科学要革命 先过同行这一关
现代科学家虽不用像伽利略那样,担忧自己会遭到西班牙宗教裁判所的迫害,但《路透》报导指出,科学家仍可能被自己的同侪指控为异端,并受到他人奚落,对走在学术最前端的科学家来说尤是如此。
以色列科学家谢兹曼(Daniel Shechtman)因发现准晶(quasicrystal)而获得诺贝尔化学奖,但他在前几年却被同样研究领域的同侪批评为“半调子科学家”。甫获得物理奖及医学奖桂冠的得主们也表示,凡提出革命性发现或为人所忽略的新观点时,走得太快的研究者似乎总是要担忧这些类似的批评。
谢兹曼在今年稍早曾表示:“在科学的最前线,宗教与科学似乎没有太大不同。人们拥有信念,当他们宗教般地信仰某事物时,就会发生这样的问题。”
17世纪伽利略曾前往罗马宗教裁判所接受审判,他因提倡哥白尼的观点,认为地球绕太阳运动而被教廷指控为异端。
今天,科学家不眠不休进行研究,改写长期为人所接受的自然规律时(譬如,天文学家发现宇宙正在加快膨胀速度而非放慢速度),他们不再受到舆论的挞伐及攻讦。
先驱如孤鸟 古今皆然
甫获得2011年的诺贝尔物理学奖的美裔澳洲学者施密特(Brian Schmidt)表示:“这看起来太疯狂了,所以不会是正确的,但我认为我们有些担心。”施密特因发现存在一种神秘的“暗能量”(dark energy)而获奖。然而当年爱因斯坦提出这项观点时,却被批评是他“最大的愚蠢错误”。
研究者表示,上个月他们在日内瓦的欧洲核子研究组织(CERN)发射次原子粒子到意大利的格兰沙索实验室(Gran Sasso),发现速度竟超越光速,这一发现似乎动摇爱因斯坦的理论。但这些研究者在要求其它人来检验它们的发现时,却也让自己陷入窘困难堪的局面。
即使科学家已普遍赞成某一观点,他们也会避免让民众感到惊奇,以免对新研究有过份期许。2011年获诺贝尔医学奖的史坦曼(Ralph Steinman)在1970年代发现一种可能可以治疗癌症的树状细胞就是一例。
谢兹曼4月接受以色列《国土报》(Haaretz)的访谈时,回忆起当初那些难堪的画面。1982年他参加美国一个研究团队,当时他发现一种后来被认为是全新种类的实体,这种实体介于玻璃这类不规则的物质与规则的结晶体之间。然而研究团队的负责人在某一天却来到他的书桌前。
谢兹曼回忆道:“他给我一个奇异的笑容,然后把一本教科书放在我桌上,他说:‘请读读这里是怎么写的。’”隔天,这名以色列的研究员被要求离开研究团队,因为他让这个团队“蒙羞”。
在伦敦大学学院(UCL)钻研医学史的利瓦伊兹(Carole Reeves)表示:“科学史上经常发生放逐荒野的情况,尤其是在即将发生典范转移的时刻。”
哥白尼、牛顿、拉瓦节(Lavoisier)、爱因斯坦跟达尔文,这些后来都被当成是为科学带来革命的科学家都开创出新的模形,但这同时也需要科学社群去驳斥现存的模型。利瓦伊兹以哥白尼为例,他极不愿意出版自己的新理论,这跟达尔文的进化论一样,他们都预见这势必会引发争论,特别是与神学观点相抵触。
担任英国皇家天文学家(Astronomer Royal)主席,也是剑桥大学天体物理学教授的芮斯(Martin Rees)爵士表示,近来情况没有变得更好,仍然有“一小群人不被重视,且正经历艰困时期”的研究者。
不幸的是,史坦曼在获奖前3天就撒手人寰,当他耗费无数光阴在致力于研究新型的免疫系统细胞时,有好一段时间没有得到应有的重视。史坦曼的儿子亚当向《路透》表示,父亲在追求研究时,面临众人的质疑。
典范交替 路难行
科学进展并非总是断裂的、违反直觉的,而是先提出一些重大观念,然后屡经科学社群不断试炼,才会达到断裂点。
当选美国化学学会(ACS)主席的沙卡须利(Bassam Shakhashiri)表示,这就是游戏的本质,他向《路透》表示:“这就是我们如何从事科学,我们仔细检查、我们深思熟虑;我们要看证据、我们彼此对于证据的一制性及如何理解来进行激辩。”
美国化学学会在诺贝尔化学奖公布后,称赞谢兹曼的重大发现。但在1980及1990年代初期,曾担任ACS主席的鲍灵(Linus Pauling)就激烈批判谢兹曼的研究,他说:“根本不存在像准晶这样的东西,只是个半调子科学家。”
对于研究不符合既定教条的研究者来说,要在学术圈生存并不容易。美国科学促进会(AAAS)执行长雷希纳(Alan Leshner)表示,比起点滴累进的研究进展,革命性的发现需要更多证据来支持,他说:“这就是科学的进程:向我证明,如果你无法证明,它就仍然会是个不及格的观念。”
剑桥大学科学史暨科学哲学学系教授佛瑞斯特(John Forrester)指出,着有《科学革命的结构》的孔恩曾指出典范转移,这是走在时代尖端的研究者所要面对的。佛瑞斯特说:“这是一个危险境地,因为这会赌上你的职业。但这就是孔恩说的故事,你会跟不同的群体产生摩擦争议。”
爱因斯坦曾反驳量子纠缠(quantum entanglement),将之形容为“鬼魅般的超距作用”。然而在1970到1990年代,许多研究都肯定量子纠缠的效应,曾致力在这项研究的科学家,也是今年可能获得诺贝尔物理学奖的候选人一。
尾大不掉 应虚怀若谷
为何走在尖端的科学家总是如此孤独?专家表示,科学革命的本质,就是新典范与原本的常态科学无法兼容,新典范迫使科学社群必须去重新评估长期以来所熟悉的概念,但科学社群却又不大愿意放弃旧有的典范。
利瓦伊兹指出,类似的故事也发生在2005年诺贝尔医学奖得主马歇尔(Barry Marshall)与瓦伦的身上,他们发现有80%的胃溃疡是由幽门螺旋杆菌所引起,但这项发现有好几年的时间是受到冷落的。
利瓦伊兹表示,当时医学界普遍认为,胃溃疡是分泌过多胃酸所致,这项观点在1980年代支持葛兰素史克药厂(GlaxoSmithKline)大量生产卖得极佳的善胃得(Zantac),善胃得的药效主要是抑制胃酸。
利瓦伊兹指出,这是攸关数十亿美元商机的产品,强而有力的药厂、以及接受药厂提供研究资金的科学家,都将重点放在胃酸分泌。尽管许多医生在动胃部与12指肠手术时,已经发现胃溃疡的因素可能与研究发现有出入。
历史上,许多革命性的科学家都保持了坚强的风骨与信念。谢兹曼在得知获奖后,回想起过去被人要求念点教科书的窘境,他只在推特上以简单的一句话来表示自己的感想:“一名好的科学家,就是不会百分之百确信在教科书里念到的内容的科学家。”
2011-10-11