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怎样用科学的头脑思维,想将来做科研的同学请进 [复制链接]

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发表于 2008-1-14 06:03:22 |显示全部楼层
我常碰到人问搞科研到底是什么样的一种工作状态,我觉得你要干这一行先学会用科学的思维方式思考。关于这一点Carl Sagan在他的科普著作《魔鬼出没的世界》里详细谈到。我这里就摘录一段,有兴趣的人可以去找找全文看看,他的著作绝对让你受益匪浅:
在科学领域中,我们可以从实验结果、数据、观察、测量和“事实”出发。如
果可能的话,我们会得出许许多多可能的解释,并且可以对每一种解释用事实进行
系统的检验。因此,科学家们在他们接受训练的过程中,被用一个鉴别谎言的工具
箱武装起来。无论何时,当一个新的想法被提出来以供考虑时,这个工具箱就自然
而然地派上了用场。假如那个新的思想可以通过这些工具的检验,我们将会满怀热
情地、虽然是暂时地,准备去接受它。如果你对这些有兴趣,如果你即便在那些谎
言向你再三保证时也不想使它得逞的话,你可以采取一些防患于未然的措施。这里
有一个可靠的、经过了检验的方法。
    那个工具箱中装的是什么东西?那里装的是怀疑的思维方法的工具。
    所谓怀疑的思维方法,归根结底,是一种建立并且理解一个有说服力的论点的
方法。尤为重要的是,这是一个可以识别谬论和谎言的方法。其关键不在于我们是
否喜欢那个经过了一系列推理而得出的结论,而在于从前提和出发点是否能得出这
些结论,以及那个前提是否正确。
    这个工具箱中所包含的东西有:
    * 只要可能,“事实”都必须经过独立的验证。
    * 鼓励见多识广的各种观点的支持者们对已有的证据展开实质性的辩论。
    *
    权威的意见并不重要——“权威们”以往已经犯了不少错误,他们将来仍然会
犯错误。说得更确切一点就是,在科学上没有什么权威,最多不过是有一些专家而
已。
    *
    构造出不止一种假说。如果想要解释某个东西,要尽可能地考虑各种不同的解
释,然后,找出一批检验方法,可以用来系统地证伪每一种可能的其他解释。通过
检验的,也就是在多种能够用来解释的假说中经受住了达尔文物种选择式考验的那
个假说,相对于那些只不过是在最初的一念之间赢得你的好感的那些想法而言,是
正确答案的可能性要大得多。
    *
    尽量避免过分执着于一种假设,仅仅因为那个假设是你提出来的。那只是我们
在寻求真知的路程中的一站。问问你自己,你为什么喜欢那个想法,公正客观地将
之与其他的可能性进行一下比较,看看你是否能找到理由来批驳它。你不这么做,
别人也会这么做的。
    *
    定量。如果你要解释的东西,不管它是什么,只要含有某些量度,一些数字量,
都会非常有利于将你的假说与其他与之竞争的假说区别开来。模糊的、定性的东西
往往招致多种解释。当然,我们不得不面对的许多定性的观点中可以寻找到一些真
理。然而找到它们是一种更具有挑战性的工作。
    * 如果推理是一环套一环的,那么其中的每一环都必须是正确的(包括前提),
不能仅仅是大部分正确。
    * 奥姆的剃刀。这个方便的经验法则告诫我们,当我们面对两个可以将资料解
释得同样好的假说时,选择简单的那一个。
    *
    不断地问这个假说是否能够——至少是在理论上——被证伪。不可检验、不可
证伪的命题是没有多大价值的。想一想那个宏大的构想,即我们的宇宙以及其中的
一切,都不过是一个更大的宇宙中的一个基本粒子——比如说,一个电子。但是,
假如我们永远不可能从我们的宇宙之外获取信息的话,那么这个想法难道不是不能
被证伪的吗:你必须能够核实这些论断。你必须给予根深蒂固的怀疑主义者一个弄
清楚你的推理过程,重复你的实验并看看他们是否有能得到同样结果的机会。
    要信赖经过认真设计和控制的实验,这是关键,正如我在前面试图强调的那样。
仅仅通过冥想,我们是学不到太多的东西的。我们总是倾向于接纳我们能想到的第
一个候选的解释。有一个比没有要好得多。但是如果我们能想出不止一个解释,又
会怎么样呢?我们将如何取舍?我们不作决定。我们让实验来作。弗朗西斯·培根
给出了经典的理由:
    辩论不能满足新发现的需要,因为大自然的精妙比辩论所需要的精妙高明许多
倍。
    对比实验是必要的。举一个例子来说,假如有人声称一种新药对某种疾病的有
效率为百分之二十,那么我们必须确信,有一组对照试验人群,吃下了被告知是新
药的糖片后,没有同时出现百分之二十的患者症状减轻的现象。
    各影响变量必须是可以分离的。假设你晕船了,同时给你一个针压手镯和50毫
克的麦可立嗪。你发现不适感消失了。是什么在起作用——手镯还是药片?只有当
你在下一次再晕船时,只采用其中的一种治疗方法,你才能弄明白。现在,假设你
并不想为了献身科学而去体验晕船的滋味,那么你就不可能分开上述变量。你将再
次同时采用两种治疗手段,因为你达到了你所期望的实际目的;至于更进一步的知
识,你会说,不值得为了去获得它而自找苦吃。
    通常,实验必须在“双盲”条件下进行,这样,那些期望着某种发现的人,就
不会处于一种可能对结果的评价构成潜在危害的状态中。例如,在试验一种新药的
时候,你可能希望那些判断哪个患者的症状减轻了的医生,不知道哪些患者采用了
新药。因为对这些信息的了解,会影响他们的判断,虽然或许只是无意识地。相反,
症状减轻者的名单与那些使用新药的人的名单应是相近的,而且两组名单必须是独
立地确定的,然后,你才能判断存在什么样的相关性。又如,当警察处理一批嫌疑
犯或是进行相片识别时,负责的官员不应知道谁是犯罪嫌疑人,以免有意或无意地
对证人产生影响。
    除了教会评价我们提出的要求该如何做之外,任何好的谎言鉴别工具箱还应当
教我们不要去做什么。它帮助我们识别最常见的和危险的、逻辑上和修辞上的谬误。
在宗教和政治领域中,可以找到许多很好的例子,因为它们的实践者们总是被迫去
评判两个相反的命题。这些谬误包括:
    *
    adhominem——“针对人”的拉丁语,指攻击人而不是观点。(例如,牧师史密
斯博士是一个有名的圣经原教旨主义者,因此,他对进化论的反对是不值一提的);
    *
    权威的论点。(例如,理查德·尼克松总统应当连任,因为他有一个终止东南
亚战争的秘密计划——但是因为那是机密,所以选民们无法去评估它的价值;这种
论调等于是说,应当信任他,因为他是总统——而这最终被证明是一个错误);
    *
    因果倒置推理。(例如,上帝一定是在对人们施以惩罚和奖赏,因为假如没有
这一切,社会将会毫无法纪,充满危险——甚至可能无法治理。或是:一个引起公
众关注的谋杀案的被告一定会被发现是有罪的,否则的话,就会鼓励其他的男人去
谋杀他们的妻子);
    *
    求助于无知——声称没有被证明是错误的东西必定是正确的。反之亦然。(例
如,因为没有强有力的证据可以证明UFO没有来访问过地球,所以UFO是存在的——
因而宇宙中的另一个地方存在着智慧生物。或是:宇宙中可能存在着70种文明的世
界,然而我们并不知道其中有哪一个世界具有比地球人类更高的道德水平,因此我
们仍然是宇宙的中心。)这种概念不清的浮躁思想可以用一句话来驳斥它:缺乏证
据并不是不存在证据。
    *
    特别辩护经常用来挽救那些在修辞上陷入很大困难的观点。(例如:一位仁慈
的上帝,怎么可能仅仅因为一个女人违背了他的戒律而引诱一个男人吃了一个苹果
就用让未来一代又一代的人们陷入痛苦的煎熬的方法来惩罚他们?特别辩护:你根
本不理解有关自由意志的精妙教义。在同一个人的身上,怎么会同时存在着圣父、
圣子和圣灵?特别辩护:你不懂上帝三位一体的神圣秘密。上帝怎么能容忍犹太教、
基督教和伊斯兰教的追随者们——他们被命令以各自的方式遵循有关仁慈与同情的
神圣的道德准则——在如此漫长的时间内犯下如此多的野蛮的罪行?特别辩护:你
还是不了解自由意志。不管怎么样,上帝的行为都是神秘而不可知的。)
    *
    回避问题,或是想当然地回答问题。(例如,我们必须设立死刑来抑制暴力犯
罪。但是,当死刑设立之后,暴力犯罪率是否真的有所下降呢?昨天股市下跌,是
因为一次技术性的调整和投资者取走红利——然而是否有独立的证据可以证明“调
整”和利润提取所起的作用呢?从这种一厢情愿的解释中,我们能学到什么有用的
东西吗?)
    *
    观察的选择性,也称做列举有利的条件,或是如哲学家弗朗西斯·培根所形容
的,记住成功,忘掉失误。(例如,一个州会大肆吹嘘出了多少总统,却闭口不提
成群的杀人犯。)
    *
    对很少的数目进行统计——同观察的选择性非常类似。(例如,“他们说五个
人里有一个是中国人。这怎么可能?我认识成百上千的人,可其中没有一个是中国
人。你的真诚的。……”或是:“我连续掷了三个七。今晚我不可能输了。”)
    * 对统计特性的误解。(例如:德怀特·艾森豪威尔总统对发现整整有半数的
美国人的智力低于平均水平表示震惊和忧虑。)
    *
    自相矛盾。(例如,谨慎周密地对一个可能存在的军事对手制定出计划,以应
付可能出现的最坏的局面,而对有关环境危机的科学项目却置若罔闻,因为这些危
机还没有被“证实”。把前苏联人口平均寿命的下降归因为多年之前的社会主义的
失败,却从未将美国的高婴儿死亡率(现在是主要工业国家中最高的)归因为资本
主义的失败。觉得宇宙将会在未来永远继续存在下去是理所当然的,但却认为宇宙
可能拥有无限的过去是荒谬的。)
    * non
    sequitur——拉丁语:“不是必然推论”。(例如:我们的民族必将强盛,因
为上帝是伟大的。然而几乎所有的民族都自命不凡地把这当做真理。德国人的说法
是“上帝与我们同在”。)通常,那些陷入非必然性推论的谬论,都不过是没有认
识到会存在多种可能性。
    * post hoc,ergo propter
    hoc——拉丁语:“它发生在后,故而它是由前者引起的”。(例如,马尼拉大
主教,斋米·卡迪诺·辛,说:“我认识…一个26岁的妇女,她因为服用(避孕)
药物而显得像60岁一样老。”在妇女获得选举权之前,世界上本没有核武器。)
    *
    无意义的问题。(例如,当一个无法抗拒的力作用于一个无法移动的物体时,
会出现什么结果?但是,假如存在不可抗拒的力这种东西的话,就不可能有无法移
动的物体。反之亦然。)
    *
    排除中间状态,或是采用错误的二分法——在存在有许多中间可能性的连续统
一体中,只考虑两个极端。(例如,“当然,听他的;我丈夫是完美无暇的;我总
是错的。”或是:“你不是热爱你的国家,就是仇恨它。”或是:“如果你不是在
解决问题,那么你就是在捣乱。”)
    *
    将短期和长期对立——排除中间状态的一个子集,但因为它如此重要,所以我
将之单独提出来,以引起特别的注意。(例如,我们无法制定为营养不良的儿童提
供食品和对学龄前儿童进行教育的计划。我们迫切面临的是对付发生在街道上的犯
罪。在我们面临着如此巨大的预算赤字的时候,为什么要去探索宇宙或是探究基础
科学问题?)
    *
    连续递推?——与排除中间态有关。(例如:如果我们允许在怀孕的头几周内
堕胎,那么,我们就不可能禁止杀死一个发育完全的婴儿。或是相反:如果政府甚
至对九个月的胎儿也不许堕胎的话,那么它马上就会告诉我们,对我们刚怀上的胎
儿该怎么办了。)
    *
    混淆相关性和因果性。(例如,一个调查显示,大学毕业生中的同性恋比受教
育程度相对较低的人中的同性恋要多,因此,教育使人们变成同性恋者。或是:安
第斯山区的地震发生在天王星经过其近地点的时候,因此——不顾对于更近、质量
更大的木星缺少这种相关性——后者是前者的起因。
    *
    树靶子——丑化一个观点,使之易受攻击。(例如,科学家们猜测所有有生命
的东西只不过是碰巧跑到了一起——这种说法有意地对达尔文主义的主要观点——
自然界是通过用进废退的方式而进化的——视而不见。或者——这也是一个短期/
长期问题上的谬误——环境学家们对蜗牛、鹈和花袅比对人要关心得多。)
    *
    隐瞒证据,或是蓄意欺骗的半真半假的陈述。(例如,一个准确得不可思议的、
被广泛引用的有关里根总统遇刺的“预言”在电视里播出;但是——一个重要的细
节——这是在事件发生之前还是在事件发生之后拍摄下来的?这些政府的弊病必须
通过革命来根除,即使是要做一个煎蛋卷,你也得打碎几个鸡蛋。是的,但这是否
会变成一场比在前一制度统治下还要死多得多的人的革命呢?其他革命给我们提供
了什么样的教训?是不是所有反对暴政的革命都是人民所期望的和从人民利益出发
的呢?)
    *
    模棱两可的话。(例如,美国宪法规定的权力分离制度,明确规定了美国在没
有国会声明的前提下是不能介入一场战争的。另一方面,总统被赋予了外交控制权
和发动战争的权力。而这是可以使他们自己得以连任的一个强有力的潜在手段。因
此,任何一个政党的总统都可能会策划发动一场战争。他们挥着旗子,把战争叫做
——“政治行为”、“武装进入”。“保护性反应打击”、“维持和平”、“保护
美国利益”,以及各种各样的行动,如“正义行动”。有关战争的种种委婉的说法,
是为了政治的目的而对语言进行再创造的一大类型。塔列郎说:“政治家们的一门
重要的艺术,就是为种种行为和制度寻找新的名字,他们的老名字已被公众所深恶
痛绝。”)
    对于这些逻辑上和修辞上的谬误的了解,使我们的工具箱更加完善。同所有的
工具一样,这个鉴别谎言的工具箱也会被误用,被用在其适用范围之外,甚至会取
代思考而成了一种死教条。但如果能够明智地应用,它会使这个世界的面貌焕然一
新——不仅仅是用于在我们向别人提出自己的论点之前检验一下它们。
节选自《魔鬼出没的世界》 Carl Sagan

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发表于 2008-1-22 09:10:50 |显示全部楼层
Seaver,很高兴看到你又来了呀!!!

介绍一下,各位:Seaver是我高中(复旦附中)当年的年级第一,高出我的排名数百位。
现在在Ohio医学院主攻心脏疾病的研究。我认识的人中真正热爱科研、并且有想法的两位顶级牛人之一
(另一个是我大学同学,现在在纽约大学攻读政治学博士)

BTW: Seaver,以后这样的好贴分几次贴吧,你知道在电脑看这样的帖子是很累的。
2) 《魔鬼出没的世界》你有电子版?
Walden
冷静地面对问题、清晰地定义问题
理性地分析问题、创意地解决问题
——最后坚决执行

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发表于 2008-1-22 15:48:43 |显示全部楼层
我最仰慕的就是科学家

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发表于 2008-1-22 17:03:53 |显示全部楼层
我也仰慕的

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发表于 2008-1-24 07:19:34 |显示全部楼层

to Walden

牛人实不敢当,现在也只是一个博士生而已。以后我太长的文章尽量分开贴,这一次和大家说抱歉了。这本书我确实有中译的电子版,不过我看了英文版后发现中文翻译有不少问题,所以不太建议有大学英文基础的人看中文版。英文版我手头就有一本(自己买的),可惜没有电子版,否则上传到哪里给大家分享。Sargan的书很经典,已经在国外的应该在图书馆借得到。实在找不到英文版的可以发个短消息给我,我把中文版发给你先凑或看看。

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发表于 2008-1-24 10:10:36 |显示全部楼层
我下载到了电子版:-)

不过放在这里的话似乎有版权问题……大家用Google搜索吧,英文版的书名加上“pdf”,可以搜到这个地址,是可以下载的。需要上国际网~
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发表于 2008-1-26 12:18:25 |显示全部楼层
many thanks

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发表于 2008-2-7 17:44:38 |显示全部楼层
觉得这样看的真的很累

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发表于 2008-2-12 00:11:00 |显示全部楼层
感谢6楼分享!

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发表于 2008-2-15 22:22:43 |显示全部楼层
确实是好书啊!
谢谢~~
PS:附件中有中文版
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