科學研究的藝術

W.I.B.貝弗里奇 著

陳捷 譯

W.I.B.Beveridge

THE ART OF SCIENTIFIC INVESTIGATION

William Heinemann Ltd. London, 1961

威廉•伊恩•比爾德莫爾（William Ian Beardmore，WIB）貝弗里奇是澳大利亞動物病理學家，也是劍橋大學動物病理學研究所所長。他於1908年4月23日出生在澳大利亞新南威爾士州朱尼市，並於2006年8月14日去世。他是1957年的《科學研究的藝術》和1977年的《上一次大瘟疫》的作者。

第四章 假說

在科學上，設想的主要職責與其說是‘真實’,不如說是有用又有趣。 ——威爾弗雷德・特羅特(特羅特（Wi1fred Trotter,1872一1939),英國外科醫生和生理學家。―譯者）

運用假說須知

1．不要抱住已證明無用的設想不放

假說這個工具如果使用不當，則會引起麻煩。當我們證明假說與事實不符的時候，就須立即放棄或修改它。這一點說起來容易，做起來卻難。當自己絕妙的腦力勞動結果似乎能解釋幾件先前並不一致的事實，並大有作出進一步發展的希望時，人們在高興之餘，就容易忽視那種觀察到的，與已經編織成的圖案不協調的現象，或者試圖把它解釋掉。研究人員抱住自己有破綻的假說不放，無視相反的佐證，並不是很罕見的事；甚至故意隱匿矛盾的結果，也不是絕對沒有的事。如果實驗結果或觀察到的現象與假說截然相反，如果必須用過分復雜或很不可能的補充假說來與之配合，人們最好還是放棄這種設想，不必為之遺憾。如能代之以新的假說，那麼，放棄舊有假說就容易得多了。失望的感覺到時也會煙消雲散。

達爾文和貝爾納都有這樣的特點：當觀察到的事實違背假說的時侯，他們隨時都能放棄或修改假說。在發現假說不能令人滿意時，想象豐富的科學家，比想象貧乏的科學家更容易放棄它。後一種人有更大的危險把時間白白浪費掉，因為當事實證明必須放棄某一觀念時，他們抱注這一觀念不放。津澤把死抱無結果設想不放的人生動地比做孵在煮過雞蛋上的母雞。

另一方面，對假說的信念以及堅韌不拔的精神，有時是十分可貴的，正象引述有關魯和埃利希的例子所說明的那樣。同樣，法拉第(Michael Faraday)（法拉第(1791-1867),英國物理學家和化學家，電磁場理論創始人之一。——譯者）儘管一再遭到失敗，仍然堅信自己的設想，直到最後，終於用磁鐵產生了電流。正如貝爾納所注意到的，否定結果往往不說明間題。(1)頑固堅持一種在矛盾的佐證面前無立足之地的沒想，與（2)堅持一種雖然難以證實但卻無直接佐證否定它的假說，二者之間有天壤之別。研究人員判斷情況必須鐵面無私。然而，即使在第二類情況下，也有這樣的可能：如果毫無進展，那麼最好放棄這個意圖，起碼是暫時放棄。這種假說可能是非常好的，但為證實它所需的有關方面的技術或知識也許還得不到。有時，一個項目擱置多年，直到獲得新的知識，或科學家想出新方法時，才得以重新進行。

2．設想服從事實的思想訓練

必須經常警惕這樣的危險：一旦假說形成，偏愛可能影響觀察、解釋以及判斷；“主觀願望”可能在不知不覺中發生。貝爾納說：

過於相信自己的理論或設想的人，不僅不適於作出新發現；而且會做很壞的觀察。

在進行觀察和實驗時，如不十分注意保持客觀態度，就有可能不目覺地歪曲結果。甚至孟德爾（Gregor Mendel)（孟德爾(1822-1884),奧地利植物學家。——譯者）。這樣的偉大研究家也似乎陷人了這樣的囹圄，如費歇爾所指出，孟德爾的結果就偏向他期望的結果。德國的動物學家蓋特克(Gatke)堅信自己關於鳥類能高速飛行的觀點是正確的，他報告說，在實際中觀察到鳥類一分鍾能飛行四哩。大家相信他說的是真話，但他被自己的信念所欺騙以致作出了錯誤的觀察。

防止這種傾向的最好方法，是養成一種使自己的意見和願望服從客觀證據的思想習慣，井培養自己對事物本來面目的尊重；還要經常記住，假說只是一種假定。正如赫胥黎(Thomas Hux1ey)（赫胥黎(1825一1895)，英國生物學家。―譯者）雄辯地所說：

我要做的是教我的願望符合事實，而不是試圖讓事實與我的願望調和。你們要像一個小學生那樣坐在事實面前，准備放棄一切先入之見，恭恭敬敬地照着大自然指的路走，否則，就將一無所得。

張伯倫（Chamberlein)提出了一個有趣的保漳法，即研究工作中多假說的原則。他的意見是，提出儘可能多的假說，在研究時牢記在心。這種精神狀態能促使觀察者尋求與每一種假說有關的事實，並賦於那些否則將是微不足道的事實以重要意義。雖則如此，我懷疑這種方法是否經常可行。更常用的辦法是提出一系列的假說，選擇可能性最大的來試驗，然後，如果證明有所欠缺，再轉向下一個。

當達爾文遇到不利於自己假說的數據時，他特別記錄下來，因為他懂得這樣的數據比受人歡迎的事實更容易被遺忘。

3.對設想進行批判的審查

人們不應過分急於接受一個想到的猜測，即使作為一個試驗性的假說，也要經過仔細推敲才能接受，因為意見一旦形成，再要想出其它可供選擇的方案就不容易了。最危險的是那種似乎“顯而易見”的設想，往往未經質疑就被接受下來。在肝硬變的情況下，吃低蛋白的飲食使器官儘量得到休息似乎是十分合理的，但最近的研究表明，這正是最忌諱的，因為低蛋白的飲食能造成肝損傷。從未有人對那種讓受傷關節休息的做法提過疑問，直到幾年以前，一個大膽的人發現，做一套適當的運動可使關節更快恢復。多年來農民有鋤松表土的習慣，相信這樣做能減少水分因揮發而流失。基恩(B.A.Keen）證明這種看法缺乏足夠的實驗基礎，在大多數情況下鬆土並不起任何作用。這樣他使社會節省了一大筆無用的開支。

4．對錯誤的觀念避之三舍

上面援引了一些例證，說明有些假設儘管錯誤，卻可能出成效。然而，雖則如此，絕大部分無用的假說必須受到摒棄。更為嚴重的是：一些倖存的錯誤假說和概念，不但不能帶來收獲，而且實際上阻礙了科學的發展。一切礦物質中包含水銀的舊觀念以及燃素說就是二例。根據後一種理論，任何可燃物質內都含有一種燃燒時失去的成分，稱為燃素。這種觀念長時間限礙了化學的發展，妨礙了對燃燒、氧化、還原等過程的理解。這一謬論直到1778年才由拉瓦錫(Antcne Lavoisier)（拉瓦錫(1743一1794年)，祛國化學家。一一譯者）揭露，但是，在以後的一段時間內，英國大科學家普里斯特利(Joseph Priesdcy)（普利斯特利(1733一1804年)，英國化學家。一一譯者）、瓦特 (Watt) 、和卡文迪什（Cavendish)（卡文迪什(1731一1810年)，英國科學家。一一譯者）仍然堅持這種看法。普利斯特利則到1804年死時還未歸向於新觀點。

在科學的發展上，對嚴重謬誤論見的揭露，其價值不亞於創造性的發現。巴斯德反對並戰勝了自然發生的觀念；霍普金斯則反對並戰勝了把細胞質看作一個巨大分子的半神秘概念。醫學上的錯誤概念，不但阻礙發展，而且會帶來很大的危害，造成不必要的痛苦。例如，費城著名醫生拉什（Benjamin Rush, 1745—1813)曾以他所作的治療為例：

我為一個新近抵達的英國人六天內放血十二次，血量為一百四十四盎司；其中二十四小時內放血四次；同樣在這六天內，我給了他近150粒的甘汞，其中藥喇叭和藤黃（二者都是瀉藥。―譯者）的比例如常。

一旦相信了某種設想之後，就很難僅僅由於發現了相反的事實而被放棄。只有在提出了更符合新事實的假說時，錯誤的設想才被丟棄。

提要

假說是研究工作中的最量要的智力活動手段。其作用是指出新實驗和新觀測，因而有時導致新發現，甚至在假說本身並不正確時亦如此。

我們必須十分注意，不使自己對自己的假說過於熱中，應力求客觀地判斷，並一旦發現矛盾的事實，就修改它或丟棄它。要提高警惕，不使觀察和解釋受到假說的影響而歪曲。假說在不被相信的情況下，亦可加以利用。