科学研究的艺术

W.I.B.贝弗里奇 著

陈捷 译

W.I.B.Beveridge

THE ART OF SCIENTIFIC INVESTIGATION

William Heinemann Ltd. London, 1961

威廉•伊恩•比尔德莫尔（William Ian Beardmore，WIB）贝弗里奇是澳大利亚动物病理学家，也是剑桥大学动物病理学研究所所长。他于1908年4月23日出生在澳大利亚新南威尔士州朱尼市，并于2006年8月14日去世。他是1957年的《科学研究的艺术》和1977年的《上一次大瘟疫》的作者。

第九章 困难

“谬误无所不在，无孔不入。没有一种方法是万无一失的。” —— 查理•尼科尔

解释的谬误

因为没有别的更合适的地方，我准备在这里谈一下，在解释观察到的现象或实验的结果方面，一些尚未提及的常见的错误。

产生谬见的最常见原因或许就是所谓的post hoc，ergo Propter hoc(拉丁文，意即‘在这以後，所以，就由于这’——译者)（用这一公式来衷示两个现象因果关系的不合理结论，即仅根据一个现象在另一现象之後发生就作结论。一一译者），即认为两件相继发生的事件之间具有因果关系，特别是在没有对照标准的情况下由此得出结论，认为结果是由于某种干预的影响所致。我们的全部行动和理性，都是以这样的合理假定为依据的，即认为：一切事件都以前一事件为起因。但是，当我们把实际上对观察到的後果并无影响的前一特定事件或干预看成前因的时候，谬误就因此而产生。不懂医学的公众之所以笃信医药，在很大程度上就是这种谬见所致。

直到不久以前，绝大部分的医药疗效甚微，对服药所要治愈的疾病几乎或完全没有作用。然而，不少人相信他们的病是因为吃了药才好的。许多人，包括一些医生在内，相信接种某种疫苗能防止普通感冒，因为出于某种幸运的巧合，一些病人在接种後的第二年未得感冒。但是，许多以相似的菌株作接种的对照试验全部证明这种疫苗没有一点用处。进行对照实验是避免这类谬误的唯一方法。

在证实两件事情互有联系时，如错误地假定二者必然是因果关系，那就犯了同样的逻辑错误。有时收集的资料证明：城市里某一多烟或低洼地区某种疾病的发病率比其他地区为高。研究人员可能因此得出结论认为多烟和低洼是疾病的诱因。这种结论往往论据不足，而更应该到这些不卫生地区所存在的贫困和过于拥挤中去寻找原因。微耳和在反驳塞麦尔维斯关于产褥热病因理论时，断言气候是一个重要因素。因为冬季发病率最高。塞麦尔维斯回答说，疾病与冬季有一定的联系，因为在冬季，学习助产的学生花费更多时间进行死尸解剖。

有时把原因归结为某一新引进的因素，而实际上，原因在于除去了那个被取代的旧因素。这样做的时候也可能造成错误的结论。有人曾在习惯于晚上喝咖啡的入中做过试验，证明如用另一种饮料代替咖啡，则夜间睡眠更好。人们可能因此认为这种饮料有促进睡眠作用，但睡得好很可能完全是因为不喝咖啡的缘故。同样在做饮食方面的实验时，当用一种新成分取代一种旧成分时，常常会得出错误的结论。所谓新成分的效用後来证明是由于除去了被取代的那一种饮食成分所致。有人发现，用人工照明的方法能影响某些植物开花。起初人们认为这是因为延长了“白昼”，後来又发现这是由于缩短了“黑夜”，因为，如在夜半时分进行短暂的照明，甚至比黄昏後或拂晓前长时间的昭明效果还要好。

把甲物种身上的实验结论应用于乙物种时，总不免要有危险。因为老鼠或其它实验动物需要某种维生素，研究人员就因此得出结论，说人类或家畜也需要这种维生素，很多错误就是这样造成的。但是今天这类谬误一般是能鉴别出来的。在化学药物方面近来也有这类问题。对人体极为有效的磺胺类药，对于某些家畜身上的同样细菌，就未必疗效最佳。

产生谬见的一种更凶险的原因是看不到某一作用过程可能有多种可供选择的原因。坎农曾评论过一度做出的一种错误推断。这种推断认为，肾上腺素并不能从肝脏吸取醣分从而控制血糖量标准，理由是去除肾上腺髓以後，仍能保持一定的血糖量标准。事实是，从肝脏中吸取醣分的方法很多，但以肾上腺素最为有效。颤抖本身能防止体温降低，但这并不因此证明别的因素就不起作用了。温斯洛(Winslow)描述了这种“单一原因谬见”的另一形式。当两个因素同时成为某一事物的原因时，如果甲因素是普遍存在的，则人们往往轻率地下结论说乙因素是唯一的原因。十九世纪时人们相信，不卫生的条件本身就引起肠热病即伤寒。当时，致病的微生物普遍存在，因而是否讲究卫生就决定了发病率的高低。疾病的致因是复杂的；包括了致病微生物、微生物在宿主间传播的条件、以及影响宿主受感染的各种因素。任何一次疾病的发生都是各种致病因素复合的结果，但我们往往挑选出其中之一，认为这是唯一的原因，因为这一原因的存在不如其它条件那样普遍。

在考察某种病症在居民中的发病率时，有时由于观察的对象是不具代表性的一部分居民，从而得出错误的结论。例如，某些数字被普遍接受，井列入教科书中，说明不同年龄的儿童，对喜克氏(Schick)自喉免疫试验呈阴性反应的比例。过了很多年後才发现，这些数字仅适用于就诊于城市公立医院的贫苦阶级儿童。在其它部分的人口中，数字则很不相同。

我1938年去美国时，几乎没有见到说罗斯福总统一句好话的人，但盖洛普(Gallup)博士民意测验的典型部分调查却证明，百分之五十以上的人支持罗斯福。人们很容易根据自己的观察和经历来作普遍性的概括，而这种概括往往不是以真正的随意抽样为依据，样品也不足以具有代表性。培根由警告人们勿因信赖印象而导致谬误。

“骤然看到或想到的事物，最能激发人的理解能力，并使想象力翩然神驰。这时人们开始悄然不觉地设想构思，以为万物都酷似头脑中留有印象的那几样东西。”

造成错误的一个常见原因是：在佐证不足的情况下作出无根据的假说。下面举一个典型的例子。柯赫在论列他著名假设的演讲中，描述了他是怎样做出貌似合理的假定从而导政谬误的。柯赫在做有关结核杆菌的开拓性研究工作时，从多种动物身上得到了菌株，加以试验，最後得出结论说，所有的结核杆菌大体雷同。他只是没在家禽身上做致病原因与培养试验，因为当时搞不到新鲜的原材料。然而，既然结构形态一样，他就假定家禽身上的细菌与其他动物身上的也相同。不久以後，他收到了一些结核杆菌的非典型菌株，尽管做了长时间的考寨研究，仍是不解之谜。他说：

“我做了一切努力，意图找到这种差异，但都失败了。最後，一件小小的意外，澄清了这个问题。”

他碰巧得到了几只患有结核病的家禽，当他把家禽身上的细菌进行培养後：

“我惊奇地看到，它们具有那些可疑的培养物的外观和全部其他特征。”

这样，他发现鸟类和哺乳类结核菌是不相同的。附带提一提，这一资料似乎已经“丢失”，是我在搜寻别的资料时偶然发现的，因为当前的一些教科书说：没有任何证据说明柯赫曾提出过这次演讲中所论列的著名假设。

通过在实验动物身上接种并培育病原体的方法来分离传染因子时，人们很容易出差错。很多老鼠鼻腔里有潜伏病毒，在通过鼻腔往肺部注射任何物质时，这种病毒就进入肺部，繁殖衍生。如果用同样的方法把这些老鼠的肺脏物质注射给其他老鼠，则有时能造成肺炎，这样，就可能因此得出错误的结论：从那种原始物质中分离出了病毒。同样，在通过把物质接种到实验动物皮肤上的方法来分离病毒时，很可能建立一种能传染的条件，其来源不是原来的接种物，而是周围环境。

早期犬瘟热的研究把一种从病狗身上分离出来的细菌看成是致病原因，因为接种这种病菌能引起一种酷似犬瘟热的疾病。然而，後来发现的一种病毒才是犬瘟热的真正敦病因素。这才知道早期的研究所以失误，或是由于人们分离出的是一种次要的致病侵入物，或是由于人们未能采取严格的措施来检疫隔离他们的试验狗。

在研究人员尽了最大的努力检出自己工作中的谬误以後，他的同事们往往都乐于用评论的方法助他一臂之力。不先置于同事善意批评的显微镜下透视一番，就将论文交付发表，这种人是胆大妄为的。

提要

新设想要取代现有的观念，这就是对新设想抱抗拒心理的部分原因。不与现有知识整体连缀的新事实是通常不为人所承认的；新事实如仅仅得到孤立的佐证所证实，也往往是不够的。因此，时机不成熟的新发现往往被忽视而丢失。一种不合情理的、对新事物的本能抗担心理，是过分怀疑与保守态度的真正原因。

伟犬的发现家之所以遭到迫害，部分是由于这种对新设想的抗担心理，部分是由于冒犯了权威，侵犯了精神上和物质上的既得利益。有时，发现者不谙人情世故也使事态恶化。对新发现的抵制势必将许多发现扼杀在襁褓之中。蒙昧主义和专制主义尚未死亡。

可能造成谬误的原因有：运用“必然性”的逻辑推理，将不同时间实验的两组进行比较，假定互有联系的两个因素之间必然是因果的关系；以及根据代表性不足的样品做出的观察，加以概括，得出结论。