《我们还在旅途中——科学的研究方法》刚.doc

《我们还在旅途中——科学的研究方法》 刚       “这个世界是过程的集合体”-恩格斯      “科学不过是系统的、有条理的常识”赫胥黎      “一千个实验也不能证明我是对的，但一个试验就能证明我是错的。”-爱因斯坦【还真是挺能掉书袋的吧，正文没写，先拽名言】      让我们来做个测试吧——这个游戏大概只对男生有效。假设有两位少女供你选择：第一位名门闺秀，冷漠高傲，而且非常挑剔，要求追求者必须是最优秀的宇宙霹雳无敌大精英，是天才加巨帅，是皇马主力版的霍金（霍金在小轮椅上直打喷嚏：“是谁在背后说我哩？”）家事上必须与她门当户对；第二位出身平常，只是天生丽质，性格平易近人，善解人意，她没有那么高傲和挑剔，只要求男士有诚意有耐心，并且有一般的聪明，就可以追求她，但若想追出点儿结果，必须持之以恒，还得有些出人意料的灵感。那么，你会选哪一位呢？我当然是选第二个，因为我觉得自己是个很平常的人。【我倒是觉得与梅派和李玉刚给人的感觉相仿于这个游戏】      你猜对了，这是在比喻“科学”【其实世上的事情大抵如此】科学应该是什么样的呢？是第一位少女的模样，还是第二位少女的风姿呢？当然，后一位会吸引更多地追求者，让有点“慕少艾”之心的人都自惭形秽的退缩了。我们大多数人对科学没有平常心，把科学神圣化、贵族化，令人生畏，是伪科学和迷信理论（他们往往用有最“平民化”的外表）在公众当中大行其道的重要原因。【亲们有同感和共鸣了没？】      其实呢，科学应该是种很有趣的东西，并非只有受过特训的“高品味人士”才能接触她。谁说博士后才能思考科学问题？要想像科学家那样思维，并不需要非常精确的、高度复杂的逻辑思维能力。普通人就可以，只要明白了科学研究的一般方法。      先做一个假设吧：因为俗话说“风从猫，云从狗”（这是哪儿来的谚语！），所以你买了一条小狗，准备拿它当作小号气象台，一直在各种气候条件下观察它的行为，对它已经非常了解。狗多数时间喜欢在户外看门、啃骨头。但你发现，它在风暴来临之前会发出吠叫：“偶想进屋避风啊”所以，你一看到它有这种反应，就打电话给电视台的天气预报节目。一天，小狗又开始吠叫了，你以为风暴又来了，你以为风暴又来了，但却发现天空非常晴朗——这个小气象台不灵啦。该去揍一揍了！这时你注意到，又一条陌生的大狗正贼眉鼠眼的离开。原来如此——小狗的吠叫并不一定意味着风暴要来，还可能是因为其他的狗来侵犯它的自留地。于是，你对小狗的吠叫原理了解得深了一层。你修正了自己的理论：小狗在风暴来临和被打狗欺负时会狂叫。 过了几天，你又发现它叫了，这天很晴，周围的狗又都被你打死了（你是一个暴力型变态狂），他为什么要叫呢？原来，你已经3天没喂它吃东西了！理论又需要修正：小狗在风暴来临前、被大狗欺负时和3天没吃饭时就会狂叫。为了更加精确的了解狗叫的原理，你可以无限制的把这个试验做下去，观察、作出假设、再观察、作出修正、又观察……知道你或者小狗不幸去世。      这个过程其实与科学家们了解宇宙的方式是如出一辙的，即先潜心观察，以某种方式感知事件中的特征，如小狗吠叫的声音与吠叫之后发生的事之间的联系。接着，对观察到的现象的本质形成架设，作出一般性结论：每当小狗这样吠叫时，风暴即将来临。然后，你作出推断，小狗一叫，风暴就要来了。这其实是一种预测，也即一种科学理论。这个逻辑不一定是正确的，它是基于归纳法做出的推断，你还要做实验来验证它。通过寻找所推测的现象的实际情况来确定推测的正确与否。如果试验结果与推测相悖（小狗叫了，风暴却没来），为了解释试验结果，必须对假设进行修正，然后利用修正后的假设继续上述安就步骤。经过多次试验成功的验证后，假设就可以成为理论——但所有的理论都不是绝对正确的，它们也只是“经过多次试验验证的假设”而已。他们一样有待于更精密的实验验证和更科学更全面的修改。      其实，用小狗汪汪叫来预测风暴只是一种归纳法，而严格的说，在科学活动中是不能完全依赖归纳法的。比如说一头猪，对不起！猪怎么能搞科研呢？我是指它本能的使用归纳法。这头猪每天早晨看到一个人来到他的猪圈门口把很多希望饲料倒进他的食槽里，说：“亲爱的，吃吧吃吧”于是它就激动地扑过去，呱唧，噗啪，哼哧……这样过了很多天之后，它用猪脑，通过归纳法，总结出一个规律：人存在的意义就是给我提供食物。每天早晨，人都会来履行自己的天然义务——喂俺！但是某一天这个规律不适用了：喂食的那个人没拿饲料，而是带了另一个人来到猪圈，拿着锋利的刀子，说：“亲爱的，对不起啦，我也没办法，这人死活都要杀你！”于是就吱哇，哎哟，嗷嗷，哗啦啦……      归纳法的著名败绩之一是鸭嘴兽。动物学家们早已下了定论：“凡是哺乳动物都是胎生的。”但是鸭嘴兽一出现，他们傻了眼。现在我们公认的说法是：“凡是哺乳