
科学“逆转”:是范式革命还是利益博弈?
Tang Henry
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8-28苏哲: 我们经常听到“科学革命”、“颠覆性发现”这些词,好像科学史就是一部不断推翻旧理论的激进史。比如那个被称为“世界上最著名的失败物理实验”的米歇尔逊-莫雷实验,一个“失败”却意外地为爱因斯坦的相对论铺平了道路,彻底改变了我们对宇宙的理解。
林溪: 没错,还有巴斯德,他证明了发酵是微生物引起的,而不是什么自发的化学反应,直接奠定了现代微生物学的基础。这些故事都充满了戏剧性的“革命”色彩,也让我们对科学进步充满了浪漫的想象。
苏哲: 对,就是那种一个孤独的天才,对抗整个学术界,最后证明自己是对的,感觉特别燃。
林溪: 是啊,这种叙事特别吸引人。但今天我们想聊一个可能有点反直觉的话题:这种我们津津乐道的“颠覆”和“逆转”,在科学界到底有多常见?有观点认为,彻底的科学观点逆转,其实是极其罕见的。这和我们普遍的认知好像有点不太一样。
苏哲: 哦?极其罕见?这确实有点颠覆我的认知了。那我们脑海里那些英雄故事,比如刚才提到的那些,难道都是特例吗?为什么这种“特立独行者推翻旧观念”的浪漫叙事会这么深入人心?
林溪: 这个嘛,很大程度上要归功于流行文化,比如电影、小说,它们天然喜欢这种英雄叙事。另外,托马斯·库恩那本非常有名的科学革命的结构,他提出的“范式转变”理论,也被大众简化理解为“一系列剧烈的变革”。这种叙事虽然引人入胜,但它可能过度简化了科学发展的复杂性,让我们忽视了绝大多数科学进步其实是渐进和累积的。
苏哲: 我明白了。那么,如果真正的科学逆转这么罕见,那我们该怎么理解像米歇尔逊-莫雷实验和巴斯德的工作带来的那种巨大转变呢?它们算是真正的“逆转”吗?如果算,它们又是在什么样的特定条件下发生的?难道说,只有在某些特殊时期,科学才可能发生这种一百八十度的大转弯?
林溪: 这就问到点子上了。这些确实是“逆转”,但它们发生的条件非常特殊。可以说,它们都发生在一个学科的“青少年时期”。
苏哲: “青少年时期”?这个比喻有意思。
林溪: 对。你想想,在米歇尔逊-莫雷实验之前,物理学作为一个由专业学者在实验室里搞研究的学科,其实才刚刚起步。很多基础的假设,比如那个从古希腊亚里士多德时期就流传下来的“以太”概念,更像是一种哲学思辨,从来没有被现代的精密工具真正检验过。
苏哲: 哦,原来是这样。就是说,大家一直默认它是对的,但从来没人有能力去验证一下。
林溪: 完全正确。直到米歇尔逊和莫雷用上了当时前所未有的精密设备——据说他们为了校准,用上了每英寸有一百圈螺纹的定制螺丝——他们才第一次有能力去严格检验这个古老的假设。结果发现,“以太”根本不存在。面对这种能够进行严谨验证的新工具,那些未经检验的古老假设,被证伪几乎是必然的。
苏哲: 这听起来,与其说是“逆转”,不如说是一次迟来的“事实核查”。
林溪: 说得太好了。再比如1956年,杨振宁和李政道质疑宇称守恒定律,他们发现,在弱核力这个领域,这个基本假设居然也从来没被检验过。后来吴健雄团队用实验证实了他们的想法,这个发现在当时震惊了整个物理学界,连奥本海默都感叹“像是走过了一扇门”。
苏哲: 所以这些颠覆性的发现,都发生在一个学科刚刚建立,根基还没那么稳固,很多基本概念都还停留在“想当然”阶段的时候。
林溪: 是的。就像文章里提到的,宇称不守恒的发现,很可能是粒子物理学领域最后一次如此彻底的逆转了。因为在那之后,这个领域的基础就越来越稳固。这背后其实藏着一个关键的规律:学科越年轻,基础越未经检验,发生彻底逆转的可能性就越大。这就像是给一栋刚建好的房子做一次彻底的结构检查,结果发现地基有大问题。这种“检查”,对于一个新学科来说,是它“成年礼”的一部分,通过颠覆旧观念,来确立自己的新范式。
苏哲: 我明白了。新兴学科的“逆转”,是它成长的一部分。但科学的变革,似乎并不总是这么纯粹的内部驱动。有时候,我感觉一些所谓的“科学逆转”背后,有更复杂的力量在博弈。
林溪: 你说的没错。这就引出了科学“逆转”的第二种,也是更复杂、更具争议性的情况:当科学发现和公众利益、政治议程、经济驱动力交织在一起的时候。
苏哲: 能举些例子吗?
林溪: 一个很经典的历史案例是19世纪美国对西部大平原的描述。最初的官方探险报告说那里是“大美洲沙漠”,不适合居住。但后来为了推广铁路、吸引移民去西部定居,政治和商业利益集团,特别是铁路大亨们,就开始大力宣传一种伪科学观念,叫“犁铧带来雨水”,硬是把沙漠描绘成了“花园”。
苏哲: 哇,这简直是指鹿为马了。那当时没有科学家出来反对吗?
林溪: 有,当然有。有科学家明确指出那个地区很容易发生干旱,但他们的声音完全被淹没在铺天盖地的宣传里了。结果就是,公众对那个地方的科学认知,完全被经济和政治目的给左右了。最终的代价也很沉重,1890年代和1930年代的大干旱,让那些移民们苦不堪言。
苏哲: 这听起来,科学本身没变,是围绕科学的叙事被扭曲了。
林溪: 正是如此。更近的例子,比如新冠疫情初期关于“气溶胶传播”的争论。当时世卫组织一直坚称病毒主要是通过飞沫和接触传播,强烈否认空气传播的重要性。尽管很多气溶胶专家早就提出了异议,但WHO的立场转变非常缓慢。
苏哲: 我记得那段时间,关于戴不戴口罩、怎么传播,各种说法满天飞,搞得人很混乱。
林溪: 是的。这种缓慢的转变,在公众看来,就是一次令人震惊的“科学逆U转”。但这背后其实很复杂,一方面有科学界对过去历史争论的路径依赖,另一方面,也是公共卫生机构在巨大压力下,想要提供明确、简单指导的困境。这种“看似剧烈的科学逆转”,往往是科学理解的缓慢进展,和政治经济的即时需求之间不匹配的结果。
苏哲: 我明白了,科学需要时间验证,但公众和政府需要立刻马上得到一个确定的答案。这种“快”与“慢”的矛盾,就造成了这种“伪逆转”的出现。但这种由外部力量驱动的“逆转”,和我们之前讨论的,由内部科学证据驱动的“逆转”,本质上有什么不同?这会不会削弱科学的权威性?
林溪: 区别非常大。前者是科学共同体内部的自我修正和进化,是科学精神的体现。而后者,往往是科学数据本身没有实质性变化,但政策和公众认知却反复摇摆。这确实会损害科学的公信力,很容易被一些反科学的声音利用,说“你看,科学家们自己都搞不清楚,朝令夕改”。
苏哲: 是的,这确实很危险。看来,科学并非总是在象牙塔里独立发展。但反过来看,是不是也有很多科学领域,其实非常稳定,很少发生这种所谓的“逆转”?
林溪: 当然。这就涉及到科学进步的另一种主要模式了:演化,而非革命。在那些已经成熟的科学领域,彻底的“逆转”变得极其罕见。
苏哲: 比如呢?
林溪: 还是拿粒子物理学来说,自从宇称不守恒之后,虽然我们发现了夸克、胶子、引力波等等,但这些都是在新框架内发现新现象,是对现有理论的补充和拓展,而不是从根本上推翻它。甚至一些曾经的少数派观点,比如S-矩阵理论,在实验证据指向别的方向后,也没有被彻底抛弃,而是慢慢演变成了后来的弦理论。
苏哲: 有点意思。就是说,它不是被“打败”了,而是被“吸收”和“转化”了。
林溪: 对。成熟的学科有这种能力。再看一个例子,人工智能领域的“感知器”。这东西在60年代被寄予厚望,但很快被证明有严重局限性,研究一度陷入低谷。但它并没有彻底消失,而是随着整个领域的缓慢发展,演变成了更复杂的神经网络,最终在今天的各种大模型里扮演了关键角色。
苏哲: 这就像一个物种的进化。它不是被淘汰了,而是演化出了新的形态,适应了新的环境。如果说新兴学科的“逆转”像一次“大爆炸”,那成熟学科的演化,更像是一条大河,在固定的河道里,不断地冲刷、加深,但河道本身不会轻易改变。
林溪: 这个比喻非常贴切。因为这些成熟学科,比如现代微生物学,它的核心范式已经经过了几十年、成千上万研究者的反复验证,形成了非常坚实的全球共识。想从根本上推翻它,概率极低。所以,它们的进步更多体现在对已知机制的深入理解、发现新物种、创新应用技术,而不是对基础理论的根本性动摇。
苏哲: 但这种稳固性,会不会也带来一种“惰性”?就是说,当一个体系变得非常庞大和成熟时,即使有真正颠覆性的新理论出现,也可能因为惯性太大而难以被迅速接受?
林溪: 这个问题非常好。确实存在这种可能,科学共同体也是由人组成的,路径依赖和学术惯性是客观存在的。但这恰恰也说明了,在成熟领域,任何颠覆性的变革都需要极其过硬、经得起反复检验的证据。这种高门槛,也保证了科学大厦的稳定性。它要求新的理论不仅要能解释旧理论无法解释的现象,还要能兼容旧理论已经成功验证过的所有事实。这很难,但也正因如此,科学才能稳健地向前发展。
苏哲: 这么听下来,我们对“科学逆转”的理解确实需要更新一下了。它远比我们想象的要稀少和复杂。
林溪: 是的。大多数时候,科学的进步更像是在一张巨大的地图上,一点点地填补空白,而不是把整张地图撕掉重画。那些看似剧烈的“逆转”,要么是发生在地图刚刚开始绘制的混沌时期,要么就是外部的风暴暂时吹乱了图纸。
苏哲: 看来,科学领域中“彻底逆转”的发生确实极为罕见。它们要么发生在学科发展的早期,当那些古老的、想当然的假设第一次被精确的工具检验时;要么就是被政治、经济这些非科学因素所驱动,导致了我们感知上的一次“逆转”。
林溪: 没错。而那些成熟的科学领域,更倾向于通过渐进式的演化、吸收少数派的观点和对理论的不断精炼来实现进步。它们的基础经过了数十年的严谨验证,使得“全盘推翻”几乎不可能,取而代之的是在现有框架内的拓展和深化。
苏哲: 这也提醒我们,当科学和公共政策、经济利益紧密结合时,我们所看到的“逆转”,很多时候其实是政治或社会压力的结果,而非纯粹的科学共识发生了转变。这背后体现了科学传播和公众理解的复杂性。
林溪: 是的,科学在社会中扮演着多重的角色,这一点我们必须认识到。
苏哲: 科学的本质,看来并非是永恒不变的真理,也不是一连串我们想象中剧烈的“革命”。它更像是一条在不断探索中前行的河流,既有源头处的激荡与改道,也有中下游的深沉与稳固。真正的科学精神,或许就在于理解这种动态性:我们既要勇于质疑和探索未知,也要尊重那些经受住了时间考验的坚实基石。而当科学的航向受到外部风暴的冲击时,我们更需要辨明,究竟是新的科学罗盘指引了方向,还是世俗的潮汐改变了航线。这份辨别力,也许才是我们穿越知识的迷雾,抵达真理彼岸的关键。