向天空，天空映襯著壯麗的蔚藍(lán)色。太好了，你的論點(diǎn)被證明了。

但真是這樣嗎？不是。你做了一個(gè)觀察。你得對(duì)這個(gè)假設(shè)進(jìn)行斟酌，思考如何檢驗(yàn)它，還要重復(fù)多次。也許你可以去這個(gè)國(guó)家的其他地方，或者在一年的不同時(shí)間去，看看那時(shí)的天氣如何。另一個(gè)好主意是和其他人聊聊。他們有不同的想法，不同的視角，他們可以幫助到你。這就是我們所稱的同行評(píng)議。事實(shí)上，這也會(huì)幫你省下很大一筆錢(qián)和時(shí)間，不必只為了看看天氣兩頭飛。

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如果你的假設(shè)很好，但不是很完美怎么辦？這不是大問(wèn)題，因?yàn)槟憧梢詫?duì)它進(jìn)行一點(diǎn)修正，然后再把整個(gè)流程走一遍——做預(yù)測(cè)，檢驗(yàn)它——隨著你一遍又一遍地重復(fù)，你的假設(shè)便會(huì)被優(yōu)化。如果它變得足夠好了，可能會(huì)被科學(xué)界采納，至少暫時(shí)性地，作為一種對(duì)此自然現(xiàn)象的合理解釋?zhuān)钡接懈玫挠^點(diǎn)或者出現(xiàn)了一些與之相矛盾的證據(jù)。

科學(xué)探究過(guò)程的一部分就是承認(rèn)你的錯(cuò)誤。這真的非常、非常難。科學(xué)有其優(yōu)勢(shì)和不足，而它依賴于錯(cuò)誤。科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)之一是，它是由人來(lái)完成的，長(zhǎng)久以來(lái)我們獲得的科學(xué)成就也毋庸置疑。因?yàn)榭茖W(xué)，我們對(duì)宇宙有非常不錯(cuò)的認(rèn)知。而科學(xué)的一個(gè)不足也恰恰是，它是由人來(lái)完成的，當(dāng)我們調(diào)查研究的時(shí)候，會(huì)帶著很多包袱。我們是任性主觀的，我們固執(zhí)且迷信，我們是群聚動(dòng)物，我們是人類(lèi)——這些都是人的特點(diǎn)，而科學(xué)家也是人。所以在研究和做出假設(shè)時(shí)，我們要意識(shí)到這一點(diǎn)。但這整件事的一部分，整個(gè)科學(xué)過(guò)程的一部分，整個(gè)科學(xué)方法的一部分，在于要承認(rèn)自己在哪里犯了錯(cuò)。我曾經(jīng)有過(guò)這樣的經(jīng)歷。

許多年前，我在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目工作，有個(gè)一起共事的科學(xué)家?guī)е鴶?shù)據(jù)來(lái)找我，他說(shuō)：“我認(rèn)為這個(gè)數(shù)據(jù)表明可能有顆行星圍繞另一顆恒星轉(zhuǎn)。”人們當(dāng)時(shí)還沒(méi)有拍到行星繞其他恒星轉(zhuǎn)的照片，所以如果這個(gè)是真的，就會(huì)是世界上的首次發(fā)現(xiàn)，并且我們就是發(fā)現(xiàn)它的人。這可了不得。我非常激動(dòng)，開(kāi)始深入研究這些數(shù)據(jù)。

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我花了很長(zhǎng)的時(shí)間去搞清楚這個(gè)東西是不是行星。問(wèn)題是行星很暗，恒星很亮，所以試圖從這些數(shù)據(jù)中獲取信號(hào)就像在重金屬音樂(lè)會(huì)上聽(tīng)耳語(yǔ)一樣。真是非常難。我想盡了一切辦法，但忙了一個(gè)月后，我意識(shí)到…我做不到。我不得不放棄。我得告訴其他科學(xué)家，“數(shù)據(jù)太混亂了，我們無(wú)法確定這是不是行星。”承認(rèn)這件事真的非常難。后來(lái)我們用哈勃望遠(yuǎn)鏡做了后續(xù)觀測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它并不是一顆行星，只是個(gè)類(lèi)似于背景恒星或星系的東西。

我不想說(shuō)得太專(zhuān)業(yè)，但那真是太糟糕了。

我對(duì)此真的非常失落。但就這是科學(xué)的一部分。你不得不承認(rèn)，“看吧，我們無(wú)法用現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。”隨后我還得面對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)證明我們是錯(cuò)的這個(gè)事實(shí)。情感上，我非常失落。但如果一個(gè)科學(xué)家正確地進(jìn)行了研究，犯了錯(cuò)誤并不是壞事，因?yàn)檫@意味著在此之外還有更多事物等待著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

科學(xué)家不喜歡犯錯(cuò)，但我們喜歡謎題，而宇宙就是最大的迷題。話雖如此，如果你有一小塊拼圖，但怎么擺弄都拼不上，硬插進(jìn)去并沒(méi)有用。如果你想要理解更大的概念，就得放棄目前所持有的觀點(diǎn)。科學(xué)研究的代價(jià)就是當(dāng)你犯錯(cuò)時(shí)要承認(rèn)，但這件事的回報(bào)是最好的：知識(shí)和理解。我可以給你上千個(gè)科學(xué)案例，但其中有一個(gè)我真的很喜歡。這當(dāng)然與天文學(xué)有關(guān)，這個(gè)問(wèn)題一直困擾了天文學(xué)家好幾個(gè)世紀(jì)。

太陽(yáng)看起來(lái)很特別。它是天空中最亮的物體，但是經(jīng)過(guò)了幾個(gè)世紀(jì)的天文學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)，熱力學(xué)研究后，我們了解到了一些關(guān)于太陽(yáng)的重要信息。它不再那么特別了。它不過(guò)跟其他數(shù)百萬(wàn)個(gè)恒星一樣。但這又引申出了一個(gè)有趣的問(wèn)題。如果太陽(yáng)是恒星，并且太陽(yáng)有行星，其他恒星會(huì)有行星嗎？像我提到的在尋找“行星”上的失敗經(jīng)歷，找到它們真的非常難，但科學(xué)家往往非常聰明，他們會(huì)應(yīng)用很多不同的技術(shù)觀察恒星。幾十年后，他們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)一些真正有趣的東西，就在他們能夠探測(cè)到的薄而粗糙的邊緣。但事實(shí)一再證明，這是錯(cuò)的。

事態(tài)在1991年才完全改變。幾位天文學(xué)家——安德魯·萊恩和馬修·貝爾斯，發(fā)布了一項(xiàng)重大聲明。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)繞著另一顆恒星旋轉(zhuǎn)的行星。不是隨便一顆恒星，而是脈沖星，這是之前爆炸過(guò)的恒星的殘骸。它在爆炸時(shí)釋放了大量輻射。這是宇宙中你最不可能找到行星的地方。但他們非常系統(tǒng)地觀察了這顆脈沖星，當(dāng)這顆行星繞脈沖星旋轉(zhuǎn)時(shí)，他們探測(cè)到了它的引力。這看起來(lái)真的很棒。第一顆繞另一顆恒星運(yùn)行的行星被發(fā)現(xiàn)了…只是沒(méi)有那么多。

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在他們發(fā)布公告后，其他一些天文學(xué)家對(duì)此發(fā)表了評(píng)論，于是他們仔細(xì)地回去查看數(shù)據(jù)，并意識(shí)到自己犯了一個(gè)非常尷尬的錯(cuò)誤。他們沒(méi)有考慮到地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)中一些非常不明顯的特征，這些特征影響了他們測(cè)量這顆行星繞脈沖星運(yùn)行的方式。結(jié)果，當(dāng)他們做了正確的計(jì)算時(shí)，糟糕——他們的行星消失了。它其實(shí)并不存在的。

安德魯·萊恩有個(gè)非常艱巨的任務(wù)，他得承認(rèn)錯(cuò)誤。于是在1992年美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議，這個(gè)全世界最大的天文學(xué)會(huì)議上，他站起來(lái)并宣布他犯了個(gè)錯(cuò)誤，那顆行星并不存在。接下來(lái)發(fā)生的是——太讓我激動(dòng)了——接下來(lái)的一幕很讓人難忘。他得到了熱烈的掌聲。天文學(xué)家們并沒(méi)有對(duì)他表示憤怒；他們不想譴責(zé)他，而是贊揚(yáng)了他的誠(chéng)實(shí)和正直。我非常喜歡這一點(diǎn)！科學(xué)家也是人。

事情在變得越來(lái)越好！

萊恩從講臺(tái)上走下來(lái)后，下一位上臺(tái)的人是亞歷山大·沃爾茲森，他拿起麥克風(fēng)說(shuō)道，“很遺憾，萊恩的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脈沖星，但我的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了不止一個(gè)，而是兩顆行星圍繞不同的脈沖星運(yùn)行。我們知道萊恩存在的問(wèn)題，我們仔細(xì)核實(shí)了自己的結(jié)果，我們的結(jié)果是真的。”結(jié)果他是對(duì)的。事實(shí)上，幾個(gè)月后，他們發(fā)現(xiàn)了第三顆繞著這顆脈沖星的行星，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)系外行星系統(tǒng)——我們稱之為外星世界——系外行星。這對(duì)我來(lái)說(shuō)太棒了。

從那時(shí)起，就好像泄洪閥門(mén)被打開(kāi)了一樣。1995年，一個(gè)行星被發(fā)現(xiàn)繞著類(lèi)似太陽(yáng)的恒星運(yùn)行，隨后我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)。這是一顆圍繞恒星運(yùn)行的行星圖像。我們做得越來(lái)越好。我們開(kāi)始成批成批地找到它們，數(shù)量達(dá)到了幾千個(gè)。我們建造了專(zhuān)門(mén)用來(lái)尋找它們的天文臺(tái)。利用這些天文臺(tái)，我們發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆行星。我們甚至了解了行星系統(tǒng)。

這是真實(shí)的數(shù)據(jù)，動(dòng)畫(huà)顯示了圍繞另一顆恒星運(yùn)行的四顆行星。真是難以置信，想想看吧。縱觀人類(lèi)歷史，用兩只手就可以算出宇宙中所有的行星，9個(gè)？8個(gè)。

現(xiàn)在我們知道它們到處都是。每個(gè)恒星——每個(gè)你在天空看到的星星，都可能擁有3，5，10個(gè)行星。它們布滿了天空。我們認(rèn)為行星的數(shù)量可能超過(guò)星系中的恒星。這是一個(gè)意義重大的結(jié)論，這全要?dú)w功于科學(xué)。得出這個(gè)結(jié)論不止要?dú)w功于科學(xué)研究和數(shù)據(jù)觀測(cè)；能得出這個(gè)結(jié)論要?dú)w功于建造了天文臺(tái)的科學(xué)家，他們得到了數(shù)據(jù)，他們犯了錯(cuò)誤并承認(rèn)了錯(cuò)誤，然后讓其他科學(xué)家在他們的錯(cuò)誤之上前進(jìn)。他們可以做到力所能及的事，并去弄清楚我們?cè)谟钪嬷械奈恢谩?/p>

這就是你發(fā)現(xiàn)真相的方式。當(dāng)科學(xué)敢于接納人性時(shí)，它就處于最佳狀態(tài)。

▲天文學(xué)家Phil Plait一生都在傳播科學(xué)、增進(jìn)我們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的理解。（圖片來(lái)源：TED官網(wǎng)）

參考資料：

[1]Phil Plait. (2018).The secret to scientific discoveries? Making mistakes. Retrieved Jun 12, 2019,fromhttps://www.ted.com/talks/phil_plait_the_secret_to_scientific_discoveries_making_mistakes