2011年10月12日 星期三

科學要革命 先過同行這一關

現代科學家雖不用像伽利略那樣,擔憂自己會遭到西班牙宗教裁判所的迫害,但《路透》報導指出,科學家仍可能被自己的同儕指控為異端,並受到他人奚落,對走在學術最前端的科學家來說尤是如此。

以色列科學家謝茲曼(Daniel Shechtman)因發現準晶(quasicrystal)而獲得諾貝爾化學獎,但他在前幾年卻被同樣研究領域的同儕批評為「半調子科學家」。甫獲得物理獎及醫學獎桂冠的得主們也表示,凡提出革命性發現或為人所忽略的新觀點時,走得太快的研究者似乎總是要擔憂這些類似的批評。

謝茲曼在今年稍早曾表示:「在科學的最前線,宗教與科學似乎沒有太大不同。人們擁有信念,當他們宗教般地信仰某事物時,就會發生這樣的問題。」

17世紀伽利略曾前往羅馬宗教裁判所接受審判,他因提倡哥白尼的觀點,認為地球繞太陽運動而被教廷指控為異端。

今天,科學家不眠不休進行研究,改寫長期為人所接受的自然規律時(譬如,天文學家發現宇宙正在加快膨脹速度而非放慢速度),他們不再受到輿論的撻伐及攻訐。

先驅如孤鳥 古今皆然

甫獲得2011年的諾貝爾物理學獎的美裔澳洲學者施密特(Brian Schmidt)表示:「這看起來太瘋狂了,所以不會是正確的,但我認為我們有些擔心。」施密特因發現存在一種神祕的「暗能量」(dark energy)而獲獎。然而當年愛因斯坦提出這項觀點時,卻被批評是他「最大的愚蠢錯誤」。

研究者表示,上個月他們在日內瓦的歐洲核子研究組織(CERN)發射次原子粒子到義大利的格蘭沙索實驗室(Gran Sasso),發現速度竟超越光速,這一發現似乎動搖愛因斯坦的理論。但這些研究者在要求其他人來檢驗它們的發現時,卻也讓自己陷入窘困難堪的局面。

即使科學家已普遍贊成某一觀點,他們也會避免讓民眾感到驚奇,以免對新研究有過份期許。2011年獲諾貝爾醫學獎的史坦曼(Ralph Steinman)在1970年代發現一種可能可以治療癌症的樹狀細胞就是一例。

謝茲曼4月接受以色列《國土報》(Haaretz)的訪談時,回憶起當初那些難堪的畫面。1982年他參加美國一個研究團隊,當時他發現一種後來被認為是全新種類的實體,這種實體介於玻璃這類不規則的物質與規則的結晶體之間。然而研究團隊的負責人在某一天卻來到他的書桌前。

謝茲曼回憶道:「他給我一個奇異的笑容,然後把一本教科書放在我桌上,他說:『請讀讀這裡是怎麼寫的。』」隔天,這名以色列的研究員被要求離開研究團隊,因為他讓這個團隊「蒙羞」。

在倫敦大學學院(UCL)鑽研醫學史的李維茲(Carole Reeves)表示:「科學史上經常發生放逐荒野的情況,尤其是在即將發生典範轉移的時刻。」

哥白尼、牛頓、拉瓦節(Lavoisier)、愛因斯坦跟達爾文,這些後來都被當成是為科學帶來革命的科學家都開創出新的模形,但這同時也需要科學社群去駁斥現存的模型。李維茲以哥白尼為例,他極不願意出版自己的新理論,這跟達爾文的進化論一樣,他們都預見這勢必會引發爭論,特別是與神學觀點相牴觸。

擔任英國皇家天文學家(Astronomer Royal)主席,也是劍橋大學天體物理學教授的芮斯(Martin Rees)爵士表示,近來情況沒有變得更好,仍然有「一小群人不被重視,且正經歷艱困時期」的研究者。

不幸的是,史坦曼在獲獎前3天就撒手人寰,當他耗費無數光陰在致力於研究新型的免疫系統細胞時,有好一段時間沒有得到應有的重視。史坦曼的兒子亞當向《路透》表示,父親在追求研究時,面臨眾人的質疑。

典範交替 路難行

科學進展並非總是斷裂的、違反直覺的,而是先提出一些重大觀念,然後屢經科學社群不斷試煉,才會達到斷裂點。

當選美國化學學會(ACS)主席的沙卡須利(Bassam Shakhashiri)表示,這就是遊戲的本質,他向《路透》表示:「這就是我們如何從事科學,我們仔細檢查、我們深思熟慮;我們要看證據、我們彼此對於證據的一制性及如何理解來進行激辯。」

美國化學學會在諾貝爾化學獎公布後,稱讚謝茲曼的重大發現。但在1980及1990年代初期,曾擔任ACS主席的鮑靈(Linus Pauling)就激烈批判謝茲曼的研究,他說:「根本不存在像準晶這樣的東西,只是個半調子科學家。。」

對於研究不符合既定教條的研究者來說,要在學術圈生存並不容易。美國科學促進會(AAAS)執行長雷希納(Alan Leshner)表示,比起點滴累進的研究進展,革命性的發現需要更多證據來支持,他說:「這就是科學的進程:向我證明,如果你無法證明,它就仍然會是個不及格的觀念。」

劍橋大學科學史暨科學哲學學系教授佛瑞斯特(John Forrester)指出,著有《科學革命的結構》的孔恩曾指出典範轉移,這是走在時代尖端的研究者所要面對的。佛瑞斯特說:「這是一個危險境地,因為這會賭上你的職業。但這就是孔恩說的故事,你會跟不同的群體產生摩擦爭議。」

愛因斯坦曾反駁量子糾纏(quantum entanglement),將之形容為「鬼魅般的超距作用」。然而在1970到1990年代,許多研究都肯定量子糾纏的效應,曾致力在這項研究的科學家,也是今年可能獲得諾貝爾物理學獎的候選人一。

尾大不掉 應虛懷若谷

為何走在尖端的科學家總是如此孤獨?專家表示,科學革命的本質,就是新典範與原本的常態科學無法相容,新典範迫使科學社群必須去重新評估長期以來所熟悉的概念,但科學社群卻又不大願意放棄舊有的典範。

李維茲指出,類似的故事也發生在2005年諾貝爾醫學獎得主馬歇爾(Barry Marshall)與瓦倫的身上,他們發現有80%的胃潰瘍是由幽門螺旋桿菌所引起,但這項發現有好幾年的時間是受到冷落的。

李維茲表示,當時醫學界普遍認為,胃潰瘍是分泌過多胃酸所致,這項觀點在1980年代支持葛蘭素史克藥廠(GlaxoSmithKline)大量生產賣得極佳的善胃得(Zantac),善胃得的藥效主要是抑制胃酸。

李維茲指出,這是攸關數十億美元商機的產品,強而有力的藥廠、以及接受藥廠提供研究資金的科學家,都將重點放在胃酸分泌。儘管許多醫生在動胃部與12指腸手術時,已經發現胃潰瘍的因素可能與研究發現有出入。

歷史上,許多革命性的科學家都保持了堅強的風骨與信念。謝茲曼在得知獲獎後,回想起過去被人要求念點教科書的窘境,他只在推特上以簡單的一句話來表示自己的感想:「一名好的科學家,就是不會百分之百確信在教科書裡念到的內容的科學家。」
 

台灣立報 2011/10/12 李威撰

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Analysis: Inquisition gone, but path to Nobel still lonely (Reuters)


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