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。

第九章 困難

“謬誤無所不在，無孔不入。沒有一種方法是萬無一失的。” —— 查理•尼科爾

解釋的謬誤

因為沒有別的更合適的地方，我准備在這里談一下，在解釋觀察到的現象或實驗的結果方面，一些尚未提及的常見的錯誤。

產生謬見的最常見原因或許就是所謂的post hoc，ergo Propter hoc(拉丁文，意即‘在這以後，所以，就由於這’——譯者)（用這一公式來衷示兩個現象因果關係的不合理結論，即僅根據一個現象在另一現象之後發生就作結論。一一譯者），即認為兩件相繼發生的事件之間具有因果關係，特別是在沒有對照標準的情況下由此得出結論，認為結果是由於某種干預的影響所致。我們的全部行動和理性，都是以這樣的合理假定為依據的，即認為：一切事件都以前一事件為起因。但是，當我們把實際上對觀察到的後果並無影響的前一特定事件或干預看成前因的時候，謬誤就因此而產生。不懂醫學的公眾之所以篤信醫藥，在很大程度上就是這種謬見所致。

直到不久以前，絕大部分的醫藥療效甚微，對服藥所要治癒的疾病幾乎或完全沒有作用。然而，不少人相信他們的病是因為吃了藥才好的。許多人，包括一些醫生在內，相信接種某種疫苗能防止普通感冒，因為出於某種幸運的巧合，一些病人在接種後的第二年未得感冒。但是，許多以相似的菌株作接種的對照試驗全部證明這種疫苗沒有一點用處。進行對照實驗是避免這類謬誤的唯一方法。

在證實兩件事情互有聯系時，如錯誤地假定二者必然是因果關係，那就犯了同樣的邏輯錯誤。有時收集的資料證明：城市裡某一多煙或低洼地區某種疾病的發病率比其他地區為高。研究人員可能因此得出結論認為多煙和低洼是疾病的誘因。這種結論往往論據不足，而更應該到這些不衛生地區所存在的貧困和過於擁擠中去尋找原因。微耳和在反駁塞麥爾維斯關於產褥熱病因理論時，斷言氣候是一個重要因素。因為冬季發病率最高。塞麥爾維斯回答說，疾病與冬季有一定的聯系，因為在冬季，學習助產的學生花費更多時間進行死屍解剖。

有時把原因歸結為某一新引進的因素，而實際上，原因在於除去了那個被取代的舊因素。這樣做的時候也可能造成錯誤的結論。有人曾在習慣於晚上喝咖啡的入中做過試驗，證明如用另一種飲料代替咖啡，則夜間睡眠更好。人們可能因此認為這種飲料有促進睡眠作用，但睡得好很可能完全是因為不喝咖啡的緣故。同樣在做飲食方面的實驗時，當用一種新成分取代一種舊成分時，常常會得出錯誤的結論。所謂新成分的效用後來證明是由於除去了被取代的那一種飲食成分所致。有人發現，用人工照明的方法能影響某些植物開花。起初人們認為這是因為延長了“白晝”，後來又發現這是由於縮短了“黑夜”，因為，如在夜半時分進行短暫的照明，甚至比黃昏後或拂曉前長時間的昭明效果還要好。

把甲物種身上的實驗結論應用於乙物種時，總不免要有危險。因為老鼠或其它實驗動物需要某種維生素，研究人員就因此得出結論，說人類或家畜也需要這種維生素，很多錯誤就是這樣造成的。但是今天這類謬誤一般是能鑑別出來的。在化學藥物方面近來也有這類問題。對人體極為有效的磺胺類藥，對於某些家畜身上的同樣細菌，就未必療效最佳。

產生謬見的一種更凶險的原因是看不到某一作用過程可能有多種可供選擇的原因。坎農曾評論過一度做出的一種錯誤推斷。這種推斷認為，腎上腺素並不能從肝髒吸取醣分從而控制血糖量標准，理由是去除腎上腺髓以後，仍能保持一定的血糖量標准。事實是，從肝髒中吸取醣分的方法很多，但以腎上腺素最為有效。顫抖本身能防止體溫降低，但這並不因此證明別的因素就不起作用了。溫斯洛(Winslow)描述了這種“單一原因謬見”的另一形式。當兩個因素同時成為某一事物的原因時，如果甲因素是普遍存在的，則人們往往輕率地下結論說乙因素是唯一的原因。十九世紀時人們相信，不衛生的條件本身就引起腸熱病即傷寒。當時，致病的微生物普遍存在，因而是否講究衛生就決定了發病率的高低。疾病的致因是復雜的；包括了致病微生物、微生物在宿主間傳播的條件、以及影響宿主受感染的各種因素。任何一次疾病的發生都是各種致病因素複合的結果，但我們往往挑選出其中之一，認為這是唯一的原因，因為這一原因的存在不如其它條件那樣普遍。

在考察某種病症在居民中的發病率時，有時由於觀察的對象是不具代表性的一部分居民，從而得出錯誤的結論。例如，某些數字被普遍接受，井列入教科書中，說明不同年齡的兒童，對喜克氏(Schick)自喉免疫試驗呈陰性反應的比例。過了很多年後才發現，這些數字僅適用於就診於城市公立醫院的貧苦階級兒童。在其它部分的人口中，數字則很不相同。

我1938年去美國時，幾乎沒有見到說羅斯福總統一句好話的人，但蓋洛普(Gallup)博士民意測驗的典型部分調查卻證明，百分之五十以上的人支持羅斯福。人們很容易根據自己的觀察和經歷來作普遍性的概括，而這種概括往往不是以真正的隨意抽樣為依據，樣品也不足以具有代表性。培根由警告人們勿因信賴印象而導致謬誤。

“驟然看到或想到的事物，最能激發人的理解能力，並使想象力翩然神馳。這時人們開始悄然不覺地設想構思，以為萬物都酷似頭腦中留有印象的那幾樣東西。”

造成錯誤的一個常見原因是：在佐證不足的情況下作出無根據的假說。下面舉一個典型的例子。柯赫在論列他著名假設的演講中，描述了他是怎樣做出貌似合理的假定從而導政謬誤的。柯赫在做有關結核桿菌的開拓性研究工作時，從多種動物身上得到了菌株，加以試驗，最後得出結論說，所有的結核桿菌大體雷同。他只是沒在家禽身上做致病原因與培養試驗，因為當時搞不到新鮮的原材料。然而，既然結構形態一樣，他就假定家禽身上的細菌與其他動物身上的也相同。不久以後，他收到了一些結核桿菌的非典型菌株，儘管做了長時間的考寨研究，仍是不解之謎。他說：

“我做了一切努力，意圖找到這種差異，但都失敗了。最後，一件小小的意外，澄清了這個問題。”

他碰巧得到了幾隻患有結核病的家禽，當他把家禽身上的細菌進行培養後：

“我驚奇地看到，它們具有那些可疑的培養物的外觀和全部其他特徵。”

這樣，他發現鳥類和哺乳類結核菌是不相同的。附帶提一提，這一資料似乎已經“丟失”，是我在搜尋別的資料時偶然發現的，因為當前的一些教科書說：沒有任何證據說明柯赫曾提出過這次演講中所論列的著名假設。

通過在實驗動物身上接種並培育病原體的方法來分離傳染因子時，人們很容易出差錯。很多老鼠鼻腔里有潛伏病毒，在通過鼻腔往肺部注射任何物質時，這種病毒就進入肺部，繁殖衍生。如果用同樣的方法把這些老鼠的肺髒物質注射給其他老鼠，則有時能造成肺炎，這樣，就可能因此得出錯誤的結論：從那種原始物質中分離出了病毒。同樣，在通過把物質接種到實驗動物皮膚上的方法來分離病毒時，很可能建立一種能傳染的條件，其來源不是原來的接種物，而是周圍環境。

早期犬瘟熱的研究把一種從病狗身上分離出來的細菌看成是致病原因，因為接種這種病菌能引起一種酷似犬瘟熱的疾病。然而，後來發現的一種病毒才是犬瘟熱的真正敦病因素。這才知道早期的研究所以失誤，或是由於人們分離出的是一種次要的致病侵入物，或是由於人們未能採取嚴格的措施來檢疫隔離他們的試驗狗。

在研究人員盡了最大的努力檢出自己工作中的謬誤以後，他的同事們往往都樂於用評論的方法助他一臂之力。不先置於同事善意批評的顯微鏡下透視一番，就將論文交付發表，這種人是膽大妄為的。

提要

新設想要取代現有的觀念，這就是對新設想抱抗拒心理的部分原因。不與現有知識整體連綴的新事實是通常不為人所承認的；新事實如僅僅得到孤立的佐證所證實，也往往是不夠的。因此，時機不成熟的新發現往往被忽視而丟失。一種不合情理的、對新事物的本能抗擔心理，是過分懷疑與保守態度的真正原因。

偉犬的發現家之所以遭到迫害，部分是由於這種對新設想的抗擔心理，部分是由於冒犯了權威，侵犯了精神上和物質上的既得利益。有時，發現者不諳人情世故也使事態惡化。對新發現的抵制勢必將許多發現扼殺在襁褓之中。蒙昧主義和專制主義尚未死亡。

可能造成謬誤的原因有：運用“必然性”的邏輯推理，將不同時間實驗的兩組進行比較，假定互有聯系的兩個因素之間必然是因果的關係；以及根據代表性不足的樣品做出的觀察，加以概括，得出結論。